污染物排放總量控制 [汽車排放污染控制技術(shù)論文]

1、本文格式為word版，下載可任意編輯污染物排放總量控制 汽車排放污染控制技術(shù)論文 隨著世界各國對汽車排放污染的法律法規(guī)越來越嚴格，汽車排放性能已作為汽車重要的綜合性能指標之一。下面是我整理的汽車排放污染掌握技術(shù)論文，盼望你能從中得到感悟! 汽車排放污染掌握技術(shù)論文篇一 淺析現(xiàn)代汽車排放掌握技術(shù) 摘 要本文從降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化、廢氣處理、排放監(jiān)測三個技術(shù)角度介紹現(xiàn)代汽車排放掌握技術(shù),同時簡要闡述了各排放掌握技術(shù)的原理、特點及影響因素。最終總結(jié)消失代汽車排放掌握技術(shù)的進展方向。 關(guān)鍵詞 排放掌握 燃油消耗 廢氣處理 排放監(jiān)測 進展方向 一、前言 愛護環(huán)境與節(jié)省燃料已成為全球關(guān)注的重大大事,以發(fā)

2、動機為動力的汽車是大氣污染的主要來源之一。排放的廢氣對大氣污染構(gòu)成嚴峻影響,如co2引起溫室效應(yīng);hc在陽光的作用下與nox進行光化學反應(yīng),形成一種毒性較大的光化學煙霧。因此汽車的廢氣排放掌握受到各國政府、汽車制造商的進一步重視。 二、汽車排放掌握解決的問題 汽車運行時,廢氣排放主要由排氣管產(chǎn)生,包括co、hc、co2 、nox 等氣體;對于柴油機而言,還包括顆粒物排放。co、hc、co2 等氣體含量較少且便于處理,廢氣排放掌握主要解決汽車nox和顆粒物的排放。故本文主要介紹由排氣管產(chǎn)生的nox和顆粒物排放掌握技術(shù)。 三、現(xiàn)代汽車排放掌握技術(shù) 現(xiàn)代汽車廢氣排放掌握策略從技術(shù)角度分為三大方面:降

3、低燃油消耗和燃燒優(yōu)化、排放廢氣的處理和排放性能的監(jiān)測,其對應(yīng)技術(shù)如下所述。 1. 降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化 降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化可以降低汽車的使用費用、削減國家對進口石油的依靠、節(jié)約石油資源;同時降低了汽車的廢氣排放,其詳細實現(xiàn)方法如下所述。 (1)汽車外型優(yōu)化,減輕車身質(zhì)量。汽車在行駛過程中,主要受到空氣阻力和滾動阻力,減小空氣阻力和滾動阻力可以有效降低燃油消耗。汽車形狀優(yōu)化可以有效降低空氣阻力系數(shù)cd值,從而減小空氣阻力。減輕車身質(zhì)量則是減小滾動阻力的重要途徑。但隨著質(zhì)量的降低,汽車的平安性下降,因此需綜合考慮從而獲得最佳效果。 (2)發(fā)動機技術(shù)的進展。發(fā)動機的熱損失和機械損耗占燃油化學能

4、的65%左右,故提高發(fā)動機效能對降低燃油消耗、減小廢氣排放有重要作用。現(xiàn)階段發(fā)動機技術(shù)的進展如下: 第一,柴油機共軌式電控燃油噴射技術(shù)(crfis) 柴油機運行時轉(zhuǎn)速很高,噴油器每次噴油時間很短,高壓油管內(nèi)各處壓力隨時間、位置不同而變化;當噴油器針閥落座完成主噴后,高壓油管內(nèi)的壓力波動可能會引起"二次噴射'現(xiàn)象 ,造成噴油不勻稱問題,增加了燃油消耗和廢氣排放。 針對上述問題,crfis對柴油機的噴油時刻和噴油過程進行掌握,其基本原理是:通過柴油機共軌直接或間接形成恒定高壓預(yù)噴射燃油,然后將其送至帶有高速電磁開關(guān)閥的對應(yīng)噴油器內(nèi),高速電磁開關(guān)閥的開啟、關(guān)閉實現(xiàn)噴油過程的開頭、結(jié)

