发动机排放污染物的影响因素

第3章 发动机的排放特性本章主要内容：介绍了汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性。

叙述了汽油机和柴油机稳态条件下转速和负荷对各排放污染物浓度的影响及其起动、加减速等瞬态工况下的各排放污染物浓度变化的趋势，并分析了其产生的原因。

发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况(负荷与转速)变化的，各种排气污染物（CO 、HC 等）的排放量随发动机运转工况参数如转速n 、平均有效压力p me 等的变化规律，称为发动机的排放特性。

在环保法规日益严格的今天，对发动机的排放要求越来越高，掌握了发动机的排放特性，对于我们按照低排放要求正确使用发动机有着重要的指导意义。

根据发动机的排放特性，可以找出其运转时排放最严重的工况区，从而为低排放改造指出方向，以适应环保法规的要求。

3.1 发动机的稳态排放特性3.1.1 汽油机的稳态排放特性图3-1、图3-2和图3-3分别为一台比较有代表性的排量为2L 的4气门现代车用进气道电子喷射汽油机的CO 、HC 和NO X 稳态排放特性图。

各种排放均用比排放量（比排放量指每千瓦小时所排放出的污染物的质量）表示。

实际上，发动机有害排放物对大气污染的程度，不仅取决于其排放浓度x i (ppm)，而且还取决于其质量排放量G i （g/h ），二者之间的关系为：310-⨯=i i g i x V G ρ （3-1）式中： V g -排气容积流量(m 3/h)；ρi -污染物的密度(kg/m 3)。

图3-1 汽油机CO比排放特性图3-2 汽油机HC比排放特性图3-3 汽油机NOx比排放特性对于量调节的汽油机来说，其排气容积流量既与转速有关，也与负荷有关。

因此，其污染物排放量的变化规律是不同于污染物浓度的。

由图3-1可见，为了满足三效催化转化器高控制在1.0左右，效率工作的要求，现代车用汽油机在常用的部分负荷区将过量空气系数a所以CO的排放较低，而在负荷很小时，为了保证燃烧的稳定，混合气被适当的加浓，从而导致了CO的排放略有上升。

排气污染物nox不合格原因
NOx（氮氧化物）是汽车排放的主要污染物之一，是汽车行驶过程中形成的有害气体。

NOx污染物的不合格原因主要有两种：行驶条件影响；汽油品质和技术系统存在缺陷。

第一条是行驶条件影响。

行驶条件影响主要是由于车内温度、油量、湿度、温度、排
气形成不合格排放氮氧化物。

这种不合格排放是出现在车辆发动机正常运行、行驶状态不
理想的汽车上。

当这些参数不能正常调节时，发动机的行驶压力和能量利用率会降低，从
而出现NOx排放不合格的情况。

第二条是汽油品质和技术系统存在缺陷。

汽油的品质会影响发动机的行驶状态和燃烧
效果，而能量利用率又会直接影响到发动机排放物中NOx的排放量，因此，汽油品质、技
术系统存在缺陷也会引起NOx排放不合格。

除上述原因外，车辆长期抑制排放，燃油质量差以及合成润滑油使用等也会引起NOx
排放不合格。

总之，汽车排放NOx污染物不合格的原因是复杂的，因此，在使用汽车的过
程中，应该注意维护和保养，保证发动机的正常运行，提高能量利用率，减少汽油的耗损，以减少有害气体排放，保护环境。

