柴油機是通過把柴油高壓噴入已壓縮到溫度很高的空氣中迅速混合、自燃而工作。油氣混合氣體不像汽油那么均勻,總有部分燃料不能完全燃燒,隨著著尾氣被排入大氣中。在英國,人們懷疑空氣污染是導(dǎo)致成千上萬人死亡的罪魁禍?zhǔn)祝裼桶l(fā)動機就是主要污染源(但這個結(jié)論尚未得到有效數(shù)據(jù)證實)。
不過,在柴油發(fā)動機的尾氣中,的確是有一些對人體有害的成分。它們到底是什么呢?
微粒。微粒是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物,又俗稱PM,可致癌。微粒中含有炭煙粒子和碳氫化合物組成,其中碳氫化合物可通過溶解或加熱分解成可溶性有機成分。炭煙粒子主要在高溫缺氧環(huán)境下且生成的過程較為復(fù)雜。當(dāng)混合氣濃度有增加至一定程度后,微粒的排放隨著濃度增加而快速增加。
氮氧化物(NOx)。氮氧化物主要是在高溫富氧,相對有較充裕反應(yīng)時間的條件下生成。當(dāng)混合氣濃度過高,氧氣濃度決定氮氧化物的生成量;當(dāng)混合氣濃度過稀時,溫度越高氮氧化物生成越多。因此,柴油機多數(shù)時間屬于混合氣過稀,溫度過高,容易生成氮氧化物氮氧化物。氮氧化物是柴油機尾氣控制的重點,同樣也是汽油機排放控制重點。他們之間在同一個數(shù)量等級上。
一氧化碳(CO)。一氧化碳是不完全燃燒的產(chǎn)物,柴油機是過量空氣燃燒,產(chǎn)生的一氧化碳有足夠的空氣在膨脹做功過程中氧化為二氧化碳,因此柴油機尾氣中的一氧化碳一氧化碳含量很低,幾乎可以忽略不計。
碳氫化合物(HC)。柴油機尾氣中的碳氫化合物主要是混合氣過稀的情況下產(chǎn)生,特別在低負荷時,同時冷啟動燃燒室溫度過低,反應(yīng)不能及時進行,碳氫化合物排放相對較大。但事實上,碳氫化合物排放量比汽油機還是少些。
白煙與藍煙。在柴油機冷啟動或低負荷下暖機的過程中,特別是寒冷天氣下,較為容易產(chǎn)生白煙與藍煙。由于燃燒室溫度低,燃油不能完全蒸發(fā)燃燒,未燃燒或部分氧化的燃油一液態(tài)微粒的形式排出,冷凝而成白煙與藍煙。白煙與藍煙之間沒有嚴(yán)格意義劃分,只是微粒直徑不同(白煙微粒直徑要比藍煙大)而對光線反射不同,從而產(chǎn)生不同的顏色。一般白煙在柴油機暖機過程中逐漸變?yōu)樗{煙,再變?yōu)闊o色煙。
作者:佚名 來源:中國石油新聞中心