5、束。ecu(電控單元)依據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、輸出功率掌握高速電磁開關(guān)閥的開閉和開啟時間,從而間接掌握噴油時刻和噴油過程。 crfis的特點:第一,crfis柴油機高壓油管內(nèi)噴射壓力的形成與噴射過程完全分開,噴射壓力大小與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān),避開了"二次噴射'現(xiàn)象;其次,crfis柴油機的每次噴射量由噴射壓力和高速電磁開關(guān)閥開啟時間打算,ecu精確掌握噴射過程,解決了"噴油不勻稱'問題。 其次,均質(zhì)充量壓縮燃燒技術(shù)(hcci) hcci是將點燃式內(nèi)燃機和壓燃式內(nèi)燃機有機結(jié)合的一項技術(shù),可有效減小汽車碳煙和nox排放。其基本原理是:hcci發(fā)動機與傳統(tǒng)的點燃式內(nèi)燃機類似

6、,將比例特別勻稱的燃油和空氣進行預(yù)先混合,然后注入氣缸內(nèi);傳統(tǒng)的點燃式內(nèi)燃機通過火花塞點燃混合氣,而hcci發(fā)動機的點火過程則與壓燃式內(nèi)燃機類似,通過活塞壓縮混合氣,使之溫度上升至肯定溫度后自行點燃。 hcci的特點:第一,hcci發(fā)動機無集中燃燒過程,避開氣缸內(nèi)形成局部高溫柔濃混合氣,有效降低了碳煙和 的排放;其次,hcci發(fā)動機保留了壓燃式內(nèi)燃機高熱效率的特點,降低了燃油消耗和廢氣排放。 第三,渦輪增壓技術(shù)(turbocharger) 渦輪增壓技術(shù)利用發(fā)動機排放廢氣的慣性力推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪帶動同軸的葉輪,旋轉(zhuǎn)的葉輪壓送經(jīng)過空氣濾清器的空氣,使其增壓并進入氣缸。伴隨著空氣量增加,循環(huán)

7、供油量相應(yīng)增加,達到了增加功率的目的。 其特點:第一,在不增加發(fā)動機排量的基礎(chǔ)上,渦輪增壓技術(shù)可以增加發(fā)動機的輸出扭矩和功率;其次,渦輪增壓技術(shù)利用廢氣排放動能對新奇空氣增壓,回收了部分能量,降低了燃油消耗和廢氣排放。 第四,燃料分層噴射技術(shù)(fsi) fsi不像傳統(tǒng)發(fā)動機那樣將燃油注入進氣歧管,而是將燃油直接注入氣缸的技術(shù)。其基本原理是:fsi利用電子芯片計算分析并精確掌握注入氣缸中的燃油噴射量,獲得具有理論空燃比的混合氣體,從而提高發(fā)動機的效率。 其特點:第一,fsi發(fā)動機完成一次工作循環(huán)有兩次噴油過程,對應(yīng)的噴油時刻分別為吸氣沖程和壓縮沖程末端;其次,fsi依據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的不同,有

8、分層注油和勻稱注油兩種注油模式,其對應(yīng)的發(fā)動機工況分別是低速、中速工況和高速高負荷工況;第三,fsi發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機相比,其動態(tài)響應(yīng)好,輸出扭矩和功率可以同時被提高,燃油消耗降低,廢氣排放減小。 (3)動力傳動系的優(yōu)化。傳動系的檔位增多,增加了選著合適檔位使發(fā)動機處于經(jīng)濟工作狀況的機會。根據(jù)這種思路,檔數(shù)無限的無級變速器在任何條件下都供應(yīng)了使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的可能性。若發(fā)動機能始終維持較高的機械效率,無級變速器將顯著地提高燃油經(jīng)濟性,減小廢氣排放。 2. 排放廢氣的處理 對排放的廢氣進行后續(xù)處理屬于機外處理方法。其主要包括選擇性催化還原技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)、顆粒過濾器和柴油機氧化催化

