1、車輛節能與排放車輛節能與排放講授內容講授內容：第十一章：第十一章 排放污染排放污染物的生成機理和影響因素物的生成機理和影響因素主主 講講 人人：鄧曉亭：鄧曉亭 講師講師Email：電電 話話十一章第十一章 排放污染物的生成機理和影響因素排放污染物的生成機理和影響因素n第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標n第二節第二節 一氧化碳一氧化碳COn第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物n第四節第四節 氮氧化物氮氧化物n第五節第五節 微粒微粒第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標1、排放污染物計量單位、排放污染物計量單位 （1）氣態排放物的濃度單位。）氣態

2、排放物的濃度單位。排放物的濃度：排放物的濃度：在一定的排氣容積中，排放污染物所占容積在一定的排氣容積中，排放污染物所占容積（或質量）的比例，稱為（或質量）的比例，稱為排放物的濃度排放物的濃度。氣態排放物的濃度常用氣態排放物的濃度常用PPm（10-6）和和百分數（）百分數（）表示，表示，在高濃度時用（），而在低濃度時用在高濃度時用（），而在低濃度時用PPm。在標準狀態（壓力為在標準狀態（壓力為0.1MPa、溫度為、溫度為20）下，）下，1PPm0.000110-6。 （2）微粒排放物的濃度單位。）微粒排放物的濃度單位。微粒濃度一般以微粒濃度一般以mg/m3、mg/L、g/m3、mg/kWh、mg

3、/km、g/kg、mg/kg等為單位來表示。等為單位來表示。1、排放污染物計量單位、排放污染物計量單位（3）排放煙度計量單位。）排放煙度計量單位。排放煙度：排放煙度：一般采用波許煙度單位（一般采用波許煙度單位（BSU或或RB）或哈特里）或哈特里奇煙度單位（奇煙度單位（HSU）來計量。）來計量。（4）排放物的質量單位。）排放物的質量單位。排放量計量單位常用排放量計量單位常用g/km、g/h、g/次等來表示，其中次等來表示，其中“次次”是按某一規定的試驗程序進行的一次試驗。這些單位是按某一規定的試驗程序進行的一次試驗。這些單位常用來對汽車發動機運行時的排放性能進行監測。常用來對汽車發動機運行時的排

4、放性能進行監測。比排放量計量單位比排放量計量單位用用g/kWh表示，通常用來對重型車用發表示，通常用來對重型車用發動機和工程機械用柴油機的排放進行計量。動機和工程機械用柴油機的排放進行計量。 第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標2、排放指標、排放指標汽車汽車發動機排放性能常用下列指標進行評定。發動機排放性能常用下列指標進行評定。（1）排放物濃度）排放物濃度C：規定的排放污染物的：規定的排放污染物的限制濃度限制濃度，稱為排，稱為排放物的放物的允許濃度允許濃度。 各國各國對作業場所大氣中排放污染物的允許濃度都作了規定對作業場所大氣中排

5、放污染物的允許濃度都作了規定。（2）濃度指數）濃度指數K： 排氣中排氣中有害排放物濃度有害排放物濃度C與該成分與該成分允許濃允許濃度度的比值，稱為濃度指數（或稀釋倍數）的比值，稱為濃度指數（或稀釋倍數）K。2、排放指標、排放指標（3）質量排放量）質量排放量G：單位時間內排放出的單位時間內排放出的污染物的質量污染物的質量，即質量排放量，即質量排放量G來衡量來衡量（常用單位（常用單位g/h）。）。按某排放標準規定的辦法進行按某排放標準規定的辦法進行一次測試的排放量一次測試的排放量，稱為，稱為循環循環工況排放質量工況排放質量或或工況質量排放量工況質量排放量（常用單位（常用單位g/test）.安裝內燃

6、機的車輛安裝內燃機的車輛按規定的工況組合按規定的工況組合（稱為測試循環）行駛（稱為測試循環）行駛后折算到后折算到單位里程的排放量單位里程的排放量，可稱為，可稱為行程質量排放量行程質量排放量（常用（常用單位單位g/km）.式中：式中：C排氣中排放物的濃度，排氣中排放物的濃度，g/m3Qr內燃機排出的廢氣流量，內燃機排出的廢氣流量，m3/hrGCQ第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標2、排放指標、排放指標（4）比排放量）比排放量g：發動機發出發動機發出1kWh功功排出的污染物的質量排出的污染物的質量稱為稱為比排放量比排放量，單位（，單位（g/kWh）。）。比排放量，比排放量，可以客觀

7、地評價不同種類、不同大小內燃機的排可以客觀地評價不同種類、不同大小內燃機的排放性能。放性能。（5）排放指數）排放指數gT：燃燒燃燒1kg燃料燃料所排放出的污染物的所排放出的污染物的質量質量稱稱為該為該污染物的排放指數污染物的排放指數。理論上是無量綱量，實踐中為了便于。理論上是無量綱量，實踐中為了便于數據處理，用數據處理，用g/kg的單位。的單位。式中：式中：B每小時燃料消耗量，每小時燃料消耗量，kg/h。排放指標排放指標gT是是從排放方面評價從排放方面評價燃燒過程完善程度燃燒過程完善程度的指標。的指標。 第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標rTCQGgBB上述排放指標各自的適應范

8、圍。上述排放指標各自的適應范圍。n在按在按最少的有害排放物排放條件最少的有害排放物排放條件選擇發動機時，可采用選擇發動機時，可采用比排放量比排放量；n在在評定廢氣凈化措施評定廢氣凈化措施的效果時，可采用的效果時，可采用有害排放物濃度有害排放物濃度或質量排放或質量排放量。量。 第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標3、排放法規、排放法規 法規法規開始實開始實施年份施年份測試循環測試循環CO值值（g/kWh）HC值值（g/kWh）NOX值值（g/kWh）PM值值（g/kWh）煙度值煙度值(m-1)國國2000年年ECE R494.51.

