点燃式与压燃式内燃机之间在co,hc和nox生成机理方面有何异同?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 19:48:00
点燃式与压燃式内燃机之间在co,hc和nox生成机理方面有何异同?

点燃式与压燃式内燃机之间在co,hc和nox生成机理方面有何异同?
点燃式与压燃式内燃机之间在co,hc和nox生成机理方面有何异同?

点燃式与压燃式内燃机之间在co,hc和nox生成机理方面有何异同?
生成机理一般指化学反应过程,生成机理没有差异;
差异在于排放的数量上以及来源.
压燃式内燃机一般指柴油机,在数量以及危害方面柴油机主要是NOx和碳烟颗粒物排放.
点燃式内燃机一般指汽油机,侧重关注的是其CO和HC排放.
来源和差异要参照课本了,三言两句说不完整.

(1)CO:点燃机怠速运转时,缸内残余废气很多,为保证燃烧稳定,需要加浓混合气,因而排放大CO。压燃式发动机的特征是燃料与空气的混合不均匀的, 虽其平均表观的总过量空气系数在大多工况下都1.5以上,但仍有相当大的CO排放量,虽然比点燃机要低很多。当柴油机负荷很大接近冒烟极限(φa< 1. 5)时,CO排放量增加很快,这是因为燃烧室中局部缺氧地区增加。当柴油机负荷很小即过量空气系数很大时,会导致CO...

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(1)CO:点燃机怠速运转时,缸内残余废气很多,为保证燃烧稳定,需要加浓混合气,因而排放大CO。压燃式发动机的特征是燃料与空气的混合不均匀的, 虽其平均表观的总过量空气系数在大多工况下都1.5以上,但仍有相当大的CO排放量,虽然比点燃机要低很多。当柴油机负荷很大接近冒烟极限(φa< 1. 5)时,CO排放量增加很快,这是因为燃烧室中局部缺氧地区增加。当柴油机负荷很小即过量空气系数很大时,会导致CO排放增加。
(2)HC:
点燃式发动机HC的生成机理主要涉及:①壁面淬熄;②狭隙效应;③润滑油膜的吸附和解吸;④燃烧室中沉积物的影响; ⑤大容积淬熄。
压燃式发动机HC的生成机理有主要涉及:①合气不均匀;②喷油嘴部压力室容积的影响;③冷启动;④汽缸壁面温度影响HC 排放,因为壁面激冷使HC排放增加。
(3)NOx:NOx生成的条件是燃烧温度、氧气浓度和高温富氧持续的时间。点燃式发动机燃料本身含氮很少,不足以产生显著的氮氧化物的排放。
影响点燃式内燃机NOx生成的因素主要有:①过量空气系数;②点火正时;③EGR率;④负荷;⑤转速。
影响压燃式发动机NOx排放的因素主要有①荷与转速;②喷油定时;③EGR率;④放热规律;⑤喷油速率;⑥增压;⑦燃烧室形状。

3、如何缓解柴油机微粒排放与NOx排放之间的矛盾?(5分)
(1)增压柴油机得进气量大,DS和PM排放量下降,但会使NOx排放量增加,因为进气温度提高,同时燃气中氧含量增加。应在PM排放量下降的前提下,可以采取推迟喷油的办法来减少NOx的排放量,而不致使PM排放量过分增加;
(2)优化喷油规律:在由预喷射和主喷射组成的二次喷射模式,NOx排放量低,为进一步降低PM排放量,可采用预喷、主喷和后喷。后喷在燃烧的后期又一次注入了混合能量,强化混合,可明显降低PM的排放量;
(3)低排放喷油器:当喷油器的每束油雾获得相同的与空气混合的条件时,燃料浓度场比较均匀,可减少PM生成,同时燃烧温度场比较均匀, NOx生成减少;
(4)低排放燃烧室:首先要尽可能的增大燃烧室的有效容积比,以提高缸内空气利用率,降低DS和PM排放,同时推迟喷油以减少NOx的排放;
(5)排气再循环:由于柴油机排气含氧量远高于汽油机,而CO2含量降低,所以柴油机可以用较大的EGR率来降低NO x排放量,同时在排气管后加装颗粒捕集器降低PM的排放。同时选用优质润滑油和低硫柴油。

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