基于外環(huán)境技術(shù)控制汽車污染

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目： 基于外環(huán)境控制技術(shù)的汽車 污染防治研究 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二級(jí)學(xué)院： 專業(yè)：術(shù)）班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 提交日期答辯日期： 目 錄摘 要IAbstractII第一章 緒論11.1 論文的研究意義及背景11.2國內(nèi)外汽車排放研究現(xiàn)狀分析11.2.1國外汽車排放控制技術(shù)現(xiàn)狀11.2.2國內(nèi)汽車排放控制技術(shù)現(xiàn)狀2第二章 汽車排放污染物的生成機(jī)理及危害42.1汽車排放污染物的生成機(jī)理42.1.1CO的生成機(jī)理42.1.2 HC的生成機(jī)理52.1.3 NOX的生成機(jī)理52.1.4微粒(PM)及炭煙的生成機(jī)理62.2汽車排放污染物的危害6第3章 汽車排放污染物

2、的影響因素分析73.1過量空氣系數(shù)a的影響73.2點(diǎn)火提前角的影響73.3運(yùn)轉(zhuǎn)工況的影響83.4發(fā)動(dòng)機(jī)類型的影響103.5外環(huán)境因素的影響113.5.1城市道路的影響113.5.2道路兩側(cè)布局的影響113.5.3不同時(shí)間段的影響12第4章汽車排放污染的擴(kuò)散分析134.1城市交通污染物擴(kuò)散的影響因素134.1.1道路邊建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)擴(kuò)散的影響134.1.2風(fēng)向?qū)U(kuò)散的影響134.1.3風(fēng)速對(duì)擴(kuò)散的影響144.1.4陽光照射對(duì)擴(kuò)散的影響154.2汽車排放污染物擴(kuò)散理論15第5章汽車排放污染控制技術(shù)175.1機(jī)內(nèi)控制技術(shù)175.1.1推遲點(diǎn)火(噴油)時(shí)間175.1.2廢氣再循環(huán)175.1.3燃燒系統(tǒng)的

3、優(yōu)化設(shè)計(jì)185.1.4提高點(diǎn)火能量和電控汽油噴射技術(shù)195.1.5增壓及增壓中冷195.2機(jī)外控制技術(shù)195.2.1熱反應(yīng)器195.2.2三效催化轉(zhuǎn)化器205.2.3稀燃催化器215.2.4NOX的催化還原215.3外環(huán)境控制技術(shù)215.3.1城市道路交通規(guī)劃管理215.3.2、城市道路交通控制管理225.3.3城市道路交通環(huán)境工程22第6章汽車排污控制技術(shù)的綜合運(yùn)用研究236.1汽車排放污染控制技術(shù)綜合應(yīng)用的研究?jī)?nèi)容236.2內(nèi)燃機(jī)與外環(huán)境控制技術(shù)相結(jié)合的綜合運(yùn)用分析256.2.1控制技術(shù)短期應(yīng)用分析256.3.2控制技術(shù)中長(zhǎng)期應(yīng)用分析26結(jié) 論281主要研究結(jié)論28致 謝30參考文獻(xiàn)31基

4、于外環(huán)境控制技術(shù)的汽車污染防治研究摘 要汽車是能源消耗和污染物排放的主要來源。隨著我國汽車保有量的急劇增加，環(huán)境排污問題日益嚴(yán)重。當(dāng)前我國汽車排污控制水平僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)70年代中后期水平，汽車產(chǎn)生的大量污染物集中在城市道路中排放。同時(shí)由于我國城市道路交通路網(wǎng)及配套設(shè)施的相對(duì)落后，不但使交通擁堵問題日趨突出，而且由于汽車排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。因此對(duì)城市汽車排放污染綜合控制的研究已成為當(dāng)前一項(xiàng)非常緊迫的工作。目前國內(nèi)外對(duì)汽車排放污染物的控制技術(shù)重點(diǎn)是機(jī)內(nèi)控制技術(shù)和機(jī)外控制技術(shù)，本文將機(jī)內(nèi)、機(jī)外控制技術(shù)和外環(huán)境控制技術(shù)綜合分析，力圖構(gòu)建“機(jī)內(nèi)一機(jī)外一外環(huán)境”綜合控制技術(shù)，并對(duì)如何

