柴油机PM排放控制技术探讨摘要本文针对车用柴油机PM的组成及对人类生活的危害所面临的若干问题，通过对柴油机污染物的生成机理、影响因素等方面的知识，进一步地阐述对柴油机污染物的净化措施等较高问题的本质，优化排放质量，以便使车用柴油机符合环保要求，更进一步的保护我们懒以生存的家园。
本论文共分四章：第一章绪论部分简要概述了本课题的研究思路、现状分析及净化措施；第二章阐述了柴油机的有害排放物的生成机理及危害，提出了本论文主要研究工作和基本思路；第三章讲述了柴油机有害排放物的净化措施等问题并进行了讨论；第四章对本课题的研究结果进行了总结。
关键词：车用柴油机；有害排放物；净化措施AbstractThis paper and composition of the vehicle diesel engine to human PM the dangers of life facing some problems, through the creation of pollutants of diesel mechanism, influencing factors and other aspects, further describes the purification of diesel engine pollutants nature of problems measures to higher quality, optimizing the emissions vehicle diesel engine, so as to meet environmental requirements, further protect us lazy to survive homes.This paper is divided into four chapters: the first chapter the introduction section of this topic briefly summarizes the current research approach, analysis and purification measures; The second chapter expounds the harmful emissions from diesel generating mechanism and harm, proposed the this thesis mainly research work and basic ideas; The third chapter of a diesel engine harmful emissions purification measures and discussed issues; The fourth chapter of this topic research results are summarized. Keywords: automotive diesel engine; Harmful emissions; Purification measures目录1绪论 (1)1.1 车用柴油发动机排放物的生成机理及净化措施研究的意义 (6)1.2 国内外对有害排放物的研究现状分析 (6)1.3 对有害排放物所采取的各项净化措施 (6)1.4 本课题的主要研究工作的基本思路 (6)2车用柴油机的排放物 (7)2.1引言 (7)2.2柴油机的排放物及危害 (7)2.3柴油机排放物的生成机理 (9)2.4影响柴油机排放物生成的主要因素 (12)3排放物的控制措施 (19)3.1减少柴油机排气污染物的控制技术 (19)3.2燃烧系统的改进 (19)3.2.1直接喷射式燃烧系统的改进 (19)3.2.2间接喷射式燃烧系统的改进 (20)3.3进气系统的改进 (21)3.4燃料喷射系统的改进 (22)3.4.1 高压喷射系统 (22)3.4.2 改进喷油器结构 (24)3.4.3 电子控制喷射系统 (25)3.5 燃料的改良 (32)3.5.1 燃料的改质 (32)3.5.2 燃油添加剂 (33)3.6柴油机排气污染物的机外净化措施 (33)3.6.1 催化净化技术 (33)3.6.2 柴油机微粒物机外净化方法 (34)4结果分析与讨论 (41)5 总结…………………………………………………………………………………参考文献 (42)致谢 (43)1 引言与汽油机相比，现代车用柴油机具有动力性较高和经济性较好两大优点，而且具有高效率、低油耗、寿命长、使用可靠等特点。
20世纪30年代，世界各国开始将柴油机用于重型车，90年代柴油机轿车有了很大发展。
柴油车比汽油车省油三分之一，排放的污染物较少。
目前，欧洲的轿车消费市场上，柴油轿车占了40%。
我国的柴油车发展较晚，但发展迅速。
到2002年全国汽车产量为325万辆，柴油车占99.8万多辆，约占汽车总量的30%。
增速如此之快，难免给环境造成较大的影响。
随着柴油汽车的社会拥有量的迅速增大，伴随着工业文明的迅速发展而出现的环境问题不断增多。
环境保护问题越来越引起人们的高度重视。
柴油机工作时排放的产物可分为两类，一类是可见产物，即颗粒状物，如炭粒、重碳氢化合物、硫酸盐、油气、水汽及灰分等，“墨斗鱼”是人们对尾气排放严重超标的重型柴油车的形象称呼。
