第8章发动机的排放与噪声控制
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于直喷式，特别是NOx排放浓度一般比直喷式燃烧室的低50％
第8章发动机的排放与噪声控制
三、机内净化技术 • 1.增压中冷技术——最现实的办法是增加空气量 • 2.改进进气系统 1)进气组织 2)多气门
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.24 缸内的各种有组织气流 (a)切向进气道及其产生的旋流 (b)螺旋进气道及其产生的
•过量空气系数对柴油机排放的影响
第8章发动机的排放与噪声控制
•2、喷油提前角
• 延迟喷油（减小喷油提前角）时， 可以降低最高燃烧温度，抑制NOx生 成；但会使后燃严重，不仅提高油耗， 还会使碳烟（R）排放增加。
•3.燃烧室类型
•喷油提前角对排放的影 响
• 分隔式燃烧室生成的NOx、CO、HC和炭烟的排放浓度均低
•8.2 发动机排放污染物的生成机 •气一化、学汽反油应机理、柴油机有害排放物比较-混合气形成、燃烧过程、排
•二、有害排放物的生成机理
•1、CO的生成 •来源： •（1）不完全燃烧（包括局部缺氧燃烧）； •（2）高温CO2与H2O的裂解反应（2000℃以
上）。 •柴油机与汽油机比较： • 对于柴油机，过量空气系数大（富氧），且燃烧温度
•气缸内燃烧压力与点火时刻的关系 第8章发动机的排放与噪声控制
•3、负荷 •怠速、小负荷(节气门开度小）:
• 混合气偏浓而废气多，燃烧变差，温度低，HC、CO 排放高而NOx排放低。
•中等负荷(节气门开度25%-80%）: • 供给经济混合气且残余废气少，燃烧迅速、充分， HC、CO排放低；但燃烧温度高，NOx排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•第二节 影响汽油机排放的主要因素及控制
•一、影响因素（混合气成分、点火正时、负荷、转速、工况和 E•G1、R）混合气成分（主要影响因素） • 混合气浓（<14.9）时：
• 缺氧燃烧，CO和HC排放大,NOx排放 小• ；理论空燃比附近（≈14.9）时： • 燃烧迅速、充分，CO和HC排放低， 但NOx排放高； • 混合气稀（空燃比>14.9）时： • 燃烧速度慢、温度低，CO和NOx 排放低，但淬熄现象增加使HC排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•三、机外净化技术
•1.安装三元催化器（TWC） •目的： •全面降低HC、CO和NOx的
• • 需要注意事为项排了：放取。得好的转化效果，需要与氧传感器配合 （理论空燃比），并防止三元催化中毒（铅、硫）。
第8章发动机的排放与噪声控制
2.曲轴箱强制通风系统 • 曲轴箱强制通风系统(PCV，positive crankcase
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.26 三种燃油 系统的喷油压力对 烟度及性能的影响
• 试验条件：转速 800r/min， ＝17， NOx 1200×8－6
第8章发动机的排放与噪声控制
•4.改进燃烧系统
• 1)燃烧室容积比——燃烧室容积对气缸余隙 容积之比
• 2)燃烧室口径比 ——口径比dk/D小的深燃烧 室可在室中产生较强的涡流
旋流 (c)纵向滚流(d)压缩时的挤流 (e)膨胀时的逆流
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.25 两气门及四气门柴油机性能指标比较图
第8章发动机的排放与噪声控制
•3.改进喷油系统
1)高压喷射 2)推迟喷油提前角 3)减小喷孔直径，增加喷孔数目 4)减小喷嘴压力室容积 5)高压共轨电控燃油喷射
第8章发动机的排放与噪 声控制
2020/11/27
第8章发动机的排放与噪声控制
•第1节 发动机有害排放物的种类及危害
•一、概述（视频） •二、发动机有害排放物及其危害
发动机主要有害排放物：•CO、HC、NOx和微粒（碳 •1、一氧化碳（CO） 烟）。 •特点：•无色、无味、有毒（引起窒息）。
• CO与血红蛋白的亲合力是氧的300倍，而分离速度却是
• 欧洲轻型车排放限值 • ECE R15—04法规 • 型式认证Ι型试验排放限值 • Ⅱ型试验排放限值
