大眾都不會(huì)的技術(shù) 先進(jìn)清潔柴油機(jī)技術(shù)解析
● 柴油機(jī)尾氣有什么東西組成?
柴油機(jī)是通過把柴油高壓噴入已壓縮到溫度很高的空氣中迅速混合、自燃而工作。油氣混合氣體不像汽油那么均勻,總有部分燃料不能完全燃燒,分解為以炭為主體的微粒,同時(shí)混合氣不均勻,燃燒室中局部溫度過高,并且過量空氣,導(dǎo)致氮氧化物NOx大量生成。同時(shí)柴油機(jī)由于燃燒時(shí)空氣量較多,一氧化氮CO和碳?xì)浠衔颒C較少。
微粒 微粒是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物,又俗稱PM,可致癌。微粒中含有炭煙粒子和碳?xì)浠衔锝M成,其中碳?xì)浠衔锟赏ㄟ^溶解或加熱分解成可溶性有機(jī)成分。炭煙粒子主要在高溫缺氧環(huán)境下且生成的過程較為復(fù)雜。當(dāng)混合氣濃度有增加至一定程度后,微粒的排放隨著濃度增加而快速增加。
氮氧化物NOx NOx主要是在高溫富氧,相對(duì)有較充裕反應(yīng)時(shí)間的條件下生成。當(dāng)混合氣濃度過高,氧氣濃度決定NOx的生成量;當(dāng)混合氣濃度過稀時(shí),溫度越高NOx生成越多。因此,柴油機(jī)多數(shù)時(shí)間屬于混合氣過稀,溫度過高,容易生成氮氧化物NOx。氮氧化物是柴油機(jī)尾氣控制的重點(diǎn),同樣也是汽油機(jī)排放控制重點(diǎn)。他們之間在同一個(gè)數(shù)量等級(jí)上。
一氧化碳CO 一氧化碳CO是不完全燃燒的產(chǎn)物,柴油機(jī)是過量空氣燃燒,產(chǎn)生的CO有足夠的空氣在膨脹做功過程中氧化為二氧化碳,因此柴油機(jī)尾氣中的一氧化碳CO含量很低,幾乎可以忽略不計(jì)。
碳?xì)浠衔颒C 柴油機(jī)尾氣中的碳?xì)浠衔颒C主要是混合氣過稀的情況下產(chǎn)生,特別在低負(fù)荷時(shí),同時(shí)冷啟動(dòng)燃燒室溫度過低,反應(yīng)不能及時(shí)進(jìn)行,HC排放相對(duì)較大。但事實(shí)上,HC排放量比汽油機(jī)還是少些。
白煙與藍(lán)煙 在柴油機(jī)冷啟動(dòng)或低負(fù)荷下暖機(jī)的過程中,特別是寒冷天氣下,較為容易產(chǎn)生白煙與藍(lán)煙。由于燃燒室溫度低,燃油不能完全蒸發(fā)燃燒,未燃燒或部分氧化的燃油一液態(tài)微粒的形式排出,冷凝而成白煙與藍(lán)煙。白煙與藍(lán)煙之間沒有嚴(yán)格意義劃分,只是微粒直徑不同(白煙微粒直徑要比藍(lán)煙大)而對(duì)光線反射不同,從而產(chǎn)生不同的顏色。一般白煙在柴油機(jī)暖機(jī)過程中逐漸變?yōu)樗{(lán)煙,再變?yōu)闊o色煙。
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