烴(HC) 的排放
氣缸壁激冷和燃料不完全燃燒是LPG 汽車排氣中HC 的主要來源。氣缸壁激冷是當火焰傳到氣缸壁附近時出現的一種燃燒現象, 通常氣缸壁的作用使燃燒反應減慢或者停止。發動機燃燒室內的混合氣燃燒是靠火焰傳播進行的, 當火焰傳播至氣缸壁附近時, 由于低溫氣缸壁的冷卻作用, 厚度約有1 的混合氣燒不到, 其結果必然導致這部分混合氣隨廢氣排出。
在發動機運轉時, 若混合氣過濃或過稀, 或者廢氣稀釋嚴重, 則在某些循環中可能引起火焰傳播不完全, 甚至完全斷火, 致使未燃烴排放量顯著升高。例如, 為了提高發動機的最大功率, 要使發動機在A/F=12.5～13.0 的情況下工作; 低負荷時, 由于氣缸內殘余廢氣較多, 為不使燃速過低, 也要在A/F=12.5～13.0 的情況下工作; 在暖車、減速等過渡工況, 進入氣缸的混合氣很可能過濃或過稀......, 在這些工況下, 必然會發生不完全燃燒, 使未燃烴排放升高。
所以, 烴類燃料在發動機排氣中出現HC 是不可避免的。這一點用化學理論同樣可以說明。烴的氧化燃燒是很復雜的, 即使是理論空燃比, 也不可能一下子就生成C0, 和H20。以丁烷C4H10 為例, 若一個氣態的LPG 分子相當于C4H10, 則該分子完全氧化需要6.5 個O2 分子, 反應過程中還夾著25 個N2 分子來干擾, 不可設想一個LPG分子同時碰到6.5 個O2 分子而一下生成CO2 和H2O。一般氣態反應, 兩個分子互相碰撞的機會較多, 三個分子同時碰在一起的機會已很少, 故一個LPG 分子的完全氧化過程需經一系列的反應而達到最終生成物(CO2 和H2O) ; 在反應的不同階段, 存在著不同的中間生成物, 這些中間生成物若進一步氧化的條件不具備, 就有可能成為部分氧化產物而被排出。這就是排氣中為何總含有少量的過氧化物的原因所在, 而且它的排放與空燃比、燃燒條件和負荷情況等都有關。
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圖2 所示是LPC 車的未燃烴與點火提前角的關系特性。表2 是不同運轉條件下, LPG 車與普通汽油車的排放值。
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從表2 中可見, 一般情況下, LPG 發動機的排放情況相對普通汽油機而言, 是要好一些, 但在減速工況時, 其未燃烴的排放則要比普通汽油機高得多, 因此很難簡單地就可以下LPG車的排放就一定比汽油車好得多的結論。
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