对燃油蒸发控制装置的探析

一、前言 汽油车除排放的尾气会污染大气外,它的燃油箱等燃料供给系统产生的汽油蒸气(主要成份为HC)如果直接向外排放,也会污染大气。汽车排放的污染物主要有CO、HC、NOx等,这些污染物分别由汽车的排气管、曲轴箱和燃油系统排出。它们在整车污染物的排放中占有较大的比例(参见表1)。 根据有关资料统计,每千辆汽车每天排出CO约50～150kg,HC约200～400kg,NOx约50～150kg。平均每燃烧1t燃油生成的有害物质达40～70kg。这些有害物质排     

柴油轿车燃用煤基F-T合成燃料的瞬态工况排放特性

依据GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环,对满足国Ⅳ排放标准的国产柴油轿车分别燃用国Ⅱ柴油(简称为F-T0);混合比例为10%(90%为国Ⅱ柴油,10%为煤基F-T合成燃料,体积比,简称为F-T10)的国Ⅱ柴油-煤基F-T合成燃料混合燃料的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量瞬态排放属性进行了研究。结果表明,GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环中,该车燃用F-T0与F-T10加速工况的HC、CO、NOx和CO2排放较高;随着车速的增加,该车燃用F-T0与F-T10的CO排放降低,CO2和NOx排放增加,HC排放呈先增加后下降再增加的变化趋势,核模态颗粒数量排放呈先增加后下降的变化趋势,积聚态颗粒数量排放呈先下降后升高再下降的变化趋势;随着车辆加速度的增加,该车燃用F-T0与F-T10的HC、CO、NOx和CO2排放增加;F-T0与F-T10怠速和匀速工况的核模态、积聚态颗粒数量排放较低;F-T0加速工况的核模态颗粒数量较高,F-T10低速加速及高速减速工况的核模态颗粒数量较高;F-T0与F-T10减速工况的积聚态颗粒数量排放较高;煤基F-T合成燃料可有效降低该柴油轿车的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量排放。     

The Modal Emission Characteristics of a Diesel Car Fueled with Diesel and Alternative Fuels

对国产某柴油轿车分别燃用国Ⅱ柴油、沪Ⅳ柴油、B10、G10和C10等5种燃料时的排放进行了试验研究,分析了其按GB18352.3-2005 Ⅰ型循环测试时HC、CO、NOx和CO2的模态排放特性.结果表明,与国Ⅱ柴油相比,燃用B10、C10、G10和沪Ⅳ柴油时的HC、CO、NOx和CO2排放都较低;在GB18352.3-2005 Ⅰ型测试循环中,HC排放主要集中在市区循环;CO排放主要集中在市区冷态循环;而NOx和CO2排放则主要集中于市郊循环;在加速阶段,HC、NOx和CO2排放均增加.     

汽车污染排放物的测量

汽车排放的污染物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)及炭烟等。在相同工况下汽油机排放的CO、HC和NOx的排放量比柴油机大，因此目前国家标准中对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。而柴油机由于其燃烧时混合气形成的时间非常短，在空气不足或混合气不均匀的情况下主要是产生炭烟污染，因此排放标准中主要限制柴油机排气的烟度。     

柴油替代燃料乘用车实际道路气态物排放特性

采用Horiba OBS-2200便携排放测试仪对一辆柴油乘用车进行实际道路车载排放测试,研究其燃用国Ⅳ柴油(D100)及其与10%其它替代燃料的混合燃料,包括生物柴油(B10)、煤制油(C10)、天然气制油(G10)和丁醇(Bu10)时在不同车速和加速度下的CO、THC、NOx和CO2排放特性。结果表明:与纯柴油相比,1车速高于20km/h时,混合燃料的CO排放有不同程度的下降;Bu10的THC排放增加16.3%;中低车速时Bu10的NOx的排放较低,高车速时Bu10、B10的NOx排放高10%左右;2中低车速(20～50km/h)加速时,混合燃料的NOx排放都有不同程度的降低,减速时,B10、C10的NOx排放略有升高;3高车速(80～110km/h)时,Bu10的THC排放较高;B10、Bu10的NOx排放在加速时升高20%～30%,减速时略有降低。     

柴油轿车模态排放特性研究

对装载柴油机的轿车模态排放特性进行了试验研究,分析了柴油轿车NEDC循环HC、CO、NOx和CO2的模态排放特性.结果表明,在NEDC循环中,ECE城区行驶循环第1个循环的HC和CO排放量较高,分别占NEDC循环HC和CO总排放量的60%和89%;EUDC循环排放的NOx和CO2排放量较高,分别占NEDC循环NOx和CO2总排放量的52%和47.7%.     