9、18.00.36/0.61國國2003年年ECE R494.01.17.00.15/0.25國國2007年年ESC/ELR2.10.665.00.10/0.130.8ETC5.452.385.00.16/0.21國國2010年年ESC/ELR1.50.463.50.020.5ETC4.01.653.50.03國國2012年年ESC/ELR1.50.462.00.020.5ETC4.01.652.00.03EEVEEVESC/ELR1.50.252.00.020.15ETC3.01.052.00.02日益嚴格日益嚴格第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標2010年我國汽車主要污染物排

10、放情況年我國汽車主要污染物排放情況污染物名稱污染物名稱排放量（萬噸）排放量（萬噸）CO4018.8HC482.2NOX583.3PM59.0總總 計計5143.3比例比例第一節第一節 排放標準的評價指標排放標準的評價指標第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO一、化學反應機理（生成機理）一、化學反應機理（生成機理）COCO是碳氫燃料在燃燒過程中生成的是碳氫燃料在燃燒過程中生成的重要中間產物重要中間產物。一般認為，。一般認為，生成步驟如下（生成步驟如下（R R代表烴基）：代表烴基）： RCO RCO通過熱分解生成通過熱分解生成COCO或如下方式：或如下方式：最終生成情況視氧氣濃度而定最終生成情況視氧氣

11、濃度而定CORCORCHORORRH2.2COHOOHORCO122bbkkCOOHCOHCOCO繼續氧化成繼續氧化成CO2CO2：若能組織若能組織良好的燃燒過程良好的燃燒過程，即具備，即具備充足的氧氣充足的氧氣、充分的混合，、充分的混合，足夠足夠高的溫度高的溫度和和較長的滯留時間較長的滯留時間，中間產物，中間產物CO最終會燃燒完最終會燃燒完畢，生成畢，生成CO2或或H2O。一、化學反應機理（控制因素）一、化學反應機理（控制因素） 第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO燃料的氧化速率取決于：燃料的氧化速率取決于：1 1、可用的氧濃度、可用的氧濃度2 2、反應氣的溫度、反應氣的溫度3 3、化學反應占

12、有的時間（決定于發動機的轉速）、化學反應占有的時間（決定于發動機的轉速）第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO一、化學反應機理（控制因素）一、化學反應機理（控制因素） 汽油機汽油機CO的生成機理的生成機理控制控制CO排放量排放量的主要考慮因素是可燃混合氣的過量空氣系數的主要考慮因素是可燃混合氣的過量空氣系數 。aa 1時時 ，CO的排的排放量都很小。放量都很小。a =1.01.1時時，CO的排放量變化較的排放量變化較復雜。復雜。汽油機汽油機部分負荷部分負荷(常用工況常用工況)： a接近接近l，CO排放量不高。但排放量不高。但多缸機如各缸多缸機如各缸 a不同，有的氣缸不同，有的氣缸 a1，CO排放量

13、增加。排放量增加。全負荷、冷起動時全負荷、冷起動時：混合氣是濃的，：混合氣是濃的， a可小到可小到0.8甚至更低，甚至更低，CO排放量很大。排放量很大。加速時：加速時：如果加濃過多，或者減速時不斷油，即在瞬態運如果加濃過多，或者減速時不斷油，即在瞬態運轉工況下供油量控制不精確，會導致轉工況下供油量控制不精確，會導致CO排放量劇增。排放量劇增。怠速時：怠速時：加濃過多會排放大量加濃過多會排放大量CO。不同工況的不同工況的CO排放：排放：第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO汽油機汽油機CO的生成機理的生成機理a =1.53，CO排放量要比汽油排放量要比汽油機低得多。機低得多。a =1.21.3（冒煙

14、界限），（冒煙界限），CO的排放量才大量增加。的排放量才大量增加。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO柴油機柴油機CO的生成機理的生成機理燃料與空氣混合燃料與空氣混合不均勻不均勻，局部缺，局部缺氧和低溫，燃燒氧和低溫，燃燒區停留時間較短，區停留時間較短，小負荷小負荷時盡管時盡管a a很大，很大，COCO排放量排放量反而上升反而上升。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 1、負荷的影響、負荷的影響CO濃度隨發動機負荷的濃度隨發動機負荷的增加增加先降低后增加先降低后增加。有一個最佳負荷區有一個最佳負荷區高負荷高負荷CO濃度增加原因：濃度增加原因：局部缺氧加劇，不

15、能充分局部缺氧加劇，不能充分燃燒。燃燒。低負荷低負荷CO濃度增加原因濃度增加原因：溫度越低，混合氣隨負荷溫度越低，混合氣隨負荷的降低而變稀。的降低而變稀。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 2、進氣溫度的影響、進氣溫度的影響隨著環境溫度的上升，隨著環境溫度的上升，空氣密度變小，而汽油的空氣密度變小，而汽油的密度幾乎不變，化油器供密度幾乎不變，化油器供給的混合氣的空燃比給的混合氣的空燃比 隨吸隨吸入空氣溫度的上升而變濃，入空氣溫度的上升而變濃，排出的排出的CO將增加。將增加。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 3、大

16、氣壓力的影響、大氣壓力的影響空氣密度和大氣壓力空氣密度和大氣壓力成成正比正比，從簡單化油器理論，從簡單化油器理論可知，空燃比和空氣密度可知，空燃比和空氣密度的平方根成正比，所以的平方根成正比，所以進進氣管壓力降低氣管壓力降低時，空氣密時，空氣密度下降，則空燃比下降，度下降，則空燃比下降，CO排放量將增大排放量將增大。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 4、怠速轉速的影響、怠速轉速的影響怠速轉速為怠速轉速為600r/min時，時，CO濃度為濃度為1.4%，700r/min時，時，降為降為1%左右，這說明提高怠左右，這說明提高怠速轉速，可有效地降低排氣速轉速

17、，可有效地降低排氣中中CO濃度。濃度。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 5、噴油提前角的影響、噴油提前角的影響隨著隨著的縮小的縮小(即延遲噴油即延遲噴油)，CO濃度增加。濃度增加?？s小縮小后，滯燃期也后，滯燃期也縮短縮短，滯，滯燃期內的噴油量減少，而著火后燃期內的噴油量減少，而著火后的噴油量增多。使參加的噴油量增多。使參加預混合燃預混合燃燒的燃料量減少燒的燃料量減少，而參加，而參加擴散燃擴散燃燒的燃油量增加燒的燃油量增加。轉速越高，這種升高的曲線陡轉速越高，這種升高的曲線陡度越大，即對度越大，即對縮小的敏感度越縮小的敏感度越大。大。轉速越高，用于混合氣

