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1、周四内燃机课堂测试 15道题，老师选其中5道，我已经搜集了10道的答案，还有 5 道没找到，希望大家一起找一找，共同分享。1.内燃机CO、HC、NOX排放物对环境和人体的危害作用是什么？它们的危害性各自有何特殊性。（1）CO:与血红蛋白的结合生成拨基血红蛋白，相对减少了氧血红蛋白，损害血红蛋白对人体组织的供氧能力，危 害极大。（2） HC：烷炷对人体健康无直接影响。烯炷经代谢后变成对基因有毒的环氧衍生物，是造成光化学烟雾 因素之一。芳香烃对血液，肝脏和神经系统有害。多环芳香烃及其衍生物有致癌作用。醛类对眼黏膜，呼吸道和血 液有害。（3） NOx： NO 本身毒性不大，但在大气中氧化成 NO2
2、后，被人体吸入后与水结合成硝酸，引起咳嗽哮 喘肺气肿和心肌损伤。NOx是形成光化学烟雾因素之一。2点燃式与压燃式内燃机之间在CO、HC和NOx生成机理方面有何异同？（1） CO：点燃机主要是怠速加浓、加速加浓、加速加浓及全负荷时功率混合气偏浓时生成较多CO。压燃机是由 于混合气混合不均，燃烧室中局部缺氧或e a过大，燃烧室温度过低而产生较多COo（2） HC：点燃机生成HC与 壁面淬熄，狭隙效应，润滑油膜的吸附和解吸，燃烧室中沉积物有关。柴油机生成HC主要是喷柱的外围形成过稀 的混合气，使燃料始终不能完全燃烧，另外，压力室容积对排放影响较大。（3） NOx：都是高温富氧下的产物， 点燃机是在a
3、从0.9增加时，氧分压增大效应大于温度下降效果而使NOx排放增大，在a=1.1时出现峰值，压 燃机是随负荷增大时，平均空燃比a减小而温度升高时，NOx排放增加。点燃机中推迟点火与压燃机中推迟喷油 均可降低NOx排放。3针对NOx排放优化点火和喷油点火和喷油定时，要对燃烧系统进行怎样的调整和改进？答：点火与喷油正时后，对燃烧系统的调整应是优化燃烧过程，加速燃烧，使燃烧更完全。对汽油机，可采用更紧 凑的半球形，帐篷形燃烧室，用较大的行程缸径比S/D和多气门结构与火花塞中置。对柴油机，直喷式燃烧室可增 大燃烧室的有效容积比，用长行程、低转速柴油机，另外，可适当提高压缩比和加强缸内气流湍运动。4.柴油
4、机碳烟排放与颗粒物排放之间有什么关系？柴油机的微粒（Particulate Matter，缩写PM）。柴油机PM的组成取决于运转工况，尤其是排气温度。当排气温度 超过约500摄氏度时，PM基本上是碳质微球的聚集体，一般称为碳烟（Dry Soot,缩写DS）。当排气温度较低时， 碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机可溶成分（Soluable Organic Fraction,缩写SOF）。柴油机排气中DS主 要由柴油中含有的碳产生，其生成的条件是高温和缺氧。由于柴油机混合气成分不均匀，尽管总体是富氧燃烧，但 局部缺氧还是会导致DS的生成。炷分子在高温缺氧的条件下发生部分氧化和热裂解，生成各种不饱
5、和炷类，如乙 烯、乙烘及其他较高阶的同系物和多环芳炷。它们不断脫氢，聚合成以碳为主的直径2nm左右的碳烟晶核。气相的 烃和其他物质在这个晶核表面的凝聚，以及晶核相互碰撞发生聚集，使碳烟粒子增大，成为直径2030的碳烟基元。 最后，碳烟基元经聚集作用堆积成粒度1微米以下的链状或团絮状的聚集物。5如何缓解柴油机颗粒物与NOx排放之间的矛盾关系？答：（1）增压的同时采取推迟喷油措施，增压可降低PM,推迟喷油又防止NOx排放增加。（2）优化喷油规律， 初期用低喷油速率以抑制NOx的生成，喷油中期急速喷油，加速扩散燃烧，防止DS大量生成。（3）用低排放喷 油器，合理安装喷油器，使每束油雾获得相同的与空气
