汽车排放污染物的形成 (PPT 38张)

模块二汽车排放污染物的形 成及生成机理
导入新课：
• 汽车尾气是目前环境污染中最重要的污染之一。 那么汽车尾气有哪些成分？它们对大气或者人体 造成什么样的危害？在实际生活中，该如何降低 这些废气呢？
教学目标
• 知识目标：汽车尾气中的主要污染物CO、HC、 NOX和微粒的生成机理及其影响因素。
• 能力目标：懂汽车尾气中主要污染物CO、HC、 NOX和微粒的生成机理知道降低汽车主要污染物 CO、HC、NOX和微粒的方法
汽油机运行条件的影响
负转壁燃荷速 烧面的较 室温影高 面度响时 容升比，高大气 ，H，缸C单内排混位放合容浓气积度的相扰激应 转流混燃。点。降减。冷必是措点负 随 加速混 烧 火 低 弱 面 降 施合 然火荷 。废影的。 。合 过 提 壁 积 低程 也时增气响影程 前 面 也 汽度 增、 提刻加流响角 激 随 油涡 ，高的 大的时量减 冷 之 机流冷H。增，变C小 效 增却大降扩H大H排CC可 应 大介改低散而排放排使质，，善燃及几放浓放温了烧降未排H乎度的量C度气室低燃气呈一排明绝有缸烃H面扰线项放显对C利内容总流性下重下排值于的量比、增要降降放将 壁温的影响
Φa >1的稀混合气区，xNOe
随温度的升高而迅速增大 。
Φa <1，xNOe随Φa 的减小 NO的平衡摩尔分数xNOe
而急剧下降。
与过量空气系数Φa的关系
NO的生成机理
结论：
在稀混合气区NO的生成 主要是温度起作用；在浓 混合气区主要是氧浓度起 作用。
NO2的生成机理 汽油机排气中的NO2浓度与NO的浓度 相比可忽略不计，但在柴油机中NO2 可占到排气中总NOX的10%～30%。
当排气温度超过500℃时，碳质微球的 聚集体，称为碳烟，也称为烟粒；

d 其它燃料
除了上述各种替代燃料，我国还正在开展煤的液 化、水煤浆代油的研究，目前正处于中试阶段；有专家 估计，到2010年前后将会进入商业化发展。
（4）中国绿色汽车发展的现状
近年来，中国传统汽车产品的更新步伐加快，整车 及关键零部件水平明显提高，部分产品已经达到国际90 年代水平，轿车产品基本上采用电控燃油喷射系统，在 节能、环保等技术方面跨上了新台阶。目前中国处于商 业化应用及研究开发阶段的清洁汽车种类包括：LPG汽 车、CNG汽车、醇类汽车、混合动力汽车、电动汽车和 燃料电池汽车等。
挂浆
干燥
活性组分溶液
焙烧
浸渍
成品
焙烧
干燥
汽车尾气制备工艺流程图
实例 贫燃条件下催化净化汽车尾气技术
利用Ag/Al2O3+Pt/Al2O3为催化剂 Ag/Al2O3的ＮＯ还原性能良好,但其活性温度高，而
且在约500℃以上，才能完全氧化ＨＣ和ＣＯ。 Pt/Al2O3催化剂尽管ＮＯ还原性能一般，但其具有
b、 汽油完全燃烧(α>1):理论上 CxHy + (x＋y/4)O2 → xCO2 + (y/2)H2O
但由于混合不均匀造成局部α<1可以产生CO ；另外，CO2 和H2O在高温吸热热，离解也可生成CO。
c 、CO的主要生成过程如下：
RH→R→RO2→RCHC→RCH→CO
2、HC化合物的形成
（1）不完全燃烧(α<1): a、汽车怠速及高负荷工况 b、失火 c、加速或减速
二、汽车尾气的治理
汽油机工作原理
1、进气冲程 2、压缩冲程 3、做功冲程 4、排气冲程
产生的污染物
主要污染物有CO、NOx和HC(包括芳香烃、 烯烃、烷烃、醛类等)。

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A: Nice day!
B: Yes ,it is . But, if the sky was full of stars ,it would be better.
A: The same with totolly what I thought . But I just want to know why .
B: In Wuhan such a industrial city ,with the fast development of economy , contradictions gradually produced, carbon dioxide , sulfur compounds , oxygen , nitrogen dioxide released by the private cars , variouse founctional factories will do greatly harm to the air environment .
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX
XX年XX月XX日
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A: Agree , how I wish go back to a purify pollution-free.
B: One day ,it would be .
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They’re full of hopefull smile……
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Let’s take a look at something terrible… …
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Pollution principle
Thermal circumfluence Heat island effect

燃烧室内缝隙的组成
活塞顶还岸缝隙中烃的排除过程
三、柴油机未燃HC的生成机理
CI Engine HC Emission
1.未燃HC排放的来源
1）完全由缸内燃烧过程 产生。
2）没有曲轴箱间也短，故其HC排放量比 汽油机少。
2.生成机理和影响因素
1、汽油机一氧化碳的生成机理
汽油机CO排放量与过量空气系数α的关系
由图可以看出： Φa <1时 ，因缺氧引起不完全燃烧，CO的排放量随Φa 的减小而增加。 Φa >1时 ，CO的排放量都很小。 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
柴油机CO排放量xCO与 过量空气系数Φa的关系
由图可以看出 Φa =1.5～3， CO排放量要比汽油机低 得多。 Φa =1.2～1.3，
CO的排放量才大量增加。
小负荷时尽管Φa很大，
CO排放量反而上升。
柴油机CO排放分析
柴油机CO排放特点
1. 柴油机的CO排放总体比较低。 2. 燃烧接近或超过冒烟极限后，由于燃烧过程局部
混合气过浓，缺氧造成CO排放迅速增加。 3. 柴油机小负荷时，稀混合气区体积增加，燃气温
Oil Film Absorption and Desorption 3）燃烧室表面沉积物
Deposit Absorption and Desorption 4）壁面淬熄 Wall Quenching 5）大容积熄火 Bulk Gas Incomplete Combustion
汽油机未燃HC的生成机理
• 排放物体积分数(％和ppm)和质量浓度(mg/m3) • 质量排放量（g/h或g/㎏ ） • 比排放量（ g/kw.h ） • g/km ，g/test