第四章柴油机废气净化及后处理..
柴油机排气的净化
课堂练习
• 填空题：
• 1.控制柴油机尾气排放主要是控制（ ）和NO生成。
汽车认识
务需要你了解柴油机排气净化的措施
学习目标
通过本任务学习，应能：
了解柴油机机内净化和机外净化的措施
•
柴油机自问世以来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动 力装置、和车辆上得到日益广泛的应用。车用柴油机主要排放物为PM（颗粒 状物质）和NOx，而CO和HC排放较低。控制柴油机尾气排放主要是控制颗粒物 质PM和NO生成（2_2_4_12_柴油机排气的净化_1.jpg）。
二、柴油机机外净化
•1、氧化催化剂
•柴油机加装氧化型催化转化器是一种有效的机外净化排气中的可燃气体和SOF的 常用措施。
2、柴油尾气过滤材料
• 目前，部分过滤式金属过滤体、堇青石过滤体、碳化硅过滤体和钛酸铝过滤 体在国外都有研究和应用，一般用于轿车柴油车和轻型柴油车的颗粒物控制。
学习小结
柴油机净化措施有防止机油串入燃烧室 、采用柴油电控高压喷射 技术、提高喷油压力和减小喷孔直径 、改进燃烧系统、采用废气 再循环、催化转化器、柴油尾气过滤
• 3、提高喷油压力和减小喷孔直径
• 提高喷油压力和减小喷孔直径可明显地降低PM的排放。
4、改进燃烧系统
•
改进燃烧系统指的是燃烧室的形状、供油系统、进气流动的最佳匹配，既可 改善柴油机性能，又可降低柴油机尾气排放物，尤其是颗粒PM物质的排放。
•5、采用废气再循环（EGR）
•
EGR是将一部分排气导入进气系统中，通过降低燃烧室燃烧的最高温度来降 低NOX的排放。
一、柴油机机内净化
•1、防止机油串入燃烧室
•由于柴油机排放颗粒状物质的相当部分是由串入燃烧室的机油的不完全燃烧造 成的，所以应尽可能地减少串机油量。
柴油机尾气后处理技术基础介绍
柴油机尾气后处理技术基础开发室性能组李兴民 2009.4内容尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理技术简介为什么要采用尾气后处理技术？ 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求，仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求，专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD排放法规2 (8%)cu rve8 (9%) 10 (8%)TorqueFu ll l oa d6 (5%)4 (10%) 75% load12 (5%)5 (5%)3 (10%) 50% lo ad13 (5%)7 (5%)9 (10%)25% load11 (5%)1 (15%) idle250ABCEngine speed100 Torque [%]200501500Engine speed [%]100-5050-1000 0Urban600Rural Time [sec]-150 1200 Motorway 1800DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理主要技术路线DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDOC (Diesel Oxidation Catalyst)DOC的功能 1、降低HC和CO 效率达到85%； 2、去除PM中的部分SOF ，降低PM效率可达10-30%； 3、将NO氧化为NO2 DOC的应用 1、乘用车单独应用，降低HC和CO； 2、与DPF或POC连用，提升再生温度，NO2氧化C颗粒； 3、作为SCR系统前级，调整NO和NO2比例DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDPOC (Particulate Oxidation Catalyst) POC的功能 降低PM排放，过滤效率50% POC的优点 1、没有堵塞的风险 2、完全被动再生（CRT），不 需要ECU控制，不需要额外 设备 3、装车尺寸小，易于布置 POC的缺点 1、要求低含硫燃油 2、相对于DPF转化效率低DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDPF (Diesel Particulate Filter)DPF的功能 降低PM排放，过滤效率90% DPF技术的难点在于再生技术 主动再生： 燃烧器再生 HC+DOC再生 