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6章1排放物生成机理与治理-简
排放物生成机理与治理
高等内燃机学
北京理工大学
BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
介绍内容
一、排放产物生成机理与降低措施
二、排放控制思路
三、柴油机排放控制技术
四、柴油机排放标准实现措施分析
一、排放物生成机理与降低措施
1、CO生成机理
大量生成CO的条件：缺氧φ ~1 。
a
燃料氧化形成CO的速度很快，缺氧也能很快
氧化成CO，但机理并不很清楚。
RH R RO RCHO RCO CO
2
烷基 伯烃氧基 醛 酰基
H H H
R C H R C R C O - R C O R C O- CO
2
H H H H
二氧化碳CO 生成机理
2
COCO 的速度较缓慢。
2
低速氧化
CO OH(羟基) CO H
2
进而造成只有缺氧φ ~1 ，才有可能大量生成CO
a
产生的位置：火焰前锋后面高温局部缺氧的
条件下。（不能进一步氧化、高温分解）
汽油机CO排放与φa
汽油机：
①φ ~1
a
②多缸机各缸进气量
的不均匀性，引起各
缸浓度的差异，浓度
过大，CO
③点燃式内燃机会用
浓混合气工况 （起动
、大负荷、变工况）
，导致CO增大
降低CO的技术措施
汽油机：
①稀薄燃烧技术
②三效催化转换器+氧传感器+闭环
控制。保证φ =1、催化器起作用
a
温度、防中毒(铅、硫、磷)
③缸内直喷，提高控制精度，防止
各缸不均匀
④ 缩短高排放工况：冷起动(点火能
量、起动功率)、怠速转速
柴油机：
①高负荷限油
催化转化器的基本构造
1－壳体；2 －减振密封衬垫；3 －载体与催化剂
2、HC生成机理
原因：未燃、未完全燃
机理：
①燃烧室内产生。
a.壁面对火焰的冷激效应(单
壁、双壁) （单壁3、双壁5 ）
b.油膜和沉积物吸附 （1、6 ）
c.容积淬熄 （膨胀时5 ）
d.缝隙效应 （2、4、7、8 ）
②其它因素产生
a.扫气短路 （二冲程机、增压）
b.泄露( 曲轴箱排放)
c.燃油系统中汽油蒸气
d.机油
汽油机、柴油机HC排放
汽油机：
①燃烧产生。a壁面对火焰的冷激效应(单壁、双壁)50~70%； b油膜
和沉积物吸附~25%+~10%；c容积淬熄；d 缝隙效应。
②扫气短路（二冲程机、增压） ③泄露(曲轴箱排放)
④燃油系统中汽油蒸气 ⑤机油
柴油机：
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