班级：汽服1101姓名：袁嘉俊学号：1101507115
摘要：为了解决日益严重的城市空气污染问题，实现可持续发展，发展新能源汽车和低排放汽车已成为汽车工业的发展方向之一。分析了汽车发动机排放污染物的产生机理及影响因素。在其他条件一定且一个或多个参数发生变化的情况下，定性分析主要车辆排放污染物C0、HC、no等的变化趋势，以制定有效的车辆排放控制措施，从而减少车辆排放，净化城市大气环境。关键词：排放污染物形成机理及影响因素1。介绍
随着居民收人的提高，汽车价格的下降和消费环境的改善，中国汽车市场的规模将持续扩大增长；同时随着汽车保有量的持续增长，我国汽车排放污染物总量也将持续攀升。汽车排放污染已经成为我国城市大气的主要污染源。因此控制汽车污染的排放关系到人类社会的可持续发展，和人民生活的质量。2、汽车排放污染物成分
主要污染物Co、HC、NOx和颗粒物的形成机理及影响因素。2.1车辆排放污染物的形成机理2.1.1一氧化碳的形成机理
汽车尾气中co的产生是燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。燃气中的氧气量充足时，理论上燃料燃烧后不会存在co。但当氧气量不足时，就会有部分燃料不能完全燃烧，而生成co。1）汽油机一氧化碳的生成机理
φa<1时，不完全燃烧是由缺氧引起的，CO的排放量随时间的增加而增加φa随时间的减少而增加。φa>1点钟时，CO的排放量非常小。
φa=1.0～1.1时，co的排放量变化较复杂。2）柴油机一氧化碳的生成机理
φA=1.5~3，CO排放远低于汽油机。φ当a=1.2~1.3时，CO的排放量显著增加。
汽车尾气成分 影响一氧化碳生成的因素：1.进气温度的影响2.大气压力的影响3.进气管真空度的影响4.怠速转速的影响5.发动机工况的影响2.1.2碳氢化合物的生成机理
1） 车用汽油机未燃HC的形成机理
车用发动机的碳氢排放物中有完全未燃烧的燃料，但更多的是燃料的不完全燃烧产物，还有小部分由润滑油不完全燃烧而生成。排气中未燃碳氢物的成份十分复杂，其中有些是原来燃料中不含有的成份，这是部分氧化反应所致。
在车用发动机正常工作时，HC的产生区域主要位于气缸壁周围，因此整个气缸容积是不均匀的，排气过程中HC的分布也是不均匀的。在发动机的一个工作循环中，废气中HC的浓度有两个峰值，一个在排气门刚打开时的早期排气阶段，另一个在排气冲程结束时。HC的形成主要是由壁面火焰淬火、窄间隙效应、润滑油膜的吸附和解吸、燃烧室沉积物的影响、体积淬火和碳氢化合物的后期氧化引起的。2.1.3氮氧化物的形成机理
汽油机未燃hc的生成机理也适用于柴油机，但由于两者的燃烧方式和所用
由于燃料的不同，柴油机的碳氢化合物排放有各自的特点。柴油机中碳氢化合物的沸点和分子量高于汽油。柴油机的燃烧方式使得燃油在油束中的热解难以避免。因此，柴油机排气中未燃烧或部分氧化的HC成分比汽油机复杂。柴油机燃油在高压下喷入燃烧室后，直接在气缸内形成可燃混合气，燃烧迅速。燃油在气缸内停留时间短，产生HC的相对时间也短，因此其HC排放量低于汽油机。
车用发动机排气中的氮氧化物nox包含no和no2，其中大部分是no，它们是n2在燃烧高温下的产物。2.1.4微粒的生成机理1.汽油机微粒的生成机理
汽油发动机中的排气颗粒物有三个来源：含铅汽油中的铅、有机颗粒物（包括烟尘）和汽油中硫产生的硫酸盐。
2.柴油机微粒的生成机理：排气微粒的组成与特征、烟粒的生成机理
2.2车辆排放污染物的影响因素2.2.1影响一氧化碳形成的因素
