柴油发动机颗粒排放物分析及来源解析
浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理柴油发动机是目前使用较为广泛的内燃机之一,其在实际使用中会产生大量的排放物,这些排放物对环境和人体健康都会造成一定的影响。
深入了解柴油发动机排放物的生成机理对于环境保护和健康保障具有重要意义。
本文将从柴油发动机的工作过程、燃烧特点和排放物生成机理等方面进行浅析。
1. 柴油发动机的工作过程柴油发动机通过压缩空气使其温度升高,再将燃油喷入燃烧室,利用高温高压使燃料燃烧,从而输出动力。
柴油发动机的工作过程可以分为进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
在这个过程中,柴油经过喷油器喷入燃烧室内,在高温高压下燃烧,产生动力同时也产生各种排放物。
2. 柴油燃烧的特点与汽油发动机相比,柴油发动机的燃烧过程更为复杂。
柴油燃油的分子链更长,密度更大,易于产生烟尘和氮氧化物等有害物质。
柴油的点火方式为压燃点火,即利用高温高压使燃料自燃,燃烧速度较汽油燃烧慢,温度高,氧化剂充足,易产生氮氧化物和颗粒物。
柴油燃烧的特点决定了其排放物的生成相对复杂。
(1)氮氧化物(NOx)的生成机理氮氧化物是柴油发动机排放物中的一种重要成分,主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
氮氧化物的生成主要与燃烧温度和氧气含量有关。
在高温高压的环境下,氮气和氧气发生反应生成氮氧化物。
高温下会促进氮氧化物的生成,因此柴油发动机的高温燃烧条件是氮氧化物生成的重要原因。
(2)颗粒物的生成机理颗粒物是指柴油发动机排放的固体颗粒物质,其主要成分是烟尘和颗粒状碳,对空气质量和人体健康有一定影响。
颗粒物的生成与柴油燃料的燃烧方式和燃烧效率密切相关。
柴油燃料在高温高压的环境下燃烧,但燃烧不完全会导致颗粒物的生成。
燃烧室内的燃烧不均匀和喷油器的工作状态也会影响颗粒物的生成。
碳氢化合物是柴油发动机排放的另一种有害物质。
其生成主要与燃油的分解和燃烧不完全有关。
柴油分子链较长,密度较大,易于在燃烧过程中产生碳氢化合物。
燃油的喷射方式、点火系统的状况和排气系统的工作状态也会影响碳氢化合物的生成。
浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理柴油发动机是一种内燃机,通过将高压喷射的柴油与空气混合并在高压下点火,从而产生能量驱动汽车行驶。
柴油发动机在运行过程中会产生大量的排放物,对环境和人类健康造成危害。
本文将对柴油发动机排放物的生成机理进行浅析,希望对读者有所帮助。
柴油发动机排放物的主要成分包括一氧化碳、氮氧化物、颗粒物和烃类化合物。
这些物质的生成机理主要与燃烧过程和燃油成分有关。
在柴油发动机的燃烧过程中,燃烧室内的燃油燃烧会产生一氧化碳。
一氧化碳的生成主要与燃烧不充分有关,当燃烧温度低或空气不足时,燃料无法完全燃烧,就会产生一氧化碳。
还有一部分一氧化碳是由于燃油分解产生的,这需要在高温下进行。
氮氧化物是另一种柴油发动机排放物常见成分,它主要是由氮气和氧气在高温下发生反应产生的。
在柴油发动机的燃烧过程中,因为燃烧温度高、压力大,氮气和氧气会在燃烧室内发生氮氧化物的生成反应。
柴油发动机的燃烧温度会受到燃烧室内氧气含量和压力的影响,氮氧化物的生成量也会受到这些因素的影响。
颗粒物是指在柴油发动机排放气中悬浮的固体颗粒,它的生成机理与燃料的成分和燃烧方式有关。
在柴油燃烧过程中,燃料中的不完全燃烧产物、碳微粒和机油燃烧产生的颗粒物等,都会造成颗粒物的生成。
柴油发动机排放物的生成机理主要与燃烧过程和燃烧方式有关,包括燃料的成分、燃烧温度、压力、空气含量等因素。
要减少柴油发动机排放物的生成,可以从优化燃烧过程、改善燃料质量、提高燃烧温度等方面入手。
逐步推进新能源汽车的发展,也是减少柴油发动机排放物的一个重要途径。
希望本文能够对读者对柴油发动机排放物的生成机理有所帮助。
柴油机排气污染评价指标研究
柴油机排气污染评价指标研究
柴油机排气污染评价的指标之一是颗粒物排放。
当柴油机燃烧柴油时,会产生大量颗
粒物,如颗粒物物质、硫化物等。
颗粒物的直径大小和组成成分对环境和人体健康的影响
有很大关系。
评价柴油机排气污染的指标之一是颗粒物排放浓度和粒径分布。
氮氧化物(NOx)是柴油机排气中的另一个重要污染物。
NOx的主要成分是氮氧化物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
NOx的排放主要来源于柴油机燃烧过程中的高温燃烧区域。
NOx不仅对大气环境有害,还会形成雾霾和酸雨,对人体健康也有一定的危害。
评价柴油机排气污染的指标之一是NOx排放浓度。
