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柴油机的排放与控制
第一节 柴油机的废气排放及生成机理的认知
柴油发电机组中， 柴油机的废气排放是造成环境污染的重要来源， % （%的N2、10%勺CQ 8%勺水蒸汽和6%勺Q） 对人类无害，即直径在 〜500卩m,包括气溶胶、烟、尘、雾和碳烟。可表示为
PM(particulate matter) 或 PT(particulate), 柴油机微粒的直径大 〜10卩m范围内,其中对人体和环境危害最大的直径在
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a m以下的微粒， ,它悬浮在空中1〜2m高的空间，容易 被人体吸入，对人体危害最大，也是造成能见度差的原因，近年来随着 油气混合过程的改善和高压喷油技术的采用，微粒的排放量有明显的 下降，。
柴油机微粒是由三部分组成，即干碳烟（DS）,可溶性有机物（SOF）和硫 酸盐。其中,SOF又可根据来源不同分为未燃燃料和未燃润滑油，两者 所占的比重因具体所用的柴油机的不同而有差异 ，一般可认为大致相 等。按微粒化学成分分类，把SOF可分为碱类，酸类、烷烃类、芳香烃 类、不稳定类和其它不溶类。
近年来，由于采用了许多有效的措施，使柴油机的碳烟排放有了很大 的降低，即DS的排放量有了明显的降低，另外，采用了低硫柴油，硫酸 盐的排放量也降低，尽管SOF的排放量基本未变，但它的比例却增加 了。微粒中成分并不是一层不变的，它会随着发动机的型号、运行工 况、技术水平、以及油品特性等因素的不同而变化。
三、其它废气成分的生成机理
1. 硫氧化物（SQ）的生成机理。SQ生成是由于燃油中所含硫分燃烧后 的产物，当缸壁温度低于水蒸汽露点则燃烧中生成的汽态水液化并与 SQ形成亚硫酸和硫酸，对金属造成腐蚀。
2. 碳氢化合物（HC）的生成机理。HC是一个总称，主要成分为裂解的碳
氧化合物及少量的氧化中间产物在火焰传播中断时形成的物质。 所以
混合不良、负荷过低、喷油过迟都将使 HC增多。对于四冲程发动机 而言,缸壁激冷和燃料不完全燃烧是 HC的主要来源。
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一般柴油机中产生的HC的主要原因，是混合不均匀，以及在燃烧过程 后期低速离开喷油器的燃油混合及燃烧不良所致。
3. 一氧化碳(CO)的生成机理。当燃料在空气供给不充足的条件下燃烧
时,便产生不完全燃烧而生成一氧化碳(CO)，此外若燃烧后的温度很 高,会使已经形成的二氧化碳(CC2 )分解成一氧化碳(CO)和氧气(02),
在①＞1稀混合气工况时，理论上不应该有CC产生,但是实际燃烧过程 中,由于混合不均匀，造成局部地区①＜1条件成立，由于局部燃烧不完 全而产生C0或者已形成的CO和H0在高温时吸热产生热离解反 应，由此产生CO另外，在排气过程中，未燃碳氢化合物HC的不完全氧 化,也会产生部分CO
4. 臭气的生成机理。汽车排气中的臭气含有多种成分物质，除Q和NO 外,主要还有甲醛和丙烯醛等燃料不完全燃烧或中间裂解产物。
第二节 柴油机废气排放的影响因素
一、 NO
当柴油机的温度愈高，N2和O2的浓度就愈大，则NO的生成率愈高， 由此可知，影响NO生成率最主要的因素有3个：温度、时间、及喷 油角度。