第三章汽车发动机的排放特性.ppt

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1、第二节发动机的瞬态排放特性第二节发动机的瞬态排放特性第二节发动机的瞬态排放特性第二节发动机的瞬态排放特性第一节发动机的稳态排放特性第一节发动机的稳态排放特性第一节发动机的稳态排放特性第一节发动机的稳态排放特性 本章主要介绍汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性，叙述了汽油机和柴油机稳态条件下转速和负荷对各排放污染物浓度的影响及其起动、加减速等瞬态工况下的各排放污染物浓度变化的趋势，并分析了其产生的原因。第一节发动机的稳态排放特性一、汽油机的稳态排放特性图-、图-和图-分别为一台比较有代表性的排量为 的 气门现代车用进气道电子喷射汽油机的、和 稳态排放特性图。第一节发动机的稳态排放特性一、汽油机的稳

2、态排放特性图-、图-和图-分别是一台具有代表性的.排量的现代涡轮增压中冷直接喷射式柴油机的、的稳态排放特性图。第一节发动机的稳态排放特性二、柴油机的稳态排放特性第一节发动机的稳态排放特性二、柴油机的稳态排放特性第一节发动机的稳态排放特性二、柴油机的稳态排放特性图-、图-和图-分别为该柴油机排气不透光度线性分度、质量浓度和比排放特性。从图可以看出，当转速不变时，不透光度线性分度 基本上是随着负荷增大而增大的，这主要和过量空气系数的下降有关。当负荷不变时，柴油机的不透光度线性分度 先降后升，在某一转速时达到最小值，排放浓度由低速小负荷向高速大负荷增加，在接近最大功率时明显增加，比排放量在小负荷和高

3、速大负荷时较高。第一节发动机的稳态排放特性二、柴油机的稳态排放特性第二节发动机的瞬态排放特性一、汽油机的瞬态排放特性.起动工况图-和图-分别表示了某型汽油机常温起动和热起动时、和 排放随时间的变化。第二节发动机的瞬态排放特性一、汽油机的瞬态排放特性.加减速工况 汽油机加速工况，一般指迅速开启节气门增加转矩到最大值，使转速急剧提高。化油器式汽油机加速时，节气门突然开大，化油器和进气管内会发生短期的混合气变稀现象，为改进汽油机的加速性能，在化油器中设有加速泵。加速泵可在短时间内供给额外的燃油，使化油器提供过浓的混合气，以使汽油机在加速时功率和转速迅速增加。混合气过稀会使 排放增加，而混合气过浓，又

4、会因燃烧不完全而使 和 排放都增加。此外，燃烧温度提高，排放量也会增加。第二节发动机的瞬态排放特性一、汽油机的瞬态排放特性.怠速工况 汽油机怠速运转的特点是转速低，节气门开度小，供油量少，但混合气浓度较高，雾化不良，节气门开度小，使剩余废气相对较多。有的汽油机残余废气系数可达.，而且各缸差别较大，这种情况造成燃烧缓慢，燃烧不完全，甚至因点不着火而出现间断着火现象。一般来说，在怠速时 和 排放浓度高而 排放浓度则较低。适当提高汽油机怠速转速，使进气节流度减小，新鲜充量增加，剩余废气量相对减少，对改善燃烧、降低 及 的排放有利。第二节发动机的瞬态排放特性二、柴油机的瞬态排放特性.起动工况 多缸柴油

5、机的起动过程有其自身的特点。首先，在起动时缸内压缩温度很低，喷入缸内的燃油的雾化、气化很差，很难发展为扩散燃烧，这种极不完善的燃烧使排放增加，柴油机起动过程包括若干加速阶段及转速“踌躇”阶段。在第一次加速的初期，每缸每个循环的燃烧压力都在增加，压力产生的转矩使柴油机转速增加，然而由于起动阶段内压缩温度低，燃烧雾化质量差，这种转速的增加，使以曲轴转角表示的滞燃期相对更长，在压缩上止点后更大的曲轴转角位置时才着火，导致柴油机转速不会增加或稍有降低，即所谓的“踌躇”阶段。随着缸内温度提高，燃油雾化改善，滞燃期缩短，“踌躇”现象消除，起动才得以完成。在缸内的初始条件较差时，必须供应较多的油，但这时燃烧

6、并不稳定，也很不完善，因此、及微粒等有害物排放量比稳态的高。第二节发动机的瞬态排放特性二、柴油机的瞬态排放特性.加减速等瞬态工况 在加速开始阶段由于喷油泵供油量猛增，使油泵驱动轴系产生扭转变形，燃油喷射时间推迟，供油速率也与稳态的稍有不同。加速初期喷入缸内的燃油增加，而缸内气体温度升高缓慢，因此燃油汽化不能迅速得到足够的热量，滞燃期变长。以后燃烧室壁温度及缸内气体温度上升，滞燃期才逐步趋向于稳态工况时的值，但由于柴油机转速增加，以曲轴转角表示的滞燃期仍略有增加。尽管开始加速时滞燃期增加，但由于混合气质量较差等，预混合燃烧量将减少或者基本不变，因此由滞燃期及预混合燃烧量所决定的最大燃烧压力及压力升高率，将稍有降低以后才又逐步增加，因此排气烟度在加速刚开始时明显增加，以后才逐渐减少。小型柴油机瞬态工况的排放与稳态工况的不一样，、及微粒排放都有所增加，而且加速加载时增加的程度，要比减速卸载时的高。废气涡轮增压柴油机由于增压器转子的惯性，响应特性差，当加速加负荷时，喷油量增加了，但是压气机转速及供气量不能很快适应喷油量的增加，因而混合气变浓，燃烧恶化，排气冒黑烟。思考题.稳态时汽油机 排放变化趋势与、排放变化趋势的区别是什么?.汽油机与柴油机 的高排放区显著不同的原因是什么?.适当提高汽油机怠速转速有哪些优点?