保養及駕駛對汽車排放性能的影響

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保養及駕駛對汽車排放性能的影響簡介
    一、汽車排放性能影響因素分析1.汽油機排放性能影響因素分析汽油發動機的排放物主要是CO、HC和NOx。其中CO是燃料燃燒不完全的中間產物,尤其當空燃比小……
保養及駕駛對汽車排放性能的影響正文
    

一、汽車排放性能影響因素分析


1.汽油機排放性能影響因素分析
汽油發動機的排放物主要是CO、HC和NOx。其中CO是燃料燃燒不完全的中間產物,尤其當空燃比小於14.7時,CO的排放量隨混合氣濃度的增大顯著增多。HC的排放有3個來源:缸壁淬冷層、混合氣不完全燃燒產物以及在氣門疊開期間由排氣門逸出的混合氣。在缸內形成的CO和HC,在換氣過程中,有一部分會殘留於缸內,殘餘廢氣中CO、HC的濃度要高於排出氣缸的廢氣中的CO、HC濃度。NOx是高溫富氧的產物,在混合氣稍稀處(空燃比為14.7左右)濃度最高;過稀和過濃混合氣工作時NOx都急劇下降。

2.柴油機排放性能影響因素分析
相對汽油機來講,柴油機過量空氣係數較大(一般Φa>2),但由於混合氣形成和燃燒特點不同,碳煙等微粒污染物遠比汽油機大幾十倍,而NOx的濃度與汽油機大致在同一數量級上,約少50%左右,而HC、CO排放較少。因此柴油發動機的排放物主要是NOx和PM(顆粒物)。其中氮氧化合物、微粒物質是主要的污染物質,對環境污染以及人體健康的危害是極大的。

柴油機氣缸內達到的最高燃燒溫度是決定NOx生成量的最重要因素。NOx排放隨柴油機負荷增大而顯著增加,因為隨負荷增大,可燃混合氣的平均空燃比減小,使最高燃燒溫度提高。NOx排放隨轉速的具體變化規律與燃燒系統特性有密切關係,如缸內渦流強度的變化規律,供氣量和供油量的速度特性等。另外,噴油正時對柴油機燃燒過程有很大影響。柴油機排氣中的PM主要由柴油中含有的碳產生,其生成的條件是高溫和缺氧。由於柴油機混合氣成分不均勻,儘管總體是富氧燃燒,但局部缺氧還是會導致PM的生成。

二、駕駛與排氣污染
駕駛技術是影響有害物質排放的一個重要因素。正確地駕駛操作可以大大降低汽車污染物的排放。據測試證明,不同技術水平的駕駛員在相同使用條件下駕駛相同的汽車,污染物排放量差異很大,見表1。有豐富經驗的駕駛員,在駕駛過程中對換檔、加速減速的時機和強度有充分的了解,車輛運行平穩。而沒有經驗的駕駛員,駕駛時操作時機掌握不好,雖車輛運行不夠平滑,空燃比波動較大,導致加速度和減速度超過排放法規值。

提高汽車駕駛技術水平主要從以下幾個方面進行:

1)起動過程
發動機起動時供給氣缸的混合氣濃度高,尾氣中的CO,HC和PM含量大,特別是起動不成功時,進入氣缸中的汽油沒有燃燒直接排放到大氣中,造成嚴重的HC污染。所以駕駛員應保持點火系、起動系和供油系性能良好,起動時控制好油門和節氣門,爭取一次起動成功。

2)避免超速超載,做好車速控制。
超載運輸使發動機的負荷率幾乎為100%。對於汽油發動機,其全負荷時過量空氣係數低於1,CO、HC和NOx均處於較高的水平。對於高速柴油機,全負荷時過量空氣係數一般在1.2~1.5的範圍內,CO和NOx處於較高水平,併產生大量碳煙。發動機的負荷率與過量空氣係數的關係如圖1。

另外,據理論分析和實驗表明,車輛加速或減速時,尾氣中HC、CO的含量顯著增加。加速時由於發動機溫度的升高還可能引起NOx排放增加,只有在等速行駛時汽車的排污量最低。因此,在道路條件和環境允許的情況下,應保持等速行駛,不要頻繁變換車速。

3)油門運用
對裝備電控燃油噴射系統的發動機而言,空燃比的控制對排放起著決定性的作用。油門踏板直接控制進入氣缸的混合氣濃度,對尾氣排放影響很大。在急踩油門踏板時,燃油供給系向氣缸供給極濃的混合氣,尾氣中的HC、CO、PM將顯著增加。在急松油門踏板時,由於節氣門突然關閉,造成進氣歧管真空度急劇增大,這時附著進氣歧管壁上的油膜會迅速蒸發,進入氣缸,短時間內使混合氣變濃,而後混合氣迅速變稀,造成發動機燃燒條件惡化,工作不穩定,排污量增加。因此,駕駛員開車時應平穩運用油門,不宜急松或急踩油門踏板。

4)水溫保持
避免發動機過冷或過熱。發動機水溫越低,混合氣因溫度低而不能燃燒,主要以HC的形式排出,形成污染,因此,冷車起動時應採取預熱的措施,特別是冬季及嚴寒地區。若發動機過熱,則會使進入氣缸的空氣受熱膨脹,空氣密度降低,導致充氣係數下降,燃油和空氣的混合比例失調,會發生早燃或爆燃現象,從而油耗增加,功率下降,排氣管冒黑煙,產生嚴重的環境污染。


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