汽车排放污染物的形成及其随汽车工况的变化.pdf

FoRUM I论坛 汽车排放污染物的形成及其髓汽车工况的变化 王梓瑞 中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司 天津市东丽区 300300 摘 要：随着我国各大城市空气状况的进一步恶化 ，汽车排放污染物的控制也逐渐被中央和各地方政府所重视。对于 各大汽车制造企业来说 ，汽车排放污染物的控制情况也是其产品能否达到政府要求并投放市场的重要指标。 而明确排放污染物的生成机理和污染物排放状况随汽车工况变化的情况，对于汽车排放污染物的控制有着重 要的意义。本文以采用汽油机的小型乘用车为例 ，分析了三种主要汽车排放污染物 (CO、CH、Nox)的 形成机理和污染物排放状况随汽车工况变化的情况。 关键词 ：汽车；排放污染物；工况 物 中的含C成分的不完全氧化反应，较完全 2．2 一氧化碳 (CO)的排放量与汽车行 1 引言 氧化反应产物CO：来说要少上许多。 驶工况的关系 处理汽车排放污染物的控制问题，首先要 CO形成的主要反应过程为： 下面根 据实 际汽车行驶 (按照标准 对汽车排放污染物的形成机理有足够的认识， CHm+号Oz_÷nco+~-H2 GB18352．30—2013中的I型试验用运转循环 … 只有明确了汽车排放污染物的形成机理，才能 之后，在三元催化器中，生成的CO污染 进行)过程中CO生成量的变化情况来进行实 够系统地分析造成不同的汽车污染物排放情况 物能够在催化剂作用下与尾气中的另一种污染 际分析。 的原因。 物NO发生氧化还原反应： 图表 1是某小型乘用车 (使用汽油机及三 不同的行驶状况下，汽车的污染物排放情 2CO+2NO 2CO2+N2 元催化器)按照GB18352．5—2005标准中的I 况也不一样。而根据汽车排放污染物的形成机 该反应的有效进行需要三元催化器内部达 型试验用运转循环行驶过程中CO排放量随车 理，结合实际行驶工况分析汽车在不同行驶状 到足够的温度 (与三元催化器的转化特性，如 速变化情况。 态下的排放状况 ，有助于有的放矢地控制其排 起燃温度等属性有关)，它可以大幅减少尾气 从上图可以看出，汽车刚刚启动时的一段 放污染物的含量。 中的CO含量。 时间之内，尾气中的CO含量大大高于其它行 综上所述，认识排放污染物的形成机理和 驶工况。同时，在高速状态下，CO的排放量 与汽车行驶工况的关系，有着重要的意义。本 较低速行驶 (而催化器温度足够)时大幅提高 文以采用汽油机 、加装三元催化器的小型乘用 图表 1汽车按照GB18352．5—2005标准 了。此外，在所有情况下，汽车加减速时一 中的l型试验用运转循环行驶时CO排放 车为例，分析汽车尾气中的三种主要污染物： 量的变化 尤其是加速时尾气中CO增量明显。 一 氧化碳 (CO)、碳氢化合物 (CH)与氮氧 结合2．1中所述，可以分析出造成这些现 化合物 (NOx)的生成机理及它们随着汽车工 象的原因：当汽车剐刚发动的一段时间内CO 况发生的排放量变化。 排放量极高是因为催化器温度较低，因而导致 CO在其中的反应效率很低。车速较高时，由 2 一氧化碳 (CO)的生成原因和其排 于发动机功率需求变高，喷油量加大，空燃比 放量与汽车行驶工况的关系