5、運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行了一定程度的探討。筆者認(rèn)為對(duì)三大技術(shù)的綜合運(yùn)用可以從短期運(yùn)用和中長(zhǎng)期運(yùn)用兩個(gè)方面來分析。從短期運(yùn)用的角度來看，應(yīng)通過優(yōu)先選擇低排放的發(fā)動(dòng)機(jī)和積極實(shí)施科學(xué)的城市交通控制管理來達(dá)到實(shí)時(shí)控制城市汽車排污的目的。在控制技術(shù)在中長(zhǎng)期應(yīng)用方案中，首先要以“外環(huán)境控制技術(shù)”的開發(fā)應(yīng)用為主，同時(shí)也應(yīng)著手考慮交通規(guī)劃層次的技術(shù)對(duì)策和措施;其次是重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)“機(jī)內(nèi)一機(jī)外控制技術(shù)”的開發(fā)應(yīng)用，同時(shí)也應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持機(jī)動(dòng)車檢測(cè)/維修計(jì)劃和進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)交通規(guī)劃的落實(shí)。第三階段主要考慮的是交通規(guī)劃方面的問題，同時(shí)兼顧交通管理措施的實(shí)施。通過這三階段各措施的分層落實(shí)，以求達(dá)到科學(xué)長(zhǎng)效的排污控制目的，同時(shí)又能兼顧控制成本

6、和控制效果的最優(yōu)化。這一綜合控制觀點(diǎn)的提出以及對(duì)綜合運(yùn)用中各層次技術(shù)的開發(fā)運(yùn)用觀點(diǎn)，是對(duì)我國城市交通汽車排污綜合控制研究進(jìn)行的一點(diǎn)有益探索，希望能對(duì)促進(jìn)我國城市大氣環(huán)境污染的改善，確保城市交通的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞 城市交通;汽車排放;控制技術(shù);綜合運(yùn)用AbstractCar is energy consumption and pollutant discharge main origin. With Chinas auto possession the sharp increase, environment pollution is getting more and mo

7、re serious. The current China automobile emission control level is only 1970 s level in developed countries, a large number of pollutant concentration car produce in urban road in emissions. At the same time because the urban road traffic network and related facilities is relatively backward, not on

8、ly make the problem of traffic congestion increasingly prominent, and as the car emissions and cause the pollution of the environment is getting more and more serious. So the city car emissions comprehensive control of pollution has become the study a very urgent work. This paper analyzes the discha

9、rge of pollutants generation and diffusion mechanism, based on steam (wood) oil machine and city operation of the car as the object of study and using the method of theoretical analysis of auto emissions the influence factors and the diffusion mechanism research; On this basis, according to the dome

10、stic and foreign car emissions of pollutants to control regulations, mainly to the discharge of pollutants in CO, HC, NOX and particle emission control technologies and comprehensive technology application to study. In present the automobile exhaust emissions control technology is key inside machine

11、 control technology and cake layer control technology, this paper will first inside machine control technology, control technology, the external environment of cake control technology from the horizontal comprehensive, trying to build machines a cake environment outside a comprehensive control techn

12、ology, and how to use this technology to a certain extent explored. The author thinks that machines-a cake outside environment three big technology integrated use can use and long-term use short-term from two aspects to analysis. From the point of view of short-term use, should through the preferred

13、 option low emission of engine and actively carry out the scientific urban traffic control management to achieve real-time control city car drainage purposes. In the control technology in long-term solutions, the first to the environmental control technology for the development and application of gi

