汽车尾气排放物中的HC和N0是什么意思?这两样超标是什么原因造成的?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 20:07:43
汽车尾气排放物中的HC和N0是什么意思?这两样超标是什么原因造成的?
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汽车尾气排放物中的HC和N0是什么意思?这两样超标是什么原因造成的?
汽车尾气排放物中的HC和N0是什么意思?这两样超标是什么原因造成的?

汽车尾气排放物中的HC和N0是什么意思?这两样超标是什么原因造成的?

     我来回答一下吧.

你的第一个问题比较简单,HC是指碳氢化合物,NOx(一般我们不说NO而是说NOx)是指氮氧化合物.

你的第二个问题,述说起来很复杂,可以写长篇大论了.需要很长的篇幅回答.因为造成这两项超标的原因很多.但是归结到根源上,可以从它们产生的机理来说明.

影响HC排放的因素.

  (1)HC产生的原因是燃料的不完全燃烧.所以凡是能造成燃烧不完善的因素,都能够造成该成分超标.举几个例子(仅举大家较多接触的汽油机,再说柴油机就讲不完了):

  比如汽油机火花塞间隙烧蚀后变大,造成火花不稳定,导致点火不稳定,造成燃烧不稳定甚至失火(即未点燃),最后HC大量排放导致超标.

  同样的如点火线圈初级部分短路(指一部分线圈短路),造成点火能量下降,那么也造成点火不好,导致燃烧不好,最后HC超标.

  又比如氧传感器失效,那么ecu无法对空燃比进行闭环控制,若偏离出理论混合气浓度的区域,造成燃烧不完全,HC排放超标.

  又比如汽油机的进气压力传感器或进气温度传感器损坏或劣化,导致进气量的测算不准确,ecu进行喷油的计量也因此计算不准.那么在开环工况(瞬态时油膜控制不准),空燃比控制不准,导致混合气偏浓过多,造成HC超标.

又比如水温传感器失效,导致水温燃油修正不准,也会导致空燃比偏离,造成HC排放超标.

又比如活塞环漏气,导致烧机油(机油也是HC),导致HC排放超标.

又比如活塞环漏气,导致压缩压力太低,造成燃烧初始温度低,燃烧缓慢,燃烧不完全,造成HC排放超标.

又比如气门油封失效,导致烧机油(机油也是HC),导致HC排放超标.

  以上仅仅是少数的几个例子.还可以举出许多许多.

  (2)另外,不是燃烧完全了,HC排放就不会超标了.现代汽油机,仅仅靠缸内燃烧完全,仍然是达不到国III排放的(即缸内燃烧排气出来的原始排放是达不到我们现在的排放标准的),必须要加装三元催化器,所以只要三元催化器老化后效率不够,则再完善的燃烧也不能保证HC达标.而三元催化器降低排放(同时降低HC,CO,NOx,三元催化的原理请另外百度一下)的必要条件是将混合气控制在理论空燃比14.7附近一个很小的区域.所以,即使是好的催化器,不对发动机进行精确的空燃比控制也是无济于事.这个控制,是通过加装氧传感器进行空燃比闭环控制达到的.

  (3)那么以上因素都保证了,是不是HC就不超标了?不是的,还有一个因素,就是燃油的泄漏.我们的油箱,不是完全密封的,它需要“呼吸”.油箱压力高则放出气体(含有很多燃油蒸汽,它也是HC),压力低则吸入气体,通过油箱盖子上的阀门控制.否则在高低温时会对油箱造成很大压力,压扁或者胀破油箱.另外随着燃油消耗,油面下降,也需要进入空气来填补消耗的空间.我们现代的汽油机采取了一个措施,即加装碳罐,让活性炭吸附油箱的燃油蒸汽,并通过碳罐阀将之引入进气管烧掉,并保证运行时油箱内压力始终低于外界大气压.来保证燃油蒸发不会造成HC超标.所以如果碳罐失效(碳罐失效会导致汽车停放时燃油蒸汽泄露),或者碳罐电磁阀失效,也会导致燃油蒸汽从油箱盖泄漏出去,导致HC排放超标.

 

  4.影响NOx的因素.

  NOx的生产机理,是内燃机缸内的高温,在一千多度的缸内环境中,空气中的氮会和氧气反应生成NO,由于NO极易被继续氧化生成NO2,排放出来的是NO和NO2的混合物,所以我们把它们统称为NOx排放.缸内温度越高,氧气越充足,则NOx生成越多.一般我们简称为“高温”,“富氧”两个因素造成NOx增多.

  在缸内,我们没有特别好的办法来降低NOx.如果我们采用降低燃烧温度的办法来降低NOx,因为内燃机做功需要高温,温度低则热功的转化效率也低(参见卡诺循环效率),所以在缸内降低燃烧温度改善NOx的办法都会降低内燃机的功率和效率.

  如果采用浓混合气,减少氧气的办法来降低NOx生成,则又使HC生成增多,HC排放超标,还浪费燃料.

  因此现代的汽油机,主要是依靠后处理,即加装三元催化器来降低NOx排放.那么影响到三元催化器效率的因素,都会导致NOx排放的超标.这里就不展开叙述了.

  如果再分析柴油机,虽然柴油机HC和NOx的化学生成根源和汽油机是相似的,但柴油机的燃烧和控制机制和汽油机完全不同,不能通过加装三元催化器来降低排放,因此需要另外再展开更多的讨论(比汽油机复杂),所以也不这里叙述了.

 

  5.对于现在更高的国四排放标准来说,即使你的车没毛病,加了不达标的汽油,也还是会超标的.现在我们国家也只有北京上海等大城市能够提供国四达标的汽油.也不是100%达到.所以在其它小城市,很多国四的车辆,其实也不可能达到国四的排放.因此,排放不仅仅只和你的车相关.

    排放是个大问题,有无数科技人员和政府部门以及企业都在为之努力.包括全球的许多国家,许多高校,许多研究部门,许多政府部门和许多大大小小的企业.其实也包括我们每一个人.对于更高的排放标准,即使我们的环境背景气氛都达不到,比如我们都关心的PM2.5(包含在柴油机的颗粒物排放指标中),因此需要我们每个人都为之努力!

 

  本来想只写简单些的,没想到还是写了不少,但是对于你的问题来说,这个回答并不完善,只起到一个引子的作用(因为你问的问题太大了).只是希望对你有所帮助.