影响汽车尾气检测数据的因素分析

本文格式为Word版，下载可任意编辑——影响汽车尾气检测数据的因素分析近几年，大气污染问题受到大家的广泛关注，特别是汽车尾气的污染问题，成为关注的焦点。因此，对汽车尾气排放主要影响因素的研究，在我国尾气排放控制策略的制定方面有着重大意义。影响汽车排放污染物的主要因素好多也很繁杂，有汽车的内部因素产生的影响，但这些排放物都是化学反应燃烧的产物，主要的影响因素空燃比（AF）、点火提前角（θ）等。其次是环境因素对检测结果的影响。

1.汽车发动机自身内部因素的影响

1.1空燃比

空燃比是混合气中空气与燃料质量之比，寻常用AF表示。使1kg汽油完全燃烧按化学当量计算需要14.7kg空气，空燃比等于14.7，称为理论空燃比；燃烧1kg燃料实际供给的空气量与理论空气量之比称为过量空气系数。

空燃比支配着发动机的动力性、经济性和排气清洁性，是发动最重要的控制参数。当实际空燃比比理论空燃比稍小时（AF=13.5～14），燃烧火焰的温度最高。燃烧速度最大时的空燃比比火焰温度最高时的空燃比更小一点（AF=12～13）。燃烧速度越快，燃烧压力越高，发动机的输出功率越大，因此AF=12～13的稍大的空燃比被称为功率空燃比。但是，燃油消耗率最低时的空燃比要比理论空燃比稍大，AF=16左右，这种稍大的空燃比称为经济空燃比。

混和气越浓，由于空气不足，燃烧不完全，NOx排放不多，但HC、CO的排放增多；混和气越稀，燃烧完全，HC、CO的排放减少，但NOx增加好多。供给更稀的混和气时，随着燃烧速度的下降，简单产生不稳定燃烧，这时NOx、CO的排放减少，而HC排放却增多。空燃比控制的目标是发动机尽可能多地使用较稀混合气，从而降低有害气体排放量并节油，同时必需满足发动机不同工况对空燃比的要求，否则发动机功率将下降、失稳，甚至熄火。

当空燃比控制在14.7附近时，三元催化转化器（TWC）对有害排放物的净化效率最高。随着排放法规的不断严格，TWC得到广泛应用，目前汽油机混合气的空燃比寻常采用闭环控制的方法，即在排气管中安装一个反应空燃比信号的氧传感器，将实际测到的空燃比信号反馈给控制单元（ECU），使ECU对喷油脉宽进行修正，使排气中平均空燃比达到设定的化学当量比附近，这样TWC对一排气中的HC、CO、NOx均具有很高的转化率。

1.2点火提前角

点火提前角对汽油机CO、HC、NOx排放浓度的影响如图2-3、点火提前角对CO排放浓度影响很小，除非点火提前角过分推迟，使CO没有充分的时间完全氧化而引起CO排放量增加。空燃比一定时，随点火提前角的推迟，HC和NOx同时降低。由于推迟点火提前角会导致排气温度上升，使在排气行程以及排气管中HC氧化反应加速，降低HC排放：而推迟点火提前角将使上止点后燃烧的燃料增多，燃烧的最高温度下降而降低NOx的排放。

1.3发动机负荷和转速

在汽油机怠速、减速等低速轻负荷运行时，由于转速低、汽油雾化差、混合气很浓，剩余废气系数较大，产生较多的CO。当发动机在大负荷工况下运行时，其节气门位置接近于全开，进气量增加，火焰传播速度提高，缸内温度升高，使CO的生成较多。

发动机转速的变化对HC和NOx的生成有一定的影响，而对CO影响程度相对较小。当发动机转速提高时，加强了气缸中的扰流混合与涡流的扩散，也加强了排气的混合，于是既改进了气缸内气体的燃烧，又促进了排气系统的氧化反应，因此HC明显降低。

1.4气缸压力

发动机运转过程中，假使燃烧室温度和压力下降，会使混合气燃烧不良，尾气CO浓度升高。

汽车长期运行，发动机活塞、气缸和活塞环组件的磨损会导致气缸密封性下降，使气缸压力降低。

使用中为保持气缸良好的密封性，应定期对气缸压力进行检查。检查中，要求多缸发动机各缸压力均不得低于标准压力的80%，同时，为保证发动机工作平稳，各缸压差不得大于5%，不合要求，应及时进行维修。

2.环境因素对检测结果的影响

考虑到汽车尾气检测结果受环境的影响，对此，汽车排放法规对各项指标的检测都有严格的试验环境要求。

由于汽车检测大部分都在室外进行，环境变化比较大，简单受到温度、压力、湿度等影响，所以简单出现检测结果不稳定和抗干扰性差等现象。因此对汽车尾气检测仓内的环境要求比较高。

2.1温度对检测结果的影响

特别是对测点的温度7°C±1°C要求更高。所以环境参数就比较严格。环境温度变化主要影响空燃比的变化，温度一般控制在20°C30°C范围。温度越高则大气的密度越小，根据流体力学原理，大气滚动速度加快。那么在单位时间内进入气缸的混合气体不变的状况下，混合气体就越稀。混合气的空燃比大于理论空燃比，此时气缸内混合气燃烧完全，因此CO的生成量减少，CO排放减少。同时红外气体传感器的温度效应比较明显，在数据采集的过程中，由于环境温度变化比较大，因此会导致测试结果不确凿。

2.2压力对检测结果的影响大气

压力大小对尾气排放检测结果的影响也是比较大的，由于通入气缸的气体为空气和燃油的混合气，燃油进入气缸的量是固定的，然而通入气缸的空气受外界大气压力的影响，在气缸的工作过程中，由于第一行程是进气行程，缸内的剩余气体压力比较低，近似于真空状态。此时进入气缸的气体取决于汽缸内、外气体的压力差。当大气压力变化