挥发性有机化合物(VOCs)也是柴油机排气中的一个重要污染物。
VOCs包括多种多样的物质,如甲烷、乙烷、苯、甲苯等。
VOCs对大气臭氧生成和空气质量产生重要影响,也对人体健康有一定的风险。
评价柴油机排气污染的指标之一是VOCs排放浓度。
柴油机排气污染评价的指标主要包括颗粒物排放浓度和粒径分布、NOx排放浓度、VOCs排放浓度、SO2排放浓度和CO排放浓度等。
通过对这些指标的评价,可以更全面地了解柴油机排气污染的程度,为环境保护和人类健康提供科学依据。
浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理柴油发动机是一种内燃机,其工作原理是将柴油与空气混合后在高温高压条件下进行点燃,通过燃烧产生热能驱动发动机运转。
而在燃烧的过程中,除了产生动力外,也会产生一些有害的排放物,其中包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)等。
我们来分析一下柴油发动机排放物的生成机理。
在柴油发动机的工作过程中,燃料首先被喷入燃烧室,然后被压缩并点燃,燃烧产生热能,驱动活塞运动,最终产生动力。
而排放物的产生主要是由于燃烧过程中的不完全燃烧和化学反应所致。
柴油发动机的燃烧过程中会产生氮氧化物(NOx)。
氮氧化物主要是由于高温燃烧条件下,空气中的氮气与氧气反应生成的。
在高温高压条件下,氮气和氧气会发生氮氧化反应,从而产生一系列的氮氧化物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等。
而这些氮氧化物会对大气环境和人类健康造成很大的危害,如臭氧致死级污染、眼睛和呼吸系统健康的影响等。
柴油发动机的燃烧过程中也会产生颗粒物(PM)。
颗粒物主要是由于燃料的不完全燃烧和润滑油的燃烧所致。
在燃烧过程中,如果燃料的分子结构很复杂,或者燃料和空气的混合不均匀,就会导致燃料的不完全燃烧,产生大量的颗粒物。
润滑油也会在燃烧过程中参与化学反应,生成颗粒物。
这些颗粒物会悬浮在空气中,对空气质量和人类健康造成一定的影响。
柴油发动机的燃烧过程中还会产生一氧化碳(CO)。
一氧化碳主要是由于燃烧不充分所致。
在燃烧室中,如果燃料的混合不均匀,或者燃烧温度不足,就会导致燃烧不充分,产生大量的一氧化碳。
而一氧化碳是一种无色无味的有毒气体,对人体健康有很大的危害,可能导致中毒甚至死亡。
柴油发动机排放物的生成机理主要是由于燃烧过程中的不完全燃烧和化学反应所致。
为了减少柴油发动机的排放物对环境和人类健康造成的影响,我们可以从以下几个方面进行改善和控制:可以从燃料的制备和使用方面进行改良。
燃料的制备应该选择一些高品质的柴油,并且通过精细控制燃油的喷射系统,使其能够在燃烧室内更好地和空气混合,从而减少不完全燃烧产生的颗粒物和一氧化碳。
浅析车用柴油机中颗粒物的组成及净化方案
Internal Combustion Engine & Parts• 29•浅析车用柴油机中颗粒物的组成及净化方案曹坤(上海柴油机股份有限公司,上海200000)摘要:随着车用柴油机的不断推广使用,柴油机的排放污染物愈发受到人们的关注。
而本文通过阐述车用柴油机中颗粒物的组成,对其化学生成机理进行分析,对于降低其中颗粒物形成的技术方法进行论述,进一步提出一些柴油机颗粒物的减排措施,以供读者参考。
关键词院车用柴油机;碳烟颗粒物;可溶性有机物0引言伴随着柴油机的发明,其优良的经济效益应用在许多 行业中。
而随着人们的环保意识逐年提升,国家对于汽车 排放尾气限值也越来越严苛。
在柴油机尾气排放中,一氧 化碳以及碳氢化合物的比例是比较小的,而其中颗粒物的 排放却相当于汽油机的四十多倍,其中一些极为微小的颗 粒可以沉积在呼吸道内部,对人们的身心健康极为不利。
所以,车用柴油机中颗粒物的净化是非常重要的举措。
而 本文通过分析车用柴油机中颗粒物的组成,对其净化措施 进行一定的阐述。
1柴油机颗粒物的组成及生成机理人们常说的柴油机颗粒物,其主要是由固态碳烟、可 溶有机物以及无机盐金属盐这三种成分所组成的。
固态碳 烟的形成条件在于较高的温度和缺失氧气,但是因为柴油 机的油气混合比例与理想值是有一定差异的,总体上的富 氧燃烧并不代表每一处都是氧气充足的。
局部的缺氧依旧 可以形成固态碳烟;而可溶性有机物主要产生于没有进行 燃烧的燃油以及柴油机内的机油;无机盐金属盐则更多是 因为燃油中的硫元素通过高温下的燃烧而产生硫化物,进 一步与其他成分中的金属元素反应而成。
2降低柴油机颗粒物的方法2.1对燃料改进可以有效降低柴油机中的固体颗粒物含量从上述颗粒物三种主要成分的产生机理可知:克 服燃料的燃烧脱氢属性、研究燃油添加剂技术、降低燃料 中硫元素含量,进一步降低柴油机中颗粒物的排放水平。
