【文章內(nèi)容簡介】 總會有少量 CO 存在?？梢?，凡是影響空燃比的因素，即為影響 CO 生成的因素。1. 進(jìn)氣溫度的影響一般情況下，冬天氣溫可達(dá)零下 20℃以下，夏天在 30℃以上，爬坡時發(fā)動機(jī)罩內(nèi)進(jìn)氣溫度超過 80℃。隨著環(huán)境溫度的上升，空氣密度變小，而汽油的密度幾乎不變，化油器供給的混合氣的空燃比 ?隨吸入空氣溫度的上升而變濃，排出的 CO 將增加。因此，冬天和夏天發(fā)動機(jī)排放情況有很大的不同。圖 23 為一定運轉(zhuǎn)條件下，進(jìn)氣溫度與空燃比的關(guān)系，大致和絕對溫度的方根成反比的理論相一致。第二章 xxx7 進(jìn)氣溫度 /℃ 海拔高度/m 怠速轉(zhuǎn)速/(r/min) 圖 23 進(jìn)氣溫度與空燃比的關(guān)系 圖 24 海拔高度與大氣壓力的關(guān)系 圖 25 怠速轉(zhuǎn)速對 CO 和 HC 排放的影響 V/(km/h)圖 26 某汽油機(jī)等速工況排氣成分實測結(jié)果2. 大氣壓力的影響 大氣壓力 P隨海拔高度而變化，由經(jīng)驗公式?? kPah?? (24) 式中： h一海拔高度，km。當(dāng)海平面 =100kPa 時，可作出海拔高度和大氣壓力變化關(guān)系的曲線，如圖 24 所示。當(dāng)忽略空氣中飽和水蒸氣壓時，空氣密度 ?可用下式表示： ?? kg/m760T??? （25）式中： T－溫度，℃。可以認(rèn)為空氣密度 和大氣壓力 P成正比，從簡單化油器理論可知，空燃比和空氣密度的平方根成正比，所以進(jìn)氣管壓力降低時，空氣密度下降，則空燃比下降，CO 排放量將淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文8增大。3. 進(jìn)氣管真空度的影響當(dāng)汽車急劇減速時，發(fā)動機(jī)真空度在 68kPa 以上時，停留在進(jìn)氣系統(tǒng)中的燃料，在高真空度下急劇蒸發(fā)而進(jìn)入燃燒室，造成混和氣瞬時過濃，致使燃燒狀況惡化。CO 濃度將顯著增加到怠速時的濃度。4. 怠速轉(zhuǎn)速的影響 圖 25 表示了怠速轉(zhuǎn)速和排氣中 CO、HC 濃度的關(guān)系。怠速轉(zhuǎn)速為 600r/min 時，CO 濃度為 %，700r/min 時，降為 1%左右，這說明提高怠速轉(zhuǎn)速，可有效地降低排氣中 CO 濃度，但是，怠速過高會加大挺桿響聲，對液力變扭汽車，還可能發(fā)生溜車的危險。如果這些問題得到解決，一般從凈化的觀點，希望怠速轉(zhuǎn)速規(guī)定高一點較好。5. 發(fā)動機(jī)工況的影響發(fā)動機(jī)負(fù)荷一定時，CO 的排放量隨轉(zhuǎn)速增加而降低，到一定的車速后，變化不大。圖26 為某汽油機(jī)負(fù)荷一定、勻速工況下的 CO 濃度的變化。當(dāng)車速增加時，CO 很快降低，至中速后變化不大，這是由于化油器供給發(fā)動機(jī)的空燃比，隨流量增加接近于理論空燃比的結(jié)果。 碳?xì)浠衔镂慈?HC 排放主要是由于缸內(nèi)混合氣過濃、過稀或局部混合不均引起燃燒不完全而導(dǎo)致的，造成燃燒不完全的因素大致有混合氣的質(zhì)量、發(fā)動機(jī)的運行條件、燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)及點火與配氣正時等。1. 混合氣質(zhì)量的影響混合氣質(zhì)量的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在燃油的霧化蒸發(fā)程度、混合氣的均勻性、空燃比和缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)的大小等方面?；旌蠚獾木鶆蛐栽讲顒t HC 排放越多。當(dāng)空燃比略大于理論空燃比時，HC 有最小值；混合氣過濃或過稀均會發(fā)生不完全燃燒，廢氣相對過多則會使火焰中心的形成與火焰的傳播受阻甚至出現(xiàn)斷火，致使 HC 排放量增加。2. 運行條件的影響1）汽油機(jī)運行條件的影響（1）負(fù)荷的影響：發(fā)動機(jī)試驗結(jié)果表明：當(dāng)空燃比和轉(zhuǎn)速保持不變，并按最大功率調(diào)節(jié)點火時刻時，改變發(fā)動機(jī)負(fù)荷，對 HC 的相對排放濃度幾乎沒有影響。但當(dāng)負(fù)荷增加時，HC 排放量絕對值將隨廢氣流量變大而幾乎呈線性增加。（2）轉(zhuǎn)速的影響：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對 HC 排放濃度的影響則非常明顯。轉(zhuǎn)速較高時，HC排放濃度明顯下降，這是由于氣缸內(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)的燃燒過程、促進(jìn)了激冷層的后氧化，后者則促進(jìn)了排氣管內(nèi)的氧化反應(yīng)。