第三篇
摩托车排放控制技术-1 本部分内容,为本人早年整理的书稿内容的一部分。因粘贴的原因,图片、表格和部分公式等内容没能粘上。如有需要者,可直接联系我。所述内容仅供参考。 1 引言 我国是摩托车生产和消费大国,2004年摩托车产销量均超过1500万辆。目前我国摩托车保有量约在1亿辆左右。我国生产的摩托车主要以100mL、110mL、125mL和150mL 5种排量车型为主导车型,这5种车型产量合计占总产量比例在90%左右,其中大都为两轮四冲程摩托车。随国家排放法规和燃油经济性法规的不断加严,二冲程摩托车的市场占有率呈逐年下降趋势,已不到10%。我国摩托车生产企业技术水平参差不齐,摩托车产品生产一致控制也很难保证,加之路况和车况相对较差、用户普遍缺乏环保意识,导致摩托车排放污染问题日益严峻。尤其是近年来,随国家对汽车排放污染控制力度不断加大,汽车排放控制技术水平提高相对较快,汽车排放污染贡献度不断降低,更突出了摩托车排放污染的严重性。为此,国家颁布和实施了摩托车第2阶段排放标准,以解决日趋严重的摩托车排放污染问题,推动国内摩托车排放控制技术的发展。 2 摩托车污染产生机理及排放特性 2.1 污染物产生机理 摩托车排放污染主要是CO、HC和NOx,还包括硫酸盐及烟尘等固体杂质等。产生CO、HC和NOx 的排放源主要有三部分,分别是: --曲轴箱通风,主要成份是HC,占总排放量的20-50%。 ――燃油箱至化油器整个油路内的汽油蒸发,主要成份是HC,占总排放量的15-20%。--排气管废气,主要成份是CO、HC和NOx等,占总排放量的60%以上。 可见排气管废气是摩托车最大的污染源。 曲轴箱通风和燃油蒸发排放主要是物理过程,主要与油路系统的密封性能好坏及环境温度等因素有关。排气管废气中的CO、HC和NOx的产生机理则与发动机运行状态、摩托车整车车况、车辆行驶条件以及燃油品质等众多因素有关。 CO是发动机缸内燃烧在局部缺氧或低温下条件,发生不完全燃烧而产生的产物。发动机空燃比和运载负荷等因素对缸内CO的生产量影响很大。当摩托车在全负荷下运行时,为保证动力性,要求燃油和空气的混合气偏浓(空燃比小于14.7),燃烧过程缺氧,CO生成量较高。当摩托车在低负荷下运行时,燃烧温度相对偏低,也会导致CO生成量增加。当摩托车在中等负荷下运行时,燃烧温度相对较高而油气混合气接近理论空燃比(14.7),燃料燃烧最完全,CO排量最低。 摩托车排放的HC化合物由上百种物种组成,所以也称总碳氢化合物THC,是一种HC混合物。HC主要是由未燃的燃料,以及燃料因高温裂解而产生的各种短链HC,或因部分氧化而产生的醛、酮、醇、酸等各种含氧化合物等组成。HC产生的原因与油气混合不均(如雾化不良)、燃烧组织不良、温度过低、壁面激冷效应及窜机油等因素有关。 NOx是在燃烧的高温、高压条件下,由空气中的氧气和氮气的反应形成的。另外,燃料中含有的氮元素经气缸燃烧后也会产生NOx,但这部分的贡献很小。缸内燃烧过程NOx的生成量主要取决于火焰温度和火焰前锋中是否富氧及高温持续时间的长短等因素有关。高温富氧环境有利于NOx的生成,而反应时间越长生成量越大。摩托车排放的NOx也是一种混合物,主要包括N2O、NO和NO2,从排气管排出的废气中主要是NO。 总的来说,摩托车HC、CO和NOx生成过程和排放量与发动机的空燃比、燃烧温度和燃烧时间等因素有关,而相关因素对三种主要污染物生成量的影响程度不尽相同,如图1所示。摩托车排放机内控制就是通过分析这类因素的分析与研究,找到最佳的排放控制技术途径。 