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.31 欧洲ECE15工况试验循环
•
图8.12 EGR降低NOx的效果
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.13 EGR于与其他措施合用的效果 A—仅采用EGR B—EGR+增强进气涡流 C—EGR+增强进气涡流+双火花塞点火
第8章发动机的排放与噪声控制
2.改进发动机设计
1)冷起动、暖机和怠速 2)压缩比 3)燃烧系统 4)进气系统 5)活塞组设计 6)分层稀薄燃烧
二、机内净化技术
类型：EGR、改进发动机设计、EFI和提高燃油品质
1．废气再循环
• 原理和作用：一部 分排气经EGR阀还流回进 气系统，稀释了新鲜混合 气中的氧浓度，导致燃烧 速度降低，同时还使新鲜 混合气的比热容提高。两 者都造成燃烧温度的降低， 因而可以抑制NOx的生成。
•图8.11废气再循环系统工作原理 第8章发动机的排放与噪声控制
•空燃比对排放的影响
第8章发动机的排放与噪声控制
•2、点火提前角 •点火推迟(减小提前角）:
• 后燃严重，最高燃烧温度低， NOx排放少；同时，由于排温高， 有助于HC的氧化，但动力性与经 济性差。
•点火提前(增大提前角）: • 放热集中，燃烧温度高，而排 温低，对NOx和HC排放均不利。
•点火提前角对排放的影响
氧的1/3600，并会阻碍氧的释放。 •2、碳氢化合物（HC） •成分：•未燃、不完全燃烧的烃类及其部分氧化物组成，
如烷烃、稀烃、芳香烃、醛、酮等。
•无害
•有害
第8章发动机的排放与噪声控制
•3、氮氧化合物（NOx，如•NO、NO2、N2）O3、 •危害：•1、直接引起人类中N毒20；5等。
•2、形成酸雨，破坏生态； •3、在紫外线作用下，与HC反应形成光化学烟雾。
第8章发动机的排放与噪声控制
8.4 发动机排放标准与测试
• 8.4.1排放标准
• 1.评定标准 1) 排放物体积分数和质量浓度 2) 质量排放量 3) 比排放量 • 2.排放标准
第8章发动机的排放与噪声控制
•8.4.2排放物测定
• 1.试验规范 ——在底盘测功机上模拟其特 定行驶循环，并测定所排出有害物质的量， 通过调节测功机可模拟在实际到路上行驶 的功率，而用惯性质量模拟汽车质量。
300-2000 200-400 300-600 1000-3000
50-100
10003000
10004000
5-50
第8章发动机的排放与噪声控制
•6、废气再循环（EGR率）
•EGR率与排放的关系
• EGR率高，对降低NOx有利，但过高会影响燃烧，使 HC排放和油耗增大。
第8章发动机的排放与噪声控制
•大负荷(节气门开度>80%）: • 供给浓混合气，燃烧温度和排温高，故NOx排放高而 HC排放低；但由于氧不足，CO排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•4、转速 •对于CO、HC:
• 转速高，气流运动强，可以改善燃烧（减少冷激效 应），故HC和CO排放低。
•对于NOx: •（1）浓混合气时： • 燃烧速度快，转速越高，散热损失越少，燃烧温度高， 故NOx排放高；
ventilation system)
第8章发动机的排放与噪声控制
3.燃油蒸发控制系统
图8.20 燃油蒸发控制系统
1—空气滤清器 2—控制器 3—储气罐 5—炭罐 6—进气管
4—油箱
第8章发动机的排放与噪声控制
8.3 影响柴油机有害排放物生成的主要因素及控制
一、柴油机有害排放物生成特点 • (1) 未燃HC –过浓或过稀 • (2) CO –缺氧燃烧和高温裂解 • (3) NOx –高温富氧燃烧 • (4)炭烟 –局部高温缺氧 • (5)醛类 –低温氧化
• 浅蓝色烟雾（O3和PAN），易在中午日照最强时产 生，其毒性较NOx更强。 •4、微粒（碳烟） •危害：•1、微粒（<0.1μm) 破坏呼吸和血液循环系统；
•2、微粒上的附着物（SO2、NOx、HC等）引 起中毒、至癌等。
•通常，柴油机的碳烟排放量约为汽油机的30倍以上。
第8章发动机的排放与噪声控制
• 3)燃烧室形状 ——缩口燃烧室已经取代应 用最广直边不缩口的ω形燃烧室
• 4) 适当提高压缩比
