第10章汽車的公害

1、第十章第十章 汽車公害和控制10.1 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、主要有一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、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。 碳氫化合物： 是由碳和氫形成的化合物的總稱。指氣缸內的燃料或潤滑油未經(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：是氣缸內的氮在高溫下被氧化生成的氣體 光化學煙霧： 是碳氫化合物和氮氧化物在太陽

2、光紫外線照射下，發(fā)生光化學反應所生成的煙霧狀物，它是一種強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。通常包括鉛氧化物等重金屬化合物、硫酸鹽、有機物、煙灰和碳顆粒等。 柴油機排氣可見污染物：是指柴油機的排煙，即懸浮在柴油機排氣流中的微粒和霧狀物，它們阻礙光線通過使其變暗，并反射、折射光線。 表10-1所示為汽油機與柴油機排放污染物的比較。汽油機污染物主要是CO、HC和NOx而柴油機污染物工要是PM和NOx表10-1 汽油機與柴油機排放污染物的比較汽車排放污染主要有3個排放源（圖10-1）：一是發(fā)動機排氣管排出的發(fā)動機燃燒廢氣（俗稱尾氣）；二是曲軸

3、箱排放物；三是燃料蒸發(fā)排放物圖10-1 汽油車污染物排放源及其所占比重二、汽車排放污染物的危害1一氧化碳(CO)的危害 當人們吸入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，嚴重時會危害血液循環(huán)系統(tǒng)，導致生命危險。2碳氫化合物(HC)的危害 HC對人的鼻、眼和呼吸遲黏膜有刺激作用，可引起結膜炎、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，引起結膜炎等疾病，還對呼吸系統(tǒng)有害。4光化學煙霧的危害 光化學煙霧刺擊人們的眼睛、鼻腔和咽喉，損害農作物。5微粒物的危害 微

4、粒物除對人體呼吸系統(tǒng)有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒物質和致癌物等。10.1.2 汽車排放污染物的成因及其影響因素(一)汽油機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在高溫時離解2碳氫化合物 (1)由于氣缸壁對火焰的冷卻作用、縫隙效應，油膜和沉積物對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生。3氮氧化物 (1)混合氣在高溫燃燒過程中，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)在燃燒過程中產生的激發(fā)或瞬發(fā)N0。10.1.2

5、汽車排氣污染物的形成及影汽車排氣污染物的形成及影響因素響因素一、發(fā)動機排氣污染物的形成一、發(fā)動機排氣污染物的形成 1、一氧化碳、一氧化碳CO CO是烴燃料燃燒的中間產物。2、碳氫化合物、碳氫化合物 其來源有三部分 ： 排氣管5565%；曲軸箱通風2025%；化油器、油箱蒸發(fā)1520%。二、使用因素對排氣二、使用因素對排氣中有害氣體濃度的影響中有害氣體濃度的影響1、負荷的影響、負荷的影響負荷空燃比影響有害氣體1）怠速全閉，=0.600.88 HC CO 2）小負荷025%開度， = 0.80.9 HC CO 3）中負荷2580%開度， = 0.91.1 HC CO NOx4）接近滿負荷80100

6、%， = 0.80.9 CO HCNOx2、發(fā)動機轉速的影響、發(fā)動機轉速的影響轉速進氣，混合氣形成、燃燒排放轉速 CO HC NOx 3、不穩(wěn)定工況、不穩(wěn)定工況強制怠速CO HC 但柴油機已停止供油，無排放。4、發(fā)動機熱工況、發(fā)動機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氣溫低起動困難HC隨溫度NOx CO5、汽車技術狀況的影響、汽車技術狀況的影響 車齡 HC CO 供油系故障 化油器怠速產生變化，HC CO 加速泵 空濾器堵塞，CO HC 供油提前角，HC NOx 點火系故障 點火提前角 ， NOx 點火提前角 ， NOx 點火提前

7、角，HC 配氣相位 積炭10.1.4汽車排放污染物控制技術一、汽油車排放控制技術1、采用曲軸箱強制通風裝置2、采用燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)3、采用電控多點燃油噴射系統(tǒng)4、采用氧化型催化轉化器5、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)6、采用高能電子點火和控制系統(tǒng)7、采用稀薄燃燒發(fā)動機技術8、采用多氣門、可變配氣相位和進氣旋流等技術，優(yōu)化燃燒室9、采用三效催化轉化器和閉環(huán)電控系統(tǒng)10、采用車載診斷系統(tǒng)，對汽油車排放控制系統(tǒng)進行自動監(jiān)控二、柴油車排放控制技術1、采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)2、采用電控可變進氣渦流技術3、采用廢氣渦輪增壓與中冷技術4、采用氧化催化轉化器5、采用四氣門結構6、發(fā)展電控燃油噴射系統(tǒng)，采用電控共軌噴射技術。7

8、、采用可變配氣相位技術8、采用微粒捕集器10-2 汽車的噪聲汽車的噪聲一、發(fā)動機噪聲來源一、發(fā)動機噪聲來源 1. 燃燒噪聲和機械噪聲 燃燒噪聲燃料燃燒而引起的聲音。 機械噪聲發(fā)動機運轉而引起的敲擊聲。2. 進排氣噪聲進排氣噪聲 空氣動力性噪聲,僅次于本體噪聲與風扇噪聲。 原因：A 空氣聲（脈動聲）、渦流聲 基頻噪聲，氣栓共振聲、廢氣噴柱、沖擊。 渦流聲，氣體通過氣門產生的渦流。 B 幅射聲（擴散聲）、進排氣零件表面輻射 振動引起壓力波、機械振動。 影響：消聲器 、密封、接頭緊固。3. 風扇噪聲風扇噪聲最大噪聲源之一最大噪聲源之一 空氣動力性噪聲。二、傳動系噪聲二、傳動系噪聲 聲源：變速器噪聲、傳動軸、驅動橋噪聲。 變速器噪聲 原因：1、齒輪振動 2、發(fā)動機振動傳到變速箱 3、軸承聲 4、攪油聲 影響因素：n n dB 共振時達到最大值 p p dB 結構 變速器形式、檔位、制造精度、調整三、輪胎噪聲三、輪胎噪聲 聲源：花紋噪聲、道