电加热再生（应用工程机械） 被动再生 CRT再生技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDSCR (Selective Catalytic Reaction)在排气管中喷入尿素作为还原剂 催化器保证化学反应速度及还原反 应的选择性 有利于改善油耗 欧洲卡车欧4的主流技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD柴油机尾气的组成21% 78%DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD典型柴油机颗粒的来源可溶性有机物39%SOF (soluble organic fraction)颗粒物柴油（66%）润滑油（34%）可溶润滑油（29%）不可溶润滑油（10%）干碳烟soot （43%）硫酸盐SO4.nH2O （13%）可溶燃油（10%）柴油机颗粒的组成柴油机颗粒是由固体碳烟，在碳的外面吸收了一层可溶于有机物的碳氢化合物和可溶于水的硫酸盐三部分组成颗粒物大小分布典型发动机不同转速负荷颗粒物组成碳氢化合物的蒸发特性蒸发温度分子中碳原子数碳氢化合物的蒸发特性主要取决于碳原子数注意的问题在排气管道中SOF成分通常为气态，在测量时需要冷却到52 ℃，只有碳原子数小于5的有机物为气态，其余成分为液态附着在碳粒表面。
柴油机后处理净化技术
柴油机后处理净化技术1.氧化催化转化器氧化催化转化器是利用催化剂，象滤清器那样通过排气，将有害成分HC、CO NOx进行化学反应转化为无害的CQ、H2O和N2的反应器。
减小污染物浓度的原理：把一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HQ和颗粒中的可溶性有机物SOF成分氧化成二氧化碳和水。
氧化催化转化器的结构：主要由壳体、衬垫（减震层）、载体和催化剂涂层四个部分组成。
①壳体通常为不锈钢材料，防止高温氧化脱落。
②衬垫通常为陶瓷材料；隔热性、抗冲击性、密封性和高低温冲击性优于金属网。
③载体材料主要有蜂窝陶瓷载体和金属载体两种。
④催化剂涂层。
涂层（YAI2O3）+主催化剂（铂Pt、钯Pd）2.NOx机外净化技术（1）吸附催化还原法（LNT）催化剂活性成分：贵金属和碱土金属在富氧气氛下，用吸附剂MO先将NOx储存起来：NO + O- 5O—->NO,ZNO2+MO——MNO3然后在贫氧的还原气氛下进行分解和还原，其反应如下:MNO 3 —NO+S 5O ? + MONO + CO —0. 5N 2+CO ?SA ）NO-+C l H rt 一- <x 十d 25於矗十0・ 5AH s O+cCO s（2）选择性催化还原（SCR ）NOx 的催化还原技术有：选择性非催化还原（SNCR 、非选择性催化 还原（NSCR 和选择性催化还原（SCR 三种方式，其中以选择性催 化还原（SCR 技术在柴油机上的研究最为广泛。
工作原理： 以NH 3或者HC 作为还原剂，在催化剂的作用下将NOx 转化为无害的 氮气（N 2、和水蒸气（H 2O ）。
NH. + NO x 十 <92 ----- > N. + HQ（3）等离子辅助催化还原（NTP ）机理：空气经过低温等离子体作用后，产生一系列氧化性极强的自由 基（OH*、HO2*）、原子氧（O ）、臭氧（O 3、等强氧化物质，这些物 质将发动机尾气中的NO 氧化，并转化为NO 2IIC + NO v + Or> N 2 + CO-t + H 鸟。
柴油机废气净化技术研究
柴油机废气净化技术研究一、柴油机废气的危害在传统的柴油机上使用的燃料是含有高硫的石油燃料，而这种高硫燃料在燃烧的时候会产生大量的废气和有害物质。
这些废气包括氧化氮、二氧化硫、颗粒物等，对环境和人类健康产生巨大的威胁。
二、柴油机废气净化的技术1.氮氧化物（NOx）净化技术氮氧化物是柴油发动机排放废气中最主要的成分之一，它是一种无色的气体，但是会对环境和人体健康产生很大的影响。
对于氮氧化物的净化，目前比较成熟的技术有选择性催化还原技术（SCR）和氧化还原技术（LNT）。
2.颗粒物净化技术颗粒物是柴油发动机排放废气中的另一种主要成分，它是一种极微小的颗粒，直径一般在几十纳米到几百纳米之间，与人体健康的危害极大。
对于颗粒物的净化，目前比较主流的技术有汽车颗粒物捕集器（DPF）和电子静电净化器（ESP）。
三、SCR技术的原理和优缺点1.SCR技术的原理SCR技术是一种选择性催化还原技术，它主要是通过将氨气（NH3）或尿素（CO（NH2）2）注入到废气中，使它和NOx反应生成无害的氮气（N2）和水（H2O）。