18、形成和轉速越高，用于混合氣形成和燃燒以及燃燒以及CO轉變為轉變為CO2的反應的反應時間越短。時間越短。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 6、渦流比的影響、渦流比的影響燃燒室內燃燒室內增加渦流比增加渦流比，能使，能使CO濃度降低。濃度降低。燃燒室內的燃燒室內的渦流比增加后渦流比增加后，氣流運動氣流運動促進了促進了混合氣的形混合氣的形成，提高了混合氣的成，提高了混合氣的均勻性均勻性，減少了燃燒的異相性。燃燒減少了燃燒的異相性。燃燒室內局部地區混合氣過濃或室內局部地區混合氣過濃或過稀的現象減少。過稀的現象減少。渦流能渦流能加速燃燒加速燃燒，使缸內的，使缸內的

19、最高燃燒壓力和溫度提高。最高燃燒壓力和溫度提高。這些都有利于這些都有利于CO濃度的降低。濃度的降低。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 7、氣缸直徑的影響、氣缸直徑的影響在中小功率高速非增壓柴油機在中小功率高速非增壓柴油機中，氣缸直徑中，氣缸直徑D越小，則其越小，則其CO排放濃度越大。排放濃度越大。D的減小使的減小使面容比增加面容比增加，燃燒，燃燒室室冷卻面積相應加大冷卻面積相應加大，混合氣和，混合氣和燃燒著的火焰淬冷的幾率增加。燃燒著的火焰淬冷的幾率增加。沿燃燒室壁的低溫區增加。沿燃燒室壁的低溫區增加。缸徑的縮小，發動機設計轉速缸徑的縮小，發動機設計轉

20、速有所增加，使混合氣形成時間和有所增加，使混合氣形成時間和燃燒時間以及用于燃燒時間以及用于CO轉化成轉化成CO2的反應時間均縮短。的反應時間均縮短。第二節第二節 一氧化碳一氧化碳CO二、影響二、影響CO生成的因素生成的因素 8、燃油品質的影響、燃油品質的影響燃油的燃油的芳烴含率越高芳烴含率越高，十十六烷值越低六烷值越低，則，則CO排放濃排放濃度越度越高高，且在相當大的負荷，且在相當大的負荷范圍和噴油提前角范圍內都范圍和噴油提前角范圍內都很高。很高。原因：十六烷值越低，滯原因：十六烷值越低，滯燃期越長，噴油提前角一定燃期越長，噴油提前角一定時，著火越晚。芳烴率高，時，著火越晚。芳烴率高，含碳量高

21、，著火和燃燒較難，含碳量高，著火和燃燒較難，燃燒持續期拖長，使得燃燒持續期拖長，使得CO濃度增加。濃度增加。一、未燃碳氫化合物的排放渠道一、未燃碳氫化合物的排放渠道： v汽油機未燃汽油機未燃HCHC的生成與排放有三個渠道：的生成與排放有三個渠道： 1) HC1) HC的排氣排放物：的排氣排放物：在燃燒過程中生成并隨排氣排出。組在燃燒過程中生成并隨排氣排出。組織氣缸掃氣時，部分混合氣直接進入排氣。織氣缸掃氣時，部分混合氣直接進入排氣。 2) 2) 曲軸箱排放物：曲軸箱排放物：通過活塞與氣缸之間的各間隙漏入曲軸通過活塞與氣缸之間的各間隙漏入曲軸箱的竄氣，如果排入大氣也構成箱的竄氣，如果排入大氣也構

22、成HCHC排放物。排放物。 3)3)蒸發排放物：蒸發排放物：從汽油箱、化油器等處蒸發的汽油蒸氣，從汽油箱、化油器等處蒸發的汽油蒸氣，如果排入大氣同樣構成如果排入大氣同樣構成HCHC排放物。排放物。v 柴油機排出的未燃柴油機排出的未燃HCHC全由燃燒過程產生。全由燃燒過程產生。第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物二、汽油機生成未燃二、汽油機生成未燃CH的機理的機理v理論上，油氣的均勻混合氣理論上，油氣的均勻混合氣在在 a 等于等于1或大于或大于1的條件下的條件下不不應產生未燃應產生未燃HC。 v實際發動機中，無論實際發動機中，無論 a多大多大，未燃，未燃HC都有相當的數值（都有相當的數值（ a1.

23、11.2時最小時最小），并），并隨隨 a的減小迅速增加的減小迅速增加。v當混合氣過稀（當混合氣過稀（ a大于大于1.2時時），由于），由于燃燒惡化燃燒惡化，甚至有些，甚至有些循環缺火會使循環缺火會使HC排放急劇增排放急劇增加加.第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物1、壁面火焰淬熄、壁面火焰淬熄v 冷激效應的定義：冷激效應的定義：發動機的燃燒室表面受冷卻介質的冷卻，溫度比發動機的燃燒室表面受冷卻介質的冷卻，溫度比火焰低得多。壁面對火焰的迅速冷卻稱為火焰低得多。壁面對火焰的迅速冷卻稱為冷激效應。冷激效應。v 淬熄層的定義：淬熄層的定義：冷激效應使火焰中產生的活性自由基復合，燃燒反冷激效應使火焰中產生

24、的活性自由基復合，燃燒反應鏈中斷，使反應應鏈中斷，使反應變緩或停止變緩或停止。結果火焰不能傳播到燃燒室壁表面。結果火焰不能傳播到燃燒室壁表面，在表面留下一薄層未燃燒或不完全燃燒的可燃混合氣，稱為，在表面留下一薄層未燃燒或不完全燃燒的可燃混合氣，稱為淬熄淬熄層。層。v 發動機正常運轉時，發動機正常運轉時，淬熄層厚度為淬熄層厚度為0.05-0.4mm，未燃，未燃HC在火焰前在火焰前鋒面掠過后大部分會擴散到已燃氣體中，大部分在氣缸內被氧化，鋒面掠過后大部分會擴散到已燃氣體中，大部分在氣缸內被氧化，極少一部分成為未燃極少一部分成為未燃HC排放。排放。v 冷起動、暖機和怠速工況時冷起動、暖機和怠速工況時