14、ve priority to, also should consider to traffic planning level of technical countermeasures and measures; Second is the key to strengthen machines a cake layer control technology development application, also should continue to adhere to the motor vehicle inspection/repair plan and further emphasize

15、 the implementation of transportation planning. The third stage is main consideration of traffic planning issues, both the implementation of the traffic management measures. Through the three stages of layered implement measures in order to achieve the effect of control science emission purpose, at

16、the same time, and can control the cost and both the control effect of optimization. The comprehensive control point and all levels of comprehensive use of technology development viewpoint, it is to our urban traffic automobile emission control of the research on a comprehensive useful exploration,

17、in hopes of promoting the improvement of the urban atmospheric pollution, ensure the coordinated development of the urban traffic has certain theoretical and practical significance. Key words ：urban traffic; vehicle emission; control technology; comprehensive application 第一章 緒論1.1 論文的研究意義及背景汽車是能源消耗和

18、污染物排放的主要來源。根據(jù)城市大氣污染物來源的分類統(tǒng)計(jì)，在我國主要大城市中，有80%左右的污染物來源于汽車排放廢氣。汽車排放廢氣中含有的主要污染物有:CO、HC、NOX、S02、Pb、微粒等。目前的研究表明，對(duì)人體有較大危害的汽車排放污染物主要是CO、HC、NOX及微粒。由汽車排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重，控制汽車排污問題己迫在眉睫。而我國目前的汽車排放污染控制水平僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)70年代中后期水平，而且近年來，我國汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位不斷提升，“十一五”期間，我國機(jī)動(dòng)車保有量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，由1.18億輛增加到1.9億輛，平均每年增長(zhǎng)10%。其中，汽車保有量由3088萬輛增加

19、到7721.7萬輛，增加了150%,已連續(xù)兩年成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國。根據(jù)城市大氣污染物來源的分類統(tǒng)計(jì)，很多大城市汽車污染排放量都呈上升趨勢(shì)，汽車尾氣排放的HC、CO和NOX等有毒氣體己經(jīng)成為城市的第一空氣污染源。單車排放量高、污染物排放分擔(dān)率高、污染物排放量大，這些特征在我國城市交通路網(wǎng)中使得汽車污染對(duì)人體、動(dòng)植物及環(huán)境的危害更加顯著，汽車尾氣的排放量極大地制約著城市交通的發(fā)展。當(dāng)然地下交通可作為大城市交通發(fā)展的首選，但畢竟不能完全取代路面交通。因此如何盡量減少汽車污染物的排放量和控制污染物的擴(kuò)散將成為發(fā)展城市交通要解決的首要問題，汽車排放污染治理技術(shù)將成為控制城市環(huán)境污染和解決城市交通發(fā)

20、展的關(guān)鍵。因此，本文所進(jìn)行的城市汽車排放污染控制技術(shù)的探討，從汽車排放污染物的生成和擴(kuò)散機(jī)理入手，對(duì)汽車排放污染物的影響因素進(jìn)行了深入細(xì)致的分析研究，根據(jù)影響因素程度的不同，重點(diǎn)對(duì)機(jī)內(nèi)、機(jī)外、外環(huán)境控制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行了研究。首次將機(jī)內(nèi)控制技術(shù)、機(jī)外控制技術(shù)、外環(huán)境控制技術(shù)從橫向進(jìn)行了綜合，以尋求對(duì)我國城市汽車排污控制的綜合技術(shù)方案。這一研討工作，是對(duì)我國城市汽車排放控制技術(shù)的有益探索，為我國城市交通排污治理提供了一種新的理論研討方法，這將對(duì)促進(jìn)我國城市大氣環(huán)境的綜合治理，確保城市交通的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。1.2國內(nèi)外汽車排放研究現(xiàn)狀分析迄今為止，以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車已經(jīng)歷了1