2.SCR技术的优点SCR技术具有高净化率、高反应效率、不影响发动机的运行以及适用于各种应用的优点。
此外，由于效率高，SCR技术可以减少柴油机废气排放的数量。
3.SCR技术的缺点SCR技术的主要缺点是需要使用额外的催化剂和尿素等清洁剂，造成了成本的增加和操作的一定限制。
四、DPF技术的原理和优缺点1.DPF技术的原理DPF技术是一种汽车颗粒物捕集器，它主要是借助过滤网的作用，将柴油发动机排出的颗粒物捕集起来。
在DPF的过滤网中，通过一系列的化学反应，可以让颗粒物附着在过滤网中。
2.DPF技术的优点DPF技术具有净化率高、可逆性强、维护成本低、使用寿命长等优点。
此外，DPF技术采用的是物理捕集的方式，不像SCR技术需要使用清洁剂，因此对使用者来说更加方便。
3.DPF技术的缺点DPF技术的主要缺点是对于发动机的运行有一定的影响，会增加排气管的阻力，使发动机的功率下降。
[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术
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[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术尾气处理技术论文篇一减少汽车尾气与污染净化处理技术的探讨摘要:汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。
汽车尾气排出的污染物,给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。
因此,必须采取有效措施,减少或者消除汽车尾气的排污量,是本文与大家共同研究与探讨的一个重要课题。
关键词:尾气净化处理;燃有改用;净化处理措施一、汽车燃油的改用二、汽车尾气的净化处理技术(一)汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量:(1)减少喷油提前角。
减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度,使NO某的生成量减少。
(2)改善喷油器的质量,控制燃烧条件,可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。
(3)调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。
(二)发动机外部尾气净化措施:(1)采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NO某被还原成N2等。
采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。
它们都可以净化CO、HC。
催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
(2)水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可支队粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
(三)发动机内部净化处理措施:(1)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。
(2)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。
(3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
(四)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染。
柴油车后处理净化技术分析
柴油车后处理净化技术分析摘要：人类在认识到汽车尾气排放污染物的危害之后，就不断的探索新的方法来改善汽车排放性能。
其中美国、日本和欧洲各国还最早建立了严格的排放法规，这更促进了相关技术的革新。
我国对汽车尾气排放控制的研究起步较晚，与发达国家的差距较大。
他们开发和使用的各项技术对我们的研究有一定的参考价值。
从我国的国情出发，从环境保护的源头出发，研究和探讨符合我国的环保措施。
为了减少汽车尾气污染物的排放，我们根据各种污染物的生成机理和影响因素出发，采取相应的改善柴油机后处理净化技术，对于改善汽车尾气污染物的排放有重要意义。
关键词：柴油车后处理净化1 柴油车后处理净化概述随着柴油机在汽车中的应用日益广泛以及排放法规日趋严格，在对柴油发动机进行机内净化的同时，必须进行后处理净化。
