第10章 汽車(chē)的公害

1、第十章第十章 汽車(chē)公害和控制10.1 汽車(chē)排放污染和控制10.1.1 汽車(chē)排放污染物及其危害一、汽車(chē)排放污染物 汽車(chē)排放物是汽車(chē)的排氣排放物、蒸發(fā)排放物和曲軸箱排放物的總稱(chēng)，習(xí)慣上指其中的污染物。 汽車(chē)排放污染物是汽車(chē)排放物中污染環(huán)境的各種物質(zhì)、主要有一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）和微粒物（PM）等。 一氧化碳： 是燃料中的碳在不完全燃燒下所生成的一種氣體。 碳?xì)浠衔铮?是由碳和氫形成的化合物的總稱(chēng)。指氣缸內(nèi)的燃料或潤(rùn)滑油未經(jīng)燃燒，或經(jīng)分解而生成的碳和氫的化合物以及燃料蒸氣。 氮氧化物：是氣缸內(nèi)的氮在高溫下被氧化生成的氣體 光化學(xué)煙霧： 是碳?xì)浠衔锖偷趸镌谔?yáng)

2、光紫外線(xiàn)照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)所生成的煙霧狀物，它是一種強(qiáng)刺激性有害氣體的二次污染。 微粒物：是排氣中各種直徑大于0.001m的固體或液體微粒的總稱(chēng)。通常包括鉛氧化物等重金屬化合物、硫酸鹽、有機(jī)物、煙灰和碳顆粒等。 柴油機(jī)排氣可見(jiàn)污染物：是指柴油機(jī)的排煙，即懸浮在柴油機(jī)排氣流中的微粒和霧狀物，它們阻礙光線(xiàn)通過(guò)使其變暗，并反射、折射光線(xiàn)。 表10-1所示為汽油機(jī)與柴油機(jī)排放污染物的比較。汽油機(jī)污染物主要是CO、HC和NOx而柴油機(jī)污染物工要是PM和NOx表10-1 汽油機(jī)與柴油機(jī)排放污染物的比較汽車(chē)排放污染主要有3個(gè)排放源（圖10-1）：一是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒廢氣（俗稱(chēng)尾氣）；二是曲軸

3、箱排放物；三是燃料蒸發(fā)排放物圖10-1 汽油車(chē)污染物排放源及其所占比重二、汽車(chē)排放污染物的危害1一氧化碳(CO)的危害 當(dāng)人們吸入CO后，與人體血紅蛋白親合后形成碳氧血紅蛋白，使血液的輸氧能力大大降低，使心臟、頭腦等器官?lài)?yán)重缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等征狀，輕者使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危害血液循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。2碳?xì)浠衔?HC)的危害 HC對(duì)人的鼻、眼和呼吸遲黏膜有刺激作用，可引起結(jié)膜炎、鼻炎、支氣管炎等疾病。3氮氧化物的危害 NOx能刺激人眼黏膜，引起結(jié)膜炎等疾病，還對(duì)呼吸系統(tǒng)有害。4光化學(xué)煙霧的危害 光化學(xué)煙霧刺擊人們的眼睛、鼻腔和咽喉，損害農(nóng)作物。5微粒物的危害 微

4、粒物除對(duì)人體呼吸系統(tǒng)有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒物質(zhì)和致癌物等。10.1.2 汽車(chē)排放污染物的成因及其影響因素(一)汽油機(jī)排放污染物的成因及其影響因素1一氧化碳(1)燃料不完全燃燒；。(2) CO2和H20在高溫時(shí)離解2碳?xì)浠衔?(1)由于氣缸壁對(duì)火焰的冷卻作用、縫隙效應(yīng)，油膜和沉積物對(duì)燃油蒸氣的吸附作用，使燃料未燃燒或未完全燃燒。 (2)出于燃料供給系統(tǒng)的蒸發(fā)以及燃燒室等泄漏而產(chǎn)生。3氮氧化物 (1)混合氣在高溫燃燒過(guò)程中，空氣中的分子氮被氧化為氮氧化物(2)燃料中的含氮化合物在燃燒過(guò)程中，分解成低分子氮化物被氧化生成氮氧化物(3)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的激發(fā)或瞬發(fā)N0。10.1.2

