汽車排氣凈化考題答案

1、1.1汽車主要的排放的污染物有哪些？何謂光化學(xué)煙霧？主要污染物是：一氧化碳，氮氧化物，碳?xì)浠衔铮⒘?。光化學(xué)煙霧是排入大氣的氮氧化物和碳?xì)浠衔锸芴栕贤饩€作用產(chǎn)生的一種具有刺激性的淺藍(lán)色煙霧。1.2 汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。1966-1973曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)（PCV），廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR），空氣噴射凈化1974-1979改進(jìn)化油器，無觸點點火，使用并改進(jìn)催化劑1980-1983反饋系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)化油器和催化劑，改進(jìn)發(fā)動機(jī)，揮發(fā)性排放物控制1984-1993發(fā)動機(jī)改進(jìn)，電子控制，燃油噴射，催化劑和EGR的進(jìn)一步改進(jìn)1994-現(xiàn)在 進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動機(jī)，控制裝置，供油，電預(yù)熱催化劑和E

2、GR，改進(jìn)揮發(fā)性排放物控制，車載診斷2.1 簡述CO的生成機(jī)理和影響因素。生成機(jī)理：由于燃油在汽缸中燃燒不充分所致，是氧氣不足而生成的中間產(chǎn)物。影響因素：凡是影響空燃比的因素即為影響CO生成的因素。1）進(jìn)氣溫度的影響，溫度 ，CO。2）大氣壓力，壓力，CO。3）進(jìn)氣管真空度的影響，真空度，排放。4）怠速轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，排放。5）發(fā)動機(jī)工況。負(fù)荷一定，轉(zhuǎn)速增加排放減少。2.2簡述HC的生成機(jī)理及主要的生成方式。生成機(jī)理：（混合氣過濃，過稀或局部混合不均勻引起）燃料的不完全燃燒產(chǎn)物，還有小部分由潤滑油不完全燃燒而生成。生成方式：火焰在壁面淬冷，狹隙效應(yīng)，潤滑油膜的吸附和解吸，燃燒室內(nèi)沉積物的影響，體積

3、淬熄及碳?xì)浠衔锏暮笃谘趸隆?.3簡述影響HC生成的因素。 1、混合氣質(zhì)量的影響（混合氣均勻性越差，Hc排放越多）2、運行條件的影響 汽油機(jī)：1）負(fù)荷的影響 負(fù)荷增加，排放線性增加 2）轉(zhuǎn)速的影響 轉(zhuǎn)速增加 排放下降 3）點火時刻影響 點火延遲即提前角減小，排放下降 4）壁溫影響 壁溫升，排放降 5）燃燒室面容比的影響 降低面容比有利于減低； 柴油機(jī)：1）噴油時刻影響 噴油提前角增大，缸內(nèi)溫度較高，Hc排放下降 2）噴油嘴噴孔面積的影響 噴孔面積減小 排放減小 3）冷卻液進(jìn)口溫度的影響 溫度降低，排放增加 4）進(jìn)氣密度的影響 密度降低排放增加2.4簡述NOx的生成機(jī)理。影響汽油機(jī)，柴油機(jī)N

4、OX排放的因素。生成機(jī)理：氮氧化物是生成主要與溫度和過量空氣系數(shù)有關(guān)（高溫，高氧，反應(yīng)條件），在稀混合氣區(qū)主要是溫度起作用，濃混合區(qū)是氧濃度起作用。影響汽油機(jī)NOX因素：1）過量空氣系數(shù)和燃燒室溫度的影響 2）殘余廢氣系數(shù)（主要取決于發(fā)動機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速）3）點火時刻影響 延遲點火有利于降低影響柴油機(jī)NOx因素：噴油定時的影響 提前角減小，燃燒推遲，燃燒溫度較低，NOx少 2）放熱規(guī)律的影響 3）負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的影響 負(fù)荷增大，排放增大，轉(zhuǎn)速影響較負(fù)荷小2.5影響微粒生成的因素。 1、負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的影響 高速小負(fù)荷時，單位油耗排放較大，且隨負(fù)荷的增大，微粒排放減小；在低速大負(fù)荷時，排放由于空燃比增加有所