2.2柴油机结构改进①因为燃料的燃烧时刻以及过量空气系数会在一定程度上影响排放的污染物,而人们通 常会对于柴油机的燃烧室形状、容积以及气道的进气阻 力、涡流比、喷油器布置方式进行结构上的优化改进,进一 步降低燃烧过程中颗粒物的排放,同时提升动力性经济 性。
柴油机排放颗粒物特征及影响因素分析
柴油机排放颗粒物特征及影响因素分析YAN Shanshan;LIU Zhaoce;YANG Qi;WU Xin;ZHZO Jinbo;WU Zhenxiao;XUE Fanli;FAN Jingsen;NIU Hongya【摘要】采用二段撞击式单颗粒采样器进行采样,分析柴油机排放颗粒物的形貌、粒径、颗粒物排放的影响因素以及与国外柴油车的对比,最后发现:柴油机排放颗粒物以链状粒子为主,占粒子总数的72%,其次是矿物颗粒,矿物颗粒以单颗粒和粘附二次污染物两种形式存在,粒径大多集中在0.2~0.6 μm.周围大气颗粒物以多边形粒子为主,粒径集中在0.3 ~0.5 μm.随着柴油机负荷增大,颗粒物数量逐渐增加,但有机颗粒物数量表现出先增加后降低的趋势.【期刊名称】《河北工程大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】5页(P90-94)【关键词】柴油机;微米颗粒物;粒径;形貌【作者】YAN Shanshan;LIU Zhaoce;YANG Qi;WU Xin;ZHZO Jinbo;WU Zhenxiao;XUE Fanli;FAN Jingsen;NIU Hongya【作者单位】;;;;;;;;【正文语种】中文【中图分类】X513微米颗粒物在大气中具有较长的滞留时间和比较大的比表面积,已经成为我国当前的首要大气污染物,严重地影响人体健康、农作物生长、大气能见度以及气候变化[1-2]。
机动车排放细颗粒物为细颗粒物污染的重要贡献者之一,机动车污染已经变成空气污染的重要来源,是造成灰霾,光化学烟雾污染的主要原因[3-14]。
虽然在研究内容上已经有大量文献对柴油机排放颗粒物进行研究,但对柴油车颗粒物的研究涉及的比较少,而在研究柴油机排放颗粒物方面,主要研究柴油机排放尾气的化学组分及改进措施,对细颗粒物方面的亚微米粒径段的颗粒物特性研究较少,因而,本文运用透射电镜的方法,研究柴油车和柴油机的微米颗粒物(粒径处于0.2~1.0 μm),对其形貌、粒径进行系统的梳理,并对不同转速和不同负荷情况下的柴油机所排放的颗粒物进行研究,完善现有对颗粒物的研究,旨在能更深一步地认识现代柴油机排气颗粒物,并为进一步的开展柴油机微粒排放控制的研究提供基础数据。
柴油机燃用棉籽生物柴油的排放颗粒物成分
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浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理柴油发动机是工业、运输和农业领域中常用的动力装置,但是它们也是空气污染物的重要来源之一。
柴油发动机排放物的生成机理是一个复杂的过程,涉及到燃烧、燃油成分和发动机设计等多个因素。
本文将从燃烧过程、燃油成分和排放控制方面对柴油发动机排放物的生成机理进行浅析。
1. 燃烧过程柴油发动机的排放物主要是氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物。
这些排放物的生成机理与柴油燃烧过程密切相关。
柴油燃烧是一种复杂的化学反应过程,主要包括喷油、着火、燃烧和排气四个阶段。
喷油阶段:柴油通过喷油嘴喷入气缸内,形成一个雾状的柴油颗粒云。
这些柴油颗粒在气缸内充分混合气体,使得燃烧更加均匀。
着火阶段:柴油颗粒被压缩空气加热至自燃温度,产生着火点,点火塞或者高温压缩空气可以使得柴油在这个阶段着火。
燃烧阶段:在着火后,柴油颗粒开始燃烧,大量的热能被释放出来,将其他柴油颗粒加热着火。
在这个阶段,大量的热能使得柴油颗粒燃烧成二氧化碳和水,同时也会产生一些未完全燃烧的残余物质。
排气阶段:燃烧结束后,剩余的废气会被排出气缸,成为发动机的排放物。
2. 燃油成分燃料的成分对排放物的生成有重要影响。
柴油主要由碳、氢、氧、硫等元素组成。
其中硫是柴油中的主要杂质成分,燃烧后容易产生硫氧化物,导致大气污染。
在燃烧过程中,硫气体会与氧气反应生成二氧化硫,进而形成硫酸雾等排放物。
柴油中的氮和硫还会生成氮氧化物。
在高温燃烧条件下,空气中的氮氧化物会与燃料中的氮氧化合物发生反应,生成氮氧化物。
3. 排放控制为了减少柴油发动机排放物的产生,人们进行了大量的研究,提出了多种控制和改进措施。
其中包括优化燃油喷射系统、改进燃烧室结构、采用颗粒物捕集器和选择性催化还原系统等。
通过这些措施可以减少氮氧化物的生成,降低颗粒物的排放,并改善一氧化碳和碳氢化合物的排放。
颗粒物捕集器是一种重要的排放控制装置,可以有效减少柴油发动机产生的颗粒物排放。
柴油车排气污染物的测量原理
