第3章 发动机的排放特性 本章主要内容：介绍了汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性。叙述了汽油机和柴油机稳态条件下转速和负荷对各排放污染物浓度的影响及其起动、加减速等瞬态工况下的各排放污染物浓度变化的趋势，并分析了其产生的原因。 发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况(负荷与转速)变化的，各种排气污染物（CO、HC 等）的排放量随发动机运转工况参数如转速n、平均有效压力 pme 等的变化规律，称为发动机的排放特性。在环保法规日益严格的今天，对发动机的排放要求越来越高，掌握了发动机的排放特性，对于我们按照低排放要求正确使用发动机有着重要的指导意义。根据发动机的排放特性，可以找出其运转时排放最严重的工况区，从而为低排放改造指出方向，以适应环保法规的要求。 3.1 发动机的稳态排放特性 3.1.1 汽油机的稳态排放特性 图 3-1、图 3-2 和图 3-3 分别为一台比较有代表性的排量为 2L 的4 气门现代车用进气道电子喷射汽油机的CO、HC 和NOX 稳态排放特性图。各种排放均用比排放量（比排放量指每千瓦小时所排放出的污染物的质量）表示。实际上，发动机有害排放物对大气污染的程度，不仅取决于其排放浓度xi(ppm)，而且还取决于其质量排放量 Gi（g/h），二者之间的关系为： 310iigixVG （3-1） 式中： Vg-排气容积流量(m3/h)； ρ i-污染物的密度(kg/m3)。 图 3-1 汽油机CO 比排放特性 图 3-2 汽油机HC 比排放特性 图 3-3 汽油机NOx比排放特性 对于量调节的汽油机来说，其排气容积流量既与转速有关，也与负荷有关。因此，其污染物排放量的变化规律是不同于污染物浓度的。由图3-1 可见，为了满足三效催化转化器高效率工作的要求，现代车用汽油机在常用的部分负荷区将过量空气系数a 控制在 1.0 左右，所以 CO 的排放较低，而在负荷很小时，为了保证燃烧的稳定，混合气被适当的加浓，从而导致了 CO 的排放略有上升。当工作负荷接近全负荷时，为了使发动机能发出较大的功率和转矩，混合气被显著加浓，从图中可以看到，CO 的比排放量开始急剧升高，而绝对排放浓度和质量则上升更快。 图3-2 表示了车用汽油机未燃 HC 排放量的变化趋势。从图中可见 HC 的变化趋势和 CO比较相似，中等负荷时比排放量较小，大负荷和小负荷时相对增加。但有两个不同之处：一是 HC 在全负荷时其排放没有像 CO 那样显著增加，只是稍有增加，基本和中等负荷时保持 同一水平；二是小负...