25、，壁溫較低，淬熄層較厚，已燃氣體溫，壁溫較低，淬熄層較厚，已燃氣體溫度較低及混合氣較濃使后期氧化作用減弱，度較低及混合氣較濃使后期氧化作用減弱，HC排放增加（在此類排放增加（在此類工況下，壁面火焰淬熄是造成未燃工況下，壁面火焰淬熄是造成未燃HC的重要來源）。的重要來源）。第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v由活塞頂部與缸壁由活塞頂部與缸壁之間，及一、二活塞之間，及一、二活塞環背后組成的縫隙，環背后組成的縫隙，這部分占總的縫隙的這部分占總的縫隙的80。v氣缸蓋墊結合面處氣缸蓋墊結合面處v火花塞螺栓處和中火花塞螺栓處和中心電極絕緣子根部周心電極絕緣子根部周圍狹窄空間。圍狹窄空間。v進排氣門頭部周圍

26、進排氣門頭部周圍燃燒室中存在的狹窄縫隙：燃燒室中存在的狹窄縫隙：2、狹隙效應、狹隙效應第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v 當缸內壓力升高（壓縮、燃燒過程）時，會將一部分未燃可當缸內壓力升高（壓縮、燃燒過程）時，會將一部分未燃可燃混合氣擠進縫隙中去，由于燃混合氣擠進縫隙中去，由于縫隙很窄，面容比大，混合氣縫隙很窄，面容比大，混合氣流入縫隙中很快被壁面冷卻；流入縫隙中很快被壁面冷卻；v 當火焰前鋒面到達當火焰前鋒面到達各縫隙各縫隙，火焰或者鉆入縫隙全部燒掉混合，火焰或者鉆入縫隙全部燒掉混合氣，或者燒掉一部分，或者在入口處淬熄。一般情況下火焰氣，或者燒掉一部分，或者在入口處淬熄。一般情況下火焰無法

27、使縫隙中存在的燃油（也包括潤滑油）全部燃燒完全。無法使縫隙中存在的燃油（也包括潤滑油）全部燃燒完全。若若發生淬熄，部分已燃氣體也會被擠入縫隙；發生淬熄，部分已燃氣體也會被擠入縫隙；2、狹隙效應、狹隙效應第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v 當壓力降低（膨脹、排氣過程）時，若縫隙中的壓力高于氣當壓力降低（膨脹、排氣過程）時，若縫隙中的壓力高于氣缸內壓力時（大約上止點后缸內壓力時（大約上止點后1520CA），），陷入縫隙中的氣陷入縫隙中的氣體流回氣缸。體流回氣缸。但此時氣缸內但此時氣缸內溫度已經下降，溫度已經下降，氧的濃度很低，氧的濃度很低，流回缸內的流回缸內的大部分可燃氣都不能被氧化。大部分可燃

28、氣都不能被氧化。以未燃以未燃HC的形式排的形式排出氣缸。出氣缸。v 研究表明，約有研究表明，約有5%10%新鮮混合氣由于縫隙效應會躲過火新鮮混合氣由于縫隙效應會躲過火焰傳播的燃燒過程。焰傳播的燃燒過程。狹隙效應造成的狹隙效應造成的HC排放可占總量排放可占總量5070。2、狹隙效應、狹隙效應第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v 進氣過程進氣過程，氣缸，氣缸壁面壁面和活塞和活塞頂面頂面上覆蓋的潤滑油膜上覆蓋的潤滑油膜被碳氫化合物蒸被碳氫化合物蒸氣（來自環境壓力的燃油）飽和氣（來自環境壓力的燃油）飽和；v 壓縮和燃燒過程的壓縮和燃燒過程的較高壓力下較高壓力下這種這種溶解吸收過程溶解吸收過程繼續進行；

29、繼續進行；v 燃燒的作用燃燒室中燃燒的作用燃燒室中HC的濃度幾乎降到零時的濃度幾乎降到零時，油膜中的，油膜中的HC開始向開始向已燃氣進行已燃氣進行解吸過程解吸過程，一直繼續到膨脹和排氣過程；，一直繼續到膨脹和排氣過程；v 解吸的燃油蒸汽若遇到解吸的燃油蒸汽若遇到高溫的燃燒產物則被氧化高溫的燃燒產物則被氧化，若遇到溫度，若遇到溫度較低較低的燃氣則的燃氣則不能被氧化而成為不能被氧化而成為HC排放源；排放源；v 冷起動冷起動較多的未燃較多的未燃HC排放量的排放量的原因原因：潤滑油溫度降低使燃油在其：潤滑油溫度降低使燃油在其中的中的溶解度上升溶解度上升，提高了潤滑油在，提高了潤滑油在HC排放中的分擔率

30、。排放中的分擔率。v 適當設計活塞環以降低潤滑油消耗，有助于降低適當設計活塞環以降低潤滑油消耗，有助于降低HC排放量；排放量；v 這種機理產生的未燃這種機理產生的未燃HC排放，排放，占總量的占總量的25左右。左右。3、潤滑油膜的吸附和解吸、潤滑油膜的吸附和解吸第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v 沉積物的定義：沉積物的定義：發動機運行一段時間后，會在燃燒室發動機運行一段時間后，會在燃燒室壁面壁面、活、活塞塞頂頂、進排、進排氣門氣門上形成沉積物（燃燒含金屬添加劑的汽油形成上形成沉積物（燃燒含金屬添加劑的汽油形成的金屬氧化物或混合氣過濃形成的的金屬氧化物或混合氣過濃形成的含碳沉積物含碳沉積物）；）

31、；發動機活塞積碳發動機活塞積碳 清洗后的活塞清洗后的活塞 4、燃燒室中沉積物的影響、燃燒室中沉積物的影響第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物一、一、 燃燒室積碳形成局部熱點而燃燒室積碳形成局部熱點而導致爆震導致爆震，損失動力；，損失動力；二、二、 氣門積碳導致氣門積碳導致關閉不嚴關閉不嚴，損失氣缸壓力，使燃油，損失氣缸壓力，使燃油不能充不能充分燃燒分燃燒；三、三、 對于電噴發動機來講，除噴油嘴積碳造成霧化不良外，對于電噴發動機來講，除噴油嘴積碳造成霧化不良外，影響更多的是各種傳感器影響更多的是各種傳感器。(使控制紊亂，各部分配合失調，導致整體性能下降，動力降使控制紊亂，各部分配合失調，導致整體性

