内燃机的排放与控制
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内燃机排放的治理和控制技术随着近年来环保意识的提高,越来越多的人开始关注内燃机的排放问题。
内燃机是一种常见的动力装置,可以用于机动车、工业生产等领域。
然而,内燃机在使用过程中会排放出一系列有害物质,对环境和人体健康造成影响。
因此,如何治理和控制内燃机的排放成为了一个重要的话题。
一、内燃机排放的主要有害物质内燃机排放的主要有害物质包括二氧化碳、氢气、氮氧化物、一氧化碳、苯、颗粒物等。
其中,二氧化碳和氢气是温室气体,会加剧全球气候变暖;氮氧化物和一氧化碳是空气污染物,能够引发呼吸系统疾病;苯是一种有毒物质,能够导致癌症;颗粒物则会危害人体肺部健康。
二、内燃机排放的治理技术内燃机排放的治理技术主要包括三种:预处理技术、减排技术和后处理技术。
1.预处理技术预处理技术主要是通过改变内燃机的燃料或者添加燃料添加剂的方式,降低排放物的含量。
例如,使用生物质燃料或天然气替代传统的石油、柴油等燃料,可以降低排放物的含量;添加燃料添加剂,如乙醇、甲醇等,则可以降低排放物的含量和颗粒物的产生。
2.减排技术减排技术主要是通过改变内燃机的设计和结构,降低排放物的含量。
例如,采用高压共轨、直喷、涡轮增压等技术,能够提高燃烧效率,降低排放物的含量;采用电动机替代传统的内燃机,可以实现无排放运行。
3.后处理技术后处理技术主要是在内燃机排放后,通过一系列的化学反应,将有害物质转化成无害物质。
例如,颗粒物捕集技术可以通过滤网或电场的方式,将颗粒物捕集起来,净化废气;氮氧化物还原催化技术则可以通过还原剂和催化剂的作用,将氮氧化物转化成氮和水。
三、内燃机排放的治理和控制技术的发展现状目前,内燃机排放的治理和控制技术已经相对成熟。
在汽车领域,已经普遍采用高压共轨、直喷、涡轮增压等技术,降低排放物的含量;在工业领域,氧化反应器、湿式脱硝技术等后处理技术也已经得到广泛应用。
同时,一些新技术也在不断涌现,如氢燃料电池内燃机、电动机等。
然而,内燃机排放的治理和控制技术仍面临一些挑战。
内燃机与配件0引言柴油机的最大特点在于拥有高热效率和大功率等,并且还具有一定的经济性和可靠性,正是因为具备这些优势使其在够工程机械领域中具有极其广泛的应用,如常见的挖掘机、大型卡车等都是以柴油机为动力。
从柴油机在工程机械领域中的应用情况来看,虽然柴油机具有一定的优势,但是根据相关调查研究表明柴油机排放的尾气中含有较多的有害物质,不仅会对空气环境造成污染,还能影响到人类正常的生活,以及对人们的身心健康发展容易造成不利影响。
近年来随着环保事业的不断发展,人们清楚意识到柴油机排放物的危害性并积极采取相应的控制措施降低其排放物造成的影响。
1柴油机的有害排放物与危害根据柴油机排放的有害物质进行检测和分析可知,其中包括了CO 、NO X 、HC 、SO X 和PM ,其中PM 是一种碳烟颗粒,这些有害物质主要是以气、液和固相等形式存在于空气中。
气相排放物包括了CO 、NO X 和气态碳氢;而液相排放物主要含有SO X 和液态碳氢;最后的固相排放物主要是一种较为微小的球状碳粒,其表面会吸附着HC 和SO X ,这些有害排放物对空气环境造成了极大的恶劣影响,甚至还会对周边居民的身体健康埋下严重的隐患。
①CO 属于是一种无色无臭的物质,其最大特征是不完全燃烧,且带有一定的危害性,当这种有害气体被人们在无意中吸入体内,会在人体内与血红蛋白相结合,以此形成碳氧血红蛋白,如此便会影响到人体的正常氧气运送,则会导致人出现恶心和疲惫等现象,尤其严重的话会导致人出现窒息死亡的问题。
此外一氧化碳也会导致人出现慢性中毒的症状,一般出现一氧化碳中毒症状的人会出记忆力减退等问题,这对人体的伤害是非常严重的。
②NO X 是一种能够在空气中与高温高压环境下产生反应而出生成的一种有害物质,主要是以氧化氮和二氧化氮为主。
依据相关调查数据可知这种有害物质具有较强的毒性,不仅会对周边区域生物的发育成长造成不利影响,还会对人体的健康造成极大的破坏,其中氮氧化物则是形成酸雨等的有害物质之一,由此可见该排放物具有较重的危害性。