21、20多年的發(fā)展，汽車在給人們生活帶來無比便利的同時(shí)，也使人類生存環(huán)境陷入了污染的困境。從1966年美國頒布的第一個(gè)汽車排放法規(guī)開始，治理汽車排放污染的工作逐漸在全球展開。目前，美國、日本和歐洲各國的汽車排放污染水平與1970年的排放水平相比己降低了70%以上。但由于全球汽車保有量的持續(xù)高速增長(zhǎng)，汽車排放污染的現(xiàn)狀仍然十分嚴(yán)峻。1.2.1國外汽車排放控制技術(shù)現(xiàn)狀美國、日本和歐洲各國在汽車排放污染控制技術(shù)方面做了大量的研究工作。從世界上第一個(gè)機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)于 1966年在美國加州新車上應(yīng)用以來，40多年來全球在污染控制技術(shù)方面取得了很大進(jìn)展。汽車排放污染控制越來越受到人們的關(guān)注，現(xiàn)在全球新車投放市

22、場(chǎng)時(shí)都裝有控制裝置和三效催化器。各國汽車的技術(shù)裝備也趨于一致，即多氣門、多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)、高能無觸點(diǎn)電控點(diǎn)火、廢氣再循環(huán)、氧傳感器等微處理控制的復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)并輔以三元催化器。這些發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，在很大程度上有效地控制了汽車的排污。但隨著排放要求的越來越嚴(yán)格和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物生成機(jī)理研究的不斷深入，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放技術(shù)的要求也越來越高。城市汽車排放污染外環(huán)境控制技術(shù)主要是指利用城市交通控制管理技術(shù)和城市交通環(huán)境工程技術(shù)來減少排放到大氣中的污染量。美國、日本和歐洲等國在汽車排放污染外環(huán)境方面的控制可概括為三個(gè)方面的內(nèi)容：即車輛檢測(cè)與維修計(jì)劃、燃油凈化與替代和機(jī)動(dòng)車需求管理，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了機(jī)

23、動(dòng)車排放強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的作用。并且各國還根據(jù)本國實(shí)際情況制定了一些相關(guān)的技術(shù)策略。各國還根據(jù)本國實(shí)際情況制定了一些相關(guān)的技術(shù)策略，如美國加州為徹底改變大氣質(zhì)量差的狀況，1990年9月加州大氣資源局通過了低排放機(jī)動(dòng)車方案和燃料凈化計(jì)劃；歐洲是世界機(jī)動(dòng)車污染控制較嚴(yán)的地區(qū)之一，歐洲議會(huì) 1995年9月提出對(duì)機(jī)動(dòng)車管理的設(shè)想，即兩步驟管理法 (l995年一2000年一2005年)，分別制定了汽油車、柴油車逐年的排放標(biāo)準(zhǔn)；加拿大一直在計(jì)劃如何完善在用車排放控制系統(tǒng)，從而降低污染，1992年在哥倫比亞省實(shí)施了機(jī)動(dòng)車檢測(cè)/維修計(jì)劃；中國臺(tái)灣是世界上摩托車密度最高的地區(qū)，在機(jī)動(dòng)車污染中摩托車分擔(dān)率超過50%，針對(duì)

24、這一現(xiàn)狀，臺(tái)灣環(huán)保局制定了綜合防治機(jī)動(dòng)車污染的摩托車控管戰(zhàn)略；新加坡政府制定了既控制機(jī)動(dòng)車增長(zhǎng)，又不失靈活性的交通管理法綜合政策，努力創(chuàng)建本地通暢的交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些控制方案對(duì)世界各地機(jī)動(dòng)車污染控制都具有積極的意義，代表了當(dāng)今的發(fā)展水平。1.2.2國內(nèi)汽車排放控制技術(shù)現(xiàn)狀我國對(duì)汽車排放污染控制技術(shù)方面的研究始于20世紀(jì)70年代，一般可分為機(jī)內(nèi)凈化，機(jī)外凈化和燃料處理三個(gè)方面。近三十多年來，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心，各高等院校以及各地的環(huán)保研究所在這些方面進(jìn)行了比較深入的研究，取得了一定的成果，在指導(dǎo)汽車制造、控制汽車污染方面發(fā)揮了很大的作用。最早的機(jī)內(nèi)凈化主要體現(xiàn)在化油器的改進(jìn)上。自20世紀(jì)90