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.27 挤流口型与标准型燃烧室的排放特性
┄┄ 不缩口ω型 ── 缩口ω型
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.28 三种燃烧室的烟度及燃油消耗率 1-ω形燃烧室2-四角型燃烧室3-微涡流燃烧室
第8章发动机的排放与噪声控制
•3、HC的生 •（1）未燃和不完全燃烧成；
•冷激与缝隙效应（50%～ 7•润0%滑)油膜和沉积物的吸附 （30～40%) •过浓或过稀造成的火焰淬熄
•（2）曲轴箱的窜气及燃油 系统的蒸发泄露。
第8章发动机的排放与噪声控制
•（3）柴油机与汽油机的比较：
• 1）柴油机燃油是在压缩接 近终了时才喷射，因而冷激、缝 隙与吸附效应的影响小，故HC 排放较汽油机低；
•图8.14 火花塞位置对油耗和HC排放物的影响 •1—火花塞在燃烧室侧面 2—火花塞在燃烧室中心
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.15 四气门和二气门发动 机对油耗和HC排放物的影 响
• 1—二气门发动机
图8.16 稀燃发动机混合气浓度工作极限 1—采用三效催化转化器=14.7时发动机控制 2—用稀燃传感器控制发动机 3—用燃烧压力传感器控制发动机 4—发动机处于工作极限下运行 5—工作极限 6—燃油消耗 7—发动机运行不稳定
也较低，故其CO排放低； • 而汽油机，过量空气系数偏小（氧少），且燃烧温度 高，CO排放较大。
•CO（%,体积分数）：汽油机0.1～0.6；•柴油机0.05～0.5。
第8章发动机的排放与噪声控制
•图8.1 不同空然比下废气中的各成分变化 图8.2混合比和各有害气体排放量的关系
第8章发动机的排放与噪声控制
•（2）稀混合气时：
• 燃烧速度慢，转速越高，燃烧对应曲轴转角越大，结
果燃烧温度降低，故NOx排放低。
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•5、工况
工况（km/h）
排放量
CO(%) HC(10-6) NOx (10-6)
怠速 0
定速 40
加速 0→40
减速 40→0
4.0-10.0 0.5-1.0 0.7-5.0 1.5-4.5
图8.21油束各区的燃油情况 1—稀燃火焰熄灭区 2—稀燃火焰区 3—油束心部 4—油束尾部和后喷部
第8章发动机的排放与噪声控制
•二、影响因素
•1、混合气成分 •（1）中、小负荷 • 过量空气系数大，HC、CO和R （碳烟）的排放低。
•（2Βιβλιοθήκη Baidu满负荷 • 喷油时间长，后燃严重，使CO、 HC和R（碳烟）排放增多；同时由 于燃烧温度高，NOx排放也高。
• 2）柴油机HC主要来源于混 合不均匀造成的过浓或过稀及喷 油器压力室容积内的残留燃油。
•HC（%）：汽油机0.2；•柴油机0.02～0.1。
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4.微粒的生成
图8.6 燃烧系统中炭烟粒子的形成过程 燃油中烃分子在高温缺氧的条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种 不饱和烃类，如乙烯、乙炔及其较高的同系物和多环芳香烃。它们不 断脱氢、聚合成以炭为主的直径2nm左右的炭烟核心 。 由于大部分碳烟在燃烧后期及排气过程中会被氧化，因此，提高排气 温度有助于降低碳烟的排放。 柴油机与汽油机比较：对于汽油机，采用无铅汽油时基本不排放碳烟； 而柴油机，由于采用缸内喷射、边喷边烧的工作模式，较容易产生局 部高温缺氧燃烧，故碳烟生成量较汽油机大得多（30倍以上）。 微粒（g/m3）：汽油机0.005；柴油机0.15～0.3。
2.氮氧化物的生成
•来源：•高温、富氧燃烧。
•抑制NOx的生成必然与燃油经济
性相矛盾。
1)氧的浓度
2)温度
3)反应滞留时间 •柴油机与汽油机的比较：
•NOx的生成与温度的关系
• 由于柴油机的最高燃烧温度较汽油机低，故NOx的排放量较
汽油机少。 •NOx（%）：汽油机0.2-0.4•柴；油机0.07～0.2。
第8章发动机的排放与噪声控制
• 5.降低机油消耗 • 6.废气再循环 • 7.提高燃油品质
第8章发动机的排放与噪声控制
