機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)站環(huán)保培訓(xùn)

1、石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋機(jī)動(dòng)車(chē)檢測(cè)站培訓(xùn)系列之二汽車(chē)排放污染物分析主 講：?jiǎn)未号驫Q/手機(jī)全行車(chē) 源于規(guī)范石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋第2章 汽車(chē)排放污染物的生成機(jī)理和影響因素 2.1 一氧化碳2.2 碳?xì)浠衔?.3 氮氧化物2.4 微粒石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋主要內(nèi)容介紹了汽車(chē)尾氣中的主要污染物CO、HC、NOX和微粒的生成機(jī)理及其影響因素。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē)

2、 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋一氧化碳的生成機(jī)理2222mnmnC HOmCOH汽車(chē)尾氣中CO的產(chǎn)生是燃燒不充分所致，是氧氣不足而生成的中間產(chǎn)物。燃?xì)庵械难鯕饬砍渥銜r(shí)，理論上燃料燃燒后不會(huì)存在CO。但當(dāng)氧氣量不足時(shí)，就會(huì)有部分燃料不能完全燃燒，而生成CO。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋汽油機(jī)一氧化碳的生成機(jī)理汽油機(jī)CO排放量xCO與 及過(guò)量空氣系數(shù)a的關(guān)系 石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋汽油機(jī)一氧化碳的生成機(jī)理a 1時(shí) ，CO的排放量都很小。a =1.01.1時(shí)，CO的排放量變化較復(fù)雜。由上圖可以看出石 家 莊

3、 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋柴油機(jī)一氧化碳的生成機(jī)理a =1.53，CO排放量要比汽油機(jī)低得多。a =1.21.3（大負(fù)荷），CO的排放量才大量增加。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋柴油機(jī)一氧化碳的生成機(jī)理燃料與空氣混合不均勻，總有局部缺氧和低溫的地方，反應(yīng)物在燃燒區(qū)停留時(shí)間較短，小負(fù)荷時(shí)盡管a很大，CO排放量反而上升。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響一氧化碳生成的因素 石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公

4、司 -單 春 朋碳?xì)浠衔锏纳蓹C(jī)理漏入曲軸箱的竄氣中含有大量未燃燃料燃燒過(guò)程中未燃燒或燃燒不完全的碳?xì)淙剂先加驼羝?家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋汽油機(jī)未燃HC的生成機(jī)理火焰在壁面淬冷冷起動(dòng)、暖機(jī)和怠速等工況下，壁面溫度較低，淬熄層較厚，壁面火焰淬熄是此類(lèi)工況下未燃HC的重要來(lái)源。狹隙效應(yīng)火焰不能進(jìn)入各種狹窄的間隙，便會(huì)產(chǎn)生未燃HC。潤(rùn)滑油膜對(duì)燃油蒸汽的吸附與解吸進(jìn)氣過(guò)程中，潤(rùn)滑油膜溶解和吸收了進(jìn)入氣缸的碳?xì)浠衔?。燃燒過(guò)程中， HC向已燃?xì)饨馕?。燃燒室?nèi)沉積物的影響沉積物使HC排放增加。體積淬熄燃燒室中壓力和溫度下降太快，可能使火焰熄滅。碳?xì)浠衔锏暮笃?/p>

5、氧化未燃燒的碳?xì)浠衔镝尫懦鰜?lái)，重新被全部或部分氧化。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋柴油機(jī)未燃HC的生成機(jī)理燃料在氣缸內(nèi)停留的時(shí)間較短，生成HC的相對(duì)時(shí)間也短，故其HC排放量比汽油機(jī)少。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋2.2.2 影響碳?xì)浠衔锷傻囊蛩鼗旌蠚赓|(zhì)量的影響混合氣的均勻性越差則HC排放越多。運(yùn)行條件的影響汽油機(jī)運(yùn)行條件的影響石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響碳?xì)浠衔锷傻囊蛩剡\(yùn)行條件的影響汽油機(jī)運(yùn)行條件的影響負(fù)荷增加時(shí)，HC排放量絕對(duì)值將隨廢氣流量變大而幾乎呈線(xiàn)性增加。

6、負(fù)荷的影響轉(zhuǎn)速較高時(shí)，氣缸內(nèi)混合氣的擾流混合、渦流擴(kuò)散及排氣擾流、混合程度的增大改善了氣缸內(nèi)的燃燒過(guò)程，HC排放濃度明顯下降。轉(zhuǎn)速的影響點(diǎn)火提前角減小可使HC排放下降。點(diǎn)火時(shí)刻的影響壁面溫度升高，HC排放濃度相應(yīng)降低。提高冷卻介質(zhì)溫度有利于減弱壁面激冷效應(yīng)，降低HC排放。壁溫的影響燃燒室面容比大，單位容積的激冷面積也隨之增大，未燃烴總量必然也增大。降低燃燒室面容比是降低汽油機(jī)HC排放的一項(xiàng)重要措施。燃燒室面容比的影響負(fù)荷的影響轉(zhuǎn)速的影響點(diǎn)火時(shí)刻的影響壁溫的影響燃燒室面容比的影響石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響碳?xì)浠衔锷傻囊蛩鼗旌蠚赓|(zhì)量的影響汽油機(jī)運(yùn)行