轻型车燃用生物柴油瞬态工况排放特性的研究

通过对轻型车燃用生物柴油和0#柴油尾气排放的测量和分析,研究瞬态工况有害排放物模态特性。试验结果表明,与0#柴油相比,轻型车燃用生物柴油可显著改善冷启动过程的HC和CO排放,其HC、CO和PM比排放分别降低76．9％、45．7％和52．8％,但NOx比排放增加5．8％。燃料在燃烧转变为CO2和H2O释放出化学能的同时也将空气中的N2氧化成NOx,因而可用NOx／CO2来描述NOx排放随运行工况的变化规律。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究

在1台电控高压共轨柴油机和装有该型号发动机的轿车上,进行不同掺混比生物柴油—柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷炭烟排放基本相同,大负荷炭烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和炭烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

城市在用汽车排放污染物测量现状分析

在我国大中型城市,特别是在北京、上海、广州等地,汽车尾气排放己成为主要的大气污染源。在北京市大气污染物排放总量中,平均有83%的CO,74%的HC以及41%的NOx是由汽车尾气排放形成的。机动车尾气污染已逐渐上升为我国许多大城市主要的大气污染。     

在用汽车排放污染的防治

汽车排放污染物主要由一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化物(NOx),固体微粒及少量的二氧化硫(SO2)和其它一些有害物质组成。上述污染物中CO、末燃烧的HC、NOx和铅化合物炭烟等,主要来自汽车尾气排放,少部分来自曲轴箱泄漏。其中HC还来自汽油车油箱和化油器中汽油的蒸发与滴漏。     

进气温度和燃料辛烷值对HCCI发动机排放的影响

对不同的进气温度、燃料辛烷值和燃空当量比对均质压燃(HCCI)发动机的排放特性进行了研究。研究结果表明,随着进气温度的提高和燃空当量比的增大,HC和CO排放逐步减少,而NOx排放一直较低;低进气温度下,燃料的辛烷值对HCCI发动机的排放影响较大,辛烷值越大,HC和CO排放量越大,NOx排放值突增拐点的燃空当量比越大;高进气温度下,燃料辛烷值对HC和CO排放的影响很小,燃空当量比对NOx排放值出现拐点的影响作用基本消失。     

甲醇/汽油混合燃料在汽油机上的应用性能研究

研究了甲醇/汽油混合燃料在动力性、经济性、排放性等方面的规律.对汽油车用6102发动机进行了甲醇燃料排气污染物测试台架实验,并与汽油燃料的污染物排放进行了比较,CO、CO2、NOx、HC等常规排放污染物的排放量大大减少.     

柴油轿车燃用煤制油的排放特性

对帕萨特柴油轿车分别燃用沪四柴油和煤制油的排放特性进行了试验研究。结果表明,与沪四柴油比较,该柴油轿车燃用CTL的CO、NOx、C+NOx、PM和CO2排放分别降低39.3%、6.2%、6.4%、32.7%和2.5%;GB18352.3—2005Ⅰ型试验循环中,该柴油轿车城区循环的CO排放较高,在城郊循环的NOx、HC+NOx和PM排放较高,城区循环和城郊循环的CO2排放相当。     

关于汽车的排放与净化

我国2001年颁布了新的汽车排放标准,规定2007年达到欧洲3号标准,2010年将与欧洲标准同步接轨。我国的大气污染中,汽车排放污染占有相当比重。据资料介绍,大气中所含CO的75%、HC和NOx的50%来源汽车的排放,所以我国对汽车排放的要求越来越严。现将汽车排放与净化的相关知识介绍如下。     

