城市空气污染的来源可分为固定源(如化工厂、冶炼厂及发电厂等)和流动源(如燃油机动车等)。对固定源的综合治理可采用脱硫、除尘及强化燃烧等方法来完成,易于实现,而流动源对城市空气污染相对不易控制,危害变得越来越大。据有关资料报道,由于交通运输业的快速发展,机动车的数量迅速增加,燃油机动车排放的尾气污染物已占城市总污染物质的60%-80%。
机动车排气的危害可分为两部分:直接污染(主要是CO、HC及NOx等)和二次污染(光化学烟雾)。机动车的排放物对环境所造成的污染源由五部分组成:
①尾气排放污染;
②曲轴箱通气污染;
③汽油箱通风污染;
④化油器蒸发和泄漏形成的污染;
⑤含铅或磷汽油造成的铅、磷污染(由于近年来无铅汽油的采用,这类污染已退居次要地位)等。
汽油机CO生成的最主要原因是空气和燃料的混合比(空燃比)过小所造成的。由于混合比过小而引起雾化不良,使得各缸的雾化物质分配不均匀而导致不完全燃烧。当过量空气系数λ=1时处于最佳空燃比,此时发动机处于最佳工作状态,CO、HC排出量最低;当λ>1时,浙江除尘设备空气与燃料配比过大,CO排出量少担HC排出量增多;当λ<1时,空气与燃料配比过小,CO和HC排出量均增加。所以,与空燃比有关的参数如进气温度、大气压力等运行条件均对CO生成有一定的影响。
HC有60%来自于碳氢燃料的不完全燃烧(当汽油机减速且残留气体较多、空燃比较小时,产生不完全燃烧,造成大量的HC排出),20%来自于汽油箱和化油器的泄漏挥发,20%来自于曲轴箱的通风。
在发动机燃烧室内燃烧产生的高温高压使得N2和O2反应而生成NO,所以影响NO生成的较大因素是发动机气缸内O2的浓度、燃烧气体的温度及高温持续的时间。若发热量一定,燃烧速度越快,则热损失越少,燃烧气体的温度也越高,因此NO的排出浓度也就增加。反之,一旦受残留气体等因素的影响,燃烧温度下降,NO就会随之减少。