柴油车排气污染物的测量原理柴油车是一种使用柴油作燃料的内燃机车辆。
它们在运行过程中会产生多种污染物,包括颗粒物(PM),一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx)和非甲烷总烃(NMHC)等。
为了保护环境和人们的健康,对柴油车的排放物进行测量和监控至关重要。
柴油车排气污染物的测量主要基于尾气采样和分析技术。
下面将详细介绍柴油车排气污染物测量的原理和方法。
1. 颗粒物(PM)测量:颗粒物是柴油车尾气中最常见的污染物之一。
颗粒物的测量主要通过两种方法进行:质量测量和数量测量。
质量测量:质量测量是通过称量颗粒物的质量来确定其浓度。
其中,颗粒物会被从尾气中捕获到滤纸上,然后将滤纸进行称重。
测量结果以每单位体积颗粒物的质量(mg/m³)来表示。
数量测量:数量测量是通过计数颗粒物的数量来确定其浓度。
其中,颗粒物会被收集到一个小孔的探测器中,然后通过数粒子的个数来计算浓度。
测量结果以每单位体积颗粒物的数量(#/cm³或#/m³)来表示。
2. 一氧化碳(CO)测量:一氧化碳是一种无色、无臭的气体,由不完全燃烧产生。
柴油车尾气中的CO 主要来自于燃烧不完全的柴油。
CO的测量主要通过红外吸收法进行。
红外吸收法:红外吸收法是通过红外光的吸收来测量CO的浓度。
尾气中的CO会通过一个光路,光被CO吸收后,通过测量光的强度变化来计算CO的浓度。
3. 氮氧化物(NOx)测量:氮氧化物是柴油车尾气中的主要污染物之一,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
氮氧化物的测量主要通过化学分析法和化学吸收法进行。
化学分析法:化学分析法是通过一系列化学反应来测量NO和NO2的浓度。
其中,尾气中的NO会与一种化学试剂反应生成化合物,然后通过化学分析仪器来测量反应产物的浓度来计算NO的浓度。
NO2的测量则通过将NO转化为NO2,然后进行化学分析来测量NO2的浓度。
化学吸收法:化学吸收法是通过将尾气中的NO和NO2与一种吸收剂进行反应来测量NOx的浓度。
柴油车排气污染物的生成机理和影响因素分析
柴油车排气污染物的生成机理和影响因素分析1 柴油车主要排放污染物柴油车主要的排放污染物以及与交通源相关的主要污染物有:一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和微粒等。
一氧化碳纯品为无色、无臭、无刺激性的气体,是燃料不完全燃烧的产物。
碳氢化合物包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分燃料的氧化物。
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气缸内燃烧温度、燃烧时间和空燃比等因素。
固体悬浮颗粒的成分很复杂,并具有较强的吸附能力,而且悬浮颗粒越小,吸附能力越强危害也越大。
2 柴油车排气污染物的生成机理和影响因素2.1 一氧化碳2.1.1 一氧化碳的生成机理一氧化碳是燃料不完全燃烧的产物,完全燃烧的产物是CO2。
由于柴油机的大部分运转工况过量空气系数都比较大,故其一氧化碳排放量要比汽油机低得多,只有在大负荷接近冒烟界限时,一氧化碳的排放量才急剧增加。
当柴油机燃料与空气混合不均匀,燃烧空间内存在局部缺氧或者温度较低的地方时,由于反应物在燃烧区停留时间较短,不足以彻底完成燃烧过程而生成CO,也会使CO排放量增加。
这就可以解释柴油车在小负荷时尽管机内供给的空气质量很大,CO 排放量反而上升。
类似的情况也发生在柴油机起动后的暖机阶段和怠速工况中。
2.1.2 一氧化碳生成的影响因素(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随吸入空气温度的上升而变浓,排出的CO将增加。
(2)大气压力的影响空气密度和大气压力成正比,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。
(3)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,在高真空度下急剧蒸发而进入燃烧室,造成混和气瞬时过浓,致使燃烧状况恶化。
柴油机颗粒排放物中可溶性有机物的成分分析
大 。柴 油机 P M 主要 由不 可溶 性有 机 物 ( I n s o l u a b l e
O r g a n i c F r a c t i o n , I OF ) 和可溶 性有机 物 ( S o l u a b l e O r g a n i c F r a c t i o n , S OF ) 组 成 。I O F 的 主 要 成 分 为
