烃(HC) 的排放
气缸壁激冷和燃料不完全燃烧是LPG 汽车排气中HC 的主要来源。气缸壁激冷是当火焰传到气缸壁附近时出现的一种燃烧现象, 通常气缸壁的作用使燃烧反应减慢或者停止。发动机燃烧室内的混合气燃烧是靠火焰传播进行的, 当火焰传播至气缸壁附近时, 由于低温气缸壁的冷却作用, 厚度约有1 的混合气烧不到, 其结果必然导致这部分混合气随废气排出。
在发动机运转时, 若混合气过浓或过稀, 或者废气稀释严重, 则在某些循环中可能引起火焰传播不完全, 甚至完全断火, 致使未燃烃排放量显著升高。例如, 为了提高发动机的最大功率, 要使发动机在A/F=12.5～13.0 的情况下工作; 低负荷时, 由于气缸内残余废气较多, 为不使燃速过低, 也要在A/F=12.5～13.0 的情况下工作; 在暖车、减速等过渡工况, 进入气缸的混合气很可能过浓或过稀......, 在这些工况下, 必然会发生不完全燃烧, 使未燃烃排放升高。
所以, 烃类燃料在发动机排气中出现HC 是不可避免的。这一点用化学理论同样可以说明。烃的氧化燃烧是很复杂的, 即使是理论空燃比, 也不可能一下子就生成C0, 和H20。以丁烷C4H10 为例, 若一个气态的LPG 分子相当于C4H10, 则该分子完全氧化需要6.5 个O2 分子, 反应过程中还夹着25 个N2 分子来干扰, 不可设想一个LPG分子同时碰到6.5 个O2 分子而一下生成CO2 和H2O。一般气态反应, 两个分子互相碰撞的机会较多, 三个分子同时碰在一起的机会已很少, 故一个LPG 分子的完全氧化过程需经一系列的反应而达到最终生成物(CO2 和H2O) ; 在反应的不同阶段, 存在着不同的中间生成物, 这些中间生成物若进一步氧化的条件不具备, 就有可能成为部分氧化产物而被排出。这就是排气中为何总含有少量的过氧化物的原因所在, 而且它的排放与空燃比、燃烧条件和负荷情况等都有关。
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图2 所示是LPC 车的未燃烃与点火提前角的关系特性。表2 是不同运转条件下, LPG 车与普通汽油车的排放值。
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从表2 中可见, 一般情况下, LPG 发动机的排放情况相对普通汽油机而言, 是要好一些, 但在减速工况时, 其未燃烃的排放则要比普通汽油机高得多, 因此很难简单地就可以下LPG车的排放就一定比汽油车好得多的结论。
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