第3章 发动机的排放特性.ppt

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1、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章发动机的排放特性第3章发动机的排放特性概述：主要内容1.介绍了汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性。2.叙述了汽油机和柴油机稳态条件下转速和负荷对各种排放污染物浓度的影响。3.分析了瞬态工况下各种排放污染物浓度变化的趋势及其产生的原因。第3章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

2、-污染物的密度(kg/m3)。第3章发动机的排放特性第3章发动机的排放特性汽油机的稳态排放特性由左图可见，在常用的部分负荷区CO的排放较低；在负荷很小时，CO的排放略有上升；当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更快。汽油机CO比排放特性第3章发动机的排放特性汽油机的稳态排放特性从左图中可见HC的变化趋势和CO比较相似，中等负荷时比排放量较小，大负荷和小负荷时相对增加。汽油机HC比排放特性图第3章发动机的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

3、增大，NOX绝对排放量增加，但NOX比排放量逐渐下降。在大负荷时，NOX绝对排放量下降，比排放量下降更快。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章发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性从右图可见在大多数工况下，CO比排放量都比较小。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比排放特性第3章发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性从右图可见，柴油机未燃HC

4、排放比汽油机少得多，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章发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性从右图中可以看出，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章发动机的排放特性柴油机的稳态排放特性以下三图分别为该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。第3章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

5、是典型的瞬态工况。第3章发动机的排放特性汽油机的瞬态排放特性1.起动工况汽油机常温起动时CO、HC和NOX随时间的变化汽油机热起动时CO、HC和NOX随时间的变化汽油机的瞬态排放特性常温起动时汽油机汽油雾化差，混合气质量欠佳，各缸混合气分配不均匀。低温下燃烧不完全，CO和HC的排放浓度增加（混合气过浓、低的压缩温度和壁面温度等）；同时，NOX排放浓度低，但呈上升趋势（混合气过浓、气体温度低及缺乏O2）。热起动时，混合气浓CO的峰值高、HC排放低，NOX在热起动后大约29s内高于常温起动。第3章发动机的排放特

6、性第3章发动机的排放特性汽油机的瞬态排放特性化油器式汽油机加速时，CO、HC和NOX排放量会增加。汽油喷射发动机由于不需特别的加浓混合气，其排放与相应的各稳定工况相似。2.加减速工况（加速）第3章发动机的排放特性汽油机的瞬态排放特性化油器式汽油机减速时，HC和CO浓度都会增加，燃油经济性变差。对于汽油喷射发动机而言，在减速时不再供油，进气系统中液态油膜少，因此排放的HC和CO很少。2.加减速工况（减速）第3章发动机的排放特性汽油机的瞬态排放特性怠速时CO和HC排放浓度高而NOx排放浓度则较低。3.怠速工况第

7、3章发动机的排放特性柴油机的瞬态排放特性1.起动工况CO、HC及微粒等有害物排放量比稳态的高。2.加减速等瞬态工况在加速开始阶段排气烟度明显增加，以后逐渐减少。