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1943年：美国洛杉矶市出现光化学烟雾（photo-chemical smog）
1952年：：
HC ＋ NO2 →→ O3 ＋ PAN（过氧酰基硝酸盐）
1966年：加州实行世界上第一种“汽车排放法规” （7工况）
1968年：曰本实行“大气污染防止法” （怠速检测CO）
1970年：欧洲开始实行排放法规 （怠速检测CO、HC）
1984年：中国实行排放法规 （汽油车怠速CO、HC 、柴油车自由加速烟度）
1999年：北京实行国Ⅰ法规
：全国实行欧Ⅰ法规（与欧洲相差8年）
：北京实行国Ⅳ法规，实现了国际接轨
: 全国实行国Ⅳ法规（汽油车）
序言—排气污染及其防治的历程
第9章 有害排放物的生成与控制
第9章 有害排放物的生成与控制
有害排放物的生成机理与影响原因
排放法规及测试措施
汽油机的机内净化技术
柴油机的机内净化技术
汽油机排气后处理技术
柴油机排气后处理技术
第9章 有害排放物的生成与控制
有害排放物的种类与危害
法规限制成分： CO、HC、NOx、颗粒物（针对汽油车和柴油车）
其他有害成分： 硫化物SOx、铅化合物、醛类、苯类、丁二烯、柴油机排气臭味·····等，也称为非常规排放物。
有害排放物的生成机理与影响原因
评估指标和单位
分类
定义
单位
备注
浓度排放量
体积分数
质量浓度
10－6、10－9
％ 、mg/m3
仪表给值
环境监测
质量排放量
单位时间质量排放量
单位测试循环质量排放量
g/h
g/测试循环
循环工况测试
比排放量
单位功率单位时间排放量
单位运转里程质量排放量
g/()
g/km
发动机测试
整车工况测试
ppm
有害排放物的生成机理
1）Thermal NO
2）Prompt NO
3）Fuel NO
NO生成途径
1、NOx = NO+NO2+N2O
燃烧中重要生成NO，少许NO2
1） Thermal NO
Extended Zeldovich Reaction (1946~1973)
( O2 2O )
O ＋ N2 NO + N △H＝75 Kcal·mol－1 (1)
N ＋ O2 NO + O △H＝－ Kcal·mol－1 (2)
N ＋ OH NO + H △H＝ Kcal·mol－1 (3)
生成条件：
T>1800K（1、3式均为强烈的吸热反应）
Φa＞，氧化气氛
已燃气体区域（火焰前锋面后）
控制反应
2） Prompt NO
Fenimore. C P， 1971年
（CnH2n CH、CH2 ）
CH ＋ N2 HCN + N △H＝ Kcal·mol－1 (4)
CH2 ＋ N2 HCN + NH
由HCN CN NO
由N经式（2）、（3） NO
由NH N NO
生成条件：
相对低温
φa< ，～，还原气氛
燃烧中的气体 （火焰前锋面上）
3）Fuel NO
燃料中的氮化合物
HCN、CN、NH2、NH
NO
生成条件：
低温，不不小于1800K，700～900K时有很高生成速率；
φa影响不明显，φa≥，NO生成速率几乎不变；
随燃料含氮量的增长，NO几乎直线上升。
影响NOx生成的三要素
温度 —— T↑，则NO平衡浓度↑ ，NO生成速率↑， 则NO ↑（其中，生成速率影响最大）
氧浓度 —— 温度一定期，氧浓度↑，则NO ↑
反应时间 ——
如图所示（甲烷CH4火焰），
相对CO、H2O等，NO
反应较慢，因此在实际
发动机燃烧结束时尚达
不到平衡浓度
反应时间（S）
热NO 是内燃机燃烧中的NOx重要来源
汽油机中NO生成过程例：
A点：较早燃烧达高温（图b，Xb=0）；
受绝热压缩，温度深入提高； 高温及长时间 NO↑。
B点： 相反（图b，Xb=1）
冻结：导致在化学平衡浓度和实际浓度之间出现差异（图c），保持较高浓度排出。
A
B
火花塞
曲柄转角（CA）
平衡浓度
实际浓度