航空发动机的排放与环境影响分析航空业的快速发展给全球经济和交流带来了巨大的便利，但与此同时也产生了大量的环境问题。

航空发动机所排放的废气对大气环境和气候变化产生了严重的影响。

本文将对航空发动机的排放及其对环境的影响进行深入分析。

一、航空发动机的排放航空发动机排放主要包括废气和颗粒物两个部分。

废气成分主要包括氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）和挥发性有机物（VOCs）等。

颗粒物则是由燃烧过程中形成的固体颗粒及其气态和液态前体组成。

1. 氮氧化物（NOx）排放氮氧化物是航空发动机排放的主要污染物之一。

它们的产生主要源于航空燃料中的氮和大气氧气相互反应。

氮氧化物的排放会导致大气中臭氧和细颗粒物的生成，对空气质量和气候变化都产生重要影响。

2. 二氧化硫（SO2）排放航空燃料中的硫含量低于汽车燃料，因此航空发动机排放的二氧化硫较少。

然而，在航空公司使用液态燃料（例如航空汽油）时，仍然可能排放少量的二氧化硫，它对大气酸化和颗粒物的形成具有一定影响。

3. 一氧化碳（CO）排放一氧化碳是航空发动机燃烧过程中产生的主要废气之一。

尽管一氧化碳的排放量较少，但它是一种无色、无味且有毒的气体，对人体健康和生态环境产生潜在危害。

4. 挥发性有机物（VOCs）排放挥发性有机物是指随燃料挥发而产生的碳化合物。

它们在航空发动机燃烧过程中会发生光化学反应，生成臭氧和对流层二次有机气溶胶。

这些物质对大气环境和人类健康造成潜在威胁。

二、航空发动机排放对环境的影响航空发动机排放对环境的影响主要体现在对大气环境和气候变化的影响两个方面。

1. 大气环境影响航空发动机排放的废气成分包括氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和挥发性有机物等。

这些废气成分会导致大气中臭氧浓度增加、酸雨生成、颗粒物增多等问题。

臭氧对人体健康和植物生长都有一定的影响，酸雨则会对水源和土壤质量产生损害，颗粒物的增加也会降低空气质量并导致能见度下降。

2. 气候变化影响航空发动机排放的氮氧化物和挥发性有机物等污染物在大气中会形成臭氧和其他温室气体，从而对气候变化产生重要影响。

发动机排放污染物的生成机理和影响因素主要内容：介绍了汽车尾气中的主要污染物CO、HC、NO X和微粒的生成机理及其影响因素。

1 一氧化碳1.1 汽车尾气中CO的产生是由于燃油在气缸中燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。

影响一氧化碳生成的因素理论上当α在14.7以上时，排气中不存在CO，而只生成CO2。

实际上由于燃油和空气混合不均匀，在排气中还含有少量CO。

即使混合气混合的很均匀，由于燃烧后的温度很高，已经生成的CO2也会由于一小部分分解成CO和O2，H2O也会部分分解成O2和H2，生成的H2也会使CO2还原成CO，所以，排气中总会有少量CO存在。

可见，凡是影响空燃比的因素，即为影响CO生成的因素。

1. 进气温度的影响一般情况下，冬天气温可达零下20℃以下，夏天在30℃以上，爬坡时发动机罩内进气温度超过80℃。

随着环境温度的上升，空气密度变小，而汽油的密度几乎不变，化油器供给的混合气的空燃比α随吸入空气温度的上升而变浓，排出的CO将增加。

因此，冬天和夏天发动机排放情况有很大的不同。

图2-3为一定运转条件下，进气温度与空燃比的关系，大致和绝对温度的方根成反比的理论相一致。

进气温度/℃海拔高度/m 怠速转速/(r/min)图2-3 进气温度与空燃比的关系图2-4 海拔高度与大气压力的关系图2-5 怠速转速对CO和HC排放的影响V/(km/h)图2-6 某汽油机等速工况排气成分实测结果2. 大气压力的影响大气压力P 随海拔高度而变化，由经验公式()5.256010.02257 kPa P P h =- (2-4)式中：h 一海拔高度，km 。

当海平面0P =100kPa 时，可作出海拔高度和大气压力变化关系的曲线，如图2-4所示。

当忽略空气中饱和水蒸气压时，空气密度ρ可用下式表示：()32731.293 kg/m 273760P T ρ=+ （2-5） 式中：T －温度，℃。

可以认为空气密度ρ和大气压力P 成正比，从简单化油器理论可知，空燃比和空气密度的平方根成正比，所以进气管压力降低时，空气密度下降，则空燃比下降，CO 排放量将增大。

壹玺型堂���篞垒柴油车排气污染物的生成机理和影响因素分析口张金友�蕉�执�耙笛г荷蕉ḿ媚����摘要：随着机动车保有量的激增，我国的机动车污染物排放总量持续攀升。

��年全国机动车碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物排放量是��须认识到环境保护的重要性，尽全力保护我们赖以生存的环境。

