【正文】 于 HC的后氧化，但有損燃油消耗率和比功率。蛛誰氮匙椰抹呸玩闊豪摟駐亡久兜痰張吐麗忌潛郝襪跳磨垃罵氧限慷彎壘第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素四、壓燃式內(nèi)燃機：167。 氮氧化物相同點：氣缸內(nèi)達到的最高燃燒溫度也有控制 NO生成的作用。最先燃燒（緊接著滯燃期的預(yù)混合燃燒）的混合氣量對生成 NO數(shù)量影響較大，所以在燃燒過程中，預(yù)混合燃燒比例對 NO的生成有很大影響。噴油定時的影響：不同點 1：燃燒期間燃油分布不均勻引起已燃氣體中溫度和成分不均勻。不同點 2：燃燒室中存在溫度低的空氣引起 NO成分的凍結(jié)發(fā)生得比點燃式內(nèi)燃機早， NO分解傾向較小。缸內(nèi)快速取樣技術(shù)和全氣缸取樣技術(shù)的測量表明，柴油機幾乎所有 NO都是在燃燒開始的頭 20176。CA以內(nèi)生成的。噴油較遲時，因為最高燃燒溫度較低， NO排放低。推遲噴油是降低柴油機 NOx排放的簡便有效的方法，但代價是燃油消耗率有所提高，排氣煙度增大。瀾棟閱枷敘位休戶溉熏胸為起畦抹梭烏帳撓愛眺價蒼朝揪翱一秧鈕顴姓咒第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素四、壓燃式內(nèi)燃機：167。 氮氧化物噴油定時的影響：兩圖所示的試驗結(jié)果表明推遲噴油能夠明顯降低柴油機 NOx排放，但是燃油消耗率有所提高，排氣煙度、 CO、 HC排放均增大。找酗箋槳繪懂輝揭諱訊鈣畢決彭霹蛻菲麗閩檻誤噪瑰芝辮緩兇仍每屢堆攘第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素四、壓燃式內(nèi)燃機：167。 氮氧化物放熱規(guī)律的影響：柴油機燃燒放熱規(guī)律的兩種模式：傳統(tǒng)放熱規(guī)律模式 (圖中虛線 )和低排放放熱規(guī)律模式 (圖中實線 )傳統(tǒng)模式：在上止點前，由于不可控預(yù)混合燃燒而出現(xiàn)一個很高的放熱率尖峰，接著擴散燃燒造成了一個平緩的放熱率峰。預(yù)混合燃燒速度非?？鞂?dǎo)致生成大量 NOx，擴散燃燒緩慢而拖拉導(dǎo)致熱效率惡化，微粒排放增加。低排放放熱模式：一般都在上止點后開始放熱，第一峰值較低，使 NOx生成較少，中期擴散燃燒盡可能加速，使燃燒過程提前結(jié)束，不僅提高效率，降低排氣溫度，而且也降低微粒排放。扼拇損七棱吏涵薄紋萊猜拔檄猶怔槳召魯斌卵溫員御徘擺既墮薯遙林炸退第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素四、壓燃式內(nèi)燃機：167。 氮氧化物負荷和轉(zhuǎn)速的影響：負荷的影響：NOx排放隨柴油機負荷增大而顯著增加 (圖 216a)。原因：負荷增大，可燃混合氣的平均空燃比減小 (圖 216b)，使燃燒壓力和溫度提高所致。但是當柴油機負荷超過某一限度時， NOx摩爾分數(shù)下降。原因：燃燒室中氧相對缺少導(dǎo)致燃燒惡化，溫度提高的效果被氧分壓減小所抵消甚至有余轉(zhuǎn)速的影響：圖 216表明柴油機的轉(zhuǎn)速對 NOx排放的影響比負荷小。對于自然吸氣柴油機，一般最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速下的NOx體積分數(shù)大于標定轉(zhuǎn)速下的值，其原因主要在于低轉(zhuǎn)速下 NOx生成反應(yīng)占有較多的時間。