（3）點火時刻的影響：點火時刻對 HC 排放濃度的影響體現(xiàn)在點火提前角上。點火延遲（點火提前角減小）可使 HC 排放下降，這是由于點火延遲使混合氣燃燒時的激冷壁面面積減小，同時使排氣溫度增高，促進(jìn)了 HC 在排氣管內(nèi)的氧化。但采用推遲點火，靠犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性來降低 HC 排放是得不償失的。因此，點火延遲要適當(dāng)。（4）壁溫的影響：燃燒室的壁溫直接影響了激冷層厚度和 HC 的排氣后反應(yīng)。據(jù)研究，壁面溫度每升高 1℃，HC 排放濃度相應(yīng)降低 106～ 106。因此提高冷卻介質(zhì)溫度有利于減弱壁面激冷效應(yīng)，降低 HC 排放。（5）燃燒室面容比的影響：燃燒室面容比大，單位容積的激冷面積也隨之增大，激冷層中的未燃烴總量必然也增大。因此，降低燃燒室面容比是降低汽油機(jī) HC 排放的一項重要措施。2）柴油機(jī)運行條件的影響（1）噴油時刻的影響：柴油機(jī)噴油時刻（噴油提前角）決定了氣缸內(nèi)的溫度。噴油提前角 θ 增大，缸內(nèi)溫度較高，使 HC 排放量下降 。在一臺自然吸氣式直噴柴油機(jī)上進(jìn)行的試驗證實：在 13 工況下，當(dāng) θ 偏離最佳值時，缸內(nèi)溫度及反應(yīng)區(qū)的氣體環(huán)境均發(fā)生變化。θ 平均減小 1176。CA，HC 的體積分?jǐn)?shù)平均增加 %；θ 平均增加 1176。CA，HC 平均下降%。（2）噴油嘴噴孔面積的影響： 當(dāng)循環(huán)噴油量及噴油壓力不變時，改變噴孔面積不僅改變了噴油時間的長短，并且同時改變了油霧顆粒大小和射程的遠(yuǎn)近，即影響油氣混合的第二章 xxx9質(zhì)量，必將導(dǎo)致 HC 排放量的變化。有試驗結(jié)果證實：在 13 工況下，以噴孔直徑為 ㎜的四孔噴油嘴的噴孔面積為參考基礎(chǔ)，當(dāng)面積減小 1%時，HC 的體積分?jǐn)?shù)相應(yīng)減小%；當(dāng)面積增加 1%時，HC 的體積分?jǐn)?shù)相應(yīng)增大 %。這說明噴孔面積加大時，霧化和混合質(zhì)量變差，HC 排放量增加幅度較大；反之，燃燒得到改善，但 HC 排放量降低幅度較小。（3）冷卻水進(jìn)水溫度的影響：冷卻水溫相對降低，將導(dǎo)致氣缸內(nèi)溫度降低，HC 排放量會相對增加。試驗證明：以冷卻水進(jìn)水溫度 75℃為比較標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)進(jìn)水溫度下降到 65℃時，13 工況下的 HC 體積分?jǐn)?shù)平均增加 %。（4）進(jìn)氣密度的影響：進(jìn)入柴油機(jī)的空氣密度降低，使缸內(nèi)空氣量減少，燃燒不完善，HC排放量一般會增加。試驗證明：進(jìn)氣壓力在 ～ 的變化范圍內(nèi)，空氣密度每下降 1%，13 工況下 HC 平均減少 %。 氮氧化物1）過量空氣系數(shù)和燃燒室溫度的影響由于 a?直接影響燃燒時的氣體溫度和可利用的氧濃度，所以對 NOX 生成的影響是很大的。當(dāng) 小于 1 時，由于缺氧即使燃燒室內(nèi)溫度很高 NOX 的生成量仍會隨著 a?的降低而降低，此時氧濃度起著決定性作用；但當(dāng) a?大于 1 時，NO X 生成量隨溫度升高而迅速增大，此時溫度起著決定性作用。由于燃燒室的最高溫度通常出現(xiàn)在 a?≈，且此時也有適量的氧濃度，故 NOX 排放濃度出現(xiàn)峰值。如果 進(jìn)一步增大，溫度下降的作用占優(yōu)勢，則導(dǎo)致NO 生成量減少。2）殘余廢氣分?jǐn)?shù)的影響汽油機(jī)中燃燒室內(nèi)的混合氣由空氣、已蒸發(fā)的燃油蒸氣和已燃?xì)饨M成，后者是前一工作循環(huán)留下的殘余廢氣，或由廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）中從排氣管回流到進(jìn)氣管并進(jìn)入氣缸的燃燒廢氣。殘余廢氣分?jǐn)?shù) χi 定義為：缸內(nèi)殘余廢氣質(zhì)量 mi 與進(jìn)氣終了氣缸內(nèi)充量質(zhì)量mc 之比，即 χi=mi/mc (212)式中：m c=me＋m i＋m r，m e 和 mr 分別為進(jìn)入氣缸的空氣和燃油質(zhì)量。殘余廢氣分?jǐn)?shù)主要取決于發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速。減小發(fā)動機(jī)負(fù)荷即減小節(jié)氣門開度和提高轉(zhuǎn)速，均加大了進(jìn)氣阻力，使殘余廢氣分?jǐn)?shù)增大。壓縮比較高的發(fā)動機(jī)殘余廢氣分?jǐn)?shù)較