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第四章 内燃机排放污染物第一节 内燃机排放污染物分类Carbon Dioxide （CO2）Water Vapor（水蒸汽）Carbon Monoxide （CO）Hydrocarbons （HC）Oxides of Nitrogen (NOX)Particulates （微粒） Lead（铅）Other pollutants（其他，如剩余O2）第二节 汽油机排放污染物1. CO的生成机理及影响因素生成机理：表观理论分析（缺氧是CO产生的主要原因）；CO2、H2O的高温离解（不缺氧时CO产生的重要原因），当a1时，由于高温离解造成的CO排放浓度远远小于不完全燃烧所产生的CO浓度；当a1时，高温离解反应是不缺氧时仍有少量CO排出的主要原因所在；化学动力学浓度冻结现象对CO消失反应的限制。当a1时，CO生成的其它机理，发动机前后循环之间燃料分配不均匀，各缸之间燃料分配不均匀，在稀混合气中可能存在着局部浓混合气。影响因素：进气空气温度；大气压力高负荷时，节气门接近全开或全开，此时发动机混合气加浓，故CO增加；低负荷时，废气稀释对混合气稀释程度相对增加，混合气必须适当加浓，所以CO增加；中等负荷时，经济混合气工作，CO排放浓度不高，浓度几乎不受负荷增加的影响。但是，CO排放量随着负荷的增加而增加；怠速转速增加，CO和HC排放降低。但是，怠速转速过高，会使发动机油耗上升，运动件磨损加剧，寿命降低；大于或小于最佳点火提前角均会使CO增加；废气稀释程度增加，使CO增加；芳香烃含量对CO排放浓度有影响。总的来说，其影响程度还是较小的。2. HC生成机理及影响因素生成原因：不完全燃烧（氧化）、.壁面淬熄效应、狭缝效应、壁面油膜和积碳吸附。影响因素：通常，HC排放浓度和数量有随混合气变稀而下降的趋势，在A/F14.8时，HC较低。但当A/F17时，由于混合气过分稀薄，易发生火焰不完全传播以致断火，使HC排放量迅速增加。当A/F和n不变，按最大功率调节点火时间，负荷改变对HC排放浓度没有影响；但负荷增加，HC排放量会因废气流量的增加而呈线性增加。转速增加，HC排放下降。点火提前角减小，增加了排气温度，促进了HC在排气系统的后期氧化。残余废气稀释程度，壁温和气流运动3. NOx的生成机理及影响因素包括：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在。1）燃料型NO：燃料中的固定氮生成的NO2）激发型NO：低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO3）高温型NO：高温下N2与O2反应生成的NO燃料型靠大气中氮生成NO的化学机理是扩展的Zeldovitch机理，也称为“热NO”。有关NO主要反应（生成和消失）为：影响因素：当A/F稍大于理论A/F时，燃烧室温度最高，有过剩的氧气，所以NO最多；A/F小于理论A/F时，由于缺氧，所以随着A/F的降低，NO生成减少；A/F远大于理论A/F时，因燃烧室温度下降，所以NO减少。减小点火提前角可使NO降低。大气湿度增加，NO下降。当混合气较稀时，负荷减少，NO减少。当混合气较浓时，NO随负荷的变化不大。废气稀释度增加，NO下降。当A/F不同时，n对NO生成速度的影响也不同。浓：n增加，扰动加大了火焰传播速度，减少了循环热损失，所以NO增加；稀：温度不高，容易导致失火使温度更低， 所以NO减少。冷却水温增加，NO增加。压缩比增加，NO增加。由于芳香烃燃料燃烧时温度较高，故燃料中若芳香烃含量较多，则NO生成增加。第三节 柴油机排放污染物1. 直喷式柴油机中燃烧和排出物生成模型：涡流空气中的喷注分层模型 涡流空气中喷注燃烧和排出物生成模型2. 微粒定义：除去未化合的水以为所有固态的碳基颗粒、液态的燃油与润滑油以及无机物（SO2、NO2、铅）等物质的总称。里卡多认为（美国环保局认为）：微粒是指经过稀释后的排气，在低于51.7以下，在涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维滤纸上沉积的除水分以外的物质。3.对于