壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析(6)

大连理工人学硕士学位论文

１绪论

１．１柴油机排气污染物的现状、排气构成

柴油机排放物包括多种成分，对大气环境和人类健康影响很大，并且已经被各国排放法规限制的，主要为ＣＯ、ＨＣ、ＮＯ。和ＰＭ。这些污染物的生成机理如下。

１．１．１一氧化碳的生成机理

ＣＯ主要是燃料在燃烧过程中燃烧不充分造成的。部分燃烧产物Ｃ０２和Ｈ２０在高温吸热产生热离解反应，也生成ＣＯ；另外，在排气中，未燃碳氢化合物的不完全氧化也会产生少量的ＣＯ。柴油车与汽油车相比，ＣＯ的排放量相当低，只有汽油车的１／１０。ＣＯ是一种无色无味的有毒气体，极易与人体内输送氧气的血红蛋白结合，它与血红蛋白的亲和力要比氧气与血红蛋白的亲和力大２１０倍。因此，一旦ＣＯ进入人体体内，就会削弱血液的输氧功能，从而造成人体体内缺氧，危害中枢神经系统【ｌ】。

１．１．２碳氢化合物（ＨＣ）的生成机理

ＨＣ主要包括未完全燃烧的ＨＣ燃料及中间产物。燃烧室壁面激冷、燃料的不完全燃烧是ＨＣ化合物形成的主要原因。柴油车产生ＨＣ约为汽油车的１／５＂－＂１／１０。ＨＣ的成分极为复杂，估计有一百多种成分，包括烷烃、烯烃、芳香烃和醛类等，它们来自未燃的燃料和润滑油【２１。

ＨＣ的成分多而复杂，部分成分被证明是致癌物质，如苯和多环芳香烃，它们在人体内具有长期积累效应。苯是一种致癌物质，可引发人体血癌、贫血、血小板减少，粘膜出血以及头痛、失眠和呕吐等症状。另外，汽车排放的ＨＣ与ＮＯｘ在强烈的日光作用下进一步发生光化学反应，生成毒性很大的光化学烟雾，对人体健康和生态环境都带来严重危害１３Ｊ。

１．１．３氮氧化物（ＮＯ。）的生成机理

Ｎｏ。是柴油车排放控制的重点之一。Ｎｏｘ生成于汽缸中高温高压的条件下，其主要成分为ＮＯ和少量的Ｎ０２。ＮＯ。排放随转速的具体变化规律与燃烧系统特性有密切关系，如缸内涡流强度的变化规律，供气量和供油量的速度特性等。另外喷油正时对柴油机燃烧过程有很大影响。ＮＯ经排气管排放至大气的过程中，被氧化成Ｎ０２。ＮＯ是无色气体，高浓度时会引起人体中枢神经瘫痪和痉挛。Ｎ０２是一种红褐色具有刺激性的气体，毒性约为ＮＯ的五倍。Ｎ０２具有强烈的腐蚀性，对人的呼吸系统具有刺激作用，会引起咽炎、气管炎、肺炎等疾病。ＮＯ。遇水易溶解，故其累积浓度不会过高，单独对大气环