四、机外净化技术
• 1.氧化催化转化器 • 2 .微粒捕集器 • 3 .柴油机Nox
还原催化剂
•图8.29柴油机氧化催化剂使用效果
第8章发动机的排放与噪声控制
•图8.30 微粒捕集器的过滤材料 •(a)陶瓷蜂窝载体 (b)陶瓷纤维编织物 (c)金属线纤维编织物
第8章发动机的排放与噪声控制
三、机内净化技术 • 1.增压中冷技术——最现实的办法是增加空气量 • 2.改进进气系统 1)进气组织 2)多气门
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.24 缸内的各种有组织气流 (a)切向进气道及其产生的旋流 (b)螺旋进气道及其产生的
•过量空气系数对柴油机排放的影响
第8章发动机的排放与噪声控制
•2、喷油提前角
• 延迟喷油（减小喷油提前角）时， 可以降低最高燃烧温度，抑制NOx生 成；但会使后燃严重，不仅提高油耗， 还会使碳烟（R）排放增加。
•3.燃烧室类型
•喷油提前角对排放的影 响
• 分隔式燃烧室生成的NOx、CO、HC和炭烟的排放浓度均低
•8.2 发动机排放污染物的生成机 •气一化、学汽反油应机理、柴油机有害排放物比较-混合气形成、燃烧过程、排
•二、有害排放物的生成机理
•1、CO的生成 •来源： •（1）不完全燃烧（包括局部缺氧燃烧）； •（2）高温CO2与H2O的裂解反应（2000℃以
上）。 •柴油机与汽油机比较： • 对于柴油机，过量空气系数大（富氧），且燃烧温度
•气缸内燃烧压力与点火时刻的关系 第8章发动机的排放与噪声控制
•3、负荷 •怠速、小负荷(节气门开度小）:
• 混合气偏浓而废气多，燃烧变差，温度低，HC、CO 排放高而NOx排放低。
•中等负荷(节气门开度25%-80%）: • 供给经济混合气且残余废气少，燃烧迅速、充分， HC、CO排放低；但燃烧温度高，NOx排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•第二节 影响汽油机排放的主要因素及控制
•一、影响因素（混合气成分、点火正时、负荷、转速、工况和 E•G1、R）混合气成分（主要影响因素） • 混合气浓（<14.9）时：
• 缺氧燃烧，CO和HC排放大,NOx排放 小• ；理论空燃比附近（≈14.9）时： • 燃烧迅速、充分，CO和HC排放低， 但NOx排放高； • 混合气稀（空燃比>14.9）时： • 燃烧速度慢、温度低，CO和NOx 排放低，但淬熄现象增加使HC排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•三、机外净化技术
•1.安装三元催化器（TWC） •目的： •全面降低HC、CO和NOx的
• • 需要注意事为项排了：放取。得好的转化效果，需要与氧传感器配合 （理论空燃比），并防止三元催化中毒（铅、硫）。
第8章发动机的排放与噪声控制
2.曲轴箱强制通风系统 • 曲轴箱强制通风系统(PCV，positive crankcase
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.26 三种燃油 系统的喷油压力对 烟度及性能的影响
• 试验条件：转速 800r/min， ＝17， NOx 1200×8－6
第8章发动机的排放与噪声控制
•4.改进燃烧系统
• 1)燃烧室容积比——燃烧室容积对气缸余隙 容积之比
• 2)燃烧室口径比 ——口径比dk/D小的深燃烧 室可在室中产生较强的涡流
旋流 (c)纵向滚流(d)压缩时的挤流 (e)膨胀时的逆流
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.25 两气门及四气门柴油机性能指标比较图
第8章发动机的排放与噪声控制
•3.改进喷油系统
1)高压喷射 2)推迟喷油提前角 3)减小喷孔直径，增加喷孔数目 4)减小喷嘴压力室容积 5)高压共轨电控燃油喷射
第8章发动机的排放与噪 声控制
2020/11/27
第8章发动机的排放与噪声控制
•第1节 发动机有害排放物的种类及危害
•一、概述（视频） •二、发动机有害排放物及其危害
发动机主要有害排放物：•CO、HC、NOx和微粒（碳 •1、一氧化碳（CO） 烟）。 •特点：•无色、无味、有毒（引起窒息）。
• CO与血红蛋白的亲合力是氧的300倍，而分离速度却是
