影響汽車尾氣檢測數(shù)據(jù)的因素分析

本文格式為Word版，下載可任意編輯——影響汽車尾氣檢測數(shù)據(jù)的因素分析近幾年，大氣污染問題受到大家的廣泛關(guān)注，特別是汽車尾氣的污染問題，成為關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，對汽車尾氣排放主要影響因素的研究，在我國尾氣排放控制策略的制定方面有著重大意義。影響汽車排放污染物的主要因素好多也很繁雜，有汽車的內(nèi)部因素產(chǎn)生的影響，但這些排放物都是化學(xué)反應(yīng)燃燒的產(chǎn)物，主要的影響因素空燃比（AF）、點(diǎn)火提前角（θ）等。其次是環(huán)境因素對檢測結(jié)果的影響。

1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)自身內(nèi)部因素的影響

1.1空燃比

空燃比是混合氣中空氣與燃料質(zhì)量之比，尋常用AF表示。使1kg汽油完全燃燒按化學(xué)當(dāng)量計(jì)算需要14.7kg空氣，空燃比等于14.7，稱為理論空燃比；燃燒1kg燃料實(shí)際供給的空氣量與理論空氣量之比稱為過量空氣系數(shù)。

空燃比支配著發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排氣清潔性，是發(fā)動(dòng)最重要的控制參數(shù)。當(dāng)實(shí)際空燃比比理論空燃比稍小時(shí)（AF=13.5～14），燃燒火焰的溫度最高。燃燒速度最大時(shí)的空燃比比火焰溫度最高時(shí)的空燃比更小一點(diǎn)（AF=12～13）。燃燒速度越快，燃燒壓力越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率越大，因此AF=12～13的稍大的空燃比被稱為功率空燃比。但是，燃油消耗率最低時(shí)的空燃比要比理論空燃比稍大，AF=16左右，這種稍大的空燃比稱為經(jīng)濟(jì)空燃比。

混和氣越濃，由于空氣不足，燃燒不完全，NOx排放不多，但HC、CO的排放增多；混和氣越稀，燃燒完全，HC、CO的排放減少，但NOx增加好多。供給更稀的混和氣時(shí)，隨著燃燒速度的下降，簡單產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒，這時(shí)NOx、CO的排放減少，而HC排放卻增多?？杖急瓤刂频哪繕?biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能多地使用較稀混合氣，從而降低有害氣體排放量并節(jié)油，同時(shí)必需滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況對空燃比的要求，否則發(fā)動(dòng)機(jī)功率將下降、失穩(wěn)，甚至熄火。

當(dāng)空燃比控制在14.7附近時(shí)，三元催化轉(zhuǎn)化器（TWC）對有害排放物的凈化效率最高。隨著排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，TWC得到廣泛應(yīng)用，目前汽油機(jī)混合氣的空燃比尋常采用閉環(huán)控制的方法，即在排氣管中安裝一個(gè)反應(yīng)空燃比信號的氧傳感器，將實(shí)際測到的空燃比信號反饋給控制單元（ECU），使ECU對噴油脈寬進(jìn)行修正，使排氣中平均空燃比達(dá)到設(shè)定的化學(xué)當(dāng)量比附近，這樣TWC對一排氣中的HC、CO、NOx均具有很高的轉(zhuǎn)化率。

1.2點(diǎn)火提前角

點(diǎn)火提前角對汽油機(jī)CO、HC、NOx排放濃度的影響如圖2-3、點(diǎn)火提前角對CO排放濃度影響很小，除非點(diǎn)火提前角過分推遲，使CO沒有充分的時(shí)間完全氧化而引起CO排放量增加?？杖急纫欢〞r(shí)，隨點(diǎn)火提前角的推遲，HC和NOx同時(shí)降低。由于推遲點(diǎn)火提前角會(huì)導(dǎo)致排氣溫度上升，使在排氣行程以及排氣管中HC氧化反應(yīng)加速，降低HC排放：而推遲點(diǎn)火提前角將使上止點(diǎn)后燃燒的燃料增多，燃燒的最高溫度下降而降低NOx的排放。

1.3發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速

在汽油機(jī)怠速、減速等低速輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低、汽油霧化差、混合氣很濃，剩余廢氣系數(shù)較大，產(chǎn)生較多的CO。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，其節(jié)氣門位置接近于全開，進(jìn)氣量增加，火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣撸變?nèi)溫度升高，使CO的生成較多。

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化對HC和NOx的生成有一定的影響，而對CO影響程度相對較小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高時(shí)，加強(qiáng)了氣缸中的擾流混合與渦流的擴(kuò)散，也加強(qiáng)了排氣的混合，于是既改進(jìn)了氣缸內(nèi)氣體的燃燒，又促進(jìn)了排氣系統(tǒng)的氧化反應(yīng)，因此HC明顯降低。

1.4氣缸壓力

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，假使燃燒室溫度和壓力下降，會(huì)使混合氣燃燒不良，尾氣CO濃度升高。

汽車長期運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、氣缸和活塞環(huán)組件的磨損會(huì)導(dǎo)致氣缸密封性下降，使氣缸壓力降低。

使用中為保持氣缸良好的密封性，應(yīng)定期對氣缸壓力進(jìn)行檢查。檢查中，要求多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各缸壓力均不得低于標(biāo)準(zhǔn)壓力的80%，同時(shí)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)，各缸壓差不得大于5%，不合要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修。

2.環(huán)境因素對檢測結(jié)果的影響

考慮到汽車尾氣檢測結(jié)果受環(huán)境的影響，對此，汽車排放法規(guī)對各項(xiàng)指標(biāo)的檢測都有嚴(yán)格的試驗(yàn)環(huán)境要求。

由于汽車檢測大部分都在室外進(jìn)行，環(huán)境變化比較大，簡單受到溫度、壓力、濕度等影響，所以簡單出現(xiàn)檢測結(jié)果不穩(wěn)定和抗干擾性差等現(xiàn)象。因此對汽車尾氣檢測倉內(nèi)的環(huán)境要求比較高。

2.1溫度對檢測結(jié)果的影響

特別是對測點(diǎn)的溫度7°C±1°C要求更高。所以環(huán)境參數(shù)就比較嚴(yán)格。環(huán)境溫度變化主要影響空燃比的變化，溫度一般控制在20°C30°C范圍。溫度越高則大氣的密度越小，根據(jù)流體力學(xué)原理，大氣滾動(dòng)速度加快。那么在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的混合氣體不變的狀況下，混合氣體就越稀?；旌蠚獾目杖急却笥诶碚摽杖急?，此時(shí)氣缸內(nèi)混合氣燃燒完全，因此CO的生成量減少，CO排放減少。同時(shí)紅外氣體傳感器的溫度效應(yīng)比較明顯，在數(shù)據(jù)采集的過程中，由于環(huán)境溫度變化比較大，因此會(huì)導(dǎo)致測試結(jié)果不確鑿。

2.2壓力對檢測結(jié)果的影響大氣

壓力大小對尾氣排放檢測結(jié)果的影響也是比較大的，由于通入氣缸的氣體為空氣和燃油的混合氣，燃油進(jìn)入氣缸的量是固定的，然而通入氣缸的空氣受外界大氣壓力的影響，在氣缸的工作過程中，由于第一行程是進(jìn)氣行程，缸內(nèi)的剩余氣體壓力比較低，近似于真空狀態(tài)。此時(shí)進(jìn)入氣缸的氣體取決于汽缸內(nèi)、外氣體的壓力差。當(dāng)大氣壓力變化