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汽车排放污染物的生成机理和影响因素摘要:汽车保有量的增长直接导致了石油燃料的大量消耗,并由此产生了大量的有害排放物,尤其在一些大中城市汽车排气造成的环境污染问题日趋严重。
目前,大气污染已逐渐成为世界性的问题,应当引起足够重视。
分析汽车排放污染物的生成机理和影响因素,提出控制的方法。
关键词：污染物生成机理影响因素前言随着汽车的普及,汽车的排气污染问题已日益严重,它破坏了地球生态平衡环境及温室效应等。
在各大城市的市区,汽车排出的污染物CO、H C占总量的6()%一70%,N o x占30%左右。
为了降低汽油机的排污和燃油消耗量,我们必须了解汽车的排放污染物的形成因素,这样才能准确采取措施、或者引进先进技术来减少、治理汽车的尾气排放物。
1.污染物的生成机理1）一氧化碳（CO）的形成机理：CO是燃料不完全燃烧的产物，主要受混合气浓度的影响。
当发动机过量空气系数小于1时，混合气中氧气不足，燃料不能充分燃烧而形成。
混合气浓度越大，排气中的CO含量越高。
当降低混合气浓度时，排放的CO明显减少。
在稀混合气下CO产生的平衡过程为：CO2+H2O→CO+H2+O2在浓混合气下的平衡过程为：CO2+H2→H2O+CO2）碳氢化合物（HC）的形成机理：碳氢化合物中含有多种成份，生成原因复杂，但主要是未燃和燃烧不充分的燃料。
燃料在燃烧室中燃烧时，火焰在离壁面0.15～0.37mm处迅速熄灭，导致这一薄层内残留下未反应和反应不充分的混合气，这一现象被称为壁面激冷效应，碳氢化合物就是在这厚度仅为几十微米的激冷层内被保存下来；发动机燃烧室中各种很狭窄的缝隙也留有未燃或未完全燃烧的气体，储存着大量的碳氢化合物；另外混合气不均匀、过浓、过稀、点火系统不良、转速低等情况也会造成部分燃料燃烧不充分，使排出的碳氢化合物增加。
3）氮氧化合物（NOX）的形成机理：汽车燃烧过程中主要形成NO和少量的NO2。
NO的形成主要受三个因素的影响，温度、氧的浓度和滞留时间。
试论汽车尾气污染的生成机理和影响因素以及治理方法汽车的问世可以说是现代文明发展和进步的重要标志之一,伴随着人们生活水平的提高以及汽车生产工艺的改进,原本的高端产品开始进入了普通百姓的生活,给人们的日常出行带来了巨大的便利,但是与此同时,汽车保有量的增加也造成了严重的尾气污染,影响了城市的生态环境和人们的身心健康。
因此,研究和解决汽车尾气污染,已经成为全世界共同关注的问题。
1 汽车尾气污染的生成机理1.1CO 的生成机理汽车尾气中的CO,主要是由于汽油燃烧过程中,氧气含量不足,导致燃烧不充分,从而生成CO。
对于汽车发动机而言,氧气不足造成的燃烧不充分,是由于可燃混介浓度过高导致的,其空燃比低于理论空燃比(14.7)。
从理论方面分析,当空燃比大于14.7 时,混合气中的氧气含量不定,燃料在氧气中能够完全燃烧,生成水和二氧化碳;而实际上,当汽油机工作时,即使空燃比大于14.7,仍然会有少量CO 的产生,这主要是由于混合其中存在着局部浓度缺氧所导致的。
1.2HC 的生成机理HC 主要是汽油混合气不完全燃烧的产物,也包括没有被燃烧的燃料。
HC 产生的原因主要包括：其一,气缸激冷面作用。
气缸的温度相对较低,其内壁上会附着一层难以燃烧的混合气,加上活塞与气缸壁之间的距离过小,混合气无法有效燃烧,使得活塞壁与气缸壁之间的未燃混凝土直接排入大气;其二,氧气含量不足。
在发动机工作时,如果混合气浓度过大或者过小,又或者气缸内存在过量残余废气,轻则会影响火焰的正常传播,重则完全断火,使得HC 的排放量增加。
而当氧气浓度不足时,部分燃料无法完全燃烧,会转化成为其他结构形式的碳氢化合物。