理论上当在14.7以上时，排气中不存在co，而只生成co2。实际上由于燃油和空气混合不均匀，在排气中还含有少量co。即使混合气混合的很均匀，由于燃烧后的温度很高，已经生成的co2也会由于一小部分分解成co和o2，h2o也会部分分解成o2和h2，生成的h2也会使co2还原成co，所以，排气中总会有少量co存在。可见，凡是影响空燃比的因素，即为影响co生成的因素。2.2.2影响碳氢化合物的因素
未燃烧的HC排放主要是由于气缸中的混合气浓度过高、稀释或局部不均匀混合而导致的不完全燃烧造成的。导致不完全燃烧的因素大致上是混合气的质量、发动机的工作条件、燃烧室的结构参数以及点火正时和气门分配。1.混合料质量的影响
混合气质量的优劣主要体现在燃油的雾化蒸发程度、混合气的均匀性、空燃比和缸内残余
废气系数的大小等方面。混合气的均匀性越差则hc排放越多。当空燃比略大于理论空燃比时，hc有最小值；混合气过浓或过稀均会发生不完全燃烧，废气相对过多则会使火焰中心的形成与火焰的传播受阻甚至出现断火，致使hc排放量增加。2.运行条件的影响
1） 汽油机工况的影响：负荷、转速、点火时间、壁温和燃烧室表面容积比2）柴油机工况的影响：喷射时间、喷嘴孔面积、冷却水进口温度和进气密度
2.2.3影响氮氧化物的因素1.影响汽油机nox排放的因素
过量空气系数、燃烧室温度、残余排气分数和点火时间对柴油机nox排放的影响
柴油机与汽油机的主要差别之一在于燃油是在燃烧刚要开始前才喷入燃烧室的，燃烧期间燃油分布不均匀，引起已燃气体中温度和成分不均匀。上述影响汽油机nox排放的大部分因素也适用于柴油机。2.2.4微粒生成的影响因素1.负荷与转速的影响
颗粒物排放随负荷的变化趋势是由于小负荷时较低的燃料空气比和温度
低，气缸内稀薄混合气区较大，且处于燃烧界限之外而不能燃烧，造成了冷凝聚合的有利
条件，从而有较多微粒（主要成份是未燃燃油成份和部分氧化反应产物）生成；在大负荷时，燃空比和温度均较高，造成了裂解和脱氢的有利条件，使微粒（主要成份是碳烟）排放量又有了升高；在接近全负荷时微粒排放急剧增加（接近冒烟界限），这时虽然总体过量空气系数尚大于1，但由于燃烧室内可燃混合气不均匀，局部会有过浓，导致烟粒大量生成。2.燃料的影响
柴油中芳烃的含量和柴油的馏程对柴油机的颗粒物排放有重要影响。试验表明，在相同试验条件下，燃料中芳烃含量和馏程越高，颗粒物排放量越大；烷烃含量越高，颗粒物排放越少。
3.喷油参数的影响：喷油定时、喷油规律、喷油嘴不正常喷射、喷油压力、空气涡流
4.适当增加空气涡流可以加速油滴蒸发，增加空气夹带量，有利于提高混合气质量，减少烟尘排放。然而，有利于减少烟尘排放的涡流并不一定有利于减少其他颗粒物和有害物质的排放。5.其他因素的影响
由于高温缺氧是造成碳烟生成量增加的重要原因，所以，凡能提高充气效率以增大进气量
的措施，都可以减少碳烟排放。适当提高燃烧室内的空气温度和壁温，可以改善燃料着火条件，减少微粒排放
3.结论：随着汽车的快速发展和汽车保有量的不断增加，汽车尾气造成的城市空气污染越来越严重。分析了汽车排放污染物（HC、Co、NOx）的危害，综述了汽车排放控制的基本方法和汽车排放控制技术的发展过程，分析了汽车排放污染物（HC、Co、NOx）的形成机理和影响因素，分析了不同工况下汽车排放污染物（he、Co、NOx）的形成及变化趋势。
参考文献：
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【5】杨保成．影响汽车发动机排放因素探析．农机使用与维修．2021
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