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    柴油发动机的排放物质分析

    发布者:永达兴      文章来源:转载     发布时间: 2010-05-20 【字号  】
    CO2
    燃烧含炭元素的物质而产生的。进入本世纪以来随着石油等化石燃料的大量消耗和作为吸收源的热帯雨林被大量砍伐等CO2含量从而得到了飞速增长。而且, CO2造成地球转暖,即所谓的温室效应。相对于汽油发动机来说,柴油发动机燃油消耗量小,所排除的CO2也相对较少。
    CO 废气排放限制对象
    CO是在排放的气体的所含成分中最有害的物质,燃料在氧分不足的状态下不完全燃烧的情况下产生的。 排放量的约90%被认为是来自汽车,在各种排放的气体中CO是最初的作为限制対象的。该气体被吸入人体后,会产生溶血反应导致中毒。但是,柴油发动机和汽油发动机相比,燃烧较为充分,所以CO的产生量非常少。
    HC 排放废气限制対象
    氢和炭构成的化合物质的总称。这也是光化学烟雾的形成原因,根据种类不同会对呼吸系统产生影响。
    PM(粒子物质)?黒烟 排放废气限制对象
    PM是从柴油发动机中排放出来的颗粒状物质的总称。主要是黒烟,称为SOF的燃烧后剩下的燃料和润滑油成分、轻油燃料中的硫黄成分燃烧后生成的成分所构成的。包括颗粒细小的SPM。
    NOx(排放气体的限制对象)
    NO、NO2、N2O、N2O2等各种化合物的总称。在高温下氮分子和氧分子结合后产生的。不只是汽车,香烟和火炉等也会产生。燃烧温度越高越容易产生NOx,因此发动机的设计中必须考虑适当降低燃烧温度。
    产生的原因
    CO2
    CO2是石油化工燃料燃烧产生的。排放量根据燃烧时的燃料消耗多少成比例増加。柴油发动机的排放量较少,汽油、发动机的排放量相对较多。柴油发动机在汽车的内燃机中热效率较高,燃料消耗率小。而汽油发动机和柴油发动机相比,热效率差,所以,燃料消耗率大,因此CO2排放量较多。
    CO/HC
    CO是氧分不足不完全燃烧时产生的。柴油发动机的排放量极少,汽油发动机的排放多。理由是柴油发动机相对燃料空气量充分的状态下燃烧的。汽油发动机相对燃料的空气的比例是几乎一样的,所以在燃烧时引起局部的氧分不足,产生量变多。HC和CO一样,在燃烧时相对燃料的空气不足而产生的。当然、相比柴油发动机,汽油发动机的排放量多了。
    NOx/PM(粒子状物质)?黑烟
    NOx是在高温完全燃烧状态下生成的。和之前所说的3种物质不同,NOx在柴油发动机中的排放量多,而汽油发动机的排放较少。原因是柴油发动机不用点火装置,自燃着火而燃烧的原理。我们通常将燃烧阶段分为「着火延迟期间」「预混合燃烧期间」「扩散燃烧期间」「后燃烧期间」这4个阶段。其中「预混合燃烧期间」产生爆发性燃烧发生高热,气缸内的温度急速上升。这时,会产生NOx。而且,NOx的成分N和O是在高温时促进反应,这是产生Nox的主要原因。
    PM和黒烟是在低温时不完全燃烧状态下生成的。和NOx一样,柴油发动机相比汽油发动机排放量较多的物质。这个原因也在于燃烧的特征。柴油发动机是向气缸内部喷射燃料,混合燃料和空气,混合状态通常不均一,而且在「扩散燃烧期间」和「后燃烧期间」气缸内的温度和圧力下降。这些燃烧状态恶化后,引起燃料的「蒸烧状态」=不完全燃烧状态。这时,产生PM和黑烟烟。另外一方面,汽油发动机通常向混合的混合气点火,这样发生不完全燃烧的燃烧过程短了,排放量少了。

     

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