毕业设计(论文)中文摘要目次引言 (1)一柴油机尾气排放的危害和生成机理 (2)(一)柴油机尾气排放的危害 (2)(二)柴油机有害物质的生成机理 (2)二柴油机控制尾气排放的主要净化措施 (4)(一)柴油机机内主要净化措施 (4)1、喷油系统的优化 (7)2、燃烧室的结构和参数优化 (8)3、燃油的改质 (8)(二)柴油机机外净化措施 (10)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)引言柴油燃烧后的主要排放物为PM(颗粒状物质)、NOx、CO和HC,但后两者排放较低。
要控制柴油机尾气排放,主要就是控制颗粒物质PM和NO的生成,降低PM和NOx的直接排放。
柴油机与同等功率的汽油机相比,微粒和NOx是废气排放中两种最主要的污染物。
目前,世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究,并且都已经取得了实质性的进展。
由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同,在减少微粒的同时又增加了NOx的排放,同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制,因而使采用机外催化技术净化NOx成为可能。
现代内燃机的发展有三大目标,即高动力性、经济性以及低有害排放物。
实现上述目标主要有以下几种措施。
1.采用高效率的内燃机工作循环,如米勒循环,高增压、中冷循环。
采用可变技术。
如可变进气系统,减小进气阻力,获得强涡流和增大进气量;可变机构(可变相位、可变升程);可变压缩比;可变增压器喷嘴截面等。
2.采用多气门设计。
气门正时也可以随工况自由调节。
3.改进燃油供给系统,采用高喷射压力。
4.改进燃烧室与燃烧过程。
5.降低运动件的摩擦损失。
6.降低内燃机的质量。
7.降低油耗,减少CO2排放。
8.废气后处理,包括三效催化转化器。
9.NOx生成机理的研究及排放控制。
10.柴油机微粒过滤器及其再生。
一柴油机尾气排放的危害和生成机理(一)柴油机排放的危害柴油机的排气主要是固体颗粒(PM)和NOx,含有较少的CO和HC。
据统计,城市大气中的NOx约有50%来自机动车辆,其中柴油机排放的NOx约占50%,大约30%的悬浮颗粒来自汽车,还有一部分是来自铁路内燃机车。
内燃机排放标准一、排放限值内燃机的排放限值是限制发动机排放的最高允许值。
根据不同的发动机类型和用途,排放限值也不同。
在中国,内燃机的排放限值是根据国家标准GB 17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》来制定的。
该标准规定了不同类型发动机的排放限值,包括汽油机、柴油机和其他气体燃料发动机等。
二、排放检测排放检测是用来检测内燃机排放是否符合排放限值的方法。
排放检测包括实验室检测和车载检测两种方式。
实验室检测是在实验室中对发动机进行测试,以确定其排放是否符合标准。
车载检测是在车辆运行中进行测试,以评估车辆在实际运行中的排放情况。
三、耐久性内燃机的耐久性是指发动机在长时间运行后的性能表现。
内燃机在长时间运行后,其性能会受到不同程度的影响,包括排放性能的下降、油耗的增加等。
因此,内燃机的排放标准中还规定了发动机在耐久性试验后的排放性能要求。
四、燃油质量燃油质量对内燃机的排放性能有很大的影响。
燃油质量不好会导致发动机排放增加,因此内燃机的排放标准中对燃油的质量也做出了规定。
在中国,燃油质量标准是根据国家标准GB 19147-2016《车用柴油》和GB 17930-2016《车用汽油》来制定的。
五、颗粒物排放颗粒物排放是内燃机排放中的一种主要污染物,是指发动机排出的微小颗粒物。
这些颗粒物会对环境和人体健康造成负面影响。
因此,内燃机的排放标准中也对颗粒物排放做出了规定。
在中国,颗粒物排放标准是根据国家标准GB 3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》来制定的。
六、氮氧化物排放氮氧化物排放是内燃机排放中的另一种主要污染物,是指发动机排出的氮氧化物。
氮氧化物会对环境和人体健康造成负面影响,同时也是形成光化学烟雾的主要因素之一。