5、提高 2、燃料的影響 降低十六烷值可獲得排煙改善 3、噴油參數(shù)的影響 1）噴油定時 提前噴油排煙下降 2）噴油規(guī)律的影響 3）噴油嘴不正常噴射的影響 4）噴油壓力的影響4、空氣渦流的影響 5）其他因素的影響 提高壁溫減小排放3.1 什么叫汽車的比排放量？汽車的排放特性？ 比排放量：指每千瓦小時所排放出的污染物的質(zhì)量 排放特性：各種排氣污染物的排放量隨發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)工況參數(shù)如轉(zhuǎn)速n，平均有效壓力p等的變化規(guī)律，稱為發(fā)動機(jī)排放特性。3.2 比較汽油機(jī)的穩(wěn)態(tài)排放特性圖，分析CO、HC以及NOX各自的比排放量在小負(fù)荷、中負(fù)荷及全負(fù)荷時的變化趨勢。CO：小負(fù)荷時，為保證燃燒穩(wěn)定，混合氣被適當(dāng)加濃，排放略有上

6、升。中等負(fù)荷時過量空氣系數(shù)控制在1.0左右，CO排放較低。全負(fù)荷時，混合氣顯著加濃，CO排放急劇升高。HC：小負(fù)荷時，排放量隨負(fù)荷減小而增加；中等負(fù)荷排放較小，大負(fù)荷稍有增加，基本與中等負(fù)荷保持同一水平。NOx：轉(zhuǎn)速一定時，比排放量隨負(fù)荷增大而不斷減小。3.3柴油機(jī)的CO排放量最少和最多分別出現(xiàn)在何種負(fù)荷時？在中速、中負(fù)荷工況下，柴油機(jī)CO排放量最少；小負(fù)荷工況，柴油機(jī)CO排放最大3.4柴油機(jī)在啟動時排放量較高，試從缸內(nèi)燃燒狀況出發(fā)分析其原因 在啟動時缸內(nèi)壓縮溫度很低，噴入缸內(nèi)的燃油的霧化、氣化很差，很難發(fā)展為擴(kuò)散燃燒，這種極不完善的燃燒使排放增加，柴油機(jī)啟動過程包括若干加速階段及轉(zhuǎn)速躊躇階段

7、。在第一次加速初期，每缸每循環(huán)的燃燒壓力都在增加，壓力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加，然而由于起動階段內(nèi)壓縮溫度低，燃燒霧化質(zhì)量差，轉(zhuǎn)速的增加使得以曲軸轉(zhuǎn)角表示的滯燃期相對更長，在壓縮上止點后更大的曲軸轉(zhuǎn)角位置時才著火，導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不會增加，即所謂的躊躇階段。4.1 汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化的主要措施有哪些？ 1、大力推廣汽油噴射電控系統(tǒng) 2、改善點火系統(tǒng)3積極開發(fā)分層充氣和均質(zhì)稀燃的新型燃燒系統(tǒng)4、選用結(jié)構(gòu)緊湊和面容小的燃燒室，縮短燃燒室狹縫長度5、采用廢氣再循環(huán)控制4.2不同工況下，汽油噴射電控系統(tǒng)是如何控制噴油量的？起動噴油控制：起動時，由于吸入的空氣量少，轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)速波動大，空氣流量計不能精確檢測

8、，所以起動時，ECU不以空氣流量計的信號作為噴油量的計算依據(jù)，而是按預(yù)先設(shè)定的啟動程序進(jìn)行噴油控制。運轉(zhuǎn)噴油控制：發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時，ECU主要根據(jù)進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來計算噴油量。此外還要參考節(jié)氣門開度，發(fā)動機(jī)冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度，海拔高度以及怠速工況，加速工況，全負(fù)荷工況等運轉(zhuǎn)參數(shù)來修正噴油量，以提高控制精度?？倗娪土坑苫緡娪土?，修正油量，增加油量3部分組成。斷油控制：超速斷油控制，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的最高轉(zhuǎn)速時，中斷噴油防止發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)；減速斷油控制，突然減速時，自動控制中斷燃油噴射，直至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時再恢復(fù)噴油。4.3減小點火提前角對排放有何影響，并說明原因 推遲點火即減

9、小點火提前角：一方面降低了燃燒氣體的最高燃燒溫度和缸內(nèi)最高燃燒壓力；另一方面縮短了著火燃燒產(chǎn)物的反應(yīng)時間。NOx是高溫下的產(chǎn)物，因而可使NOx排放降低；此外，推遲點火還可使未燃HC排放下降，這是因在做功行程后期，燃?xì)鉁囟壬?，未燃的HC會繼續(xù)燃燒所致。另外，推遲點火提高排氣溫度也是加速燃?xì)鉁囟鹊挠行侄?。?fù)荷一定時，Co排放物只與空燃比有關(guān)，點火提前角影響不大 4.4影響怠速排放的因素有哪些，并給出降低怠速排放的措施燃燒完全程度是影響和生成的最直接因素。因此降低怠速排放的根本措施在于改善其燃燒過程。、提高怠速轉(zhuǎn)速、高能點火、增大氣門間隙，減小氣門重疊角4.5簡述稀薄燃燒對HC、CO排放量的影響