32、能下降，動力降低，油耗增加，嚴重時損壞發動機低，油耗增加，嚴重時損壞發動機)。積碳和沉積物對燃料及燃燒系統的危害：積碳和沉積物對燃料及燃燒系統的危害：4、燃燒室中沉積物的影響、燃燒室中沉積物的影響第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v 沉積物的作用機理沉積物的作用機理1：可能與潤滑油膜對可燃混合氣的可能與潤滑油膜對可燃混合氣的HC起起的吸附和解吸作用類似；的吸附和解吸作用類似；v 沉積物的作用機理沉積物的作用機理2：沉積物具有多孔結構和固液多相性質，沉積物具有多孔結構和固液多相性質，在縫隙中若有沉積物可減少可燃混合氣的擠入量，降低在縫隙中若有沉積物可減少可燃混合氣的擠入量，降低HC排排放；但是同

33、時減小了縫隙的尺寸促進了淬熄，又可能會增加放；但是同時減小了縫隙的尺寸促進了淬熄，又可能會增加HC的排放量。的排放量。v 研究表明，這種機理產生的未燃研究表明，這種機理產生的未燃HC排放，占排放，占HC總排放量的總排放量的10左右左右。4、燃燒室中沉積物的影響、燃燒室中沉積物的影響第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v體積淬熄：體積淬熄：發動機在某些工況下，火焰發動機在某些工況下，火焰前鋒面前鋒面到達燃燒室壁到達燃燒室壁面之前，由于燃燒室中面之前，由于燃燒室中壓力和溫度下降太快壓力和溫度下降太快，可能使火焰熄滅，可能使火焰熄滅，稱為體積淬熄。，稱為體積淬熄。v在在冷起動和暖機工況冷起動和暖機工況

34、下，因發動機溫度較低致使燃油霧化、下，因發動機溫度較低致使燃油霧化、蒸發和蒸發和混合氣形成變差混合氣形成變差,導致導致燃燒變慢燃燒變慢或不穩定，火焰易熄滅；或不穩定，火焰易熄滅；v在在怠速或小負荷工況怠速或小負荷工況下，轉速低、相對殘余廢氣量大，使滯下，轉速低、相對殘余廢氣量大，使滯燃期延長、燃燒惡化，也易引起熄火。燃期延長、燃燒惡化，也易引起熄火。v發動機的某些發動機的某些氣缸缺火氣缸缺火，使未燃燒的可燃混合氣直接排入排，使未燃燒的可燃混合氣直接排入排氣管，造成未燃氣管，造成未燃HC排放急劇增加。排放急劇增加。v汽油機汽油機點火系統的工作可靠性點火系統的工作可靠性對對HC排放是至關重要的。排

35、放是至關重要的。 5、體積淬熄、體積淬熄第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v碳氫化合物的后期氧化：碳氫化合物的后期氧化：在燃燒過程中，在燃燒過程中，未燃燒未燃燒的碳氫化合的碳氫化合物，在以后的物，在以后的膨脹和排氣膨脹和排氣過程中不斷從過程中不斷從間隙容積間隙容積、潤滑油膜潤滑油膜、沉積物沉積物和和淬熄層淬熄層中釋放出來，重新擴散到高溫的燃燒產物中被中釋放出來，重新擴散到高溫的燃燒產物中被全部或部分氧化。全部或部分氧化。v錯過燃燒過程（主燃期）的錯過燃燒過程（主燃期）的HC，會重新擴散到高溫已燃氣，會重新擴散到高溫已燃氣體中被氧化，或部分被氧化。體中被氧化，或部分被氧化。 所以排放的所以排放的

36、HC是未是未燃的燃油燃的燃油及其及其部分氧化產物的混合物部分氧化產物的混合物，前者大約要占總量的，前者大約要占總量的40左右。左右。vHC也在排氣管路也在排氣管路中被氧化，占離開氣缸中被氧化，占離開氣缸HC的百分之幾到的百分之幾到40。6、碳氫化合物的后期氧化、碳氫化合物的后期氧化第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物vHC排放降低得最多的工況：排放降低得最多的工況： 發動機產生最高排氣溫度（發動機產生最高排氣溫度（ a1的混合氣，高轉速，遲點火，大負荷等）和最長停留的混合氣，高轉速，遲點火，大負荷等）和最長停留時間（低轉速）的運轉工況。時間（低轉速）的運轉工況。v促進促進HC后期氧化的途徑：后期

37、氧化的途徑：1）推遲點火提高排氣時已燃氣的溫度；）推遲點火提高排氣時已燃氣的溫度；2）降低排氣歧管處的熱損失。）降低排氣歧管處的熱損失。6、碳氫化合物的后期氧化、碳氫化合物的后期氧化第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v柴油機是噴油壓燃，柴油機是噴油壓燃，燃油停留在燃燒室中的時間比汽油機短燃油停留在燃燒室中的時間比汽油機短得多得多，冷激效應、狹隙效應、潤滑油膜的吸附和解吸、沉積物冷激效應、狹隙效應、潤滑油膜的吸附和解吸、沉積物吸附作用時間很短，因此所起的作用很小，導致吸附作用時間很短，因此所起的作用很小，導致HC排放較低排放較低。v混合氣太稀或太濃，不能自燃或火焰不能傳播造成混合氣太稀或太濃，不

38、能自燃或火焰不能傳播造成HC排放。排放。 1）滯燃期內，可能因為油氣混合太快使混合氣）滯燃期內，可能因為油氣混合太快使混合氣過稀過稀。 2）在噴油后期的高溫燃氣中，可能因為油氣混合不充分使混）在噴油后期的高溫燃氣中，可能因為油氣混合不充分使混合氣合氣過濃過濃，或者由于燃燒淬熄產生不完全燃燒產物隨排氣排出或者由于燃燒淬熄產生不完全燃燒產物隨排氣排出，但這時較重的，但這時較重的HC多被多被碳煙微粒吸附碳煙微粒吸附。v柴油機未燃柴油機未燃HC的排放主要來自的排放主要來自柴油噴注的外緣混合過度造成柴油噴注的外緣混合過度造成的的過稀混合氣地區過稀混合氣地區。三、柴油機生成未燃三、柴油機生成未燃CH的機理

39、的機理第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物1、過稀混合氣的排放、過稀混合氣的排放v著火發生著火發生在在 a略大于略大于1的的地區（在渦流的作用下）；地區（在渦流的作用下）；v靠近噴注外緣的混合氣靠近噴注外緣的混合氣已經超過了可已經超過了可燃稀限，只能是緩慢氧化反應的部位，燃稀限，只能是緩慢氧化反應的部位，且氧化不能完全。在這個地區出現的是且氧化不能完全。在這個地區出現的是未燃燒未燃燒的燃油及其的燃油及其分解產物和部分氧化分解產物和部分氧化產物，一部分最后匯入排氣中。產物，一部分最后匯入排氣中。v源自這些源自這些過稀區過稀區的未燃的未燃HC的數量，取的數量，取決于在決于在滯燃期間噴入的燃油量滯燃期