这类产物中，有些为致癌物质，它们污染环境、阻碍视线。
另一类是一般情况下肉眼看不见的物质，如一氧化碳（CO）、）、碳氢化合物（HC）等.CO对人体有毒，而氮氧化合物（NOx）和二氧化硫（SO2且在大气中不易自净;SO2有难闻的刺鼻气味：HC、NO在一定的地理气候条件下，易溶于水形成酸雨。
经太阳光的作用会形成毒性很强的光化学烟雾；NOx和SO2显然，柴油机工作时排出的燃烧产物不仅会对人类的生存环境造成污染与破坏，而且由于柴油燃烧不完全，造成了能源的浪费。
炭烟越浓，排放的可燃物越多，对环境的污染越严重，能源的浪费就越大。
控制重点是氮氧化物和颗粒污染物。
近年的一项调查显示，在全国机动车的排放污染物分担率中，柴油车占氮氧化物的43%，占颗粒悬浮物的83%。
1.1 车用柴油发动机排放物的生成机理及净化措施研究的意义近几十年来，随着工业的发展和能源消耗的日益增加，由于燃烧过程产生的有害物质对大气产生了严重的污染。
特别是石油燃料的大量消耗所引起的严重后果，在工业与交通集中的那些地区对环境的污染表现得最为突出，并引起人们的普遍关注。
本课题对柴油机的有害排放物及其影响因素作了详细研究，对于有害排放物的生成机理和有针对性地采取措施以改善柴油机的有害排放物具有较大的理论价值和实用价值。
1.2 国内外对有害排放物的研究现状分析汽车是当今大气污染的最大污染源已经被许多国家调查所证实。
现在，世界上大约有两亿辆汽车，其中大部分在城市行驶，这些汽车每年排出两亿吨一氧化碳，四千万吨碳氢化合物，两千万吨一氧化氮等有害气体。
而且，随着汽车数量的逐年增加，汽车排放到大气中的有害物质还会随之而增加。
因此一些发达国家都采取了相应的应对措施，以减少汽车有害物的排放，例如：美国、德国、日本、等一些发达国家。
1.3 对有害排放物所采取的各项净化措施车用柴油机的有害排放物所造成的危害，针对不同方面采取了不同的措施。
本课题主要从燃烧系统的改进、喷射系统的改进、点火系的改进、进气系统的改进等措施来净化汽油机的尾气排放。
1.4 本课题的主要研究工作的基本思路本课题研究的主要目的是充分利用现有的实验设备，搜集多方资料，采用理论分析法对结果进行修正处理，用实验法得到较合理的有害物排放值，分析出车用柴油机有害排放物的生成机理及其生成的影响因素。
以实验研究为基础丰富车用柴油机有害物排放理论，为降低排放寻找有效的净化措施，并为将来对柴油机燃烧过程和排放特性的进一步研究提供一定的参考。
2 车用柴油机的排放物2.1 引言与汽油机相比，现代车用柴油机具有动力性较高和经济性较好两大优点，而且具有高效率、低油耗、寿命长、使用可靠等特点。
20世纪30年代，世界各国开始将柴油机用于重型车，90年代柴油机轿车有了很大发展。
柴油车比汽油车省油三分之一，排放的污染物较少。
目前，欧洲的轿车消费市场上，柴油轿车占了40%。
我国的柴油车发展较晚，但发展迅速。
到2002年全国汽车产量为325万辆，柴油车占99.8万多辆，约占汽车总量的30%。
增速如此之快，难免给环境造成较大的影响。
随着柴油汽车的社会拥有量的迅速增大，伴随着工业文明的迅速发展而出现的环境问题不断增多。
环境保护问题越来越引起人们的高度重视。
柴油机工作时排放的产物可分为两类，一类是可见产物，即颗粒状物，如炭粒、重碳氢化合物、硫酸盐、油气、水汽及灰分等，“墨斗鱼”是人们对尾气排放严重超标的重型柴油车的形象称呼。
这类产物中，有些为致癌物质，它们污染环境、阻碍视线。
另一类是一般情况下肉眼看不见的物质，如一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）和二氧化硫（SO2）、碳氢化合物（HC）等.CO对人体有毒，而且在大气中不易自净;SO2有难闻的刺鼻气味：HC、NO在一定的地理气候条件下，经太阳光的作用会形成毒性很强的光化学烟雾；NOx和SO2易溶于水形成酸雨。
显然，柴油机工作时排出的燃烧产物不仅会对人类的生存环境造成污染与破坏，而且由于柴油燃烧不完全，造成了能源的浪费。
炭烟越浓，排放的可燃物越多，对环境的污染越严重，能源的浪费就越大。
控制重点是氮氧化物和颗粒污染物。
近年的一项调查显示，在全国机动车的排放污染物分担率中，柴油车占氮氧化物的43%，占颗粒悬浮物的83%。
2.2 柴油机的排放物及危害柴油机排放的废气中，氮气（N）占75.2%，二氧化碳（CO2）占7.1%，氧气及其他成分占16.88%，有害排放占0.82%。
其中有害排放的主要成分包括：氮氧化合物占35.4%，一氧化碳占35.4%，硫化物及微粒主要是炭烟，还包括油雾、金属颗粒等占20.66%。
与汽油机相比，柴油机排放的CO和HC要少得多，NOx 与汽油机在同一数量级，而微粒及炭烟的排放要比汽油机多十几倍甚至更多。
因此柴油机的排放控制，重点是NOx和微粒及炭烟，其次是HC。
柴油机的燃烧过程比较复杂，影响因素较多，由于诸多原因的影响使柴油与空气难以达到完全燃烧的程度，可能会造成局部或整个燃烧空间内出现不完全燃烧，所以产生出不完全燃烧产物和燃烧中间产物，这些燃烧产物大部分是有毒的，或者具有强烈的刺激性和致癌作用，造成了对大气环境的污染和对人体的危害，必须加以控制。
（1）一氧化碳，一氧化碳是柴油在空气不足的情况下燃烧的中间产物，在柴油机排气中一般含量较低，当柴油机燃烧局部缺氧时容易产生。