三、汽油机排放污染物的几个主要影响因素
    1．空燃比的重要性
    空燃比是影响三种主要污染物（CO、 HC和NOX）形成的基本要素。每种污染物的产生都是由于燃烧过程中不恰当的空燃比所造成的。所以正确控制空燃比是排放控制系统设计的主要目标。
    在尾气排放方面，采用某一种空燃比可降低一种污染物排放水平，但同时可能导致其他污染物排放水平的增加，解释如下。
    在一定条件下，稀混合气可能导致HC和NOX排放量的增加。当混合气过稀时，如果在某个给定体积的混合气中由于燃料不足不能被点燃，将导致稀混合气失火现象。这些汽油没有燃烧就通过排气系统排到大气中去，从而产生大量的HC排放。
    如果混合气只是稍微稀薄一点，过量的氧使得火焰温度很高，进而将导致燃烧温度的增加，结果使进入燃烧室的氮气和氧气反应生成有害的氮氧化物（NOX）。
    另一方面，稀混合气使得CO的排放水平接近零。这是因为有足够的氧用来燃烧所有的燃料，所有的燃料都燃烧了。
    浓混合气使HC和CO排放的浓度增加，但是一般NOX排放水平都不高。CO高表明混合气偏浓，特别是在HC排放量也很高的情况下更是如此。在浓混合气中，没有足够的氧气与碳原子反应生成无害的CO2。相反，两者反应生成了有害的CO。在浓混合气中，NOX排放水平一般不高，因为燃烧室中缺少氧气，降低了最高燃烧温度。
    图9表示的是空燃比和排放气体浓度之间的相互关系曲线。如果空燃比偏离理论空燃比（偏浓或者偏稀），可能导致各种不同的后果，对发动机性能和排放都有影响。表2列出了。

    2．运行工况
    表3是汽车在不同运行工况下排放污染物的比较。

    汽油机在怠速和小负荷工况运行时，供给以混合气偏浓，且燃烧室温度较低，燃烧速度慢，易引起不完全燃烧，使CO含量增多；又因为燃烧室温度低，燃烧室壁面激冷现象严重，不能燃烧的燃油量增多，使排出HC增多。
    在中等负荷时，供给经济混合气，混合气易于完全燃烧，CO、 HC排放减少由于燃烧室温度增高，使NOX生成量增多。
    在大负荷时，供给浓混合气，使燃烧气体压力、温度升高，有较多的NO、生成；同时也提高了排气温度，使HC在排气中继续燃烧，其排放量减少；但由于混合气较浓，使CO排放量增多。

    3．火花质量和点火提前角
    汽油机点火系统的火花质量和点火提前角对汽车排气污染物有较大影响。
   （1）火花质量决定点燃混合气的能力。当点燃稀薄混合气时，火花的持续时间对汽车排气污染物的影响是很大的。火花越弱，出现失火现象越多，而失火将会造成大量的HC生成。现代发动机普遍采用高能点火系统，将点火初级电流从3～4A提高到5～7A，增加了点火强度，加长了火花持续时间，从而改善了混合气燃烧质量，使HC排放量降低。
   （2）点火提前角推迟时，可降低燃烧气体的最高温，使NOX排放量降低。点火提前角的推迟，还会延长混合气燃烧时间，在作功行程后期，未燃的HC会继续燃烧，使HC排放量降低。
    点火提前对NOX排放浓度的影响还与混合气空燃比有关，在理论空燃比附近，点火提前角影响最大。因此，当采用电控汽油喷射加三效催化转化器进行闭环控制时，为了满足更严格的排放法规的要求，可通过推迟点火提前角降低NOX排放浓度。
    4．配气相位
    配气机构凸轮形状决定气门开启和关闭时刻及气门升程曲线，而这些参数影响发动机的充气过程。进入气缸新鲜混合气数量，决定发动机的转矩和功率。留在气缸内未燃混合气量和在排气门开启时未被排出的废气量会影响点火性能和燃烧状况，从而影响发动机效率、未燃HC的排放浓度。在进、排气门同时开启时，根据气缸内压力状况，新鲜混合气可能排出机外，或废气流回进气支管，这会对发动机效率和未燃HC排放物造成很大影响。
    对一种发动机转速只有一个最佳的配气正时，例如发动机高速时，进气门开启时间长，可提高发动机功率。发动机低速或怠速运行时，若进、排气门同时开启时间过长，由于残留废气成分过高，会造成HC排放增加和发动机燃烧不稳定。因此理想的配气正时，应根据发动机转速和负荷而变化，即采用可变配气相位。

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