2.2 影响有害废气形成的主要因素 NOx的形成主要取决于反应物氧气和氮气的浓度、反应进行时的温度(主要由火焰高峰温度决定),以及反应进行的时间长短。为减少NOx的生成量,应降低火焰高峰温度,缩短空气在高温停留的时间。显然发动机的燃烧温度越高,热效率也就越高.但排气中的NO的含量也就越大。可见,提高发动机的性能指标与降低发动机的排放指标(减少NO的含量)之间存在着一定的矛盾。凡是能降低燃烧温度,减少火焰前峰中氧的浓度以及缩短高温持续时间的因素,均可减少发动机排气中NO 的含量。如:降低压缩比、推迟点火提前角、降低进气温度、废气再循环和使用浓混合气等。 HC、CO是燃料不完全燃烧的产物。因此,所有影响燃烧过程进行的因素都会对HC、CO的生成和排放产生影响。 点火提前角加大,燃烧预热时间较长、燃烧温度和压力增加,有利于降低CO的生成量。而由于燃烧温度较高、压力较大,NOx的生成量明显增加。另外由于后燃时间较短,在燃烧后期和膨胀过程中,从淬冷壁面和燃烧室缝隙中挥发出来的大量的HC得不到很好的燃烧而导致HC的排放量较大。点火推迟,燃烧温度和压力较低,后燃时间较长。由于燃烧温度较低,NOx生成量相对较小。又因为后燃时间较长,HC的排量较少。也即配气相位对排气污染物的生成也有较大的影响。气门重叠角减小,HC排放量减少,但是,重叠角过小会使发动机的动力性下降。 影响排放的发动机结构因素主要包括压缩比、燃烧室面容比、燃烧室缝隙容积及火花塞位置。压缩比增大,燃烧温度和压力上升,导致NOx的排放上升。同时由于有更多的HC被压缩于壁面的油膜和燃烧室缝隙中,在膨胀过程中将有更多的HC被释放出来。因此,在其他条件相同的条件下,提高压缩比将导致HC排放量上升。随着燃烧室面容比增大,淬冷面积增加,压缩在油膜内的HC的总量增加,导致HC的排放上升。另一方面,由于换热面积增加,有利降低燃烧室温度,从而有利于NOx的降低。若燃烧室缝隙容积过大,则残留在缝隙内的HC量增加,也将导致HC排放量增加。火花塞位置的改变,会对燃烧过程产生影响,进而影响HC、CO和NOx的排放。 发动机的运转条件,如转速、负荷等对污染物排放会产生较大影响。随着发动机转速的增大,燃烧温度急骤上升,从而导致NOx排放量大大增加。燃烧温度升高有利于降低CO的排放量;但由于在高转速时喷油量增大,而换气效率降低,导致油气混合气变浓,从而导致CO排量增加。因此转速对CO的排量的影响相对复杂,要视具体的发动机及其化油器状态而定。 如前所述,随着发动机负荷的增大,一般情况下CO的排放量会上升,从实际的测试结果来看,对于大部分摩托车来讲,高负荷时CO的排量较大。很显然负荷越高,燃烧温度越高,NOx的排放量也越高。而转速和负荷对HC排放的直接影响并不很明显,这与HC的产生机理有关。HC的产生主要与油气混合均匀性及淬冷面积和燃烧室缝隙等因素有关:喷嘴越细、喷油压力越高,越利于燃油雾化;缸内气流滚流及横流强度越大,越有利于均匀混合气的形成,从而越有利于均匀、完全燃烧,也即有利于降低HC的排量。进气温度升高,燃烧温度和燃烧压力也会升高,从而有利于HC和CO排放量的降低,但不利于NOx降低。同样的道理,随着进气压力的升高,HC的排放量下降,NOx上升。排气背压升高,有可能致燃烧过程变坏而导致油耗上升,HC排放量上升。而随着冷却水温度的升高,缸内燃烧温度增大,对降低HC和CO的排放量有利,而对降低NOx的排量不利。 总之,缸内燃烧过程的均匀性、燃烧温度和压力是影响HC、CO和NOx排放量的直接因素。一般来讲,在同样条件下,燃烧温度和压力越高,CO排放量越小而NOx的排放量越大;而燃烧过程越不均匀,HC的排放越大。