DOI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 2 2 2 2 . 2 0 1 6 . 0 2 . 0 1 2
中 图分 类 号 : TK4 2 1 . 5
文献标志码 : B
文章编号 : 1 0 0 1 — 2 2 2 2 ( 2 0 1 6 ) 0 2 — 0 0 6 6 — 0 5
分随 负荷 工 况 的变 化 规 律 还 有 待 于 进 一 步 深 入 研
式 下不 同工 况颗粒 物排 放 中 S OF成 分 的变化 规 律 , 发 现 在 HC C I 燃烧模式下 , P AHs主要 由苯 并 [ a ] 蒽、 芘 和 苯并 [ b ] 荧蒽组成, 在 s I燃 烧 模 式 下 , P AHs 主要 由苯并 [ a ] 蒽、 苯并I - b ] 荧 蒽 和 苯并 菲组 成 ] 。Ho w 等 研 究 了混 合 燃 料对 轻 型 柴 油 机 P M 中P AHs 排放的影响, 发 现混 合 燃料 可 以显 著 降低
数 大致 分 布 在 C 。 ~C 。 。 , 其中 c , C 。 和C 。 所 占 比例 较 高 。在 高 负荷 工 况 下 , 可溶 性 有 机 物 成 分 中 出现 了 高碳 链 烷
烃, 主要 来 自未 完 全 燃 烧 的 机 油 或 燃 油 添 加 剂 。
浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理随着环境问题变得越来越严峻,柴油发动机的减排工作也变得刻不容缓,我们在分析柴油机排放物生成的同时,对于如何采取一些措施降低碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、颗粒等排放物的生成也进行了阐述。
标签:环境;柴油发动机;碳氢化合物;一氧化碳;氮氧化物;颗粒0 前言环境保护是近几年的热门话题,蓝天保卫战已经是每个制造型企业攻坚克难的课题。
汽车排放物对环境污染有重要影响,随着我国汽车保有量的进一步提升,排放污染物增长速度惊人,以2014年为例全国机动车排放污染物4547.3万吨,其中氮氧化物627.8万吨,颗粒物57.4万吨,碳氢化合物428.4万吨,一氧化碳3433.7万吨。
这些污染物会直接影响人的健康,因此,国家环保部已经开始加强对汽车排放物的监管力度,排放法规进一步加严。
使用严格的排放法规来要求各家主机厂,通过技术手段降低汽车排放污染物。
柴油机排放是汽车排放污染物的主要来源之一,柴油机的排放物主要包括碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物。
通过研究柴油机污染物生成机理,在源头降低柴油机排放污染物,保证发动机动力性能的基础上,排放满足国家法规要求,为蓝天保卫战尽一份力。
1 碳氢化合物的生成碳氢化合物主要是未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解的部分氧化产物。
喷油器喷入燃烧室内的燃油与空气混合形成的混合气太稀或太浓,以及发动机燃烧室壁面淬熄,都是造成碳氢化合物增加的主要因素。
碳氢排放的主要来源还包括以下两种原因,其一是燃烧室壁面产生的油膜。
油膜蒸发会产生油气,由于产生的油气时刻较迟,这部分油气只有少部分被氧化,从而产生碳氢化合物。
另一个就是容积淬熄,当发动机做到更高的额定功率,这种情况在混合气过稀或过浓时,容易发生容积淬熄,使碳氢化合物排放量大增。
目前优化重型柴油机碳氢化合物排放的两个主要手段是:(1)降低喷油器压力室向燃烧室滴漏燃油;(2)减少滞燃期稀薄燃油混合气的形成。
2 一氧化碳的生成一氧化碳是碳氢燃料在燃烧过程中产生的中间物,一氧化碳的生成主要是因为燃料的不完全燃烧。
柴油机的颗粒物排放控制技术
柴油机的颗粒物排放控制技术随着经济的发展和人们生活水平的提高,交通工具的数量呈现出爆炸式增长,这也导致了空气污染越来越严重。
柴油车作为重要的交通工具之一,由于其高效和耐用的特点,在近年来的使用率也逐渐升高。
然而,柴油机排放的颗粒物却给环境健康造成了一定的威胁。
本文将探讨柴油机的颗粒物排放控制技术。
一、颗粒物的来源与危害柴油机是一种内燃机,采用柴油油料作为燃料,经过压缩着火,产生高温高压气体推动活塞运动,最终驱动车辆行驶。
在这一过程中,除了有CO、HC、NOx等气态废气排放外,也会排放出颗粒物。
颗粒物是指直径小于10微米的固体或液态颗粒物,在柴油机内主要是由未完全燃烧的油料、机油热氧化分解物、金属磨损等产生的。
颗粒物较小,能够直接进入人体呼吸道,对人体健康造成较大的威胁。
长期接触高浓度颗粒物的人会出现相应的疾病,如:哮喘、肺癌、心血管疾病等。
二、颗粒物排放控制技术简介柴油机的颗粒物排放控制技术一度被认为是难以攻克的难题,由于颗粒物数量较大、尺寸较小、存在时空分布不均匀等特点,传统的大气污染控制技术很难起到明显的效果。