• 欧洲轻型车排放限值 • ECE R15—04法规 • 型式认证Ι型试验排放限值 • Ⅱ型试验排放限值
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.31 欧洲ECE15工况试验循环
•
图8.12 EGR降低NOx的效果
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.13 EGR于与其他措施合用的效果 A—仅采用EGR B—EGR+增强进气涡流 C—EGR+增强进气涡流+双火花塞点火
第8章发动机的排放与噪声控制
2.改进发动机设计
1)冷起动、暖机和怠速 2)压缩比 3)燃烧系统 4)进气系统 5)活塞组设计 6)分层稀薄燃烧
二、机内净化技术
类型：EGR、改进发动机设计、EFI和提高燃油品质
1．废气再循环
• 原理和作用：一部 分排气经EGR阀还流回进 气系统，稀释了新鲜混合 气中的氧浓度，导致燃烧 速度降低，同时还使新鲜 混合气的比热容提高。两 者都造成燃烧温度的降低， 因而可以抑制NOx的生成。
•图8.11废气再循环系统工作原理 第8章发动机的排放与噪声控制
•空燃比对排放的影响
第8章发动机的排放与噪声控制
•2、点火提前角 •点火推迟(减小提前角）:
• 后燃严重，最高燃烧温度低， NOx排放少；同时，由于排温高， 有助于HC的氧化，但动力性与经 济性差。
•点火提前(增大提前角）: • 放热集中，燃烧温度高，而排 温低，对NOx和HC排放均不利。
•点火提前角对排放的影响
氧的1/3600，并会阻碍氧的释放。 •2、碳氢化合物（HC） •成分：•未燃、不完全燃烧的烃类及其部分氧化物组成，
如烷烃、稀烃、芳香烃、醛、酮等。
•无害
•有害
第8章发动机的排放与噪声控制
•3、氮氧化合物（NOx，如•NO、NO2、N2）O3、 •危害：•1、直接引起人类中N毒20；5等。
•2、形成酸雨，破坏生态； •3、在紫外线作用下，与HC反应形成光化学烟雾。
第8章发动机的排放与噪声控制
8.4 发动机排放标准与测试
• 8.4.1排放标准
• 1.评定标准 1) 排放物体积分数和质量浓度 2) 质量排放量 3) 比排放量 • 2.排放标准
第8章发动机的排放与噪声控制
•8.4.2排放物测定
• 1.试验规范 ——在底盘测功机上模拟其特 定行驶循环，并测定所排出有害物质的量， 通过调节测功机可模拟在实际到路上行驶 的功率，而用惯性质量模拟汽车质量。
300-2000 200-400 300-600 1000-3000
50-100
10003000
10004000
5-50
第8章发动机的排放与噪声控制
•6、废气再循环（EGR率）
•EGR率与排放的关系
• EGR率高，对降低NOx有利，但过高会影响燃烧，使 HC排放和油耗增大。
第8章发动机的排放与噪声控制
•大负荷(节气门开度>80%）: • 供给浓混合气，燃烧温度和排温高，故NOx排放高而 HC排放低；但由于氧不足，CO排放高。
第8章发动机的排放与噪声控制
•4、转速 •对于CO、HC:
• 转速高，气流运动强，可以改善燃烧（减少冷激效 应），故HC和CO排放低。
•对于NOx: •（1）浓混合气时： • 燃烧速度快，转速越高，散热损失越少，燃烧温度高， 故NOx排放高；
ventilation system)
第8章发动机的排放与噪声控制
3.燃油蒸发控制系统
图8.20 燃油蒸发控制系统
1—空气滤清器 2—控制器 3—储气罐 5—炭罐 6—进气管
4—油箱
第8章发动机的排放与噪声控制
8.3 影响柴油机有害排放物生成的主要因素及控制
一、柴油机有害排放物生成特点 • (1) 未燃HC –过浓或过稀 • (2) CO –缺氧燃烧和高温裂解 • (3) NOx –高温富氧燃烧 • (4)炭烟 –局部高温缺氧 • (5)醛类 –低温氧化
• 浅蓝色烟雾（O3和PAN），易在中午日照最强时产 生，其毒性较NOx更强。 •4、微粒（碳烟） •危害：•1、微粒（<0.1μm) 破坏呼吸和血液循环系统；
•2、微粒上的附着物（SO2、NOx、HC等）引 起中毒、至癌等。
•通常，柴油机的碳烟排放量约为汽油机的30倍以上。
第8章发动机的排放与噪声控制
• 3)燃烧室形状 ——缩口燃烧室已经取代应 用最广直边不缩口的ω形燃烧室
• 4) 适当提高压缩比
