第2章汽车排放污染物的形成.pptVIP

习题 2.1 简述CO的生成机理。 2.2 简述在不同空燃比下CO的生成情况。 2.3 简述影响CO生成的因素。 2.4 简述HC的生成机理及主要的生成方式。 2.5 简述影响HC生成的因素。 2.6 简述NO与NO2的生成机理并写出表达式。 2.7 简述影响汽油机NOX排放的因素。 2.8简述影响柴油机NOX排放的因素。 2.9 描述微粒组成及其生成机理。 2.10 简述及影响微粒生成的因素。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * NOX的生成机理 O2 → 2O O ＋ N2 → NO ＋ O N ＋ O2 → NO ＋ O N ＋ OH → NO ＋ H NO的平衡摩尔分数xNOe与过量空气系数Φa的关系 Φa 1的稀混合气区，xNOe随温度的升高而迅速增大。 Φa 1，xNOe随Φa 的减小而急剧下降。 NO的生成机理 结论： 在稀混合气区NO的生成主要是温度起作用；在浓混合气区主要是氧浓度起作用。 NO2的生成机理 汽油机排气中的NO2浓度与NO的浓度相比可忽略不计，但在柴油机中NO2可占到排气中总NOX的10%～30%。 NO ＋ HO2 → NO2 ＋ OH NO2＋O → NO＋O2 影响NOX生成的因素 影响汽油机NOX生成的因素 过量空气系数和燃烧室温度的影响 Φa 1时，由于缺氧即使燃烧室内温度很高NOX的生成量仍会随着的降低而降低，此时氧浓度起着决定性作用。 Φa1时，温度起着决定性作用，NOX生成量随温度升高而迅速增大。最高温度通常出现在Φa ≈1.1，且有适量的氧浓度，故NOX排放浓度出现峰值。Φa进一步增大，温度下降的作用占优势，NO生成量减少。 残余废气分数的影响 废气分数增大，减小了可燃气的发热量，增大了混合气的比热容，使最高燃烧温度下降，NO排放降低。 点火时刻的影响 点火提前角的减小，NO排放量不断下降。 喷油提前角减小，燃烧推迟，燃烧温度较低，生成的NOX较少。 影响NOX生成的因素 影响柴油机NOX生成的因素 喷油定时的影响 放热规律的影响 负荷与转速的影响 传统模式 低排放放热模式 NOX排放随负荷增大而显著增加。 转速对NOX排放的影响比负荷的影响小。 微粒的生成机理 柴油机微粒的组成与特征 柴油机排气微粒由很多原生微球的聚集体而成，总体结构为团絮状或链状。 当排气温度超过500℃时，碳质微球的聚集体，称为碳烟，也称为烟粒； 排气温度低于500 ℃时，烟粒会吸附和凝聚多种有机物，称为有机可溶成份。 烟粒的生成机理 （1），在高温富油缺氧区，通过裂解和脱氢过程，经过核化形成先期产物； （1）表面生长； 烟粒生成阶段： 烟粒长大阶段： （2）在低于1500K的低温区，通过聚合和冷凝生成碳烟微粒。 （2）聚集。 烟粒的氧化及有机可溶成份的吸附与凝结 氧化作用需要有一定的温度，至少在700～800℃。 组成SOF的重质有机化合物向烟粒聚集物的凝结与吸附。 烟粒的氧化： 有机可溶成份的吸附与凝结： 影响微粒生成的因素 负荷的影响： （1）高速小负荷时，稀薄混合气区较大，微粒排放量较高； （2）低速大负荷时，容易产生裂解和脱氢，排放量有所升高。 影响微粒生成的因素 （1）小负荷时温度低，以未燃油滴为主的微粒的氧化作用微弱； 转速的影响： （2）转速升高时，这种氧化作用又受到时间因素的制约； （3）大负荷时，转速的升高有利于气流运动的加强，使燃烧速度加快。 影响微粒生成的因素 （1）燃油中芳香烃含量及馏程越高，微粒排放量越大；烷烃含量越高，微粒排放量越少； 燃料的影响： （2）柴油机的排烟浓度随十六烷值的提高而增大。 影响微粒生成的因素 （1）喷油定时的影响； 喷油参数的影响： （2）喷油规律的影响：大部分燃油在前半时间内喷入气缸时，参与预混燃烧的油量增多，故排烟浓度低而NO浓度高； （3）喷油嘴不正常喷射的影响：滴漏或二次喷射对碳烟有不利影响； （4）喷油压力的影响：提高喷油压力，减少烟粒的生成。 影响微粒生成的因素 适当增加空气涡流，有利于改善混合气品质，减少碳烟排放量； 高温缺氧是造成碳烟生成量增加的重要原因 空气涡流的影响： 其它因素的影响： * * * * * * * * * * * * * * * Share a calendar: Outlook and Windows SharePoint Services 汽车节能与排放 主讲人 张丽霞 * 第2章 汽车排放污染物的生成机理和影响因素 2.1 一氧化碳 2.2 碳氢化合物 2.3 氮氧化物 2.4 微