碳?xì)浠衔镎n件

第十章

汽車公害和控制第十章

汽車公害和控制110.1汽車排放污染和控制10.1.1汽車排放污染物及其危害一、汽車排放污染物

汽車排放物是汽車的排氣排放物、蒸發(fā)排放物和曲軸箱排放物的總稱，習(xí)慣上指其中的污染物。汽車排放污染物是汽車排放物中污染環(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。10.1汽車排放污染和控制10.1.1汽車排放污染物2

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衔铮菏怯商己蜌湫纬傻幕衔锏目偡Q。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)光紫外線照射下，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0.001μm的固體或液體微粒的總稱。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，它們阻礙光線通過(guò)使其變暗，并反射、折射光線。一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃燒下所生成的一種氣3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4汽車排放污染主要有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（俗稱尾氣）；二是曲軸箱排放物；三是燃料蒸發(fā)排放物圖10-1汽油車污染物排放源及其所占比重汽車排放污染主要有3個(gè)排放源（圖10-1）：5二、汽車排放污染物的危害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、頭腦等器官嚴(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。二、汽車排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害610.1.2汽車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。10.1.2汽車排放污染物的成因及其影響因素(一)汽油機(jī)73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。3氮氧化物810.1.2汽車排氣污染物的形成及影響因素一、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物的形成

1、一氧化碳COCO是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物。2、碳?xì)浠衔锲鋪?lái)源有三部分：排氣管——55~65%；曲軸箱通風(fēng)——20~25%；化油器、油箱蒸發(fā)——15~20%。10.1.2汽車排氣污染物的形成及影響因素9二、使用因素對(duì)排氣中有害氣體濃度的影響1、負(fù)荷的影響負(fù)荷——空燃比——影響有害氣體1）怠速——全閉，α=0.60~0.88HC↑CO↑2）小負(fù)荷——0~25%開度，α=0.8~0.9HC↑CO↑3）中負(fù)荷——25~80%開度，α=0.9~1.1HC↓CO↓NOx↑4）接近滿負(fù)荷——80~100%，α=0.8~0.9CO↑HC↑NOx↓二、使用因素對(duì)排氣102、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)熱工況冷卻水溫度提高——缸壁溫度↑——HC↓30℃~80℃——NO↑供油泵溫度提高——?dú)庾琛狧C↑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↑CO↓2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響115、汽車技術(shù)狀況的影響車齡↑HC↑CO↑⑴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↓⑵點(diǎn)火系故障點(diǎn)火提前角↑，NOx↑點(diǎn)火提前角↓，NOx↓點(diǎn)火提前角↓↓，HC↓⑶配氣相位⑷積炭5、汽車技術(shù)狀況的影響1210.1.4汽車排放污染物控制技術(shù)一、汽油車排放控制技術(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)10.1.4汽車排放污染物控制技術(shù)一、汽油車排放控制技術(shù)136、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、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、采用車載診斷系統(tǒng)，對(duì)汽油車排放控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控6、采用高能電子點(diǎn)火和控制系統(tǒng)14二、柴油車排放控制技術(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、采用可變配氣相位技術(shù)8、采用微粒捕集器二、柴油車排放控制技術(shù)1、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)15§10-2汽車的噪聲一、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

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。§10-2汽車的噪聲163.風(fēng)扇噪聲——最大噪聲源之一空氣動(dòng)力性噪聲。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：nn↑dB↑共振時(shí)達(dá)到最大值pp↑dB↑結(jié)構(gòu)變速器形式、檔位、制造精度、調(diào)整碳?xì)浠衔镎n件17三、輪胎噪聲聲源：花紋噪聲、道路噪聲、彈性振動(dòng)、風(fēng)噪聲。1、花紋噪聲

2、道路噪聲，路面凹凸不平產(chǎn)生的。3、彈性振動(dòng)4、風(fēng)噪聲，Va小時(shí)可以忽略。影響因素：輪胎花紋、Va、P、Pa。三、輪胎噪聲18四、車身噪音車身和空氣的摩擦、沖擊產(chǎn)生的風(fēng)噪音以及路面不平造成的車身震動(dòng)噪音。四、車身噪音19第十章

汽車公害和控制第十章

汽車公害和控制2010.1汽車排放污染和控制10.1.1汽車排放污染物及其危害一、汽車排放污染物

汽車排放物是汽車的排氣排放物、蒸發(fā)排放物和曲軸箱排放物的總稱，習(xí)慣上指其中的污染物。汽車排放污染物是汽車排放物中污染環(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。10.1汽車排放污染和控制10.1.1汽車排放污染物21

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衔铮菏怯商己蜌湫纬傻幕衔锏目偡Q。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)光紫外線照射下，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0.001μm的固體或液體微粒的總稱。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，它們阻礙光線通過(guò)使其變暗，并反射、折射光線。一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃燒下所生成的一種氣22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23汽車排放污染主要有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（俗稱尾氣）；二是曲軸箱排放物；三是燃料蒸發(fā)排放物圖10-1汽油車污染物排放源及其所占比重汽車排放污染主要有3個(gè)排放源（圖10-1）：24二、汽車排放污染物的危害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、頭腦等器官嚴(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。二、汽車排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害2510.1.2汽車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。10.1.2汽車排放污染物的成因及其影響因素(一)汽油機(jī)263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。3氮氧化物2710.1.2汽車排氣污染物的形成及影響因素一、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物的形成

1、一氧化碳COCO是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物。2、碳?xì)浠衔锲鋪?lái)源有三部分：排氣管——55~65%；曲軸箱通風(fēng)——20~25%；化油器、油箱蒸發(fā)——15~20%。10.1.2汽車排氣污染物的形成及影響因素28二、使用因素對(duì)排氣中有害氣體濃度的影響1、負(fù)荷的影響負(fù)荷——空燃比——影響有害氣體1）怠速——全閉，α=0.60~0.88HC↑CO↑2）小負(fù)荷——0~25%開度，α=0.8~0.9HC↑CO↑3）中負(fù)荷——25~80%開度，α=0.9~1.1HC↓CO↓NOx↑4）接近滿負(fù)荷——80~100%，α=0.8~0.9CO↑HC↑NOx↓二、使用因素對(duì)排氣292、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)熱工況冷卻水溫度提高——缸壁溫度↑——HC↓30℃~80℃——NO↑供油泵溫度提高——?dú)庾琛狧C↑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↑CO↓2、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響305、汽車技術(shù)狀況的影響車齡↑HC↑CO↑⑴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↓⑵點(diǎn)火系故障點(diǎn)火提前角↑，NOx↑點(diǎn)火提前角↓，NOx↓點(diǎn)火提前角↓↓，HC↓⑶配氣相位⑷積炭5、汽車技術(shù)狀況的影響3110.1.4汽車排放污染物控制技術(shù)一、汽油車排放控制技術(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)10.1.4汽車排放污染物控制技術(shù)一、汽油車排放控制技術(shù)326、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、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、采用車載診斷系統(tǒng)，對(duì)汽油車排放控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控6、采用高能電子點(diǎn)火和控制系統(tǒng)33二、柴油車排放控制技術(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、采用可變配氣相位技術(shù)8、采用微粒捕集器二、柴油車排放控制技術(shù)1、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)34§10-2汽車的噪聲一、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

空氣動(dòng)力性噪聲,僅次于本體噪聲與風(fēng)扇噪聲。原因：A