第三章 汽车发动机的排放特性

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1、汽车排放与噪声控制第3章汽车发动机的排放特性2021年6月26日课程内容3.1发动机的稳态排放特性3.2发动机的瞬态排放特性第3章汽车发动机的排放特性第3章汽车发动机的排放特性概述：主要内容介绍汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性；叙述汽油机和柴油机稳态条件下转速、负荷对各排放污染物浓度的影响；叙述起动、加减速等瞬态工况下的各排放污染物浓度变化的趋势；分析其产生的原因。第3章汽车发动机的排放特性3.1汽车发动机的排放特性发动机的排放特性发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况(负荷、转速)变化的。排气污染物（CO、HC等）的排放量随发动

2、机运转工况参数如转速n、平均有效压力pme等的变化规律——发动机的排放特性。汽油机的稳态排放特性发动机有害排放物对大气污染的程度，不仅取决于其排放浓度χi(ppm)，而且还取决于其质量排放量Gi（g/h），二者之间的关系为：式中：Vg-排气容积流量(m3/h)；ρi-污染物的密度(kg/m3)。第3章汽车发动机的排放特性第3章汽车发动机的排放特性汽油机的稳态排放特性在常用的部分负荷区CO的比排放BSCO(g/kW·h)较低；在负荷很小时，CO的排放略有上升；工作负荷接近全负荷时，CO的比排放量开始急剧升高，而绝对排放浓度和质量则上升

3、更快。汽油机CO比排放特性比排放BSEmissions(g/kW·h)BrakespecificcarbonmonoxideemissionBSCO(g/kW·h)BrakespecifichydrocarbonemissionBSHC(g/kW·h)BrakespecificnitrogenoxidesemissionBSNOx(g/kW·h)第3章汽车发动机的排放特性汽油机的稳态排放特性HC的变化趋势和CO比较相似，中等负荷时比排放量BSHC(g/kW·h)较小，大负荷和小负荷时相对增加。汽油机HC比排放特性图第3章汽车发动机的

4、排放特性汽油机的稳态排放特性当转速一定,在中等负荷区，随着负荷的增大，NOX比排放量逐渐下降，（但NOX绝对排放量增加）。在大负荷时，比排放量下降更快，NOX绝对排放量也下降。当负荷一定时，转速增加，NOx的比排放量增大，其绝对排放量显著增加。汽油机NOx比排放特性图第3章汽车发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性在大多数工况下，CO比排放量都比较小。（与汽油机相比小近2个数量级），而高排放量出现在小负荷工况区。在大负荷工况下，柴油机每循环供油量较多，燃烧室内存在过多的过浓混合气区，氧气的缺乏使CO不能得到及时氧化。柴油机CO比排放特

5、性第3章汽车发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性柴油机未燃HC排放比汽油机少得多（小一个数量级），且HC比排放量基本上是随负荷的上升而下降，但绝对排放量基本不变。柴油机HC比排放特性第3章汽车发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性柴油机NOX的高排放区主要出现在小负荷和高速工况。柴油机NOX比排放特性第3章汽车发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性某增压中冷直喷式柴油机排气不透光度线性分度N、PT质量浓度和比排放特性。中华人民共和国国家标准（GB3847-2005）代替GB14761.7-93GB3847-83GB14761.6-93G

6、B/T3846-93GB3847—1999车用压燃式发动机及压燃式发动机汽车排气可见污染物排放限值及测量方法（自由加速烟度法和工况法）GB3847-2005；2005-07-01实施LimitsandmeasurementmethodforexhaustvisiblepollutantfromC.I.E.(CompressionIgnitionEngines)andvehiclesequippedwithC.I.E.Underfreeaccelerationopacityanddrivingmodeconditions3.2发动机的

7、瞬态排放第3章汽车发动机的排放特性发动机的瞬态排放特性发动机的转矩和角速度随时间迅速变化的工况，称为发动机的瞬态工况。汽车的冷态及热态起动、加速、行驶时负载突然增加的工况，都是典型的瞬态工况，在这种工况下，其转速和负荷不断的变化，发动机各部件的温度以及工作循环参数也在不断的变化，此时发动机的排放与稳态工况有很大的不同。第3章汽车发动机的排放特性汽油机的瞬态排放特性1.启动工况汽油机常温启动时CO、HC和NOx随时间的变化汽油机热启动时CO、HC和NOx随时间的变化CONOxHCCONOxHC汽油机的瞬态排放特性在常温起动时汽油机汽油

8、雾化差，混合气质量欠佳，各缸混合气分配不均匀。在低温下，浓混合气、低的压缩温度和壁面温度等，都使得燃烧不完全，CO和HC的排放浓度增加，同时，混合气过浓及气体温度低、氧气的缺乏使得NOx排放浓度低，但呈上升趋势。热起动时，混合气浓，C