40、間噴入的燃油量、在此期、在此期間間燃油與空氣的混合速率燃油與空氣的混合速率以及燃饒室中以及燃饒室中占主導的自燃條件占主導的自燃條件。三、柴油機生成未燃三、柴油機生成未燃CH的機理的機理第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物2、過濃混合氣的排放、過濃混合氣的排放v原因一原因一：噴油期結束時，噴油期結束時，噴油嘴的壓力室容積內充滿柴油噴油嘴的壓力室容積內充滿柴油，在燃燒后期和膨脹初期在燃燒后期和膨脹初期被加熱部分汽化被加熱部分汽化，以，以液態或氣態低速穿液態或氣態低速穿過噴嘴孔進入氣缸，緩慢與空氣混合，錯過了主要燃燒期過噴嘴孔進入氣缸，緩慢與空氣混合，錯過了主要燃燒期。v根據有關試驗結果，殘留油腔容積

41、中的柴油約有根據有關試驗結果，殘留油腔容積中的柴油約有1/5以未燃以未燃HC的形式排出（較重的的形式排出（較重的HC留在噴嘴中，有些燃油發生氧化反留在噴嘴中，有些燃油發生氧化反應）。應）。v原因二原因二：噴入燃燒室的燃油過多：噴入燃燒室的燃油過多。三、柴油機生成未燃三、柴油機生成未燃CH的機理的機理第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物v火焰在壁面上淬熄是柴油機火焰在壁面上淬熄是柴油機HC排放的一個來源排放的一個來源，它取決于它取決于柴油噴注與燃燒室壁面的碰撞情況。柴油噴注與燃燒室壁面的碰撞情況。v對于小型高速柴油機對于小型高速柴油機，燃燒室尺寸小，而噴油嘴的噴孔又不，燃燒室尺寸小，而噴油嘴的噴孔

42、又不能太?。ㄓ绊憞娪土浚?，能太?。ㄓ绊憞娪土浚?，燃油噴注碰壁一般不可避免燃油噴注碰壁一般不可避免。但在匹但在匹配良好的情況下引起的配良好的情況下引起的HC排放不很嚴重。排放不很嚴重。v采用油膜蒸發混合的柴油機采用油膜蒸發混合的柴油機，在很多工況，在很多工況HC排放很大（僅排放很大（僅在特定工況性能較好），基本被淘汰。在特定工況性能較好），基本被淘汰。v柴油機在冷起動時會發生缺火柴油機在冷起動時會發生缺火，大量未燃，大量未燃HC以微粒狀排出以微粒狀排出，排氣冒，排氣冒“白煙白煙”。三、柴油機生成未燃三、柴油機生成未燃CH的機理的機理第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物3、火焰淬熄和缺火、火焰淬熄和

43、缺火四、影響碳氫化合物生成的因素四、影響碳氫化合物生成的因素影響影響碳氫碳氫化合化合物生物生成的成的因素因素混合氣質量的影響混合氣質量的影響混合氣的均勻性越差混合氣的均勻性越差則則HC排放越多。排放越多。運行條件的影響運行條件的影響汽油機運行條件的影響汽油機運行條件的影響第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物運行條件的影響運行條件的影響汽油機運行條件的影響汽油機運行條件的影響負荷增加時，負荷增加時，HC排放量絕對值將隨廢氣流排放量絕對值將隨廢氣流量變大而幾乎呈線性增加。量變大而幾乎呈線性增加。負荷的影響負荷的影響轉速較高時，氣缸內混合氣的擾流混合、渦轉速較高時，氣缸內混合氣的擾流混合、渦流擴散及排

44、氣擾流、混合程度的增大改善了流擴散及排氣擾流、混合程度的增大改善了氣缸內的燃燒過程，氣缸內的燃燒過程，HC排放濃度明顯下降。排放濃度明顯下降。轉速的影響轉速的影響點火提前角減小可使點火提前角減小可使HC排放下降。排放下降。點火時刻的影響點火時刻的影響壁面溫度升高，壁面溫度升高，HC排放濃度相應降低。提排放濃度相應降低。提高冷卻介質溫度有利于減弱壁面激冷效應，高冷卻介質溫度有利于減弱壁面激冷效應，降低降低HC排放。排放。壁溫的影響壁溫的影響燃燒室面容比大，單位容積的激冷面積也隨燃燒室面容比大，單位容積的激冷面積也隨之增大，未燃烴總量必然也增大。降低燃燒之增大，未燃烴總量必然也增大。降低燃燒室面容

45、比是降低汽油機室面容比是降低汽油機HC排放的一項重要排放的一項重要措施。措施。燃燒室面容比的燃燒室面容比的影響影響負荷的影響負荷的影響轉速的影響轉速的影響點火時刻的影響點火時刻的影響壁溫的影響壁溫的影響燃燒室面容比的燃燒室面容比的影響影響四、影響碳氫化合物生成的因素四、影響碳氫化合物生成的因素第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物影響影響碳氫碳氫化合化合物生物生成的成的因素因素混合氣質量的影混合氣質量的影響響汽油機運行條件的影響汽油機運行條件的影響柴油機運行條件的影響柴油機運行條件的影響運行條件的影響運行條件的影響四、影響碳氫化合物生成的因素四、影響碳氫化合物生成的因素第三節第三節 碳氫化合物碳氫

46、化合物運行條件的影響運行條件的影響柴油機運行條件的影響柴油機運行條件的影響噴油時刻的影響噴油時刻的影響噴油嘴噴孔面積噴油嘴噴孔面積的影響的影響冷卻水進水溫度冷卻水進水溫度的影響的影響進氣密度的影響進氣密度的影響負荷的影響負荷的影響轉速的影響轉速的影響噴嘴壓力室容積噴嘴壓力室容積的影響的影響四、影響碳氫化合物生成的因素四、影響碳氫化合物生成的因素第三節第三節 碳氫化合物碳氫化合物冷卻水溫相對降低，將導致氣缸內溫度降低，冷卻水溫相對降低，將導致氣缸內溫度降低，HC排放量會相對增加。排放量會相對增加。進入柴油機的空氣密度降低，使缸內空氣量進入柴油機的空氣密度降低，使缸內空氣量減少，燃燒不完善，減少，