10、。、當(dāng)空燃比小于或大大超過理論空燃比的時候，未燃排放量就會增多，所以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)南”∪紵趴筛纳婆欧拧?、采用稀薄燃燒后，在過量空氣系數(shù)大于的某一范圍內(nèi)，的含量可言得到有效控制4.6汽油機(jī)實現(xiàn)稀薄燃燒有哪些措施？、應(yīng)用可變渦流控制系統(tǒng)、采用結(jié)構(gòu)緊湊的燃燒室、采用電控順序噴射系統(tǒng)，擴(kuò)展稀燃失火極限、應(yīng)用高精度空燃比控制系統(tǒng)、應(yīng)用分層燃燒技術(shù)、采用廢氣再循環(huán)4.7什么是廢氣再循環(huán)技術(shù)，簡述其凈化原理。廢氣再循環(huán)技術(shù)是控制氮氧化物排放的主要措施，它將汽車發(fā)動機(jī)排出的一部分廢氣重新引入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣一起再進(jìn)入汽缸燃燒。是高溫富氧條件產(chǎn)生。一方面廢氣對新氣的稀釋作用意味著降低了氧濃度，另一方面，考

11、慮到怠速外的其他工況下排放物的濃度均小于，廢氣中的主要成分為，和，加熱這種經(jīng)過廢氣稀釋后的混合氣所需要的熱量隨之增大，在燃料燃燒放出熱量不變情況下，最高燃燒溫度可以降低，從而使生成受抑制。4.8 汽油機(jī)EGR的控制要求有哪些？、EGR量隨負(fù)荷的增加而增加、怠速和小負(fù)荷時，排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進(jìn)行EGR、在發(fā)動機(jī)暖機(jī)過程中，冷卻液溫和進(jìn)氣溫度均較低，起動時不進(jìn)行、大負(fù)荷，高速時，不進(jìn)行或減少EGR、保證各缸的EGR率一樣5.1 柴油機(jī)的燃燒過程可分為哪幾個階段？分別闡述各個階段特點。柴油機(jī)的燃燒過程分為滯燃期，速燃期，緩燃期和后燃期四個階段。滯燃期指柴油開始噴入汽缸到著火開始的階段，

12、此階段包括燃油的霧化，加熱，蒸發(fā)，擴(kuò)散與空氣混合等物理變化。速燃期指從著火開始到出現(xiàn)最高壓力的階段。緩燃期指從最高壓力點開始到出現(xiàn)最高溫度時的階段后燃期指從緩燃期終點到燃油基本燒完階段。5.2 柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化的主要措施有哪些？燃燒室設(shè)計，噴油規(guī)律改進(jìn)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，增壓技術(shù)，廢氣再循環(huán)，高壓噴射，選擇性催化還原5.3柴油機(jī)非直噴式和直噴式這兩種燃燒系統(tǒng)特點和排放的區(qū)別。非直噴式燃燒室有主副燃燒室兩部分，燃油首先噴入副燃燒室內(nèi)進(jìn)行混合燃燒，然后沖入主燃燒室進(jìn)行二次混合燃燒。主要有渦流式（和微粒排放比較低）和預(yù)燃室式燃燒室（）。直噴式燃燒系統(tǒng)的燃燒室相對集中，只在活塞頂上設(shè)置一個單獨的凹坑，燃油之間

13、噴入其內(nèi)，凹坑與氣缸蓋和活塞頂間的容積共同形成燃燒室。主要有淺盆形，深坑形，球形燃燒室。5.4對于低排放柴油噴射系統(tǒng)有哪些要求?簡單描述什么是理想的噴油規(guī)律?、各種工況下都應(yīng)有較高的噴油壓力、優(yōu)化噴油規(guī)律，實現(xiàn)每循環(huán)多次噴射、每循環(huán)的噴油量能適應(yīng)各種工況的實際需要、各種工況有合理的噴油正時，實習(xí)柴油機(jī)的動力性，經(jīng)濟(jì)性和排放綜合最優(yōu)。初期緩慢，中期急速，后期快段5.5噴油定時柴油機(jī)的性能及污染物的排放分別有什么影響？ 噴油定時是間接地通過滯燃期來影響發(fā)動機(jī)性能的。噴油提前角過大，則燃料在柴油機(jī)的壓縮行程中燃燒的數(shù)量就多，不僅增加壓縮負(fù)功，使燃油消耗率上升，功率下降，而且因滯燃期較長，壓力升高率和