1.3HOx 的生成机理汽车尾气中的氮氧化物大部分是NO,NO2 的含量很少。
汽油机在工作工程中,燃料在气缸内部燃烧,生成高温,对其他中的氧分子进行分解,得到的氧原子与氮分子共同反应,生成相应的氮原子和NO,氮原子与氧分子反应,又会生成NO 和氧原子。
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。
1、汽车排放的污染物主要有.—氧化碳、氮氧化合物、.碳氢化合物―和.微粒2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是.喷油定时、放热规律 和负荷与转速的影响一。
3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法，对于催化剂常用起燃温度来评 价,而对于整个催化转化系统则用.起燃时间.来评价。
4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即 扩散机理、 拦截机理、 惯性碰撞机理、 重力沉积机理_。
5、电控柴油喷射系统已发展了三代，第一代是 位置控制.系统，第二代是.时间控 制 系统，第三代是 电控高压共轨 系统。
6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是.废气再循环技术。
7、常用排放污染物取样系统有 直接取样系统 、稀释取样系统和定容取样系统8、汽油发动机中未燃HC 的生成主要来源于一燃烧室未燃燃料、窜入曲轴箱的未燃 燃料和 燃油系统蒸发的燃油蒸汽 三种途径。
9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比，最大区别是.汽油喷射的位置。
11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上，其过量空气系数（①a ） “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄，宽度只有0.01〜0.02 。
12、生成氮氧化物的三个要素是一混合气浓度、温度 和氧浓度一。
13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有化学催化的方法。
14、排气成分分析中，CO 和CO2用.不分光红外线气体分析仪.测量，NO 用 化学发 光分析仪一测量，HC 用 氢火焰离子型分析仪一测量，氧多用 顺磁分析仪一测量。
15、烟度的测量方法主要有两类： 滤纸法 和 消光度法。
16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题，其中最主要 的代用燃料是天然气、液化石油气、醇类燃料和植物油。
17 .汽车排放污染主要来源于发动机排出的废气 。
18 .柴油机的主要排放污染物是微粒、氮氧化物和碳氢化合物。
19 .发动机排出的NO X 量主要与 负荷、转速有关。
20开环控制EGR 系统主要由EGR 阀 和 EGR 电磁阀 等组成。
第五章 汽车公害第二节 汽车排气污染物的形成及影响因素一、发动机排气污染物的形成汽车排出的污染物质主要指发动机排气管排出的废气和其他部位漏出的燃料蒸气以及从曲轴箱窜出的气体，其中大部分是由排气管排出的。
这些有害物质的排出量取决于燃烧前混合气的形成条件，燃烧室的燃烧条件和排气系统的反应条件。
排气中的CO 、HC 和NO x 的生成条件各不相同，CO 和HC 是燃料不完全燃烧的产物，而NO x 则在燃烧温度高且氧气充足的条件下形成较多。
1．一氧化碳（CO ）的形成CO 是碳氢燃料在燃烧过程中的中间产物。