47、燃燒不完善，HC排放量一般會增加。排放量一般會增加。一、氮氧化物的生成機理一、氮氧化物的生成機理v靠大氣中氮生成靠大氣中氮生成NO的化學機理是擴展的的化學機理是擴展的 Zeldovitch機理，也機理，也稱為稱為“熱熱NO”。在。在 a1附近，有關附近，有關NO主要反應（生成和消失主要反應（生成和消失）為）為v最后一個反應主要發生在最后一個反應主要發生在非常濃的混合氣非常濃的混合氣中。中。HNOOHNONOONNNONOOO22221、NO的生成機理：的生成機理：第四節第四節 氮氧化物氮氧化物v發動機排出的發動機排出的NOx主要是主要是NO和和NO2。大部分是。大部分是NO，NO的主的主要來源

48、是參與燃燒的空氣中的氮要來源是參與燃燒的空氣中的氮(N2)。a 1的稀混合氣區，的稀混合氣區，xNOe隨溫隨溫度的升高而迅速增大。度的升高而迅速增大。a 1，xNOe隨隨a 的減小而急劇的減小而急劇下降。下降。結論：結論：在在稀混合氣區稀混合氣區NO的生成的生成主要是主要是溫度溫度起作用；在起作用；在濃混合氣濃混合氣區主要是區主要是氧濃度氧濃度起作用。起作用。第四節第四節 氮氧化物氮氧化物反應反應溫度越低溫度越低，則達到平衡，則達到平衡摩爾分數摩爾分數所需時間越長所需時間越長，并且，并且NO的生成反應比發動機中的的生成反應比發動機中的燃燃燒反應慢燒反應慢。溫度越高，氧濃度越高，反溫度越高，氧濃

49、度越高，反應時間越長，應時間越長，NO的生成量越多。的生成量越多。NO生成量的控制方法：生成量的控制方法：降低降低最高燃燒溫度。最高燃燒溫度。第四節第四節 氮氧化物氮氧化物最初燃燒部分最初燃燒部分（火花塞附近）產生的（火花塞附近）產生的NO約占其約占其最大濃度的最大濃度的50%（其中其中有相當部分后來被分解）；有相當部分后來被分解）；隨后燃燒的部分隨后燃燒的部分所產生的所產生的NO濃度很小濃度很小且幾乎且幾乎不再分解不再分解，因此，因此NO的排放不能按平衡濃度的方法計算，只能由局部的燃的排放不能按平衡濃度的方法計算，只能由局部的燃燒溫度及其持續時間決定。燒溫度及其持續時間決定。汽油機排氣中的汽

50、油機排氣中的NONO2 2濃度與濃度與NONO的濃度相比可忽略不計，但在的濃度相比可忽略不計，但在柴油機中柴油機中NONO2 2可占到排氣中總可占到排氣中總NONOX X的的10%10%30%30%。NO HO2 NO2 OHNO2O NOO2二、二氧化氮的生成機理二、二氧化氮的生成機理第四節第四節 氮氧化物氮氧化物v只有在只有在NONO2 2生成后，生成后，火焰被冷的空氣所激冷火焰被冷的空氣所激冷， NO NO2 2才能保存下來。才能保存下來。v汽油機汽油機長期怠速長期怠速會產生大量會產生大量NONO2 2 。柴油機在小負荷運轉時，燃燒室。柴油機在小負荷運轉時，燃燒室中存在很多低溫區域，可以

51、抑制中存在很多低溫區域，可以抑制NONO2 2向向NO的再轉化而使的再轉化而使NONO2 2的濃度增的濃度增大。大。 NONO2 2也會在低速下在排氣管中生成也會在低速下在排氣管中生成，因為此時排氣在有氧條件下，因為此時排氣在有氧條件下停留較長時間。停留較長時間。影響汽油機影響汽油機NOX生成的生成的因素因素過量空氣系數和燃燒室過量空氣系數和燃燒室溫度的影響溫度的影響a 1時，溫度起著決定性作用，時，溫度起著決定性作用，NOX生成量隨溫度升高而迅速增大。生成量隨溫度升高而迅速增大。最高溫度通常出現在最高溫度通常出現在a 1.1，且，且有適量的氧濃度，故有適量的氧濃度，故NOX排放濃度排放濃度出

52、現峰值。出現峰值。a進一步增大，溫度下進一步增大，溫度下降的作用占優勢，降的作用占優勢，NO生成量減少。生成量減少。殘余廢氣分數的影響殘余廢氣分數的影響廢氣分數增大，減小了可燃氣的發熱廢氣分數增大，減小了可燃氣的發熱量，增大了混合氣的比熱容，使最高量，增大了混合氣的比熱容，使最高燃燒溫度下降，燃燒溫度下降，NO排放降低。排放降低。點火時刻的影響點火時刻的影響點火提前角的減小，點火提前角的減小，NO排放量不斷下排放量不斷下降。降。第四節第四節 氮氧化物氮氧化物三、影響氮氧化物生成的因素三、影響氮氧化物生成的因素噴油提前角減小，燃燒推遲，燃燒溫噴油提前角減小，燃燒推遲，燃燒溫度較低，生成的度較低，

53、生成的NOX較少。較少。影響柴油機影響柴油機NOX生成的生成的因素因素噴油定時的影響噴油定時的影響放熱規律的影響放熱規律的影響負荷與轉速的影響負荷與轉速的影響傳統模式傳統模式低排放放熱模式低排放放熱模式NOX排放隨負荷增大而顯著增加。排放隨負荷增大而顯著增加。轉速對轉速對NOX排放的影響比負荷的影響排放的影響比負荷的影響小。小。第四節第四節 氮氧化物氮氧化物三、影響氮氧化物生成的因素三、影響氮氧化物生成的因素第五節第五節 微粒微粒 微粒（顆粒）微粒（顆粒） 是在取樣狀態下排氣中除水分以外的是在取樣狀態下排氣中除水分以外的所有分所有分散散(固、液態固、液態)物質的總稱物質的總稱。顆粒包括排氣中一