14、最高燃燒溫度，壓力升高，使得柴油機(jī)工作粗暴，Nox排放量增加；如果噴油提前角過小，則燃燒不能在上止點附近迅速燃燒，導(dǎo)致后燃增加，雖然最高燃燒溫度和壓力降低，但燃燒消耗率和排氣溫度增高，發(fā)動機(jī)容易過熱。所以柴油機(jī)對應(yīng)每一工況都有一個最佳噴油提前角。 噴油提前，滯燃期增加，Hc排放增加，過遲，較多的燃油沒有足夠反應(yīng)時間，HC排放也增加。 噴油提前，滯燃期增加，最高燃燒溫度升高，NOx排放增加；過遲，降低初始放熱率，燃燒室最高溫度降低，NOx減少。 噴油過于提前，會使得燃油在較低溫度下噴入而得不到完全燃燒，煙度增加；噴油推遲，無論何工況都會增加。5.6什么是增壓？采用增壓技術(shù)對排放有是什么影響？所謂

15、增壓就是利用增壓器將空氣或可燃混合氣進(jìn)行壓縮，再送入發(fā)動機(jī)汽缸的過程1、 增壓后過量空氣系數(shù)還要增大，燃料的霧化和混合進(jìn)一步改善，缸內(nèi)溫度能保證燃料充分燃燒，CO排放下降2、 增壓后進(jìn)氣密度增大，過量空氣系數(shù)大，可以提高燃油霧化質(zhì)量，HC減小3、 單純增壓會使NOx增加，采用進(jìn)氣中冷技術(shù)可以降低增壓柴油機(jī)進(jìn)氣溫度，有利于NOx減小。4、 采用增壓中冷技術(shù)可降低顆粒物排放。5.7比較柴油機(jī)EGR與汽油機(jī)EGR的異同。 1、各工況要求的EGR率不同。汽油機(jī)在大負(fù)荷，起動，暖機(jī)，怠速，小負(fù)荷不采用EGR，中等負(fù)荷允許較大EGR率；柴油機(jī)在高速大負(fù)荷，高速小負(fù)荷時應(yīng)適當(dāng)限制EGR率，低速小負(fù)荷采用較大

16、EGR率。 2、EGR率不同，柴油機(jī)EGR率允許超過40%，汽油機(jī)最大不超過20% 3、柴油機(jī)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)要比汽油機(jī)復(fù)雜。6.1 何為后處理技術(shù)？與機(jī)內(nèi)凈化相比有何優(yōu)缺點？后處理技術(shù)：在不影響或少影響發(fā)動機(jī)其他性能的同時，在排氣系統(tǒng)中安裝各種凈化裝置，采用物理的和化學(xué)的方法降低排氣的污染物最終向大氣環(huán)境的排放。 機(jī)內(nèi)凈化以改善發(fā)動機(jī)燃燒過程為主要內(nèi)容，對降低排氣污染起到了較大作用，但其效果有限，且不同程度上給汽車動力性，經(jīng)濟(jì)性帶來負(fù)面影響。6.2三效催化劑的劣化機(jī)理。1、熱失活：指催化劑由于長時間工作在850度以上的高溫環(huán)境中，涂層組織發(fā)生相變，催化劑活性降低現(xiàn)象2、化學(xué)中毒：指一些毒性化

17、學(xué)物質(zhì)吸附在催化劑表明的活性中心不易脫落，導(dǎo)致尾氣中的有害氣體不能接近催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使轉(zhuǎn)化效率下降的現(xiàn)象 3、機(jī)械損傷：指催化劑及其載體在受到外界激勵負(fù)荷的沖擊，振動作用下產(chǎn)生磨損甚至破碎的現(xiàn)象 4、催化劑結(jié)焦：一種簡單的物理遮蓋現(xiàn)象6.3簡述三效催化轉(zhuǎn)化器的主要性能指標(biāo)及影響因素 主要性能指標(biāo)：污染物轉(zhuǎn)化效率和排氣流到阻力 影響因素：空燃比特性，起燃特性，空速特性，流動特性6.4催化器匹配技術(shù) 1、催化器與發(fā)動機(jī)特性的匹配 2、催化器與電控燃油噴射系統(tǒng)的匹配 3、催化器與排氣系統(tǒng)的匹配 4、催化器與燃料及潤滑油的匹配 5、催化器與整車設(shè)計的匹配7.1 簡述微粒捕集器工作中有哪些過濾機(jī)理