对于汽油机来说，如果空气量充分（过量空气系数1≥α），理论上不会产生CO 。
在汽油机实际工作过程中，汽油机排气中都存在0.01~0.5%的CO 。
其原因是，在汽油机燃烧室内的局部区域存在混合气过浓区；部分未燃HC 在排气过程中发生不完全燃烧；此外，气温低或者滞留时间短暂等，燃烧不能完全进行，也会产生CO 。
若燃烧后的温度很高，也会使在正常燃烧情况下形成的CO 2分解成CO 和O 2。
2．碳氢化合物（HC ）的形成HC 是未燃燃料、未完全燃烧的中间产物和部分被分解的产物的混合物。
不论在任何工况下运转，发动机排气中总含有一定量的HC 。
并且，汽油机的HC 排放量远大于柴油机。
汽油机向大气排出的HC 中，由排气尾管排出的燃料不完全燃烧的产物占大多数（55~65%)，从曲轴箱通风口逸出的量占20~25%，由燃油供给系和油箱蒸发的量占15~20%。
发动机工作过程中，燃料不完全燃烧与着火前的混合气形成条件、燃烧室内的燃烧条件、膨胀行程的温度条件及排气系统的化学反应条件均有密切的关系。
一切妨碍燃料燃烧的因素都是HC 形成的原因。
发动机燃用的混合气过浓、过稀或雾化不良，点火能量不足或点火过迟，火焰难以传播到的低温缸壁的激冷作用，都是影响HC 形成的重要因素。
发动机气缸内的混合气通过火焰传播而燃烧，但是紧靠缸壁的气体层（0.05~0.5mm ），因低温缸壁的冷却作用，温度低而不能燃烧。
汽车排放污染物的生成机理和影响因素
摘要:汽车保有量的增长直接导致了石油燃料的大量消耗,并由此产生了大量的有害排放物,尤其在一些大中城市汽车排气造成的环境污染问题日趋严重。
目前,大气污染已逐渐成为世界性的问题,应当引起足够重视。
分析汽车排放污染物的生成机理和影响因素,提出控制的方法。
关键词：污染物生成机理影响因素
前言随着汽车的普及,汽车的排气污染问题已日益严重,它破坏了地球生态平衡环境及温室效应等。
在各大城市的市区,汽车排出的污染物CO、H C占总量的6()%一70%,N o x占30%左右。
为了降低汽油机的排污和燃油消耗量,我们必须了解汽车的排放污染物的形成因素,这样才能准确采取措施、或者引进先进技术来减少、治理汽车的尾气排放物。
1.污染物的生成机理
1）一氧化碳（CO）的形成机理：CO是燃料不完全燃烧的产物，主要受混合气浓度的影响。
当发动机过量空气系数小于1时，混合气中氧气不足，燃料不能充分燃烧而形成。
混合气浓度越大，排气中的CO含量越高。
当降低混合气浓度时，排放的CO明显减少。
在稀混合气下CO产生的平衡过程为：CO2+H2O→CO+H2+O2
在浓混合气下的平衡过程为：CO2+H2→H2O+CO
2）碳氢化合物（HC）的形成机理：碳氢化合物中含有多种成份，生成原因复杂，但主要是未燃和燃烧不充分的燃料。
燃料在燃烧室中燃烧时，火焰在离壁面
0.15～0.37mm处迅速熄灭，导致这一薄层内残留下未反应和反应不充分的混合气，这一现象被称为壁面激冷效应，碳氢化合物就是在这厚度仅为几十微米的激
冷层内被保存下来；发动机燃烧室中各种很狭窄的缝隙也留有未燃或未完全燃烧的气体，储存着大量的碳氢化合物；另外混合气不均匀、
过浓、过稀、点火系统不良、转速低等情况也会造成部分燃料燃烧不充分，使排出的碳氢化合物增加。
3）氮氧化合物（NOX）的形成机理：汽车燃烧过程中主要形成NO和少量的NO2。
NO的形成主要受三个因素的影响，温度、氧的浓度和滞留时间。
随着温度的增高，NO的形成速度加快。
混合气浓度越高；氧的浓度越大，滞留时间越长，NO生成的越多。
但在氧气不足的情况下，即使温度高，其生成也会被抑制；另外由于NO 的反应慢，生成时间长，如果气体停留时间短，NO和O2不能离解而引起连锁反应，NO的生成也将被抑制。
0+N2→NO+N；N+O2→NO+O.