因此,内燃机的排放标准中也对氮氧化物排放做出了规定。
在中国,氮氧化物排放标准是根据国家标准GB 14762-2008《车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》来制定的。
柴油机排放控制及后处理技术综述摘要:柴油机作为一种高效、耐久的内燃机,已广泛应用于各种车辆和工业设备。
然而,柴油机排放对环境和人类健康产生了负面影响,因此控制和后处理柴油机排放已成为研究和开发的焦点。
本文综述了柴油机排放控制和后处理技术的发展现状和趋势,涉及了选用低排放燃料、优化燃烧过程、采用催化转化器和选择适当的颗粒物收集器等相关技术。
本文的研究对于推进柴油机排放控制和后处理技术的发展具有重要意义。
关键词:柴油机,排放控制,后处理技术,催化转化器,颗粒物收集器正文:1. 研究背景及意义柴油机是一种高效、可靠的内燃机,广泛应用于汽车、船舶、发电机和工业设备等领域。
与汽油发动机相比,柴油机具有更高的热效率和更长的寿命。
但是,柴油机的排放却对环境和人类健康产生了负面影响,主要包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等。
这些有害物质对大气、水体、土壤等环境产生危害,同时也会对人体呼吸系统、神经系统和心血管系统等造成影响,因此控制和后处理柴油机排放已成为研究和开发的重要方向。
2. 排放控制技术2.1 优化燃烧过程为了减少柴油机排放,可以通过优化燃烧过程来降低排放。
其中,最重要的是减少NOx的生成。
NOx的生成主要是由于氮气与氧气在高温下反应而产生。
减少NOx的方法主要包括:控制燃烧温度、增加燃烧室的湍流强度、采用外部EGR等。
2.2 选择低排放燃料选择低排放燃料也是减少柴油机排放的重要手段。
低硫燃料、生物柴油、混合燃料等都可以降低排放物的生成,特别是低硫燃料可以显著减少排放物的生成。
3. 后处理技术3.1 催化转化器催化转化器是一种将有毒气体转化为无害气体的设备,主要应用于减少NOx和CO的排放。
当废气穿过催化转化器时,催化剂将有害气体转化为水和二氧化碳,从而减少气体的污染。
3.2 颗粒物收集器颗粒物收集器是一种将颗粒物捕集并减少其排放的设备。
该设备可以过滤掉柴油机排放的颗粒物,从而降低颗粒物对环境和人体健康的影响。
内燃机燃烧优化与排放控制一、引言内燃机的燃烧过程是将燃料混合后在氧气的作用下燃烧放出能量的过程。
这个过程虽然被认为是工业革命的突破性技术,但是它同时也产生了空气污染、温室气体和能源浪费等问题。
在这些问题的压力下,内燃机的燃烧优化和排放控制成为了一个研究的热点。
二、内燃机的燃烧优化为了实现内燃机的燃烧优化,研究人员主要通过提高燃油的燃烧效率来降低碳排放,并尽可能减少氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的形成。
以下是一些常见的内燃机燃烧优化技术:1. 预混合燃烧(PCCI)预混合燃烧是一种前燃式燃烧模式,即事先将燃料与空气混合并在缸内进行点火。
这一技术可以提高燃油的燃烧效率,降低NOx和PM的形成。
2. 发动机进气控制发动机进气控制可以通过优化进气量、时机和温度来提高燃烧效率。
例如,使用高效的涡轮增压器可以增加进气量和进气压力,从而提高发动机的动力性能。
3. 燃烧室设计燃烧室的设计可以通过优化气流和混合条件来改善燃烧过程。
例如,使用冷却喷雾技术可以降低进气温度并改善混合条件,从而提高燃烧效率。
4. 点火系统点火系统可以通过调整点火时机、点火能量和点火位置来改善燃烧质量。
例如,使用高能电晕点火系统可以增加点火能量和燃料混合质量,从而提高点火效率。
三、排放控制排放控制主要是为了降低内燃机排放的氮氧化物、颗粒物和一氧化碳等有害物质,以下是一些常见的排放控制技术:1. 氧化催化剂氧化催化剂是一种可以在低温下将超过95%的一氧化碳和氢气(HC)转化为二氧化碳和水的技术。
这一技术可以用来降低内燃机的一氧化碳和HC排放。
2. 选择性催化还原(SCR)选择性催化还原是通过将尿素作为还原剂加入到排气中,在氧化催化剂之后使用,将NOx转化为氮气和水。