第8章发动机的排放与噪声控制
• 图8.27 挤流口型与标准型燃烧室的排放特性
┄┄ 不缩口ω型 ── 缩口ω型
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.28 三种燃烧室的烟度及燃油消耗率 1-ω形燃烧室2-四角型燃烧室3-微涡流燃烧室
第8章发动机的排放与噪声控制
•3、HC的生 •（1）未燃和不完全燃烧成；
•冷激与缝隙效应（50%～ 7•润0%滑)油膜和沉积物的吸附 （30～40%) •过浓或过稀造成的火焰淬熄
•（2）曲轴箱的窜气及燃油 系统的蒸发泄露。
第8章发动机的排放与噪声控制
•（3）柴油机与汽油机的比较：
• 1）柴油机燃油是在压缩接 近终了时才喷射，因而冷激、缝 隙与吸附效应的影响小，故HC 排放较汽油机低；
•图8.14 火花塞位置对油耗和HC排放物的影响 •1—火花塞在燃烧室侧面 2—火花塞在燃烧室中心
第8章发动机的排放与噪声控制
图8.15 四气门和二气门发动 机对油耗和HC排放物的影 响
• 1—二气门发动机
图8.16 稀燃发动机混合气浓度工作极限 1—采用三效催化转化器=14.7时发动机控制 2—用稀燃传感器控制发动机 3—用燃烧压力传感器控制发动机 4—发动机处于工作极限下运行 5—工作极限 6—燃油消耗 7—发动机运行不稳定
也较低，故其CO排放低； • 而汽油机，过量空气系数偏小（氧少），且燃烧温度 高，CO排放较大。
•CO（%,体积分数）：汽油机0.1～0.6；•柴油机0.05～0.5。
第8章发动机的排放与噪声控制
•图8.1 不同空然比下废气中的各成分变化 图8.2混合比和各有害气体排放量的关系
第8章发动机的排放与噪声控制
•（2）稀混合气时：
• 燃烧速度慢，转速越高，燃烧对应曲轴转角越大，结
果燃烧温度降低，故NOx排放低。
第8章发动机的排放与噪声控制
•5、工况
工况（km/h）
排放量
CO(%) HC(10-6) NOx (10-6)
怠速 0
定速 40
加速 0→40
减速 40→0
4.0-10.0 0.5-1.0 0.7-5.0 1.5-4.5
图8.21油束各区的燃油情况 1—稀燃火焰熄灭区 2—稀燃火焰区 3—油束心部 4—油束尾部和后喷部
第8章发动机的排放与噪声控制
•二、影响因素
•1、混合气成分 •（1）中、小负荷 • 过量空气系数大，HC、CO和R （碳烟）的排放低。
•（2Βιβλιοθήκη Baidu满负荷 • 喷油时间长，后燃严重，使CO、 HC和R（碳烟）排放增多；同时由 于燃烧温度高，NOx排放也高。
• 2）柴油机HC主要来源于混 合不均匀造成的过浓或过稀及喷 油器压力室容积内的残留燃油。
•HC（%）：汽油机0.2；•柴油机0.02～0.1。
第8章发动机的排放与噪声控制
4.微粒的生成
图8.6 燃烧系统中炭烟粒子的形成过程 燃油中烃分子在高温缺氧的条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种 不饱和烃类，如乙烯、乙炔及其较高的同系物和多环芳香烃。它们不 断脱氢、聚合成以炭为主的直径2nm左右的炭烟核心 。 由于大部分碳烟在燃烧后期及排气过程中会被氧化，因此，提高排气 温度有助于降低碳烟的排放。 柴油机与汽油机比较：对于汽油机，采用无铅汽油时基本不排放碳烟； 而柴油机，由于采用缸内喷射、边喷边烧的工作模式，较容易产生局 部高温缺氧燃烧，故碳烟生成量较汽油机大得多（30倍以上）。 微粒（g/m3）：汽油机0.005；柴油机0.15～0.3。
2.氮氧化物的生成
•来源：•高温、富氧燃烧。
•抑制NOx的生成必然与燃油经济
性相矛盾。
1)氧的浓度
2)温度
3)反应滞留时间 •柴油机与汽油机的比较：
•NOx的生成与温度的关系
• 由于柴油机的最高燃烧温度较汽油机低，故NOx的排放量较
汽油机少。 •NOx（%）：汽油机0.2-0.4•柴；油机0.07～0.2。
第8章发动机的排放与噪声控制
• 5.降低机油消耗 • 6.废气再循环 • 7.提高燃油品质
第8章发动机的排放与噪声控制
四、机外净化技术
• 1.氧化催化转化器 • 2 .微粒捕集器 • 3 .柴油机Nox
还原催化剂
•图8.29柴油机氧化催化剂使用效果
第8章发动机的排放与噪声控制
•图8.30 微粒捕集器的过滤材料 •(a)陶瓷蜂窝载体 (b)陶瓷纤维编织物 (c)金属线纤维编织物