9、器四項內(nèi)容。對應(yīng)詳細內(nèi)容如下所述: (1)選擇性催化還原技術(shù)(scr)。scr是一項處理廢氣中nox的工藝。其基本原理是:nox濃度傳感器檢測廢氣中nox的濃度,ecu依據(jù)測量結(jié)果向廢氣中注入適量的氨、尿素等含氮化合物,兩者反應(yīng)生成n2和 h2o。其特點:第一,ecu依據(jù)廢氣中nox濃度掌握氨、尿素等含氮化合物的注入量。若注入量過少,nox不能處理完全;若注入量過多,未參與反應(yīng)的含氮化合物進入空氣中污染空氣。因此scr需要高靈敏度的nox濃度傳感器和高精度的含氮化合物噴射裝置;其次,scr對溫度較敏感,其還原效率易受燃油硫含量及廢氣中顆粒物含量的影響。 (2)廢氣再循環(huán)技術(shù)(egr)。egr是

10、將少量排放廢氣送回氣缸,與未燃燒的混合氣再混合并進行再次燃燒的技術(shù)。該技術(shù)可有效降低廢氣中 nox含量,其緣由如下:第一,egr增加了混合氣體中h2o、co2 等三原子分子的含量,混合氣的熱容量增大,燃燒過程中最高溫度降低,廢氣中nox含量從而下降;其次,egr對混合氣具有稀釋作用,混合氣中氧氣含量降低,減小了nox生成的機會;第三,egr使混合氣中惰性氣體含量增加,惰性氣體會延緩燃燒過程,燃燒室的壓力形成過程變慢,排放廢氣的nox含量降低。 (3)顆粒過濾器(dpf)。對于柴油機,使其顆粒物排放滿意排放法規(guī)的技術(shù)是dpf。dpf位于發(fā)動機廢氣排放管處,當廢氣通過時,dpf收集和存儲廢氣中顆粒

11、物,從而降低顆粒物的含量。dpf關(guān)鍵技術(shù)是過濾材料和過濾體再生,其作用效率受顆粒物生成速率、廢氣排放溫度、燃油硫含量及排氣管道處背壓的影響。 (4)柴油機氧化催化器(doc)。doc以鉑(pt)、鈀(pd)等貴金屬為催化劑,使顆粒物中有機物sof發(fā)生氧化反應(yīng)生成co2和h2o,通過減小sof含量達到降低廢氣中顆粒物含量的目的。其作用原理和三元催化轉(zhuǎn)換器催化氧化hc和co原理類似。 3. 排放性能的監(jiān)測(obd) 新車運行時,廢氣排放指標一般符合要求。但在使用過程中,隨著車輛的老化和損壞,其排放指標可能不再符合汽車排放要求。obd從發(fā)動機運行開頭,便監(jiān)督與排放掌握有關(guān)的零部件狀態(tài);一旦發(fā)動機廢氣排放超標,obd便會在儀表盤中發(fā)出警示,提示駕駛員做出相應(yīng)反應(yīng)。然而obd系統(tǒng)并非對汽車的廢氣排放進行實時測量,而是當發(fā)動機失火、催化轉(zhuǎn)化器儲氧力量下降以及氧傳感器劣化后,通過監(jiān)測某些相關(guān)參數(shù)的變化,推想汽車排放將會超標,從而發(fā)出警告信號。 四、結(jié)論 節(jié)能、環(huán)保是當今世界進展主題,對于現(xiàn)代汽車,降低燃油消耗、削減廢氣排放既是其順應(yīng)時代潮流的必需,也是其前進進展的方向。汽油機具有廢氣排放量少、低熱效率的特點,低熱效率是制約汽油機連續(xù)進展的