车汽油机排放污染物的理论与实验研究
车汽油机排放污染物的理论与实验研究
[摘 要]介绍汽油机排放污染物的理论与实验研究,并对行业在内燃机排气净化方面所采取的措施进行了归纳总结,通过对其尾气排放原理及影响因素分析,为汽油机的设计、制造以及正确使用和调试以控制内燃机排放提供了理论与实验依据。
[关键词]汽油机;排放污染物;污染物;一氧化碳;氮氧化合物
1前言
汽油机的排放污染物包括燃烧后排出的废气、曲轴箱窜气、机油蒸发排放、燃油箱和化油器的燃油蒸发排放等,主要成分是污染物、一氧化碳和氮氧化合物。还会产生少量微粒。这些都是对人体和环境有害的,严重威胁人体健康,造成环境恶化,综合汽油机排气净化措施,主要有前处理净化、机内净化和后处理净化三个方面。下面就排放污染物的原理、实验研究以及其净化措施进行具体的分析
[1]。
2污染物的生成机理
汽油机排出的污染物主要来源于三个方面:排气、曲轴箱窜气及油箱、化油器蒸发的燃油蒸气。经过多年的努力,人们在发动机设计、排气后处理等方面进行了大量的研究,同时开发了许多净化装置,使汽油车的排气污染物得到了有效的控制[2]。
2.1 缸壁激冷效应
缸壁激冷效应是当火焰传导至缸壁冷却区附近时出现的一种燃烧现象。通常冷壁的作用是使反应减慢或者中止,在缸壁表面留下一层中间产物或未反应的污染物。
汽油机所用烃类燃料是复杂的污染物,在燃烧时要变成最终产物CO2 和H2O,需经过一系列中间变化,形成一连串的中间物质,其中有一些活化核心对促进反应非常有效,叫做链载体。借助于链载体而获得不断发展的连续反应过程,叫做链反应。汽油机燃烧室内的混合气在可燃极限之内的燃烧是靠火焰传播进行的,当火焰传播至缸壁冷却区附近时,由于壁面的冷却作用,使已经生成的链载体被破坏,使链反应减慢以至完全中止,从而留下0.05-0.35 mm厚度的部分反应和未反应的污染物,其结果必然导致这些污染物由燃烧室排出。激冷层厚度与壁面温度、燃烧室压力和混合气空燃比等因素有关。试验研究指出,提高壁温和压力,可使激冷层厚度减薄,这对降低污染物排放是很有益的。
2.2 燃烧室缝隙效应