7、條件的影響柴油機(jī)運(yùn)行條件的影響運(yùn)行條件的影響石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響碳?xì)浠衔锷傻囊蛩剡\(yùn)行條件的影響柴油機(jī)運(yùn)行條件的影響噴油時(shí)刻的影響噴油嘴噴孔面積的影響冷卻水進(jìn)水溫度的影響進(jìn)氣密度的影響石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋NOX的生成機(jī)理O2 2OO N2 NO ON O2 NO ON OH NO HNO的平衡摩爾分?jǐn)?shù)xNOe與過(guò)量空氣系數(shù)a的關(guān)系a 1的稀混合氣區(qū)，xNOe隨溫度的升高而迅速增大。a 1，xNOe隨a 的減小而急劇下降。石 家

8、 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋NO的生成機(jī)理結(jié)論：在稀混合氣區(qū)NO的生成主要是溫度起作用；在濃混合氣區(qū)主要是氧濃度起作用。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋NO2的生成機(jī)理汽油機(jī)排氣中的NO2濃度與NO的濃度相比可忽略不計(jì)，但在柴油機(jī)中NO2可占到排氣中總NOX的10%30%。NO HO2 NO2 OHNO2O NOO2石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響NOX生成的因素影響汽油機(jī)NOX生成的因素過(guò)量空氣系數(shù)和燃燒室溫度的影響a 1時(shí)，溫度起著決定性作用，NOX生成量隨溫度升高而迅速增大。最高

9、溫度通常出現(xiàn)在a 1.1，且有適量的氧濃度，故NOX排放濃度出現(xiàn)峰值。a進(jìn)一步增大，溫度下降的作用占優(yōu)勢(shì)，NO生成量減少。殘余廢氣分?jǐn)?shù)的影響廢氣分?jǐn)?shù)增大，減小了可燃?xì)獾陌l(fā)熱量，增大了混合氣的比熱容，使最高燃燒溫度下降，NO排放降低。點(diǎn)火時(shí)刻的影響點(diǎn)火提前角的減小，NO排放量不斷下降。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋噴油提前角減小，燃燒推遲，燃燒溫度較低，生成的NOX較少。影響NOX生成的因素影響柴油機(jī)NOX生成的因素噴油定時(shí)的影響放熱規(guī)律的影響負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的影響傳統(tǒng)模式低排放放熱模式NOX排放隨負(fù)荷增大而顯著增加。轉(zhuǎn)速對(duì)NOX排放的影響比負(fù)荷的影響小。石 家

10、莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋微粒的生成機(jī)理石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋柴油機(jī)微粒的組成與特征柴油機(jī)排氣微粒由很多原生微球的聚集體而成，總體結(jié)構(gòu)為團(tuán)絮狀或鏈狀。當(dāng)排氣溫度超過(guò)500時(shí)，碳質(zhì)微球的聚集體，稱(chēng)為碳煙，也稱(chēng)為煙粒；排氣溫度低于500 時(shí)，煙粒會(huì)吸附和凝聚多種有機(jī)物，稱(chēng)為有機(jī)可溶成份。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋煙粒的生成機(jī)理（1），在高溫富油缺氧區(qū)，通過(guò)裂解和脫氫過(guò)程，經(jīng)過(guò)核化形成先期產(chǎn)物；（1）表面生長(zhǎng)；煙

11、粒生成階段：煙粒長(zhǎng)大階段：（2）在低于1500K的低溫區(qū)，通過(guò)聚合和冷凝生成碳煙微粒。（2）聚集。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋煙粒的氧化及有機(jī)可溶成份的吸附與凝結(jié)氧化作用需要有一定的溫度，至少在700800。組成SOF的重質(zhì)有機(jī)化合物向煙粒聚集物的凝結(jié)與吸附。煙粒的氧化：有機(jī)可溶成份的吸附與凝結(jié)：石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響微粒生成的因素負(fù)荷的影響：（1）高速小負(fù)荷時(shí)，稀薄混合氣區(qū)較大，微粒排放量較高；（2）低速大負(fù)荷時(shí)，容易產(chǎn)生裂解和脫氫，排放量有所升高。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司

12、 -單 春 朋影響微粒生成的因素（1）小負(fù)荷時(shí)溫度低，以未燃油滴為主的微粒的氧化作用微弱；轉(zhuǎn)速的影響：（2）轉(zhuǎn)速升高時(shí)，這種氧化作用又受到時(shí)間因素的制約；（3）大負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速的升高有利于氣流運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，使燃燒速度加快。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響微粒生成的因素（1）燃油中芳香烴含量及餾程越高，微粒排放量越大；烷烴含量越高，微粒排放量越少；燃料的影響：（2）柴油機(jī)的排煙濃度隨十六烷值的提高而增大。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響微粒生成的因素噴油參數(shù)的影響：（2）噴油規(guī)律的影響：大部分燃油在前半時(shí)間內(nèi)噴入氣缸時(shí)，參與預(yù)混燃燒的油量增多，故排煙濃度低而NO濃度高；（3）噴油嘴不正常噴射的影響：滴漏或二次噴射對(duì)碳煙有不利影響；（4）噴油壓力的影響：提高噴油壓力，減少煙粒的生成。石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春 朋影響微粒生成的因素適當(dāng)增加空氣渦流，有利于改善混合氣品質(zhì)，減少碳煙排放量；高溫缺氧是造成碳煙生成量增加的重要原因空氣渦流的影響：其它因素的影響：石 家 莊 安 源 機(jī) 動(dòng) 車(chē) 服 務(wù) 有 限 公 司 -單 春