排氣中所出現之碳氫化合物,主要由三種機構所造成,即(a)不 點火(Misfire)或不完全燃燒。一般來說,此現象都發生在混合氣過 濃或過於貧乏的情形,或者是混合氣中含有大量的沖淡氣體,譬如
已燃燒過的廢氣或氮氣等不參與反應的氣體,而造成燃燒室內火焰 傳播不完全或不著火;(b)火焰淬熄(Flame Quenching)。主要分為兩 種,一種是火焰在燃燒室壁面淬火,另一種是火焰在燃燒室壁內的 縫隙淬火,使得混合物未參與主燃燒過程;(c)在沈積物(Deposits) 及油膜上,燃料之沈積與釋放。除上述三者外,其他如進氣溫度太 低、火星塞積碳等等也會造成不完全燃燒,使得排氣中的碳氫化合 物或未燃物的濃度升高【16】。
圖十七(a)為在外加供油時間 0(ms)時,E0、E10、E20、E30 之 HC 排放曲線。從圖中可明顯的看出,引擎在加入乙醇汽油做為燃料 後,HC 排放的濃度會比使用純汽油時較小,因為乙醇-汽油的預氧化 效應使得燃料能夠更完全燃燒,因此會造成汽缸內未燃燒的混合氣減 少,HC 排放的濃度也變小。從圖中可以看出在引擎轉速 2500RPM 時,引擎使用 E30 為燃料所排放 HC 的濃度和汽油引擎排放 HC 的濃 度相差最大,此時使用E30 為燃料 HC 排放濃度僅有汽油引擎的 30%。
圖十七(b)為在外加供油時間 1(ms)時,E0、E10、E20、E30 之 HC 排放曲線。圖中可看出,當引擎轉速在 1000 RPM 時,引擎使用 E0 為燃料所排放 HC 的濃度均高於其他對照組,這是因為燃料在進 氣岐管時經過霧化會以氣體的型態佔據空間,但純汽油霧化的效果略 遜於乙醇汽油而使得混合氣的均勻度較不佳,混合比因而變濃,再加 上引擎在低轉速時汽缸內的燃燒速度較慢且缸內溫度不高所至,當引 擎轉速增加時,這種情形會隨著汽缸內溫度升高而減小,在引擎轉速 1500RPM 到 3500RPM 間,引擎使用乙純-汽油為燃料所排放 HC 的 濃度,明顯小於純汽油引擎,其排放濃度在引擎轉速 3500RPM 時最 小,僅有汽油引擎在同轉速下排放濃度的28%。
圖十七(c)為外加供油時間 3(ms),E0、E10、E20、E30 之 HC 排 放曲線。在圖中可以看出,引擎使用乙醇-汽油為燃料時,HC 的排放 濃度仍然小於汽油引擎,在引擎轉速 3500RPM 時,使用 E20、E30
為燃料所排放HC 濃度為圖中的最小值,其濃度為汽油引擎在同轉速 下所排放濃度的52%。
圖十七(d)為外加供油時間 5(ms),E0、E10、E20、E30 之 HC 排 放曲線。在圖中可看出,在引擎轉速 1000RPM 時,使用汽油為燃料 的HC 排放濃度曲線會高於圖中其他三條曲線,原因是在進氣岐管內 的純汽油比較起乙醇-汽油擁有較低的蒸氣壓使霧化的效果較乙醇汽 油來得差且引擎在低轉速時汽缸內燃燒速度慢、缸內溫度不高也會造 成這種結果。使用E20 為燃料的 HC 排放濃度曲線在 3000RPM 排放
濃度最小,其濃度為汽油引擎在同轉速下的 54%。因噴射引擎電腦
(ECU)控制燃料噴量使混合比固定的情況下,加裝噴油嘴後的引擎,
使用乙醇-汽油為燃料下 HC 的排放濃度,曲線趨勢和汽油引擎 HC 排 放濃度曲線相當接近。
圖十七(e)為外加供油時間 7(ms),E0、E10、E20、E30 之 HC 排 放曲線。在圖中可看出,引擎使用乙醇-汽油為燃料時,HC 的排放濃 度仍然小於汽油引擎,然而在引擎高轉速 3000RPM~3500RPM 使用 E10、E20、E30 為燃料時 HC 的排放濃度小於汽油引擎並且無明顯差 距,這是由於引擎 ECU 對空燃比設定已到達極限。使用 E30 為燃料 所排放HC 濃度為圖中的最小值,其濃度為汽油引擎在同轉速下所排 放濃度的62.3%。
圖十七(f)為外加供油時間 9(ms),E0、E10、E20、E30 之 HC 排 放曲線。由圖中可發現,HC 濃度在引擎轉速到達 2000RPM 之後已 無法明顯的降低,趨於平緩。
圖十八為在不同供油時間狀態下,使用 E0、E10、E20、E30 之 HC 排放曲線。從圖中可看出,HC 排放曲線在引擎轉速 1000RPM 時 都會有偏高的現象,這是因為引擎在低轉速時汽缸內的燃燒溫度低、
燃燒速度慢、淬熄層(Quench Layer)較厚且引擎的壓縮壓力低所造成 的現象。當引擎轉速升高,汽缸內燃燒室的壁溫越高,淬熄層(Quench
Layer)厚度會變薄【25】,引擎排出的HC 濃度也會變小,這種現象在 使用E0、E10、E20、E30 節流閥開度 100%的情況下非常明顯。