所有影响燃烧均匀性,影响燃烧温度和压力的因素均会对摩托车污染物的排放量产生影响。另外,HC的排放还与燃油在燃烧室内的残留量有关(如燃烧室缝隙和油膜量等):残留量越大,HC的排放也越大。摩托车排放机内控制技术就是针对这类因素进行优化,从源头上降低三种主要污染物的生成量及排放量。 3 摩托车排放机内控制技术 机内净化技术是指通过改变发动机现有的燃烧状况,从本质上控制和减少污染物的生成。摩托车排放机内控制措施很多,总的来说主要是通过改进、优化进排气系统、燃油喷射系统及点火系统等,达到减轻排放的目的。 3.1 改进发动机结构技术参数 通过对发动机结构参数的优化设计,可达到有效降低污染排放的目的。在实际匹配过程中,可根据发动机原始排放情况采用相应的优化措施。主要技术途径包括:①通过降低发动机压缩比,以降低缸内燃烧温度和压力,从而减少NO 的生成量;②通过减小燃烧室的面容比(面积和容积比),可降低壁面激冷层的厚度,从而达到减少HC的生成量的目的;③通过提高点火提前角的控制精度,使其接近各工况下的最佳值,可改善CO和HC的排放。还可根据实际需要提前或延迟点火,以达到相应的减排目的;④化油器的精度和离散度对摩托车排放至关重要。提高化油器在怠速、中速和全负荷时过量空气系数的调整精度,使其接近最佳值,可改善CO和HC的排放。⑤通过改变气门夹角或气门直径以减少对气体的阻力,提高进气效率,促进油气混合更均匀,使混合气燃烧充分,以达到降低CO和HC排放的目的等。⑥改进强制风冷,降低燃烧温度,以减少NOx的排量。 阅读全文>> |
现代女性已经越来越注重脸面功夫,翻开任何一个MM的化妆包,里面都少不了一些瓶瓶罐罐。可是,让许多女性苦恼的是,自从年过三十,本来应该面若桃花的自己,皮肤上却好像开满了一朵朵的“烂桃花”。其实,只要正确“诊断治疗”,皮肤减龄不是难事! 注意清洁 1、注意清洁 不做“油物” 肤龄廿八——基本上,痘痘就没离开过你的脸,情况最糟时,连背上也长满了暗疮。用过各种粉刺露和除痘膏,却收效甚微,一到夏天更是油光和痘痘在脸上同时作秀! 减龄秘方 使用清爽型或温和型的洁面乳。你可以这样做:1、洁面后换一盆滚烫的热水,放入几朵菊花,利用蒸汽来消炎杀菌、扩张毛孔。2、用蜂蜜加珍珠粉来按摩脸部,既可以疏通毛孔,又能缓解出油现象,还有美白功效。3、不用油脂含量过多的护肤品,戒掉油腻零食,从源头加以控制。4、选择清爽型的毛孔收缩水和草本面膜。 DIY 绿豆、金银花、薏仁有清凉退火的功效,能让肌肤感到清爽,夏天更加适宜。步骤:1、将绿豆、薏仁、白芷等量磨成粉,再混合在一起。2、将粉末加适量的水调成糊状。3、洗净脸后将混合的敷料涂于脸上,敷20分钟洗净。 |
马自达3两厢是一汽马自达以进口方式引入的运动车型,凭借出色的动力性能以及动感饱满时尚的外形赢得了广大消费者的亲睐。近日,记者从知情人士处了解到:随着国外两厢马自达3的更新换代,一汽马自达也将于9月引进这款全新车型。下面就让我们根据笔者得到的谍照,来抢先了解一下这款新车。 这款即将引入国内的全新两厢马自达3的前脸设计,与第二代马自达6极为相似。宽大的前进气格栅边缘微微上翘,犹如一个大大的笑脸。另外,这款车的前雾灯也经过了重新设计,显得非常运动。全新的马自达3两厢版虽然在外观方面与老款相比也有了很大的提升,但作为马自达家族的运动代表,这款车依然秉承了马自达3两厢一贯的运动设计风格,并且保留了老款车型流畅的线条与鲜明车顶线条以及那条强劲有力的腰线。 |
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