问柴油机燃烧颗粒物的组成极其来源分析

cdpfs（催化颗粒捕集器catalyze diesel particulate filter）：是一个铂催化剂床构成的烟炱过滤器，是将尾气中的no经铂催化剂生成no2，后者与烟炱中的c反应产生co2和n2，以达到减少颗粒物排放的目的。其作用原理如下：no + 1/2 o2 ????no2 no2 + c ????no + co ( 在dpf中)no2 + c ????1/2 n2 + co2 (在dpf中)不管高循环比例的冷却egr系统或者acert是否被使用，所有的发动机生产厂家都宣布他们将引进催化微粒捕捉器（cdpfs）以达到2007年美国的pm标准。scr（选择性催化转化器selective catalytic reduction）：是欧洲国家主要采用的降低排放的方案，此设计的燃料经济性较好，但需要加装尿素装置，体积比较大。其作用原理是：4 no + 4 nh3 + o2 ????4 n2 + 6 h2o no + no2 + 2 nh3 ????2 n2 + 3 h2o 6 no2 + 8 nh3 ????7 n2 + 12 h2o

汽油车和柴油车由于使用油料不同，发动机结构、混合气形成方式和燃烧方式不同，其污染物排放规律也不同。表现在下列几方面：(1)汽油具有很强的挥发性，而柴油很难挥发，因此汽油车污染物中有燃料蒸发排放物，其组分是碳氢化合物(HC)。(2)汽油具有容易与空气混合，且混合后不易分离的特性。汽油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室外进行的(在化油器和(或)进气管)，在点燃之前又经过进气、压缩过程，有相对较长的混合时间，因此汽油与空气可以混合得很均匀，基本不存在局部过浓或过稀和液态油滴的情况，汽油的分子又小，决定了汽油车排放物中颗粒物较少。进入发动机燃烧室的空气与汽油的比例基本控制在理论空燃比附近(所谓理论空燃比是指在理论计算上燃烧1千克的燃料所需要的空气量，对汽油来说通常在14.7左右)，采用火花塞放电点火燃烧，燃烧速度很快;汽油机压缩比低、燃烧最高压力低、最高温度高，燃烧后产物发生高温离解的倾向比较严重，某些死区点不着火或在某些工况下断火，使汽油机排放物中有较多的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)。同时发动机燃烧室内存在很高温，又导致了氮氧化合物(NOx)的产生的排放。因此，汽油车排放的特点是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放量高，而颗粒物排放量低，氮氧化合物(NOx)排放与柴油车基本相同。(3)柴油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室内进行的，柴油高压喷入燃烧室，压缩着火后进行边喷边燃烧的扩散燃烧方式。这种工作方式，决定了柴油与空气的混合是不均匀的，不可避免地存在局部缺氧或局部富氧情况。油料在高温缺氧时，易炭化形成碳烟。柴油车负荷的调节是通过改变喷油量来控制的。柴油车混合气始终处于 比较稀的状态下，也就是说柴油机的燃烧室内始终存在富余的空气。这些富余的空气在高温作用下容易产生氮氧化物(NOx)，而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)则不容易形成。因此，柴油车排放特点是颗粒物和氮氧化物(NOx)排放量多而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放量少。 此外，柴油燃烧后会生成一些有臭味的有机气体，因此，柴油机排放中还有臭味。