54、切顆粒包括排氣中一切有邊界的物質有邊界的物質，而不管其性質、組成、，而不管其性質、組成、大小和形狀。顆粒包括下列物質：大小和形狀。顆粒包括下列物質： 固固態的態的碳基顆粒碳基顆粒。 液液態的態的碳氫顆粒碳氫顆粒，氧化中間產物一一酮、醛、酯，酚、，氧化中間產物一一酮、醛、酯，酚、有機酸、未燃碳氫以及經重排或再化合的分子量較大的碳氫。有機酸、未燃碳氫以及經重排或再化合的分子量較大的碳氫。它們它們大部分吸附在固態碳基顆粒上大部分吸附在固態碳基顆粒上，一部分獨立存在一部分獨立存在。 無機物，如無機物，如SOx、NO2，H2SO4，硫酸鹽和各種痕量金屬，硫酸鹽和各種痕量金屬等。它們主要等。它們主要附聚在

55、碳基顆粒表面附聚在碳基顆粒表面。第五節第五節 微粒微粒冷啟動冷啟動時，在排氣管內會時，在排氣管內會凝聚產生以凝聚產生以未燃燃料及機未燃燃料及機油為主的液相顆粒油為主的液相顆粒。液體顆粒液體顆粒直徑較大時直徑較大時，表，表現為現為白煙白煙，而，而直徑較小直徑較小時，時，表現為表現為藍煙藍煙。白煙和藍煙主要成分是未白煙和藍煙主要成分是未燃碳氫燃碳氫(含燃油和潤滑油含燃油和潤滑油)，水蒸氣以及不完全燃燒中水蒸氣以及不完全燃燒中間產物間產物(如含氧碳氫如含氧碳氫)。除水。除水外，都屬于顆粒范疇。外，都屬于顆粒范疇。一、微粒的生成機理一、微粒的生成機理第五節第五節 微粒微粒1、汽油機微粒的生成機理、汽油

56、機微粒的生成機理v 由于貴金屬三效催化劑的使用，目前含鉛汽油已經被淘汰，由于貴金屬三效催化劑的使用，目前含鉛汽油已經被淘汰，含鉛微粒已經不再排放含鉛微粒已經不再排放。v 汽油含硫量一般都很低，如果用無鉛汽油，汽油含硫量一般都很低，如果用無鉛汽油，點燃式內燃機基點燃式內燃機基本上不排放微粒本上不排放微粒。v 除非可燃混合氣非常濃，正常情況下除非可燃混合氣非常濃，正常情況下點燃式內燃機沒有碳煙點燃式內燃機沒有碳煙排放排放(均質燃燒均質燃燒)。v 若發動機發生技術狀況問題，導致潤滑油消耗較多時排氣會若發動機發生技術狀況問題，導致潤滑油消耗較多時排氣會冒冒藍煙藍煙（未燃燒潤滑油微粒構成的氣溶膠）（未燃

57、燒潤滑油微粒構成的氣溶膠）。v 白煙白煙是高沸點的未燃烴和水蒸氣混合而成的液態顆粒，主要是高沸點的未燃烴和水蒸氣混合而成的液態顆粒，主要是在冷啟動時產生。是在冷啟動時產生。第五節第五節 微粒微粒1、汽油機微粒的生成機理、汽油機微粒的生成機理2、柴油機微粒的生成機理、柴油機微粒的生成機理1）排氣微粒的組成與特征）排氣微粒的組成與特征柴油機柴油機排氣微粒排氣微粒由很多由很多原生微原生微球球的聚集體而成，總體結構為團的聚集體而成，總體結構為團絮狀或鏈狀。絮狀或鏈狀。這些微球體是燃燒產生的碳粒這些微球體是燃燒產生的碳粒直徑在直徑在1540nm。微粒的表觀密。微粒的表觀密度在度在0.251.0kg/L，

58、說明其結構，說明其結構很疏松。很疏松。第五節第五節 微粒微粒排氣溫度排氣溫度超過超過500時，碳質微球的聚集體，稱為時，碳質微球的聚集體，稱為碳煙，碳煙，也稱也稱為為煙粒（煙粒（DS）；排氣溫度排氣溫度低于低于500 時時，煙粒會，煙粒會吸附和凝聚多種有機物吸附和凝聚多種有機物，稱，稱為為有機可溶成份（有機可溶成份（SOF）。如果沿柴油機的如果沿柴油機的排氣管道測試取樣排氣管道測試取樣，可發現微粒，可發現微粒粒度不斷增粒度不斷增大大，且由于排氣中的有機化合物不斷吸附冷凝在微粒上，使，且由于排氣中的有機化合物不斷吸附冷凝在微粒上，使排排氣中氣中SOF含量增加含量增加。第五節第五節 微粒微粒1）排

59、氣微粒的組成與特征）排氣微粒的組成與特征第五節第五節 微粒微粒白煙微粒：白煙微粒：直徑在直徑在1.3m左右，通常在左右，通常在冷起動和怠速工況冷起動和怠速工況時時發生，改善起動性能后則減少，暖機后則消失。發生，改善起動性能后則減少，暖機后則消失。藍煙微粒：藍煙微粒：直徑較小，在直徑較小，在0.4m左右，通常在柴油機左右，通常在柴油機未完全未完全預熱或低溫、小負荷時發生預熱或低溫、小負荷時發生，在發動機正常運轉后消失。，在發動機正常運轉后消失。黑煙（碳煙）：黑煙（碳煙）：通常在通常在大負荷時大負荷時發生，具有較低的發生，具有較低的H/C值值，煙中含有比重大、顆粒細微的煙中含有比重大、顆粒細微的碳

60、粒子碳粒子，其最小單元為，其最小單元為片晶片晶。片晶按一定方向隨機排列聚結成片晶按一定方向隨機排列聚結成碳晶粒子碳晶粒子，其粒徑大多在，其粒徑大多在（50500）10-4m之間。之間。在柴油機排氣中在柴油機排氣中碳晶粒子碳晶粒子以以球狀凝結物球狀凝結物形式出現，其直徑由形式出現，其直徑由單粒的大約單粒的大約0.01m到聚合物的到聚合物的1030m。1）排氣微粒的組成與特征）排氣微粒的組成與特征第五節第五節 微粒微粒1）排氣微粒的組成與特征）排氣微粒的組成與特征第五節第五節 微粒微粒SOF成分：成分：各種各種未燃碳氫化合物未燃碳氫化合物、含氧有機物含氧有機物（醛類、酮類、酯（醛類、酮類、酯類、醚