2.汽车排放污染物的影响因素
当混合气混合不均匀时,汽油机是预先混和混合气的,所以即使在>1时混合气也不可能绝对的均匀,总会有过浓区,加上进气管壁面上有汽油膜的存在,油膜也会随着进气边流动边蒸发,也会造成混合气不均匀,而且各缸的均匀性也不相等,所以实际上即使在>1时也会产生CO。
二氧化碳和水在高温时离解,即使在稀混合气燃烧时,有足够的氧气,但是由于发动机缸内温度很高,当温度超过2000C时CO2时就会发生高温离解反应;HO2在高温时也会分解成H2和O2,H2参加反应,使CO2还原成CO。
1.进气温度的影响:一般情况下,冬天气温可达零下20C以下,夏天在30
C以上,同时爬坡时发动机罩内温度有时也会超过80C。
所以随着环境温度的上升,空气密度变小,但是汽油的密度几乎不变,所以化油器供给的混合气的空燃比就会随着吸入空气温度的上升而变浓,使排出的CO将增加。
因此,冬
天和夏天发动机排放情况会有很大的不同。
2.大气压力的影响:通过试验证明,如果进气管压力降低,空气密度就会下降。
那么空燃比就会下降,CO排放量也就将增大。
进气管真空度的影响:当汽车急剧减速时,发动机真空度在68kPa以上时,停留在进气系统中的燃料,在高真空度下的作用下,急剧蒸发而进入燃烧室,造成混合气瞬时过浓,使燃烧状况恶化,CO浓度也将增加到怠速时的浓度。
3.怠速转速的影响:通过试验证明,在怠速转速为600r/m in时,CO浓度为1. 4%,700r/m in时,降为1%左右,这说明随着怠速转速的提高,可以有效地降低排气中CO浓度。
4.发动机工况的影响:通过试验证明,当发动机负荷一定时,CO的排放量会随着转速的增加而降低,当到一定的车速后,变化就不大了。
燃烧室内沉积物的影响:发动机使用一段时间后,就会在燃烧室壁面、活塞顶、进排气门上形成沉积物,沉积物具有多孔性和固液多相性,它的生成机理更为复杂。
沉积物沉积于间隙中,由于间隙容积的减少,可能使由于狭隙效应而生成的HC排放量下降,但同时又由于间隙尺寸减小而可能使HC排放量增加。
这种由燃烧室内沉积物所产生的占排放
总量的10%左右。
5.混合气质量的影响:混合气质量的优劣主要体现在燃油的雾化蒸发程度、混合气的均匀性、空燃比和缸内残余废气系数的大小等方面。
混合气的均匀性越差,则HC排放越多。
当空然比略大于理论空然比时,HC有最小值。
混合气过浓或过稀均会发生不完全燃烧,废气相对过多则会使火焰中心的形成与火焰的传播受阻甚至出现断火,致使HC的排放量增加。
6.运行条件的影响:一是负荷的影响。
发动机试验结果表明,当空燃比和转速保持不变,并按最大功率调节点火时刻时,改变发动机负荷,对HC的相对排放浓度几乎没有影响。
但当负荷增加时,HC排放量的绝对值将随着废气流量的变大而几乎呈线性增加。
二是转速的影响。
发动机转速对HC排放浓度的影响非常明显。
当转速较高时,HC排放浓度明显下降,这是由于气缸内的混合气扰流混合改善了燃料的燃烧过程,促进了排气管内的氧化反应。
三是点火时刻的影响。
点火时刻对HC排放浓度的影响体现在点火提前角上。
点火提前角减小,可使HC下降,这是由于点火延迟使混合气燃烧时的激冷壁面面积减小,同时使排气温度增高,促进了HC在排气管内的氧化。
四是壁温影响。
燃烧室的壁温直接影响着激冷层的厚度和HC的排气后的反应。
五是燃烧室面容比的影响。
目前,随着汽车走进千家万户,其所带来的环境污染问题必然会引起广泛重视。
如何解决汽车所带来的污染问题是一个全球性的问题需要我们共同努力共同应对。
让我们拥有一片蓝天共享美好生活是人们的共同目标。
不断改进技术手段提高汽车使用效率降低尾气排放使人们共同的期待。
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