25、年代以來，隨著電控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種電控裝置逐漸替代了機(jī)、液調(diào)控裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)和實(shí)時(shí)工況得到了完美的匹配，保證了現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性，同時(shí)還兼顧動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、噪聲和排放法規(guī)等多方面的要求。為了適應(yīng)日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源問題，現(xiàn)在在機(jī)內(nèi)控制的研究上重點(diǎn)是對(duì)燃燒方式進(jìn)行研究，汽油機(jī)主要是對(duì)缸內(nèi)直噴式稀薄燃燒方式進(jìn)行研究，柴油機(jī)主要是對(duì)均質(zhì)混合燃燒方式進(jìn)行研究。從1986年開始，對(duì)蜂窩陶瓷載體制備技術(shù)、涂層材料及工藝技術(shù)、催化劑優(yōu)化配方及制備技術(shù)、催化劑生產(chǎn)中部分設(shè)備及整套工藝、技術(shù)規(guī)范、催化凈化器總成技術(shù)、柴油機(jī)消除煙塵和催化燃燒再生技術(shù)等進(jìn)行

26、了長(zhǎng)期應(yīng)用研究和部分產(chǎn)品的開發(fā)研究，部分關(guān)鍵技術(shù)已接近國際先進(jìn)水平。在城市汽車排放污染外環(huán)境控制技術(shù)研究方面，國外的研究要多一些，而國內(nèi)的研究則起步較晚，且大多是借鑒國外經(jīng)驗(yàn)。如聶國欣提出我國城市機(jī)動(dòng)車排放污染控制對(duì)策為嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、優(yōu)先發(fā)展公共交通事業(yè)優(yōu)化公共交通體系、采用低污染或無污染燃料為動(dòng)力的汽車、加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車環(huán)保新科技的開發(fā)和應(yīng)用、強(qiáng)化機(jī)動(dòng)車的檢測(cè)與維修、鼓勵(lì)在用車改造和加速淘汰老舊車。而劉強(qiáng)等則從城市交通規(guī)劃中環(huán)境保護(hù)問題的角度出發(fā)，提出要將不同交通方式間的分工與協(xié)調(diào)作為重點(diǎn)，協(xié)調(diào)滿足交通需求、資源利用和環(huán)境保護(hù)三者間的關(guān)系。總的看來，我國城市汽車排放污染的控制技術(shù)措

27、施，大多局限于提高和實(shí)施監(jiān)督機(jī)動(dòng)車污染排放的標(biāo)準(zhǔn)，以及具體的車輛技術(shù)對(duì)策，與交通有關(guān)的措施相當(dāng)缺乏。綜上所述，無論是國內(nèi)還是國外在汽車排放污染控制技術(shù)的研究上還存在以下幾個(gè)方面的不足：首先是對(duì)城市汽車排放污染綜合控制方面的研究基本上是政策層面上的研究較多，技術(shù)層面上的研究要少一些：其次是研究單一控制技術(shù)的多，而將汽車對(duì)大氣污染的影響和城市交通環(huán)境工程規(guī)劃技術(shù)結(jié)合的少，在將城市汽車排放污染各控制技術(shù)綜合運(yùn)用方面的研究尚處于初始階段。第二章 汽車排放污染物的生成機(jī)理及危害汽車排放包含的許多成分隨著汽車種類及運(yùn)轉(zhuǎn)條件的改變而改變。從燃燒的角度看，汽車排放分完全燃燒產(chǎn)物、不完全燃燒產(chǎn)物和燃燒中間產(chǎn)物。