我们以柴油车为例分析一下排气污染物的生成机理和影响因素．关键词：柴油车排气污染物氮氧化物碳氢化合物放的影响比负荷的影响小。

对非增压柴油机，一柴油车主要的排放污染物以及与交通源柴油车排气中未燃的�都是在发动机气相关的主要污染物有：一氧化碳、氮氧化物、碳缸内的燃烧过程中所产生的。

柴油车排放污速下的值。

氢化合物和微粒等。

染物中的碳氢排放物中包括完全未燃烧的燃��微粒一氧化碳纯品为无色、无臭、无刺激性的料、燃料的不完全燃烧产物，还有小部分由润���微粒的生成机理气体，是燃料不完全燃烧的产物。

滑油不完全燃烧而生成。

柴油机燃烧过程中柴油车排气微粒由很多原生微球的聚集碳氢化合物包括未燃和未完全燃烧的燃�的生成主要由火焰在壁面淬冷、润滑油膜体而成，总体结构为团絮状或链状。

柴油机排油、润滑浊及其裂解产物和部分燃料的氧化物。

的吸附和解吸、燃烧室内沉积物的影响、体积出的微粒比汽油机多�．�倍，排气微粒的组淬熄及碳氧化合物的后期氧化所致。

成取决于柴油机的运转工况，尤其是排气温度。

氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮的总称。

汽车尾气中氮氧化物的排放量取决于柴油机微粒排放包括我们平日所说的白烟、蓝气缸内燃烧温度、燃烧时间和空燃比等因素。

烟、黑烟。

其中自烟、蓝烟中有较高的�疌比，固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强混合气质量的优劣主要体现在燃油的雾其主要成份为未燃的燃料微粒，蓝烟中还有窜的吸附能力，而且悬浮颗粒越小。

吸附能力越化蒸发程度、混合气的均匀性、空燃比和缸内入燃烧室的润滑油成份。

黑烟也就是碳烟通强危害也越大。

残余废气系数的大小等方面。

混合气的均匀常在大负荷时发生，烟中含有比重大、颗粒细性越差则�排放越多。

汽油机排放污染物会有哪些危害?一、汽油机排放污染物的成因及危害汽油机尾气排放污染物成分非常多，主要是：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化碳、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。

据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物约 200~400kg，氮氧化合物约50~150kg，汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。

这些有害气体的主要释放途径有三种：一是排气管，约 99%的一氧化碳、99%的氮氧化合物和 60%的碳氢化合物；二是曲轴箱，约有 1%的一氧化碳、1%的氮氧化合物和 20%的碳氢化合物；三是燃料蒸发，约有20%的碳氢化合物。

1．一氧化碳的成因及危害一氧化碳是燃料不完全燃烧后产生的一种无色、无味、无刺激性的有害气体。

一氧化碳是汽油机排放浓度最高的有害气体，人吸入一氧化碳后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，他的结和力是氧的300倍，因此肺里的血红蛋白不与氧结合而与一氧化碳结合，人就会出现中毒现象，如反应能力、视敏度下降等，一氧化碳中毒的中期症状是咳嗽、头晕、恶心、呕吐、胸痛、呼吸困难，严重时会发生虚脱昏迷甚至死亡。

2. 碳氢化合物的成因及危害碳氢化合物排放物的生成除了曲轴箱通风口漏出和油箱蒸发外，主要是不完全燃烧、壁面淬熄等原因。

实践证明，汽油机在过量空气系数小于1 时，氧气不足，燃料燃烧不完全，未燃烧的碳氢化合物便随废气排出，使排气中的碳氢化合物含量增加；当过量空气系数大于1 时，混合气在气缸内处于低温区域时，附在燃烧室表面的激冷层也会燃烧不完全，使排气中的碳氢化合物增加。

碳氢化合物是具有刺激性的气体，其浓度量小于一氧化碳，碳氢化合物中大部分对人体健康的直接影响并不明显。

汽车尾气中的碳氢化合物有 200 多种，其中 C2H4在大气中的浓度达 0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。

碳氢化合物具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用，对人的呼吸系统、神经系统、造血系统都有严重的损坏作用。

汽车排放污染物的生成机理和影响因素班级：汽服1101姓名：袁嘉俊学号：1101507115摘要：为了解决日益严重的城市空气污染问题，实现可持续发展，发展新能源汽车和低排放汽车已成为汽车工业的发展方向之一。

分析了汽车发动机排放污染物的产生机理及影响因素。

在其他条件一定且一个或多个参数发生变化的情况下，定性分析主要车辆排放污染物C0、HC、no等的变化趋势，以制定有效的车辆排放控制措施，从而减少车辆排放，净化城市大气环境。

