三、汽油机排放物的形成及其影响的因素
（一）污染性气体
1．碳氢化合物（HC）
碳氢化合物（HC）包含了由碳原子和氢原子组成的各种化合物。汽油是碳氢燃料，是汽车排放碳氢污染物的来源。碳氢化合物和其他污染物一起，能够产生近地面臭氧，或者光化学烟雾。
尾气中的HC污染是由于不完全燃烧所产生的。汽油机压缩压力不足，气门或挺柱有故障、点火正时不准确、点火持续时间不合适，点火系统故障、
空燃比不合适，或者真空泄漏时都可能产生过量的碳氢排放。如果发动机某一气缸失火，只有部分或者没有燃料燃烧，未燃燃料通过排气系统排到大气，产生大量的HC污染。
高的HC排放同样也可能由燃烧室的“冷激效应”所产生，在汽油机燃烧室中，温度不是均匀一致的。由于金属表面将吸收大量的燃烧热量，
气缸盖和气缸体附近区域的温度较低（图3）。在这些冷的区域中，火焰前锋或者熄灭，或者停止传播。由于燃烧的热量不足以保证可燃混合气的充分燃烧，未燃碳氢燃料直接排到大气中产生碳氢污染。发动机设计时可以通过对燃烧室的设计和活塞环位置的设计减少冷激效应所产生的碳氢污染。
为了减少碳氢污染，燃烧过程中必须有足够的氧。适当的氧化过程产生无害的二氧化碳和水，这种氧化过程发生在
空燃比合适的时候（图4）。注意当混合气变浓的HC排放升高，这主要是因为浓混合气中氧的含量低，燃烧后在燃烧室中留下了未燃产物。在理论
空燃比时，HC排放有所降低，这种趋势一直持续到
空燃比稍稀的区域。当混合气进一步变稀（
空燃比加大）时，HC排放重新开始增大。这时是因为混合气过稀导致失火，混合气不能完全燃烧，导致未燃碳氢排放增加。
2．一氧化碳
一氧化碳（CO）分子是一个碳原子和一个氧原子的化合物。它是无色、无味、毒性很大的气体，产生于可燃混合气的不完全燃烧。在完全燃烧的状态下，燃料中的一个碳（C）原子将和空气中的一个氧分子（02）结合，生成无毒的二氧化碳（CO2），植物通过光合作用能将CO2转化为氧和碳水化合物。
如果混合气过浓，燃烧室中缺氧，导致混合气的燃烧提前停止。在这种情况下，由于大部分氧被用尽，燃烧停止，导致一个碳原子和一个氧原子结合，生成有害的一氧化碳（CO）.
任何限制流入燃烧室内气流的因素，例如进气支管或者
气缸盖上的障碍物，都可能导致高的CO污染。CO排放量的高低能够直接表明可燃混合气的浓稀（图5），一般情况下，如果废气分析仪的CO排放低，混合气一定是稀混合气。反过来高的CO浓度意味着混合气较浓。请记住浓混合气也有可能是由于喷油器泄漏，或者喷油压力过高所产生的。
因为只有燃烧才能产生CO，气缸内失火不会额外增加CO的排放量。实际上，如果发生失火，CO排放可能会稍稍有所下降。
3.氮氧化物
氮氧化物（NOX）是一个氮原子和不同数目氧原子反应而成的几种气体的总称。一个氮原子和一个氧原子反应生成一氧化氮（NO），一个氮原子和两个氧原子反应生成二氧化氮（NO2）。因为有多种氮和氧的化合物，所以统称氮氧化物（NOX），这里的“X”表示不定数量的氧原子。氮氧化物是燃烧过程的产物，但是它们的形成过程和CO和HC的形成过程大不相同。
NOX对环境是有害的，因为在来自太阳能的紫外辐射作用下，大气中的NOX和HC能结合生成光化学烟雾。光化学烟雾为褐色薄雾，刺激眼睛和呼吸系统，它对酸雨的形成也有一定影响。
NOX的生成过程依赖燃烧室温度。氮通常是惰性的，不容易与少导他原子结合。但是当温度超过2500°F（1371℃）左右时，氮就会和氧反应生成各种氧化物，共中最值得注意的为一氧化氮（NO）。
发动机大负荷工况、高压缩比、混合气过稀（参见图6），点火提前角过大、发动机过热、真空泄漏等都可能导致高的燃烧温度。
通过降低燃烧温度可以降低NOX排放。通过降低压缩比、调整凸轮轴相位、空燃比控制以及EGR系统等可以达到这个目的。
去除氧的过程被称为还原反应，在三元催化转化器中发生还原反应CO2是温室气体，可能是全球气温变暖的原因之一。
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