然而,随着科技的进步,目前已经出现了多种颗粒物排放控制技术,可以对柴油车产生的颗粒物进行有效的控制。
主要技术如下:1.增设颗粒物捕集器颗粒物捕集器(DPF)是一种能够在尾气排出口捕集颗粒物的装置,有说法认为这是目前最为有效的控制技术之一。
颗粒物在通过DPF时被捕集,当积累到一定的程度后,通过高温空气的氧化、烟气的加热或添加还原剂来清除过滤器内的颗粒物。
DPF装置结构相对简单,安装方便,是一种比较成熟的颗粒物控制技术。
2.改善燃烧过程燃烧过程中的燃料混合均匀度和生成的火焰发射是形成颗粒物的主要原因之一。
通过调整柴油机喷射系统或添加预混合气体等方式,改善燃烧过程,可以有效地减少颗粒物的产生。
3.运用先进的排放控制技术除了DPF以外,目前还出现了液化气体、亚硝酸盐选择性催化还原器(SCR)等运用于柴油机的排放控制技术。
国ⅳ柴油机颗粒物与颗粒态多环芳烃排放特征
国ⅳ柴油机颗粒物与颗粒态多环芳烃排放特征一、引言:国Ⅳ柴油机作为一种高效、经济又环保的动力源,已经在交通运输、工业生产和农业生产等领域得到了广泛的应用。
然而,柴油机在运行过程中会产生大量的颗粒物和颗粒态多环芳烃,对空气质量和人体健康造成危害。
为了进一步探究国Ⅳ柴油机排放的颗粒物和颗粒态多环芳烃特征,新的研究逐渐展开。
二、颗粒物排放特征:国Ⅳ柴油机排放的颗粒物主要包括可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)。
这些颗粒物对人体健康具有较大影响。
在国Ⅳ柴油机运行过程中,颗粒物的体积浓度主要受使用燃料和工况条件的影响。
使用低硫燃料和采用 SCR 技术等措施,可以显著降低颗粒物排放浓度。
三、多环芳烃排放特征:国Ⅳ柴油机排放的多环芳烃主要来源于未燃烧的烃类物质和机油等添加物,其中苯并[a]芘、苯并[a]蒽、芘等多环芳烃是最为典型的物种。
多环芳烃的排放浓度除受燃油成分的影响外,还受机油、燃烧温度、油耗等因素的影响。
采用先进的燃烧控制技术和清洁燃料可有效降低多环芳烃的排放。
四、颗粒物和多环芳烃的协同排放特征:国Ⅳ柴油机排放的颗粒物和多环芳烃是相关的,它们在燃烧过程中互相影响,共同排放到环境中。
颗粒物的存在可以促进多环芳烃的形成,而多环芳烃的存在又会附着在颗粒物表面,形成颗粒物的一部分。
因此,控制颗粒物排放是降低多环芳烃排放的有效手段之一。
五、结论:国Ⅳ柴油机排放的颗粒物和多环芳烃对环境和人体健康造成的危害不可忽视。
采用先进的燃烧控制技术和清洁燃料,有效降低颗粒物和多环芳烃的排放,是保障环境和人民健康的必然选择。
未来需要继续深入探究颗粒物和多环芳烃排放的特征,提出更加有效的控制措施,促进柴油机行业的可持续发展。
柴油机尾气排放颗粒物的控制与减少研究
柴油机尾气排放颗粒物的控制与减少研究柴油机尾气排放颗粒物一直是环境污染的重要源头之一,对空气质量和人体健康带来不小的影响。
因此,对柴油机尾气排放颗粒物进行控制与减少的研究具有重要的理论和实践意义。
一、颗粒物生成机理及影响因素颗粒物的生成机理是影响控制与减少颗粒物排放的关键,柴油机尾气中的颗粒物主要来源于燃料的不完全燃烧和机油的挥发产物。
在燃烧过程中,柴油的燃烧质量与燃烧完全程度密切相关。
同时,燃烧室内温度、压力和混合气质量比等也会影响颗粒物的生成。
因此,通过提高燃烧效率、优化燃烧参数等措施,可以有效控制颗粒物的生成。
二、控制与减少颗粒物排放的技术手段1. 改进燃烧过程改进燃烧过程是降低颗粒物排放的有效方式之一。
采用高效燃烧室和先进的燃烧技术,可以使燃油完全燃烧,减少不完全燃烧产物的生成。
在掺混燃料和增加空气过剩系数的情况下,可以提高燃烧效率,减少颗粒物的形成。
2. 选用低排放燃料燃料的选择对颗粒物排放有重要影响。
低硫燃料和低芳烃燃料的应用可以降低颗粒物的排放。
此外,通过添加一些助燃剂和催化剂,可以促进燃料的完全燃烧,减少颗粒物的生成。
3. 安装颗粒物捕集装置安装颗粒物捕集装置是目前控制柴油机尾气排放颗粒物的常用方法。
颗粒物捕集装置可以使用滤筒过滤颗粒物,同时也可以利用电化学原理将颗粒物还原为原子状态分解。
这种方法不仅可以有效降低颗粒物排放,还可以对颗粒物进行后处理。
三、针对颗粒物排放的研究进展近年来,针对柴油机尾气排放颗粒物的控制与减少,研究不断进行。
在改进燃烧过程方面,研究者通过优化喷油系统和燃烧室结构,进一步提高燃烧效率,减少不完全燃烧产物的生成。
同时,开展了对颗粒物生成机理的研究,以便更好地控制颗粒物的生成。
在燃油选择方面,研究者探索了多种可替代燃油的应用,并评估燃烧效果和颗粒物生成情况。
针对颗粒物捕集技术,研究者提出了更高效的捕集装置设计和颗粒物还原方法。
此外,研究人员还通过模拟与实验相结合的方法,对颗粒物排放进行了全面评估和监测,为控制与减少颗粒物排放提供了科学依据。
浅析柴油发动机排放物的生成机理