机内净化措施有效的降低了微粒排放，但由于一是润滑油的消耗只能减少到一定的程度，任何一种发动机不可能不消耗润滑油，二是机内净化主要以油气充分混合为目的，如高压喷射技术对大微粒的减少是以增加细小微粒数量为代价，而细小微粒对人体和环境的危害更大，三是降低微粒与降低 nox之间存在一定的矛盾。
因此仅仅依靠机内净化技术是不够的，必须同时采取机外净化技术。
国内外研究的微粒机外净化主要有等离子净化、静电分离、溶液清洗、离心分离及微粒捕集器等（1）等离子净化技术：可同时降低柴油机排气中的多种有害成分。
柴油机排气中的有害成分经过等离子反应器，会发生复杂的化学反应，其中no 很容易氧化成no2 。
由于no2 有很强的氧化性，在柴油机排气温度下就可将碳烟微粒氧化成碳的氧化物，从而降低污染。
（2）静电分离技术：是用电场对排气微粒进行静电吸附，达到微粒净化的目的。
虽然柴油机排气微粒整体上呈电中性，但是85%左右的微粒都为带电粒子，每个带电粒子有1-5个基本正电荷或负电荷。
在排气通道中建立高压强电场，排气气流流过电场时，带电粒子分别被异性电极吸附。
静电捕集技术的主要问题是设备体积大、结构复杂、成本高，且气流流速对静电捕集效率的影响较大。
柴油发动机排气净化的措施及效果探讨
柴油发动机排气净化的措施及效果探讨【摘要】柴油机自身拥有非常显著的可靠性与动力性，并且被广泛运用在各种机械装置当中。
本课题从柴油发动机排气净化前处理、机内净化处理以及净化后处理三大方面对柴油发动机排气净化的措施及其效果进行了探究。
【关键词】柴油机；发动机；排气净化0.引言在各种机械装置中，柴油机得到了广泛的运用。
因此，对柴油发动机排气净化措施及其效果进行探究便显得尤为重要。
就目前而言，柴油发动机排气净化的有效策略主要表现在三大方面：其一是利用柴油发动机排气净化前处理技术；其二是利用机内净化处理；其三是利用净化后处理技术[1]。
并且充分利用这三方面的处理技术均能够让柴油发动机的排气净化取到优良的效果。
下面笔者便从这三大方面对柴油发动机排气净化的措施及效果进行探讨。
1.柴油发动机排气净化前处理技术柴油发动机排气净化前处理技术主要分为两大类，其一是改进燃料，其二是运用增压以及中冷技术。
1.1改进燃料在改进燃料方面，可以用钡盐消烟作为添加剂以及将进气管喷水运用在直接喷射式柴油机上。
其中，钡盐消烟添加剂的消烟效果是否良好主要看燃料里的钡的体积分数的高低。
根据研究得出，在钡的添加量处于1克每升燃油的情况下，碳烟浓度的降低效率可以达到50%到70%。
并且，不同种发动机所采用钡盐消烟添加剂的效果也有所不同。
另外，还可以在直接喷射式柴油机上使用进气管喷水，使用后其效果尤为显著。
有效数据显示，使用进气管喷水，在喷水量与燃油量均等的情况下，功率损失显得非常小，仅有3%。
当然，使用进气管喷水也存在一定的缺陷，主要表现为在喷水的时候，会增加气缸的腐蚀，并且喷水量需要根据功率的高低进行调节。
1.2增压与中冷技术使用增压与中冷技术的目的就是为了提升柴油机的功率、让燃油得到充分有效的利用以及让有害排放气体能够有所降低。
柴油机使用的增压设备是进气涡轮，使用之后不但能够提升进气的压力，还可以有效制约一氧化碳的产生[2]。
另外，在增压过程中充分融合中冷技术也显得尤为重要。
柴油机尾气排放净化技术最终稿
柴油机尾气排放净化技术最终稿柴油机尾气排放净化技术最终稿随着人们对环境保护和空气质量的重视，柴油机尾气排放成为了一个备受关注的问题。
柴油机尾气中含有大量的氧化物、热力学不稳定物质等有害物质，对空气和人类健康造成严重影响。
因此，尾气排放净化技术的研究与开发成为了当前汽车工业发展的热门领域。
近年来，柴油机尾气排放净化技术得到了长足发展。
以下是一些主要的净化技术。
1. 柴油机氧化催化净化技术柴油机氧化催化净化技术是把氧化催化器放置在柴油机排气系统中，将柴油机尾气中的一氧化碳、氢气和有机化合物转化为CO2和水蒸气。
氧化催化器是清洁柴油车辆的常见设备，但其无法净化氮氧化物。
2. 选择性催化还原（SCR）技术选择性催化还原技术主要是针对氮氧化物的净化。
SCR系统使用尿素水解产生的尿素、氨气和氧来作为还原剂，在柴油机排放的废气中加入尿素水解产生的氨气，通过催化剂的氧化作用将氮氧化物转化为无害的氮和水蒸气。
SCR技术可以高效地净化氧化物，但需要额外添加尿素等物质。
3. 柴油颗粒过滤器（DPF）技术柴油颗粒过滤器技术是一种可以对柴油机排放的颗粒物进行过滤的技术。
DPF的主要作用是使废气中的黑烟、颗粒物等污染物通过降压和空气动力学效应沉积在滤芯中，通过定期清洗滤芯将污染物排放。