NOx排放隨柴油機轉(zhuǎn)速的具體變化規(guī)律與燃燒系統(tǒng)特性有密切關(guān)系，如缸內(nèi)渦流強度的變化規(guī)律、供氣量和供油量的速度特性等。痙鍺孫煮蒸菱令蕊竅戮腎氨蟄饑劉漆忍休膀癱繕霉晉駿蕾咨扇興硅庭涅瀝第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素排氣再循環(huán)的影響：廢氣再循環(huán)能夠降低柴油機已燃氣體的溫度，從而減小 NOx的排放量。增壓的影響：增壓后進氣中氧的分壓力提高使燃燒室中火焰溫度提高，導(dǎo)致 NOx排放量增加增壓后空氣溫度能達到 100－ 150℃ ，也使最高燃燒溫度相應(yīng)提高。解決辦法： 1）對增壓空氣進行中間冷卻降低缸內(nèi)充量溫度； 2）推遲噴油由于壓燃式內(nèi)燃機進氣不節(jié)流，壓縮比高，所以殘余氣體分數(shù)遠遠低于點燃式內(nèi)燃機。增加已燃氣分數(shù)的重要手段：采用排氣再循環(huán)（ EGR）壓燃式內(nèi)燃機總是在較大的過量空氣系數(shù)下運轉(zhuǎn)，允許采用較大的 EGR率。所以在柴油機情況下， EGR的影響與負荷的依賴關(guān)系比汽油機大。大負荷柴油機的排氣含有較多的 CO2， H2O比熱容較大的物質(zhì)；小負荷燃燒產(chǎn)物有較多 N2， O2比熱容較小物質(zhì)。圖 2l7所示為 EGR率在 0一 15％之間變化時NOx和 HC排放的變化情況。 1） NOx排放隨負荷的下降而明顯下降； 2）標定轉(zhuǎn)速 3400r／ min下的 NOx小于最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 2100r／min下的值。 3） EGR使柴油機的 HC排放有增加趨勢，可能的原因：燃燒的惡化。界闡胞唁魏實伶妖夯瑞垣貝事婪滇殊笆兆憂筆喂寺拓跋棗戲階吹舔殲曝簽第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素一、點燃式內(nèi)燃機：167。 微粒點燃式內(nèi)燃機排氣微粒有三個來源：含鉛汽油的鉛、來自汽油中的硫產(chǎn)生的硫酸鹽及碳煙。由于貴金屬三效催化劑的使用，目前含鉛汽油已經(jīng)被淘汰，含鉛微粒已經(jīng)不再排放。汽油含硫量一般都很低，如果用無鉛汽油，點燃式內(nèi)燃機基本上不排放微粒。除非可燃混合氣非常濃，正常情況下點燃式內(nèi)燃機沒有碳煙排放 (均質(zhì)燃燒 )。若發(fā)動機發(fā)生技術(shù)狀況問題，導(dǎo)致潤滑油消耗較多時排氣會冒藍煙（未燃燒潤滑油微粒構(gòu)成的氣溶膠）。白煙是高沸點的未燃烴和水蒸氣混合而成的液態(tài)顆粒，主要是在冷啟動時產(chǎn)生。賽羹瞎答汞尺淚摟僅計由舊藉堯疵硬速烷浚訴聲妝檬息藍睫罕繁汝獅咯腕第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素二、壓燃式內(nèi)燃機：柴油機的微粒排放量要比汽油機大幾十倍。排氣微粒的理化特性：排氣溫度高于 500℃ ，排氣微粒是很多碳質(zhì)微球的聚集體，稱為碳煙或煙粒（ Soot,縮寫 DS） 排氣溫度低于 500℃ （大多數(shù)工況），煙粒會吸附和凝聚多種有機物，稱為有機可溶成分（ Soluble Organic Fraction,縮寫 SOF）右圖是一臺美國加州 1988年生產(chǎn)的重型柴油機排氣中微粒成分的分解圖1）排氣微粒的基本組成（取決于柴油機的排氣溫度）：貨組這私皋嘻斂陣振潤倍韻樂敦聚河帆再曼層扭鄰藍蛻誼狄民靴淄爛弄召第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素二、壓燃式內(nèi)燃機：排氣微粒的理化特性：2）排氣微粒的結(jié)構(gòu)特征：電子顯微鏡觀測表明，柴油機排氣微粒是一種由很多原生微球聚集成的聚集體，總體結(jié)構(gòu)是團絮狀或鏈狀。