5、汽車(chē)排氣污染物的形成及影汽車(chē)排氣污染物的形成及影響因素響因素一、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物的形成一、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物的形成 1、一氧化碳、一氧化碳CO CO是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物。2、碳?xì)浠衔?、碳?xì)浠衔?其來(lái)源有三部分 ： 排氣管5565%；曲軸箱通風(fēng)2025%；化油器、油箱蒸發(fā)1520%。二、使用因素對(duì)排氣二、使用因素對(duì)排氣中有害氣體濃度的影響中有害氣體濃度的影響1、負(fù)荷的影響、負(fù)荷的影響負(fù)荷空燃比影響有害氣體1）怠速全閉，=0.600.88 HC CO 2）小負(fù)荷025%開(kāi)度， = 0.80.9 HC CO 3）中負(fù)荷2580%開(kāi)度， = 0.91.1 HC CO NOx4）接近滿(mǎn)負(fù)荷80100

6、%， = 0.80.9 CO HCNOx2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響轉(zhuǎn)速進(jìn)氣，混合氣形成、燃燒排放轉(zhuǎn)速 CO HC NOx 3、不穩(wěn)定工況、不穩(wěn)定工況強(qiáng)制怠速CO HC 但柴油機(jī)已停止供油，無(wú)排放。4、發(fā)動(dòng)機(jī)熱工況、發(fā)動(dòng)機(jī)熱工況冷卻水溫度提高缸壁溫度HC 3080NO 供油泵溫度提高氣阻HC罩下溫度提高充氣系數(shù)HC CO氣溫低起動(dòng)困難HC隨溫度NOx CO5、汽車(chē)技術(shù)狀況的影響、汽車(chē)技術(shù)狀況的影響 車(chē)齡 HC CO 供油系故障 化油器怠速產(chǎn)生變化，HC CO 加速泵 空濾器堵塞，CO HC 供油提前角，HC NOx 點(diǎn)火系故障 點(diǎn)火提前角 ， NOx 點(diǎn)火提前角 ， NOx 點(diǎn)火提前

7、角，HC 配氣相位 積炭10.1.4汽車(chē)排放污染物控制技術(shù)一、汽油車(chē)排放控制技術(shù)1、采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置2、采用燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)3、采用電控多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)4、采用氧化型催化轉(zhuǎn)化器5、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)6、采用高能電子點(diǎn)火和控制系統(tǒng)7、采用稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)8、采用多氣門(mén)、可變配氣相位和進(jìn)氣旋流等技術(shù)，優(yōu)化燃燒室9、采用三效催化轉(zhuǎn)化器和閉環(huán)電控系統(tǒng)10、采用車(chē)載診斷系統(tǒng)，對(duì)汽油車(chē)排放控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控二、柴油車(chē)排放控制技術(shù)1、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)2、采用電控可變進(jìn)氣渦流技術(shù)3、采用廢氣渦輪增壓與中冷技術(shù)4、采用氧化催化轉(zhuǎn)化器5、采用四氣門(mén)結(jié)構(gòu)6、發(fā)展電控燃油噴射系統(tǒng)，采用電控共軌噴射技術(shù)。7

8、、采用可變配氣相位技術(shù)8、采用微粒捕集器10-2 汽車(chē)的噪聲汽車(chē)的噪聲一、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲來(lái)源一、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲來(lái)源 1. 燃燒噪聲和機(jī)械噪聲 燃燒噪聲燃料燃燒而引起的聲音。 機(jī)械噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的敲擊聲。2. 進(jìn)排氣噪聲進(jìn)排氣噪聲 空氣動(dòng)力性噪聲,僅次于本體噪聲與風(fēng)扇噪聲。 原因：A 空氣聲（脈動(dòng)聲）、渦流聲 基頻噪聲，氣栓共振聲、廢氣噴柱、沖擊。 渦流聲，氣體通過(guò)氣門(mén)產(chǎn)生的渦流。 B 幅射聲（擴(kuò)散聲）、進(jìn)排氣零件表面輻射 振動(dòng)引起壓力波、機(jī)械振動(dòng)。 影響：消聲器 、密封、接頭緊固。3. 風(fēng)扇噪聲風(fēng)扇噪聲最大噪聲源之一最大噪聲源之一 空氣動(dòng)力性噪聲。二、傳動(dòng)系噪聲二、傳動(dòng)系噪聲 聲源：變速器噪聲、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋噪聲。 變速器噪聲 原因：1、齒輪振動(dòng) 2、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)傳到變速箱 3、軸承聲 4、攪油聲 影響因素：n n dB 共振時(shí)達(dá)到最大值 p p dB 結(jié)構(gòu) 變速器形式、檔位、制造精度、調(diào)整三、輪胎噪聲三、輪胎噪聲 聲源：花紋噪聲、道