6、混合的条件，使燃料混合均匀，则PM和NOx均减少。（4） 提高喷油压力，改善喷雾质量，也可使燃料与空气混合较好。（5）气流组织与多气门技术，使燃料与空气混合更 均匀。（6）适当提高压缩比与推迟喷油相配合。6合理应用三效催化转化器的前提是什么？请分析催化转化器对汽油机怠速排放的效果？答：（1）前提：空燃比在理论空燃比附近变化。（2）汽油机怠速时，混合气偏浓，CO和HC排放较高，而此时三 效催化剂对CO和HC的转化效率较低，而对NOx转化一直较高，所以此时效果很差。7柴油机排气颗粒物捕集器的技术关键是什么？试评价其发展和应用前景。 答：技术关键：简便可靠的DPF再生。发展：早期脱机再生一正在开发的
7、有热再生和催化再生。应用前景：催化再 生中的连续再生捕集器(CRT )已在实际试用中有很好的效果和应用前景。8. 内燃机的哪些排放物不是出自排气管？需要采取什么样排放控制措施？9. 柴油机排气微粒捕集器的滤芯和催化转化器的蜂窝载体有何差异？10. 将单点喷射汽油机改为缸内直喷汽油机后，应在排放技术方面做何调整？11. 阐述 NOx 的生成机理和其对环境和人体的危害作用。NOx:都是高温富氧下的产物，点燃机是在a从0.9增加时，氧分压增大效应大于温度下降效果而使NOx排放增 大，在a=l.l时出现峰值，压燃机是随负荷增大时，平均空燃HA减小而温度升高时，NOx排放增加。点燃机中 推迟点火与压燃机
8、中推迟喷油均可降低NOx排放。NO 本身毒性不大，但在大气中氧化成 NO2 后，被人体吸入后与水结合成硝酸，引起咳嗽哮喘肺气肿和心肌损伤。 NOx是形成光化学烟雾因素之一。12. 汽油机采用稀薄燃烧技术对各排放物的排放量有哪些影响？13. EGR降低内燃机NOx排放的原理是什么？增压柴油机采用EGR系统应采取哪些重要的措施？答：采用EGR时可以使柴油机NOx排放降低，其原因除了由于大量惰性气体阻碍了燃烧的快速进行以及混合气的 比热容增大使燃烧温度降低之外，EGR对进气加热和稀释造成的实际过量空气系数下降也是重要原因。EGR能将 部分废气引入进气管道，与新鲜空气混合进入柴油机的燃烧室，降低了混合
9、气燃烧后的最高温度，稀释了混合气中 的O2浓度，从而抑制了 NOx的生成，有效降低了 NOx的排放。通常可以采取以下措施来解决：用节流阀对进气进行节流，它可降低柴油机前的进气压力，可使EGR率大为提高；但会增加柴油机的泵气损失， 降低发动机的经济性。在进气系统中装一个文丘里管，他可以提高EGR的有效压差，从而扩大EGR率的可调范 围。由于文丘里管喉口下游可得到部分的恢复，压力损失可以减小。调节文丘里管的旁通阀可改变EGR的有效压 差。用专门的EGR泵，用泵强制进行EGR,具有最大的灵活性。但由于泵的流量要求很大，机械驱动泵显然过 于庞大昂贵。用可变喷嘴增压器(VNT)，它可能为实现增压柴油机的
10、有效EGR开辟一个新途径。前面已经提 到，用普通涡轮增压器实现足够的EGR有困难。试验表明：用普通的涡轮增压器时，只能在部分负荷下火的10% 左右的 EGR 率；用可变喷嘴涡轮增压器时，柴油机大负荷时可以通过减小涡轮喷嘴流通面积来提高排气压力，进 而增大大负荷领域的EGR率。14. 如何提高三效催化转化器的污染物转化效率？(1) R=14.7时(a =1)，CO、HC、NOX的转化率达90%以上，应严格控制空燃比。(2) 最佳工作温度350700C,大于1000时涂层烧结破坏。点火过迟、错乱、缺火和急减速，都会使排温过高， 影响催化器的性能和寿命。(3) 禁用含铅汽油，铅化物堵塞蜂窝孔，侵蚀贵金属涂层，影响催化器的性能和寿命。(4) 一次性使用，不必维护。15. 简述柴油机的机内排放控制技术。(答案不详细) 燃烧室设计、喷油规律改进、进排气系统、增压技术、废气再循环、高压喷射、均质压燃技术