这一技术可以用来降低内燃机的氮氧化物排放。
3. 微粒捕集装置微粒捕集装置可以通过物理或化学方式减少排放的颗粒物。
例如,使用滤网可以捕捉颗粒物,而使用化学反应可以将颗粒物转化为无害物质。
内燃机车柴油机的排放及其控制摘要:众所周知,内燃机车排放物对人类以及自然环境都会产生严重危害。
对于内燃机排放控制标准的制定以及实施在美俄等国家已经实行了很多年,我朋友根据国情以及借鉴相关发达国家的标准,制定了符合自己国情的内燃机车排放控制标准,在的文章中,笔者就将对相关国家的内燃机车,柴油机排放控制标准以及我国的相关控制标准进行介绍。
关键词:内燃机车;柴油机;排放;控制内燃机车在交通运输行业当中具有重要地位,同其他形式的交通运输相比,内燃机车所排放出的污染物在所有交通运输体系当中所占的比例是非常小的,但是随着近些年来社会的发展,以及对于内燃机车需求量的增大,内燃机车所排放的污染物已经严重的影响到了眼泪以及自然环境。
对内燃机车排放的重视也越发提高,引起了社会各界的重视。
1污染物的组分和危害内燃机车所排放的污染物主要是由柴油机运行所产生,柴油机在进行时会将空气中的氮气和氧气进行燃烧,燃烧过后所产生的对人体及自然环境有害的成分高达两百多种。
虽然有害成分的数目众多,但是在排放物总体积当中仅占到1/500。
由柴油机燃烧所释放出的有害成分是由进入到柴油机内部的燃料空气,以及柴油机自身的结构参数和柴油机的运行状况已经燃烧过程等共同决定。
当以上种种因素出现变化时,排放物中的有害成分就会出现变化。
1.1污染物产生燃烧过程附加反应带来的有害物主要包括氮氧化物和硫氧化物。
在柴油机的气缸内部想去但去之间产生反应,所生成的产物为氮氧化物,氮氧化物主要都是一氧化氮,而生成的一氧化氮会在氧化以及非气流的作用下產生二氧化氮的。
除了进入气缸的氮和氧,燃油中所存在的硫元素会在燃油燃烧的过程当中氧气产生反应,产生硫氧化物和硫酸盐等物质。
当燃油燃烧不充分时会产生碳氢化合物,一氧化碳等。
虽然在柴油机运行的过程当中,能够吸入足量的氧气,但是因为在燃油喷射的过程当中,会出现局部混合不均匀的状况,使空气出现不足,这样就会导致不完全燃烧。
1.2污染的危害性内燃机车柴油机同其他类型的汽车柴油机率有很大不同,其他类型的柴油机排出的有害气体主要是由碳氧化物和氮氧化物的决定。
内燃机排放污染物的控制技术引言内燃机是现代交通工具中应用广泛的动力源之一,但是同时也是造成城市空气污染的主要源头之一。
内燃机在燃烧燃料时产生的废气中含有多种有害物质,如CO、NOx、颗粒物等。
为了控制和减少内燃机排放的污染物,许多控制技术已经被开发和应用。
本文将介绍内燃机排放污染物的控制技术。
第一章改良燃料通过改善燃料的成分和质量,可以减少排放的污染物。
其中一种较为常用的方法是添加化合物,如甲醇、丙醇、乙酸甲酯等。
这些化合物可以利用零部件表面的化学催化剂,如铂、钯、铁等催化剂,来升高燃烧温度,从而降低污染排放。
第二章后处理系统后处理系统是一种通过化学反应来清除排放废气中有害物质的技术。
其中一个常用的后处理系统是选择性催化还原(SCR)系统。
这个系统在排气管中加入催化剂,通过化学反应将NOx转化为氮和水,从而减少这种有害物质的排放。
另外一个常用的后处理系统是氧化催化剂(DOC)系统,将有害物质如CO、HC氧化成CO2和H2O,从而减少它们的排放。
第三章冷却回收系统冷却回收系统是一种通过将排出的废气中的热量回收,来提高内燃机效率的技术。
这种系统可以使用废热回收器或换热器来回收排气管中的热量,将其重新利用到发动机中。
这种技术可以提高内燃机工作的效率,同时减少废气的排放。
第四章燃烧控制技术燃烧控制技术是一种通过改变内燃机的燃烧过程,来减少排放的污染物的技术。
其中常用的技术是燃料分离和电子快门技术。
燃料分离技术可以将燃料喷射到发动机中,从而减少不完全燃烧的现象,减少有害物质的排放。
电子快门技术可以通过电子信号控制燃油的喷射,从而调整发动机的燃烧过程,减少废气中的污染物。
结论内燃机排放污染物的控制技术是现代交通工具中必要的技术。
改良燃料、后处理系统、冷却回收系统和燃烧控制技术都是可行的技术手段。
在今后的发展中,这些技术还需要进一步不断改进和完善,从而达到更好的环境保护效果。