废气再循环对天然气发动机性能影响研究

利用1台增压中冷天然气发动机,在2 840 r/min,75%和50%负荷、过量空气系数a为1.1~1.3稀混合气条件下研究了EGR对天然气发动机性能影响。结果表明:不同负荷和a下,随着EGR增加,NOx排放迅速降低,与单纯采用空气稀释相比,稀混合气加EGR联合稀释的方式更具降低NOx排放的潜力,75%负荷、a=1.3发动机达到稳定运行界限时(循环变动系数为10%)NOx排放降低到0.3 g/(kW.h),而单纯采用空气稀释时只能降低到1.92 g/(kW.h);当EGR率小于10%时,随着EGR增加,HC和CO排放缓慢增加,有效热效率缓慢下降,当EGR率超过10%后,HC,CO排放增加和有效热效率下降的速度都加快。小负荷时产生的NOx排放较少,且达到相同NOx排放目标值时所需的EGR量也较少,但是会产生较高的HC和CO排放及较低的热效率。     

进气掺氢与富氧燃烧对汽油机性能影响的试验研究

在JL3G10汽油机的基础上,搭建了发动机台架以进行掺氢富氧条件下的台架试验。利用该台架分别对不同进气含氧量(体积比),不同进气掺氢比以及富氧掺氢时汽油机的动力性与排放进行了试验研究。研究表明:相比原机,进气含氧量为25%时汽油机功率与扭矩提高了20.7%,HC排放减少36%,CO排放减少10.6%,但NOx排放增加了149.6%;2%进气掺氢比下的HC排放相比原机降低31.2%,CO排放降低46.1%,NOx排放则增加12.6%;富氧掺氢(氢氧体积比为2∶1)时,掺混比例为5.06%的汽油机较原机在动力性与排放上均有提升。     

柴油机燃用乙二醇二甲醚—柴油混合燃料的排放试验研究

将乙二醇二甲醚作为一种含氧燃料,与柴油混合配制出不同比例的混合燃料,在1台单缸直喷式柴油机上进行排放对比试验,研究了在柴油中添加乙二醇二甲醚降低柴油机排放的机理,并分析了排放随发动机负荷变化的规律。研究结果表明,在柴油中添加体积分数为10%~20%的乙二醇二甲醚,可使柴油机热效率明显提高,燃烧持续期缩短,在中高负荷条件下,炭烟和CO排放大幅度降低,NOx排放稍有下降,HC排放基本不变。     

生物柴油应用试验研究

利用B100(纯生物柴油)、B50(50%体积生物柴油和柴油混合)、B20(20%体积生物柴油和柴油混合)等燃料分别对2辆配置了增压中冷车用直喷式柴油机的大客车进行了发动机排放特性试验和整车道路试验。试验结果表明,B100、B50和B20燃料均可以有效降低HC、CO、PM和烟度排放,但动力性下降、油耗率上升、NOx排放有明显增加;燃用B20燃料可以保证在降低排放的同时动力性、耗油率变化不大,因此该种掺烧方式比较适宜。     

电喷高压共轨柴油机燃用生物柴油性能研究

通过实验研究了燃用生物柴油对电喷高压共轨柴油机的动力性、经济性和排放性的影响。结果表明,生物柴油B100和B20均可以有效降低PM、HC、CO和烟度排放,但是动力性下降、油耗率上升、NOx排放有明显增加;与柴油相比生物柴油B100的PM和DS(干碳烟)排放分别降低50%～70%、80%～85%,B20的PM和DS排放分别降低25%～35%、30%～40%。生物柴油B100和B20的NOx排放相比柴油上升5%～20%。     

在用汽车排放污染的防治

汽车排放污染物主要由一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化物(NOx),固体微粒及少量的二氧化硫(SO2)和其它一些有害物质组成.上述污染物中CO、末燃烧的HC、NOx和铅化合物炭烟等,主要来自汽车尾气排放,少部分来自曲轴箱泄漏.其中HC还来自汽油车油箱和化油器中汽油的蒸发与滴漏.