18、？ 1、擴(kuò)散機(jī)理 在排氣氣流中，微粒由于受到氣體分子熱運動的碰撞而作布朗運動，使微粒的運動軌跡與流體的流線不一致 2、攔截機(jī)理 當(dāng)微粒接近過濾表面，一旦微粒與過濾表面的距離小于或等于其半徑，即微粒直徑大于或等于過濾微孔直徑時，微粒就被攔截捕集，過濾體起了篩子的作用，這就是攔截機(jī)理3、慣性碰撞機(jī)理 慣性碰撞機(jī)理一般把微粒理想化為只有質(zhì)量而沒有體積的質(zhì)點。當(dāng)氣流轉(zhuǎn)折時，微粒仍有足夠的動量按原運動方向繼續(xù)對著捕集物前進(jìn)而偏離流線，使一些微粒碰撞到捕集物而被捕集分離4、綜合過濾機(jī)理 綜合過濾機(jī)理認(rèn)為在微粒的過濾過程中，擴(kuò)散、攔截和慣性碰撞通常是組合在一起同時起作用的，但這三種機(jī)理并不是完全獨立的。7.

19、2簡述微粒捕集器對過濾材料有什么要求?要求是：高的微粒過濾效率，低的排氣阻力，高的機(jī)械強(qiáng)度和抗振動性能，抗高溫氧化性，耐熱沖擊性和耐腐蝕性7.3再生系統(tǒng)所采用的再生技術(shù)應(yīng)滿足哪些條件？ 1、能在各種工況下正常工作，具有較高的捕集效率 2、產(chǎn)生的排氣背壓低，對柴油機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性等性能的影響小 3、不應(yīng)對環(huán)境產(chǎn)生二次污染 4、具有良好的可靠性和耐久性 5、具有較強(qiáng)的再生能力和較高的再生效率，再生控制操作方便 6、壽命和價格應(yīng)能被用戶接受7.4柴油機(jī)NOx排放的機(jī)外凈化技術(shù)主要有哪些？ 主要有：吸附催化還原法，選擇性非催化還原，選擇性催化還原和等離子輔助催化還原7.5簡述什么叫主動再生，什么叫被動

20、再生主動再生系統(tǒng)是通過外加能量將氣流溫度提高到微粒的起燃溫度使捕集的微粒燃燒，達(dá)到再生過濾體的目的被動再生系統(tǒng)利用柴油機(jī)排氣自身的能量使微粒燃燒，達(dá)到再生微粒捕集器的效果7.6試分析排氣背壓對柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的影響。它實際上是通過某種節(jié)流方法控制柴油機(jī)的進(jìn)氣量，即進(jìn)氣節(jié)流或排氣節(jié)流，以提高排氣溫度。節(jié)流提高排氣溫度主要通過兩條途徑：一是通過提高排氣壓差，增加泵功損失；二是排氣節(jié)流降低柴油機(jī)的容積效率，使混合氣中燃油濃度制動，進(jìn)而提高了排氣溫度。由于泵功的增加以及容積效率的降低，使得柴油機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性有很大程度下降。8.1 汽油對排放的主要影響因素有哪些？ 1、辛烷值的影響 2、汽油揮發(fā)性的影響

21、 3、汽油密度的影響 4、烴類組成的影響 5、硫含量的影響 6、添加劑的影響8.2柴油對排放的主要影響因素有哪些？ 1、十六烷值的影響 2、黏度，密度和餾程的影響 3、芳烴含量的影響 4、硫含量的影響 5、添加劑的影響8.3主要的代用燃料有哪些？和傳統(tǒng)燃料相比有什么特點？天然氣（實驗表明，燃用壓縮天然氣的CO和HC排放較汽油明顯降低，甲烷的排放增加。），液化石油氣（具有燃燒完全、積炭少、排放污染物低等優(yōu)點），醇類燃料（），植物油（與柴油相比，植物油熱值略低，但因密度大，體積熱值較接近；植物油餾分比柴油重得多，粘度和表面張力比柴油大，霧化困難；自燃點高而十六烷值低，發(fā)火性差，著火延遲期長；殘?zhí)几?，燃燒室易生成沉積物。此外，植物油易生成膠狀物堵塞油路。 ），氫氣（氫作為代用燃料，其燃燒產(chǎn)物既沒有HC、CO和碳煙等污染物，