关键词：排放污染物形成机理及影响因素1。

介绍随着居民收人的提高，汽车价格的下降和消费环境的改善，中国汽车市场的规模将持续扩大增长；同时随着汽车保有量的持续增长，我国汽车排放污染物总量也将持续攀升。

汽车排放污染已经成为我国城市大气的主要污染源。

因此控制汽车污染的排放关系到人类社会的可持续发展，和人民生活的质量。

2、汽车排放污染物成分主要污染物Co、HC、NOx和颗粒物的形成机理及影响因素。

2.1车辆排放污染物的形成机理2.1.1一氧化碳的形成机理汽车尾气中co的产生是燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。

燃气中的氧气量充足时，理论上燃料燃烧后不会存在co。

但当氧气量不足时，就会有部分燃料不能完全燃烧，而生成co。

1）汽油机一氧化碳的生成机理φa<1时，不完全燃烧是由缺氧引起的，CO的排放量随时间的增加而增加φa随时间的减少而增加。

φa>1点钟时，CO的排放量非常小。

φa=1.0～1.1时，co的排放量变化较复杂。

2）柴油机一氧化碳的生成机理φA=1.5~3，CO排放远低于汽油机。

φ当a=1.2~1.3时，CO的排放量显著增加。

影响一氧化碳生成的因素：1.进气温度的影响2.大气压力的影响3.进气管真空度的影响4.怠速转速的影响5.发动机工况的影响2.1.2碳氢化合物的生成机理1）车用汽油机未燃HC的形成机理车用发动机的碳氢排放物中有完全未燃烧的燃料，但更多的是燃料的不完全燃烧产物，还有小部分由润滑油不完全燃烧而生成。

70交通科技与管理技术与应用0　引言 为应对不断升级的排放和油耗法规，对控制参数的标定工作要求更加精准。

近些年基于模型的标定得到广泛应用 [1,2]。

多参数寻优前，如了解其对优化目标的影响程度，则可针对影响度敏感性高的控制参数进行试验设计优化，提高工作效率。

国六排放法规实施以来，发动机的颗粒物排放控制逐渐成为研究热点和难点。

影响汽油机颗粒物排放的主要原因包括：冷机起动阶段，不均匀液相燃烧和气相加浓燃烧共同促进生成核态颗粒物。

发动机稳态运转时，空燃比、进气相位等控制均会对颗粒物排放产生影响[3]。

本文基于发动机台架试验，分析发动机进排气VVT 角度、燃油喷射方式和相位等因素和颗粒物排放的相关性，同时对颗粒物排放与其他气态排放污染物的相关性进行了分析。

1　试验系统及方案 （1）试验测试系统方案。

试验采用某2.0 L 自然吸气汽油机，其主要参数见表1。

表1　发动机参数项目参数项目参数型式直列4缸MPI自然吸气压缩比10.5配气型式16气门（DOHC+DVVT）最大扭矩（Nm@rpm）218@4 000排量L 2.378最大功率（kw@rpm）118@6 000 （2）试验方案设计。

为探讨发动机控制参数对颗粒物排放的影响规律，本文分别研究不同转速和负荷区域内，进排气VVT 角度对颗粒物排放的影响规律；燃油喷射截止时刻、两次燃油喷射的喷射比例对颗粒物排放的影响规律。

同时对于颗粒物排放与其他气态排放物的相关性进行了研究。

将此款发动机待优化的6个性能目标作为输出变量：BSFC （燃油消耗率）、PN（颗粒物）、THC（碳氢化合物）、CO（一氧化碳）、NOx（氮氧化物）、COV（燃烧稳定性）；对发动机性能影响较大的5个参数作为输入变量：iVVT（进气VVT 角度）、eVVT（排气VVT 角度）、EOIT（首次喷油截止时刻）、Split_Ratio（首次喷油比例）、EOIT_Trim（二次喷油截止时刻）。

MPFI 发动机颗粒物排放影响因素研究李　卓,孟凡腾,王　森（北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院,北京 102206）摘　要：基于一台进气道喷射式双VVT 自然吸气汽油机，利用排放测试设备对颗粒物排放（PN）与发动机进排气VVT 角度、燃油喷射比例和相位、气态排放物（CO、NOx 和THC）的相关性进行了研究。