4. 可燃性有机化合物和氮氧化物的吸收和分解技术这种技术用吸附材料在柴油机废气中捕获有害化合物，包括可燃性有机化合物和氮氧化物。
处理流程包括物理吸收和化学反应吸收等方法。
吸附剂可以定期替换和回收，通过不断更新吸附剂来使废气排放更合格。
总的来说，柴油机尾气排放净化技术的研究和发展，对减少柴油机造成的环境和健康影响具有关键意义。
技术聚焦于降低柴油车车辆的二氧化碳、氮氧化物、颗粒物和其他二次污染对环境的威胁，并且不断寻求更加环保且具有成本效益的方法。
在未来，人们应当继续进行、推行和改进这些柴油机尾气原理，以减少对人体、动植物以及环境地球造成的不良影响，使我们的未来地球得以更加健康而美好的生存。
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400
HC(ppm)
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碳烟形成的数量与温度及过量空气系数的关系
碳烟形成的数量随着过量空气系 数的降低而增加。温度对碳烟形 成数量的影响，在1600～1700K 之间达到最大值。压力对碳烟形 成的温度和过量空气系数条件影 响很小，但对碳烟形成的数量影 响很大。随着压力的增加，碳烟 形成的数量增加。 柴油机的CO和HC的排放低于带 有三效催化转换器和过量空气调 节系统（闭环控制）的现代汽 油机。 柴油机的排气污染物主要是NOx 和微粒。
CO(%)
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2000r/min-6N¡ ¤m øÆ ½ ø¼ ÓÈÖ ÁË ®Â ÎÎ ª 50¡ æ£ ¬Å çÓ ÍÁ ¿Î ª 8.25ml/min Êà ¹ ÓÇ ° ¹Ó Ê Ãó º
柴油机负荷（燃空比）对NOx的影响
柴油机负荷增加，供油量增加即 燃空比增加。 随燃空比增加，NOx浓度也增加， 到达最大值后，再增加燃空比， NO反而下降。 在燃空比小的稀混合气中，NO 主要取决于温度，当燃空比随负 荷增加时使温度上升，NO浓度 上升。在燃空比小的浓混合气中， 即使温度再升高，NO浓度主要 取决于氧的浓度，因此当燃空比 再增加时，由于氧浓度减小而 NO浓度下降。
4.5 柴油机废气净化及后处理技术
4.5.1 柴油机废气有害排放物的生成机理与影响因素 4.5.2 柴油机废气机内净化措施 4.5.3 柴油机废气后处理技术
4.5.1 柴油机废气有害排放物的生成机理与影响 因素
柴油机HC生成机理与影响因素； 柴油机CO生成机理与影响因素； 柴油机NOx生成机理与影响因素； 柴油机排烟与微粒的生成机理与影响因素。
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2000r/min－6N· m工况， 进气加热停止时刻不同时HC排放浓度及排放总量比较
柴油机蓝烟排放控制的措施
50
0.30
400
2000r/min-6N¡ ¤m
柴油机HC生成机理与影响因素
由于柴油机的工作原理是喷油压 燃，燃油停留在燃烧室中的时间 比汽油机短的多，因而受壁面冷 激效应、狭隙效应、油膜、沉积 物吸附作用很小，这是柴油机 HC排放较低的原因。 柴油机未燃HC的排放主要来自 柴油喷注的外缘混合过渡造成的 过稀混合气区，结果造成柴油机 怠速或小负荷运转时HC排放高 于全负荷工况，如右图。 柴油机火焰在壁面上的淬熄也是 柴油机HC排放的来源。
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柴油机转速对NOx的影响
分隔式燃烧室在高速时， NO浓度有所升高，直喷式 在中速时达到最大值。 右下图为柴油机NO的等排 放特性曲线，根据特性曲线 可以选择排污少、功率损失 较少的工况作为发动机的常 用工况。
柴油机排烟的生成机理与影响因素
柴油机排烟可分为：白烟、蓝烟 （青烟）和黑烟三种。 不同的烟色形成的原因不同，有 的研究认为起决定作用的是温度： 在250℃以下形成烟通常是白烟， 从250 ℃到着火温度形成的是蓝 烟，黑烟只在着火后才出现。
柴油机过后喷射对碳烟生成的影响
柴油机由于喷油系统尤其是传统 泵管嘴系统中由于燃油压力波的 作用、喷油嘴压力室容积等影响， 在喷油结束出油阀落座后，仍有 一部分燃油流出形成过后喷射， 由于此时的温度仍然很高，由于 喷射压力不高，大多燃油喷到燃 烧区的缺氧处，导致大量碳烟的 生成。 柴油机的过后喷射对CO和HC的 排放也是不利的，因而是竭力避 免的。
