汽車尾氣中含有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、鉛、碳微粒和其他雜質粉塵等,這些物質對人類和整個生態環境危害極大,其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。
過汽車尾氣的檢測可初步分析發動機的工作狀況、性能好壞,可以檢查包括燃燒情況、點火能量、進氣效果、供油情況、機械情況等諸多方面。當發動機各系統出現故障時,尾氣中某種成分必然偏離正常值,通過檢測發動機不同工況下尾氣中不同氣體成分的含量,可判斷發動機故障所在的部位。
汽車廢氣排放物的影響因素
1、空燃比對尾氣成分的影響
空燃比即空氣和燃油的比例,理論空燃比為14.7:1。高于理論空燃比是稀的經濟空燃比,低于理論空燃比是濃的功率空燃比。
CO主要是混合氣濃時,由于空氣量不足引起可燃混合氣的不*燃燒,CO的排放量增大。CO是汽油機尾氣中有害成分濃度最大的物質。
HC是未燃燃料、可燃混合氣不*燃燒或裂解的碳氫化合物及少量的氧化反應的中間產物。混合氣過濃或過稀,均會使燃燒不良,導致HC的排放增多。
當空燃比為15.5:l附近燃燒效率至高時,NOx生成量達到最大,混合氣空燃比高于或低于此值,NOx的生成量都會減小。發動機越接近*燃燒,NOx的生成量越多。相反,在發動機接近不*燃燒,CO生成量增多時,NOx減少。
當空燃比小于14.7:1時(混合氣變濃),由于空氣量不足引起不*燃燒,CO、HC的排放量增大。空燃比越接近理論空燃比14.7:1,燃燒越*,HC、CO的值越低。
當空燃比超過16.2:1時(混合氣變稀),由于燃料成分過少,用通常的燃燒方式已不能正常著火,產生失火,使未燃HC大量排出。
過濃或過稀的空燃比都會降低燃燒速度和燃燒溫度,使NO的生成量都有所下降。
2、點火正時對尾氣成分的影響
點火提前角對CO的排放沒有太大影響,但對HC和NOx的影響較大,過分推遲點火會使CO沒有時間*氧化而引起CO排放量增加,但適度推遲點火可減小CO排放。實際上當點火時間推遲時,為了維持輸出功率不變需要開大節氣門,這時CO排放明顯增加。隨著點火提前角的推遲,HC的排放降低,主要是因為增高了排氣溫度,促進了 CO和 HC的氧化。
隨著點火提前角的增大,HC和NOx生成物都會急劇增加,其原因與燃燒時的速度、壓力、溫度等有關,當點火提前角增大到一定值后,由于燃燒時間過短,HC和NOx生成量便有所下降。當然,正確的調整點火正時是非常必要的,過遲的點火提前角會使發動機動力下降,油耗增大,工作不穩。
3、發動機轉速和負荷的影響
由于NOx是高溫燃燒時的生成物,當發動機的轉速和負荷提高時,使氣缸的燃燒溫度升高,NOx生成量隨之增大,CO和HC的生成量稍有增加,但影響較小。
對CO來說,空燃比不變,功率輸出的大小對CO排放沒有影響。
當空燃比和轉速保持不變,并按最大功率調節點火提前角時改變負荷對HC的排放影響不大。
發動機負荷小時,可使NOx排放濃度下降。
轉速的變化對CO的排放濃度沒有多少影響。
轉速升高時,HC的排放有明顯的降低。
對于不同空燃比的混合氣、轉速下,NOx生成速度有不同的影響。稀混合氣,在轉速提高時,NOx的生成速度減小。濃混合氣提高轉速時,NOx的生成速度有所增大。在任何負荷和轉速下,加大點火提前角,均使NOx排放增加。
急加速時,CO、 HC、NOx增加。
4、溫度與CO、 HC、 NOx關系
發動機冷態時,CO量增加,HC增加, NOx減少。
冷卻水溫達到正常(如80-90℃)時,NOx的生成量增多。
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