影响汽车排放性能的因素分析摘要：我国汽车保有量急剧增加，汽车排放对空气的污染已成为严重的社会公害。

在汽车密集的城市，汽车排放污染对人们的生活环境造成了极大的影响，严重地威胁到人们的身心健康，同时也危害着一些动、植物的生存和生长，破坏了自然界的生态平衡。

因此，解决汽车排放污染已成为亟待认真研究的重要课题。

我们写这篇论文的目的是：分析汽车排放的影响因素，对当代汽车排放方面的不足的分析，探讨如何提高汽车排放在结构上、性能上的措施和方法，为未来汽车在排放性能上提供发展方向。

本论文通过采用文献研究法和通过上网查阅资料和数据的方法，阐述了当代汽车需改进的方向，论证了汽车排放存在的缺点，得出解决汽车排放的问题已成为当今汽车发展的重要课题。

关键词：汽车；排放性能；排放污染随着经济的高速发展，21世纪的今天，汽车是人类不可缺少的交通工具，但汽车排放污染却是大气的主要污染源。

本文的目地在于帮助大家认清汽车排放污染的危害性，增强人们的环保意识，唤起人们加快治理汽车排放污染的步伐。

环保和节能，是当今和未来经济社会发展中人类面临的重大问题。

汽车排放是空气污染的主要因素，我国城市排放污染中，汽车尾气排放所占比例已超过70%，所以，加强汽车排放治理刻不容缓。

我国汽车石油消耗量约占全国石油消费的1/3以上，而且随着汽车保有量的上升，我国汽车污染物排放总量也日趋增加，汽车排放造成的大气污染严重影响了人们的生活和身心健康。

因此，在汽车工业发展和环境保护之间,需要寻求新的平衡。

1 汽车排放性能的概述1.1 汽车排放物的来源汽车的有害气体主要通过汽车尾气排放、曲轴箱窜气和汽油蒸发等三个途径进入大气中，造成对大气的污染。

1.1.1 汽车尾气排放尾气排放是汽车最主要的大气污染源，排放物包含许多的成分，并且随着发动机的类型及运行条件的改变而变化。

若燃料和空气完全燃烧时，其排气主要成分是二氧化碳（CO）、水蒸气，过剩的氧气及残余的氦气,它们均是无毒的。

发动机生产单位涉及的重要环境因素及其控制措施制措施发动机生产单位涉及的重要环境因素包括以下几个方面：1. 废气排放：发动机生产过程中会产生大量废气，其中包括废气排放和挥发性有机物（VOCs）的排放。

这些废气中含有污染物，如氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）。

为了控制废气污染，发动机生产单位需要采取控制措施，如安装排气管道和过滤设备，以减少废气排放量，并通过使用低污染的燃料和技术改进来降低废气中污染物含量。

2. 噪音污染：发动机生产过程中会产生噪音污染，对周围环境和人员健康可能造成影响。

为了控制噪音污染，发动机生产单位需要采取噪音减排措施，如采用隔音设备和降噪材料，确保机器在正常运行时产生的噪音不会超过国家规定的限值。

3. 废水排放：发动机生产过程中使用的冷却水、洗涤剂和其他化学品可能会产生废水。

为了控制废水污染，发动机生产单位需要安装废水处理设备，如沉淀池、过滤器和化学处理设备，以去除污染物和降低废水中的化学物质浓度。

4. 固体废弃物管理：发动机生产过程中会产生固体废弃物，如废纸、废塑料和废金属。

为了有效管理固体废弃物，发动机生产单位需要采取合适的废弃物分类和处理措施，如分类储存、回收和处置。

同时，发动机生产单位应确保废弃物的正确处理和处置，以避免对环境和健康造成影响。

为了控制这些环境因素，发动机生产单位可以采取以下几个措施：1. 技术改进：通过改进工艺和技术，减少废气、废水和固体废弃物的产生。

这可以包括使用更高效的发动机设计和生产方法，以减少废气排放和能源消耗；使用新型材料和生产工艺，以减少固体废弃物的产生；使用闭路系统和循环水处理设备，以减少废水排放。

2. 环境监测和管理：建立和实施全面的环境监测和管理计划，监测和评估废气、废水和固体废弃物的排放和处理情况。

同时，建立紧急应对机制，及时处理环境事故和污染源，并定期进行环境审核和评估，确保符合环境法规和标准。

3. 培训和意识提高：加强员工的环境意识和培训，确保员工了解有关环境保护的法规和标准，并掌握环境管理的技能和知识。