柴油机蓝烟通常在柴油机尚未完全预热或低负荷运转时发生。此时，燃 烧温度较低，约600℃以下，燃料着火性能不好，部分燃料和窜入燃烧 室的润滑油未能完全燃烧，其中大部分是已经蒸发的油，再凝结呈微粒 状态，直径比白烟小，在0.4 m以下，随废气排出而成蓝烟。这种烟的 蓝色是此种大小微粒由蓝色光折射而成的。排出蓝烟时，同时有燃烧不 完全的中间产物（如甲醛等）排出，因而蓝烟常带有刺激性臭味。 减少蓝烟的方法： 提高燃烧室和室内空气温度， 减少室内空气运动，以免燃料很快被吹散形成过稀混合气， 减小燃油喷注贯穿度，避免与冷壁面相碰； 进气加热。 但上述部分措施与减少黑烟是矛盾的。 催化转化
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压力室容积对柴油机HC排放的影响
在喷油结束时，压力室容积 中仍充满柴油。在燃烧后期 和膨胀初期，这部分被加热 的柴油部分汽化，并以液态 或气态低速穿过喷嘴孔进入 气缸，缓慢与空气混合，从 而错过了主燃烧期。研究证 明，压力室残余柴油大概有 1/5以未燃HC的形式排出。
柴油机CO生成机理与影响因素
白烟通常在低温起动后不久及怠 速工况时发生。此时，气缸温度 较低，着火不好，未经燃烧的燃 料和润滑油以液滴的状态，直径 在1.3m左右，随废气排出形成 白烟。当气缸磨损加大，窜气、 窜油时，白烟增多。 正常的发动机在暖车后，一般就 不再形成白烟。改善起动性可减 少白烟。
柴油机蓝烟生成的机理与影响因素
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以碳元素为主的碳烟，未氧化或未完全氧化的的碳氢化合物、硫酸
盐以及与硫酸盐结合的水和其他杂质。
高负荷时碳烟是柴油机微粒中的主要成分；低负荷时微粒中 以碳氢化合物为主。 炭烟生成历程：燃烧初期大量裂解产生，燃烧后期大部分氧 化消除。
柴油机碳烟的生成机理与影响因素
碳烟产生的条件是高温和缺氧见右图。 由于柴油机混合气极不均匀，尽管柴 油机总体上是富氧燃烧，但局部的缺 氧还是导致了碳烟的生成。 右下图为碳烟的生成过程：燃油中的 烃分子在高温缺氧的环境下热裂解， 形成部分乙烯和聚乙烯；它们在不断 脱氢后聚合成以碳为主的，直径2nm 左右的碳烟核心；气体中的烃在这个 核心表面的凝聚，以及碳烟核心之间 的凝聚，使得核心的表面增大，成为 直径20～30nm左右的碳烟基元。至此 碳烟的质量已基本确定，最后碳烟基 元堆积成直径1m以下的微粒。
2000r/min － 6N· m工况不同喷油 量情况下柴油机的烟度排放比较
采用降低柴油机蓝烟排放的控制方案后，使用氧化催化 转化器前后柴油机的CO排放浓度和HC排放浓度比较
柴油机黑烟（碳烟）生成的机理与影响因素
柴油机微粒的新概念（美国环境保护局EPA规定的稀释质量 法）： 柴油机排气经过稀释后，在低于51.7℃时，通过带有聚四 氟乙烯树脂过滤纸时，被滤纸所滤下来的物质。 微粒包括：
进气湿度； 进气温度； 进气压力； 发动机负荷；
发动机转速。
进气湿度对柴油机NOx的影响
无论在直喷式还是分隔式柴 油机，进气湿度对柴油机 NOx的影响很大。NOx随湿 度的增加而减少，因为水分 降低了柴油机的最高燃烧温 度，对NOx的生成起到抑止 作用。
进气温度对柴油机NO的影响
采用进气加热时HC排放浓度及排放总量比较
柴油机蓝烟排放控制的措施
600
3.0
2000r/min-6N¡ ¤ m Ô» ú ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª60¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª50¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª40¡ æ
500
ÜÁ¿(g) Å× HCÅÅ·
柴油机蓝烟控制的措施
1800 1600 1400 1200
HC(ppm)
9
½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª60¡ æ 1000r/min-8N¡ ¤ m 1500r/min-8N¡ ¤ m 1000r/min-20N¡ ¤ m 1500r/min-20N¡ ¤ m 1000r/min-40N¡ ¤ m 1500r/min-40N¡ ¤ m 2000r/min-6N¡ ¤ m 2000r/min-30N¡ ¤ m 2000r/min-40N¡ ¤ m
CO的浓度在柴油机排气中中一般都 很低。只有在接近冒烟极限时，才 急剧增加。尽管在柴油机中有局部 的缺氧区，但平均过量空气系数大 于1，气缸内有足够的空气对已经形 成的CO进行氧化。 小负荷时，燃气温度低而且氧化反 应少，造成CO排放高。