28、完全燃燒產(chǎn)物的基本成分是二氧化碳 (C02)、水蒸氣（H2O），過剩的氧(O2)及存下的氮（N2）等。排氣中除完全燃燒產(chǎn)物外，還有不完全燃燒和燃燒反應(yīng)的中間產(chǎn)物，包括一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔锼?HC)、氮氧化合物(NOX)、二氧化硫(SO2)、微粒物質(zhì)(PM)、臭氣(甲醛、丙烯醛等)等。這些不完全燃燒和燃燒反應(yīng)的中間產(chǎn)物大部分是有毒的，或有強(qiáng)烈的刺激性、臭味和致癌作用。2.1汽車排放污染物的生成機(jī)理汽車污染物排放量主要和發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣的形成、燃燒及排氣過程中的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，此外還與燃油的蒸發(fā)等因素有關(guān)。由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒特點(diǎn)不同，因而它們污染物的生成機(jī)理也不同。由于混合氣形成和燃燒特點(diǎn)

29、不同，柴油機(jī)排放中碳煙等微粒污染物比汽油機(jī)大幾十倍，NOX的濃度與汽油機(jī)相比約少50%左右，而CO、HC的排放比較少。2.1.1CO的生成機(jī)理燃燒產(chǎn)物CO是最早為人們發(fā)現(xiàn)的污染物之一，它是汽車排放中有害濃度最大的成分，CO的生成主要是和混合氣的混合質(zhì)量及其濃度有關(guān)。燃料燃燒時(shí)不可能全部生成CO2，會(huì)由于下列原因產(chǎn)生部分CO。1.燃料不完全燃燒CO是烴類燃料在燃燒過程中由于缺氧而不能完全燃燒的中間產(chǎn)物，一般認(rèn)為，燃燒反應(yīng)經(jīng)過的幾個(gè)反應(yīng)過程為:理論上當(dāng)空燃比A/F=14.7時(shí)，烴類燃料能完全燃燒，生成CO2和H2O： C n H m+(n+m/4)O2nCO2+H2O而當(dāng)A/F14.7時(shí)，氧氣過剩

30、，排氣中不會(huì)有CO，而有剩余的氧氣。2. .混合氣混合不均勻理論上在富氧燃燒(A/F14.7)時(shí)，排氣中CO不存在，而代之產(chǎn)生O2。但實(shí)際上混合氣不可能絕對(duì)均勻，總會(huì)有過濃區(qū)，加上進(jìn)氣管壁面上有汽油油膜存在，油膜隨著進(jìn)氣過程邊流動(dòng)邊蒸發(fā)，也會(huì)造成混合氣不均勻，而且由于各氣缸均勻性不等現(xiàn)象，這些都會(huì)產(chǎn)生CO。3.CO2和H2O在高溫時(shí)離解即使在稀混合燃燒時(shí)，有足夠的氧氣，且混合氣混合得很均勻，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒后的溫度很高，當(dāng)溫度超過2000時(shí)，已經(jīng)生成的CO2也會(huì)有一小部分會(huì)產(chǎn)生高溫離解反應(yīng): 2CO22CO+O2溫度愈高，離解反應(yīng)愈劇烈，生成的CO愈多。H20在高溫時(shí)也會(huì)分解成H2和02，

31、H2參加燃燒反應(yīng)，會(huì)使CO2還原成CO。 2H2O2H2+O2 CO2+H2CO+H2O由上可見，一氧化碳在燃燒過程中形成的原因主要可以歸結(jié)為氧的不足，一旦它形成以后，如不能及時(shí)在燃燒過程中獲得氧的補(bǔ)充就會(huì)以不完全氧化狀態(tài)排出機(jī)外。2.1.2 HC的生成機(jī)理排氣中的HC是由未燃燒的燃料烴、不完全氧化產(chǎn)物以及燃燒過程中部分被分解的產(chǎn)物所組成，它是各種沒有完全燃燒的碳?xì)浠衔锏目偡Q。HC的生成原因比較復(fù)雜，其生成機(jī)理可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行討論。1.室壁激冷效應(yīng)汽油機(jī)室壁激冷效應(yīng)是指當(dāng)火焰?zhèn)鞑r(shí)，由于接近燃燒室壁面的一層混合氣被冷卻，火焰到達(dá)燃燒室壁面之前就消失的一種現(xiàn)象。汽油機(jī)氣缸內(nèi)燃料和空氣的均

