【正文】 的質(zhì)量，必將導(dǎo)致 HC 排放量的變化。有試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：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(yàn)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(yàn)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)較小。通過廢氣再循環(huán)可大大增加氣缸中的殘余廢氣分?jǐn)?shù)。當(dāng)可燃混合氣中廢氣分?jǐn)?shù)增大時，既減小了可燃?xì)獾陌l(fā)熱量又增大了混合氣的比熱容，都使最高燃燒溫度下降，從而使 NO 排放降低。3）點(diǎn)火時刻的影響由于點(diǎn)火時刻對燃燒室內(nèi)溫度和壓力有明顯影響，故其對 NO 生成的影響也很大。圖圖 210 排氣中 NO 的體積分?jǐn)?shù)隨點(diǎn)火提前角的變化淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10210 表示了三種空燃比下排氣中 NO 的體積分?jǐn)?shù)隨點(diǎn)火提前角 ?的變化趨勢。從該圖可以看出：隨著 ?的減小，NO 排放量不斷下降；當(dāng) ?值很小時，下降速率趨緩。增大點(diǎn)火提前角使較大部分燃料在壓縮上止點(diǎn)前燃燒，增大了最高燃燒壓力值，從而導(dǎo)致較高的燃燒溫度，并使已燃?xì)庠诟邷叵峦Ａ舻臅r間較長，這兩個因素都將導(dǎo)致 NO 排放量增大。因此延遲點(diǎn)火和使用比理論混合氣較濃或較稀的混合氣都能使 NO 排放降低，但同時也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熱效率降低，嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動力性和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，因此應(yīng)慎重對待。 微粒1. 負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的影響圖 216 為柴油機(jī)的微粒排放量與負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。由該圖可看出：在高速小負(fù)荷時，單位油耗的微粒排放量較高，且隨負(fù)荷的增加，微粒排放量降低；而在低速大負(fù)荷時，微粒排放量又由于燃空比的增加而有所升高。微粒排放量隨負(fù)荷有這樣的變化趨勢，是由于小負(fù)荷時燃空比和溫度均較低，氣缸內(nèi)稀薄混合氣區(qū)較大，且處于燃燒界限之外而不能燃燒，造成了冷凝聚合的有利條件，從而有較多微粒（主要成份是未燃燃油成份和部分氧化反應(yīng)產(chǎn)物）生成；在大負(fù)荷時，燃空比和溫度均較高，造成了裂解和脫氫的有利條件，使微粒（主要成份是碳煙）排放量又有了升高；在接近全負(fù)荷時微粒排放急劇增加（接近冒煙界限） ，這時雖然總體過量空氣系數(shù)尚大于 1，但由于燃燒室內(nèi)可燃混合氣不均勻，局部會有過濃，導(dǎo)致煙粒大量生成。 微粒排放量與轉(zhuǎn)速有如此變化關(guān)系，是由于在小負(fù)荷時溫度低，以未燃油滴為主的微粒的氧化作用微弱。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，這種氧化作用又受到時間因素的制約，故微粒排放量隨轉(zhuǎn)速升高而增加；在大負(fù)荷時，轉(zhuǎn)速的升高有利于氣流運(yùn)動的加強(qiáng)，使燃燒速度加快，對碳煙微粒在高溫條件下與空氣混合氧化起了促進(jìn)作用，故以碳煙為主的微粒排放量隨轉(zhuǎn)速的升高而減小。如僅考慮碳煙排放，對車速適應(yīng)性好的柴油機(jī)而言，其峰值濃度往往出現(xiàn)在低速大負(fù)荷區(qū)。2. 燃料的影響柴油中的芳香烴含量及柴油的餾程對柴油機(jī)的微粒排放有明顯的影響。試驗(yàn)表明，燃油中芳香烴含量及餾程越高，在相同的試驗(yàn)條件下，微粒排放量越大；而烷烴含量越高，微粒排放量越少。燃油的十六烷值對煙粒排放也有明顯影響。試驗(yàn)表明，柴油機(jī)的排煙濃度隨十六烷值的提高而增大，其原因可能是由于十六烷值較高的燃油穩(wěn)定性較差，在燃燒過程中碳的生成速率較高所致。若從柴油的十六烷值對燃燒過程的影響考慮，則由于十六烴值高的燃油具有良好的發(fā)火性，其滯燃期短，參與預(yù)混燃燒的燃油較少，大部分燃油是以擴(kuò)散燃燒的方式進(jìn)行，故排煙濃度較大。然而，以降低十六烷來獲得排煙的改善，會帶來柴油機(jī)工作粗暴等嚴(yán)重后果。3. 噴油參數(shù)的影響1）噴油定時的影響 在直噴式柴油機(jī)中，當(dāng)所有其它參數(shù)不變時，提前噴油或非常遲的噴油，可以降低排氣煙度，如圖 217 所示。提前噴油使排煙下降的原因是：滯燃期隨噴油提前角的加大而延長，因此使著火前的噴油量較多，燃燒溫度較高，燃燒過程結(jié)束較早，從而使排氣煙度下降。但噴油提前會使燃燒噪音和柴油機(jī)機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷加大，還會引起 NOX 排放量增加。 第二章 xxx11 噴油定時，BTDC/℃A 圖 217 噴油定時對煙度的影響 圖 218 直噴式柴油機(jī)噴油規(guī)律對排放的影響 （噴油提前角 17176。BTDC； n=1250r/min；渦流比 ；噴油持續(xù)角 25176。）非常遲的噴油使排煙下降的原因是：這種噴油定時發(fā)生于最小滯燃期之后，由于擴(kuò)散火焰大部分發(fā)生在膨脹過程中，火焰溫度較低，使碳煙的生成速率降低。2）噴油規(guī)律的影響在噴油定時、噴油持續(xù)角、循環(huán)供油量、渦流比和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，直噴式柴油機(jī)的噴油規(guī)律對 NO 和碳煙排放的影響如圖 218 所示。當(dāng)大部分燃油在前半時間內(nèi)噴入氣缸時，參與預(yù)混燃燒的油量增多，故排煙濃度低而 NO 濃度高；反之，當(dāng)大部分燃油在后半時間噴入氣缸時，參與擴(kuò)散燃燒的油量增多，故排煙濃度高而 NO 濃度低。在提高初始噴油速率的前提下，如能減小噴油持續(xù)角，可使燃燒過程較快結(jié)束，以改善碳煙排放。3） 噴油嘴不正常噴射的影響當(dāng)噴油嘴由于針閥密封面漏油或針閥落座緩慢而造成滴漏，或針閥落座后再次升起而產(chǎn)生二次噴射時，燃油霧化和混合變差，對碳煙、未燃烴、CO 的排放及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均有不利影響。4） 噴油壓力的影響提高噴油壓力，改善燃油霧化（減小油霧的平均直徑） ，能促進(jìn)燃油與空氣的混合，改善油氣混合的均勻性，從而減少煙粒的生成。試驗(yàn)證明，不論柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高低、負(fù)荷大小，煙粒排放均隨最大噴油壓力的提高而降