汽油机特定运转状态起动,加减速,汽油机均处于Ua<1的情况下运转,特别是减速,节气门完全回位,发动机由汽车倒拖,进气管将处于高真空状态,加速了进气管壁上的液态燃油蒸发,形成过浓混合气,造成HC、CO增高。发动机在低速低负荷运转时,缸内残余废气量增大,使燃烧速率下降,火焰不能传遍整个燃烧室,从而造成大容积可燃混合气的冷激现象,使HC激增。
影响HC排放的因素。混合气浓度的影响。一台汽油机排气中的CO、HC和NOX体积分数U与过量空气系数Ua的变化关系。各曲线的变化规律几乎可以从每台汽油机里发现,只是其*高值和具体曲线各汽油机略有差异。当Ua为1111125时,冷激效应减至*小,HC排放*少,当混合气过分稀薄,易发生火焰不完全传播而断火,或由于排气温度过低,后期氧化反应不能达到一个有效的反应速度,故使HC排放量迅速增加。
进气管真空度的影响,当转速一定时,改变负荷,HC随进气管真空度对HC的影响(n=1600r/min)气管真空度的变化而变化。当进气管真空度在-13137918KPa时,HC排放浓度较低,是因为混合气较稀的缘故;当进气管真空度低于-1313KPa时,节气门接近全开,混合气处于加浓状态,因排温相应升高,故排气后反应使HC排放浓度受到抑制而使HC排放略有增加;当进气管真空度高于-7918KPa时,节气门接近全闭,缸壁温度下降,加之缸内混合气变浓,壁面冷激效应增强,甚至造成火焰传播中断而使HC浓度显著升高。
燃料的影响,燃油组分在润滑油中的溶解性研究表明,润滑油膜对燃油的吸附和释放所形成的碳氢量占汽油机总碳氢排放量的25%-30%。xf=pfH式中:xf为燃油在润滑油中的摩尔浓度;pf为气缸内工质的燃料蒸气分压;H为亨利常数。
从上式知,亨利常数的倒数表明燃油在润滑油中的溶解度,对于一定的混合气浓度,xf只与H有关,即碳氢化合物的亨利常数愈大,燃油在润滑油中的溶解性愈小。由于汽油是由上百种碳氢化合物构成,不同碳氢化合物其分子结构和分子量不同,在润滑油中的溶解性也不尽相同。液态烷烃类、烯烃类、芳香烃类碳氢化合物在润滑油中的亨利常数与润滑油温度的关系。故确保一定温度的润滑油可降低发动机缸内未燃碳氢的生成量;不同烃类碳氢化合物在润滑油中的溶解性均随其分子量的增大而增加,从降低燃料在润滑油膜中的吸附和释放而生成缸内未燃碳氢化合物出发,降低燃料中大分子量碳氢化合物的含量是十分有利的。此外,碳氢化合物的溶解性还与所含碳原子数有关,故减少汽油中重成分的碳氢化合物,或增加汽油中轻成分碳氢化合物对减少HC排放有利。