32、質(zhì)混合氣是靠火焰?zhèn)鞑ザ紵?，火焰面前?mm到2mm為預(yù)熱層。預(yù)熱層中的燃料和部分氧化產(chǎn)物不能進(jìn)一步氧化轉(zhuǎn)化為燃燒產(chǎn)物，而以未燃烴和含氧碳?xì)浠衔锏男问脚懦?。汽油機(jī)在正常工作情況下，排氣中的HC主要來自室壁激冷效應(yīng)的未燃烴。2.燃燒室縫隙效應(yīng)火焰不能在激冷縫隙內(nèi)傳播的現(xiàn)象稱為燃燒室縫隙效應(yīng)。一般在小于1恤的縫隙內(nèi)，如活塞頂部與第一道氣環(huán)之間的空隙混合氣因火焰無法傳入其中而不能完全燃燒，是HC排放的來源之一。3.燃料燃燒不完全在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，燃料不完全燃燒與著火前的混合氣條件、燃燒室內(nèi)的燃燒條件、膨脹行程的溫度條件及排氣系統(tǒng)的反應(yīng)條件均有密切的關(guān)系。HC既有未燃的燃料，也有燃料不完全燃燒的

33、產(chǎn)物和部分被分解的產(chǎn)物，所以一切妨礙燃料燃燒的條件都是HC形成的原因。例如，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率，常使發(fā)動(dòng)機(jī)在過量空氣系數(shù)小于1的情況下工作;在低負(fù)荷時(shí)，由于氣缸內(nèi)的殘余氣體較多，為了不使燃燒速度，也要供給濃混合氣，從而都會(huì)因空氣不足以致不能完全燃燒。此外，混合氣過濃、過稀、燃料霧化不良或混入廢氣過多時(shí)，也會(huì)因滅火或半滅火狀態(tài)而使未燃部分的燃料以HC的形式排出。2.1.3 NOX的生成機(jī)理NOX是NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等各種氮氧化合物的總稱。在發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中，NO占絕大部分(約占99%)，而NO2含量極少(約占1%)，其他氮氧化物的含量甚微。NO排入大氣后，又被氧化

34、成NO2。NO是在燃燒過程中的高溫條件下在燃燒室內(nèi)形成的，它是在燃燒過程中氮和氧原子的許多基本反應(yīng)的結(jié)果。捷爾杜維奇鏈反應(yīng)機(jī)理認(rèn)為NO的生成反應(yīng)與分解反應(yīng)主要由下列兩個(gè)反應(yīng)支配: O+N2NO+N（可逆） N+O2NO+O（可逆）NO生成量很大程度決定于的溫度，并與溫度呈指數(shù)關(guān)系。NO是由燃燒所產(chǎn)生的高溫使空氣中的氧氣和氮?dú)夥纸獠⒒仙傻模紵郎囟仍礁?，尾氣中NOX的含量越大。2.1.4微粒(PM)及炭煙的生成機(jī)理所謂微粒是指由內(nèi)燃機(jī)排出的全部廢氣，在接近于大氣條件下，除去非化合形態(tài)的凝聚水以后收集到的全部呈固體狀和液體狀的微顆粒，它包括原始及二次顆粒。原始顆粒直接來自發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)物的顆粒;二次顆粒是在大氣條件下，因氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的各化學(xué)成分之間發(fā)生化學(xué)或物理變化所產(chǎn)生的顆粒。微粒主要是由三部分組成，即碳煙（DS）、可溶性有機(jī)物(SOF