柴油發(fā)動機的排放物主要包括以下成分:
顆粒物(PM):主要由碳煙、有機物、硫酸鹽等組成。碳煙是柴油不完全燃燒的產(chǎn)物,呈黑色或深灰色。有機物則是未燃燒或部分燃燒的燃油和潤滑油成分。硫酸鹽是燃油中的硫在燃燒后與氧氣、水蒸氣等反應生成的硫酸或硫酸鹽顆粒。顆粒物會對空氣質(zhì)量和人體健康造成嚴重危害,如導致霧霾天氣,進入人體呼吸系統(tǒng)后會引發(fā)呼吸道疾病、心血管疾病等。
氮氧化物(NOx):一般是指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO?)。在柴油發(fā)動機的高溫燃燒過程中,空氣中的氮氣和氧氣發(fā)生反應生成 NOx。NO 是一種無色無味的氣體,在大氣中會迅速與氧氣反應生成 NO?。NO?是一種紅棕色有刺激性氣味的氣體,會對人體呼吸系統(tǒng)造成損害,同時也是酸雨和光化學煙霧的主要成因之一。
一氧化碳(CO):是柴油不完全燃燒的產(chǎn)物。當發(fā)動機內(nèi)的空氣與燃油混合比例不當,或者燃燒條件不佳時,就會產(chǎn)生大量的 CO。CO 是一種無色無味的有毒氣體,它能與人體血液中的血紅蛋白結合,降低血液輸氧能力,導致人體缺氧,嚴重時會危及生命。
碳氫化合物(HC):包括未燃燒的燃油、潤滑油及其裂解和氧化產(chǎn)物。其中部分碳氫化合物具有揮發(fā)性,會形成光化學煙霧,對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生危害。一些碳氫化合物還具有毒性和致癌性。
二氧化硫(SO?):主要來源于柴油中的硫元素。柴油燃燒時,硫與氧氣反應生成 SO?。SO?是一種有刺激性氣味的氣體,會對人體呼吸系統(tǒng)造成損害,同時也是酸雨形成的主要原因之一,會對土壤、水體、建筑物等造成嚴重的腐蝕和破壞。
隨著環(huán)保要求的日益嚴格,柴油發(fā)動機的排放控制技術也在不斷發(fā)展,如采用先進的燃油噴射系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)(EGR)技術、選擇性催化還原(SCR)技術、顆粒捕集器(DPF)等,以降低各排放物的含量,減少對環(huán)境的污染。