浅析柴油发动机排放物的生成机理一、氮氧化物(NOx)氮氧化物是柴油发动机排放物中的主要成分之一,它是由于高温和高压条件下,在燃烧室中的氮气和氧气因燃烧而结合而成。
柴油发动机燃烧过程中,燃料和空气在高温下混合燃烧,燃烧的温度和压力很高,使得氮气和氧气发生反应,生成各种氮氧化物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
氮氧化物的生成还与燃烧室内部的空气流动和混合状态有关。
在柴油发动机中,由于燃烧室的结构和喷油系统的设计不同,燃烧室内的空气流动和混合状态也会不同,从而影响了氮氧化物的生成。
而且,工作负荷和转速的变化也会导致不同燃烧条件下氮氧化物的生成量不同。
二、颗粒物(PM)颗粒物是柴油发动机排放物中的另一个重要组成部分,它主要是由未完全燃烧的颗粒物和相应的氧化物组成的。
在柴油发动机燃烧室中,由于燃料和空气混合的不充分或燃烧条件不理想,很容易产生未完全燃烧的颗粒物,这些颗粒物主要是碳、氧化物和一些燃烧产物。
颗粒物的生成与燃烧室内部的温度、氧气浓度和流动状态等因素有关。
通常来讲,高温和高压条件下会加剧未完全燃烧的问题,从而导致颗粒物的生成。
燃烧室的结构和喷油系统的设计也会影响颗粒物的生成和排放。
对于大排量柴油机和小排量柴油机来说,由于工作原理和设计不同,颗粒物的生成和排放特点也会有所不同。
一氧化碳是柴油发动机排放物中的另一种有害物质,它是由于燃烧过程中燃料未完全氧化而产生的。
在柴油发动机中,由于燃烧室内的温度和氧气浓度不够高,燃料未能完全氧化,所以会生成大量的一氧化碳。
燃烧室的结构和喷油系统的设计也会影响一氧化碳的生成和排放。
除了上述三种主要的排放物之外,柴油发动机还会产生一些其他有害物质,如碳氢化合物、苯和多环芳烃等。
这些有害物质的生成也与燃烧过程中的温度、压力、氧气浓度和工作负荷等因素有关。
要想降低柴油发动机排放物的生成量,就必须从改善燃烧条件、提高燃烧效率和优化排放控制系统等方面入手。
柴油发动机尾气颗粒物的实测与油品生命周期排放分析的开题报告
柴油发动机尾气颗粒物的实测与油品生命周期排放分析的开题报告一、研究背景和意义随着全球经济的发展和人口的增长,汽车行业得到了迅猛的发展,然而因为机动车污染等环保问题的日益加重,生态环境引起了严重的关注。
在众多车辆尾气污染物中,颗粒物(PM)以及氧化物(NOx)是车辆尾气排放的主要成分。
柴油发动机由于其高效率、高处置能力和低燃料消耗的特点而成为步行实现低排放的理想用车。
然而,柴油发动机尾气中在空气中悬浮的颗粒物极易对健康造成损害。
颗粒物的来源包括机动车排放、建筑工地、工业废气和生物质燃烧。
其中,机动车排放占据了重要的地位。
颗粒物主要由有机物和元素组成,其中的有机物来源包括诸如烷烃、芳香族化合物、低级酶和硫化物等物质;而元素来源包括碳、硅、铝、铁、钙、镁、钠等。
由于颗粒物的来源和成分相对复杂,因此研究颗粒物排放的影响因素、成分、来源和控制对于保护环境和人民身体健康尤其重要。
因此,本次研究将着重探究柴油发动机尾气颗粒物的实测和油品生命周期排放分析,为寻求汽车尾气污染物控制的最佳方法和途径提供科学依据。
二、研究内容和方法本研究主要分为两个部分:第一部分:柴油发动机尾气颗粒物实测通过实测柴油发动机尾气颗粒物,了解颗粒物排放物的来源和成分,进一步分析颗粒物排放的影响因素和机理。
采用分光光度法、 laser diffraction法等方法,对颗粒物的基本特性如颗粒形状、尺寸、密度、浓度、成分等进行检测分析,并将实测数据进行统计和分析。
第二部分:油品生命周期排放分析基于生命周期评价方法,结合石油化工过程、油品输送和存储、车辆使用等各个环节,对柴油使用过程中尾气颗粒物的排放进行综合评价,分析生命周期各个环节对柴油发动机颗粒物排放的贡献以及减排的最佳措施,并评估这些措施的可行性。
三、研究计划和成果本研究计划于6个月内完成。
在该期间,我们将采取多种方法推行实验并分析数据。
具体分工如下:1. 确定实验样品,安装颗粒物采集器,对柴油发动机尾气颗粒物进行实测。
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中 图分 类 号 X 1 51 文献 标 志 码 A
1 实验部分
Ex e i n a e to p rme tls c in
1 1 样 品采 集及前 处 理 .
实验用润 滑油 和 柴 油 均 由上 海 炼 油 厂生 产 , 滑 油规 格 为 1E 润 5/
收 稿 日期 2 1 -21 000 -5
子 色谱
质等 因素 的不 同而 发 生 变 化 J本 文 采 用 在 实 验 室 内利 用 发 动 机 台 . 架测 量发 动机排 放物 的方 法 , 集排 放 颗粒 物 , 实 验 室通 过无 机 和 收 在 有机 分析 , 以期 找到颗 粒物 排 放 的规 律 , 柴 油发 动 参 考 .