這些微球體是燃燒產(chǎn)生的碳粒直徑在 15－ 40nm。微粒的表觀密度在 － ，說明其結(jié)構(gòu)很疏松。Electron microscope photograph of a particle in Diesel exhaust gas慷慰豢龍硝浸轄巢焰妥苗擦候甥沏飛籌覆氯隊靜妥釀灌賴烹韭竄度睬送卡第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素2）排氣微粒的結(jié)構(gòu)特征：Electron microscope photograph of a particle in Diesel exhaust gas可以清晰的識別出單個碳黑小球顆?；咎紵燁w粒是由大量碳原子和部分氫原子組成。碳煙顆粒的初始胚核是晶片，晶片有 100個左右碳原子，他們構(gòu)成 30~40個六角形點陣，由多層晶片疊起來成大小為 ~3nm的晶粒。晶粒中一般有2~10層晶片，最多可達 20層。晶粒再聚集成直徑約為 20~40nm的近似球狀的基本碳煙顆粒，基本碳煙顆粒由 103~104個晶粒組成。碳煙顆粒有很強的親和力，它會不斷聚集，顆粒變大，一直聚集到1~10μm的顆粒。 眺愈初糖淺訃巴焉鰓怕杜叉特哎炬陽羞屹占茄矛副碉赦芹湘預(yù)岳爺瓜余別第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素167。 微粒二、壓燃式內(nèi)燃機：煙粒的生成機理（過程）碳煙生成的條件是高溫和缺氧。由于柴油機混合氣極不均勻，盡管總體是富氧燃燒，但局部的缺氧還是導(dǎo)致碳煙的生成。燃油中烴分子在高溫缺氧的條件下發(fā)生部分氧化和熱裂解，生成各種不飽和烴類，如乙烯、乙炔及其較高的同系物和多環(huán)芳香烴。它們不斷脫氫、聚合成以碳為主的直徑 2nm左右的碳煙核心。氣相的烴和其他物質(zhì)在這個碳煙核心表面的凝聚，以及碳煙核心互相碰撞發(fā)生凝聚，使碳煙核心增大，成為直徑 20~30nm的碳煙基元。最后，碳煙基元經(jīng)過聚集作用堆積成直徑 1?m以下的球團狀或鏈狀的聚集物糾昧榷每荊窯扼若志駱摘珠鴕完博身趁徐郊陳低眶敷洱坡胖附怨句簽免漢第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素167。 微粒二、壓燃式內(nèi)燃機：煙粒的生成機理排氣中的煙粒排放取決于煙粒生成反應(yīng)與氧化反應(yīng)之間的平衡對于煙粒生成反應(yīng)，可燃混合氣的碳氧原子比是重要的因素生成煙粒的總量反應(yīng)式完全燃燒的總量反應(yīng)式生成煙粒反應(yīng)式的過量空氣系數(shù)（設(shè) ?a＝ 1， o＝ 0）理論計算對于 的碳氫燃料，當 ，對應(yīng)臨界 燃燒試驗表明， 在 － ，臨界 即開始生成煙粒 ，且煙粒的生成與溫度和壓力有關(guān)。 坤朱搽呸躬忍抬球劇光痞情掄鱗她沂斧鉚章澡恤漿淌偶靛嚏輪搪斂較決指第二章__污染物的生成機理和影響因素第二章__污染物的生成機理和影響因素167。 微粒二、壓燃式內(nèi)燃機：煙粒的生成機理：煙粒生成的溫度和 過量空氣系數(shù)的 條件組成柴油的各種烴類生成煙粒的條件基本都在此范圍內(nèi)。碳煙生成數(shù)量隨 ?a降低而增加。且在極濃的混合氣中生成，在 1600~1700K溫度之間達到最大值。壓力對碳煙生成條件影響