汽油机的排放与净化 生成机理

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1．HC的生成机理
HC产生的原因除燃料的不完全燃烧外，缸壁淬冷也是排气中HC的主要来源。由于汽油机中混合气的燃烧是依靠火焰传播进行的，当火焰传播到接近气缸壁面附近时，由于壁面的冷却作用，火焰不能完全传播到缸壁表面，使大约0.5mm 厚度上的混合气烧不着，通常把这层烧不着的混合气叫做淬冷层。淬冷层的厚度随空燃比、气缸内的压力、气体的流动状况而变化。当混合气的空燃比位于浓混合区的某个值的附近，淬冷层的厚度最小，比它更浓或更稀的混合气，都会使淬冷层的厚度增加。气缸内的压力越高、气体流动越活跃，都会使淬冷层变得越薄。另外，活塞顶部与第一道气环之间的空隙、火花塞磁芯周围的空隙等，火焰也不能传播过去。上述淬冷层和气隙中的混合气没有燃烧就随废气排出。在排气初期，靠近排气门附近的那一部分淬冷层中的未燃气体首先“剥离”随尾气排出。在排气后期，活塞把气缸壁面的淬冷层也卷进排气中，使HC的排放浓度大大增加。   
发动机工作时，如果混合气过浓，由于空气不足，燃烧不完全，未燃烧或燃烧过程中生成的HC增多，HC的排放浓度当然增加。而当混合气过稀或缸内废气过多时，则可能引起火焰不充分甚至完全断火，致使排气中的HC浓度显著增加。在正常情况下发动机提供的是可点燃的混合气，火焰传播不完全是在进气管真空度很高的情况下使用发生的，例如怠速或减速时所引起的高度废气稀释所造成，或者是在过渡工况，特别是在暖车及减速时，进入气缸内的混合气很可能是过浓或过稀，以致不能燃烧完全，使HC排放量增加。
    2．CO的生成机理
CO是燃料燃烧的中间产物。排气中CO主要是在局部缺氧或低温下由于烃的不完全燃烧产生的。  
理论上讲，当空燃比值A/F=14.7时，将实现完全反应，生成CO2 和H2 O。而当空气不足时（A/F<14.7）时，则有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。
然而，在实际汽油机中，不仅空气不足时燃烧生成物中有CO，就是在空气充足时，燃烧产物中也含有CO及H2。其原因是由于混合气的形成与分配不均造成的。另外在使用稀混合气时，在高温下，燃烧生成的CO2
和H2O也可能有一小部分发生分解反应而离解反应生成的H2 又会使CO2
还原成CO，所以，在发动机排气中，总会有CO的存在。尽管如此，排气中CO的浓度，基本取决于空燃比。
    3．NOx的生成机理
NOx是空气在燃烧室的高温条件下，由氧和氮的反应所形成的，它和其它废气成份不同，不是来自燃料。发动机所排出的NOx，虽含有少量的NO2，但大部分是NO。排气中的NO在大气中氧化成NO2，通常把NO2和NO统称为NOx
（氮的氧化物）。
在发动机工作中，无论是进行完全燃烧反应，还是不完全燃烧反应，其最初燃烧反应所产生的热必将使空气中的氧分子裂解为氧原子，并与空气中的氮分子发生反应而生成NO和氮原子，而氮原子又与空气中氧分子发生反应生成NO和氧原子，这部分氧原子又可与空气中氮分子重新反应，产生NO。

在这些反应中，燃烧废气温度越高，燃烧后残留的氧气浓度越大，高温持续的时间越长，NOx 的生成量就越多。

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讲得不错,氮的氧化物,一般称为氮氧化合物