0 引 言
I to u t n n r d ci o
随着城 市 化 的快 速 推 进 和 人 民生 活 水平 的不 断 提 高 , 国的 机 中 动车 保有 量 出现 了迅 速 的增 长 . 2 , 近 0a来 中国机 动车 保 有量 平均 年 增长 率达 87 , . % 已从 18 95年 的 3 1万 辆增 长 到 20 2 09年 的约 18亿 . 辆 ¨ J 由于 使用 集 中 、 量 庞 大 , 动 车 的有 害排 放物 对 环境 造成 的 。. 数 机 危 害十分严 重 . 中国 的很 多 大 城 市 , 动 车 污染 正 成 为影 响 空气 质 在 机 量 的主要 原 因之一 , 中一些 城 市 的大 气 污 染 已逐 渐 由煤 烟 型 转 向 其 汽 车尾 气 污染 型 , 或具 有 二 者综 合 的污 染 特 征. 有报 道 指 出 J与 过 , 去相 比 , 年来 机动 车排放 对 大 气 污染 的 贡献 率显 著 增 加 , 中柴 油 近 其 机排 放 的污染物 有害 成分 主要包 括氮 氧化 物 ( O ) N 和排 气微 粒 ( M) P ( 与汽 油机 相 比 , 柴油 机 的颗 粒量 要 高 出 3 0~10倍 ) , 0 因此颗 粒 物 是柴 油机排 放 污染物 的研 究 重点 . 柴油 机颗 粒 排 放物 是 一个 复 杂 的 、 动态 的组成 , 由碳烟 和来 源 于 未燃 燃 料 的可 溶性 有 机 组分 、 料 中 它 燃 的硫 燃烧后 生成 的硫 酸盐 、 油 中 的灰 分 以及 添 加剂 等 组成 , 成 分 机 各
索式提取器 , 7 L二氯 甲烷 ( 用 5m 色谱 纯) 4 C 在 8q 下恒温水浴 萃取
1 南京信息工程大学 环境科 学与工程学 院 南京 ,10 4 20 4 2 上海柴油机厂 动力工程研究院, 上海, 03 2 48 0
1 , 4h后 将萃 取液 K D浓 缩 ( u e aD ns K dr .ai n h蒸发 浓缩 装置 简称 K D浓 缩 器 ) 1 至 0mL左 右 ( 度 5 温 O℃ )然 后氮 吹定容 至 1 , , 转移 至分 析 mL
文章 编号 : 7 -00 2 1 )20 3 -5 1 47 7 (0 0 0 -1 80 6
柴 油 发 动机 颗 粒 排 放 物 分析 及 来 源 解 析
陈敏 东 李芳 李红双 张海鸥 张爱 民
摘 要 针 对上 海 柴 油机 股 份 有 限公 司生 产 的 各 类 型 柴 油 机 , 十 三 工 况 法 采 集 按 颗 粒 物 样 品 . 用 离子 色 谱 法 对 1 采 0种 常规 无机 离子 ( a K C “ 、 “ 、 N 、 、 a Mg N 、O 、 O 一、 O 一 F一 C 一 的 H4 S 4 N 2 N 、 、 l ) 含 量进 行 了检 测 . 测 结 果表 明 , 酸 根 检 硫 离子 的质量分数普遍偏 高, 92 2 ~ 为 .5% 1.8 % . 系 阴 离 子 的 排 放 变 化 趋 势 3 99 N 与 气体 污 染物 N 的 比 排放 趋 势 基 本 相 O 同. 用 气 质 联 用 中 的 全 扫 描 方 式 分 别 利 检 测 了柴 油机 排 气微 粒 S F SlbeO — O ( oul r gncFat n 组 分 , 照 柴 油 组 分 分 析 ai rci ) o 对 了颗 粒 物 组 分 的 来 源 . 油 机 排 气 颗 粒 柴 物 中 S F的 最 大 组 分 为 烷 烃 , 量 分 数 O 质 为 6 . % 且 大部 分 为 直 链 烷 烃 ; 次 是 05 其 酚 类 、 类 、 类 及 其 衍 生 物 , 量 分 数 酯 醇 质
在微 粒 中所 占的 比例 会 随 着 发 动 机 的 工 况特 征 、 术水 平 和 燃 油 品 技
为 2.% , 5 2 此外还有部分芳香烃 , 质量分
数为 1.% , 要为萘族和菲族 芳香烃 , 43 主 来 源 于 未燃 柴 油. 关 键 词 柴 油 机 ; 粒 物 ; 质 联 用 ;O ; 颗 气 SF 离
4C -, 0 F 柴油为 0 4 号发动机检测用标准轻柴油 , 它是用直馏柴油馏份和
催 化裂化 柴 油馏 份 调 配 精 制 而 成 , 欧 共体 标 准 柴 油 R fec ul 与 e rneFe e C CR -3A8 E F0. . 4相 当. 油 机 台 架 实 验 步 骤 严 格 按 照 G 161 柴 B 79- 20 _ 中的十三工况 法进行 , 056 微粒取样采 用分流式定容 取样系统.
将 样 品和空 白滤 纸 ( 于对 照 ) 用 用玻 璃纤 维滤膜 包好 放人 1 0m 5 L
资助项 目 江苏省“ 六大人才 高峰” 目; 项 江苏 省“ 蓝工程” 目 青 项 作者简介 陈敏东 , , 男 博士 , 教授 , 士生导 师 , 博 主要 研究方 向为大气化学 、 环境友好材料 的制备及 其应用 .hn d us e uC ce m @n i.d ./ t 1