汽車排放及控制技術(shù)試題答案

1、一、填空題1、汽車排放的污染物主要有_ 一氧化碳_、氮氧化合物_、_ 碳?xì)浠衔颻和_微粒_。2、柴油機(jī)氮氧化物的生成主要受三個要素的影響,分別是_ 噴油定時(shí)_、 放熱規(guī)律_和 負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的影響_。3、三元催化轉(zhuǎn)化器的起燃特性有兩種評價(jià)方法,對于催化劑常用_ 起燃溫度 _來評價(jià),而對于整個催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)則用_ 起燃時(shí)間 _來評價(jià)。4、微粒捕集器的過濾機(jī)理存在四種,即_ 擴(kuò)散機(jī)理、 攔截機(jī)理_、 慣性碰撞機(jī)理_、 重力沉積機(jī)理_。5、電控柴油噴射系統(tǒng)已發(fā)展了三代，第一代是 位置控制_ 系統(tǒng)，第二代是_ 時(shí)間控制_系統(tǒng)，第三代是 電控高壓共軌 系統(tǒng)。6、目前控制汽油機(jī)氮氧化物排放最主要的措施是_ 廢

2、氣再循環(huán)技術(shù)_。7、常用排放污染物取樣系統(tǒng)有 直接取樣系統(tǒng)_、_稀釋取樣系統(tǒng)_和_定容取樣系統(tǒng)_。8、汽油發(fā)動機(jī)中未燃HC的生成主要來源于_ 燃燒室未燃燃料、 竄入曲軸箱的未燃燃料和 燃油系統(tǒng)蒸發(fā)的燃油蒸汽_ 三種途徑。9、缸內(nèi)直接噴射汽油機(jī)與其它汽油機(jī)相比，最大區(qū)別是_ 汽油噴射的位置_。10、EGR率是指 11、為使三元催化轉(zhuǎn)化器的凈化效率達(dá)到80%以上，其過量空氣系數(shù)(a) “窗口”應(yīng)達(dá)到的要求是“窗口”很窄，寬度只有_ 0.010.02_。12、生成氮氧化物的三個要素是_ 混合氣濃度_、 溫度_和 氧濃度_。13、目前微粒捕集器被動再生的方法主要有 化學(xué)催化的方法_。14、排氣成分分析

3、中，CO和CO2用_ 不分光紅外線氣體分析儀_測量，NOX用_ 化學(xué)發(fā)光分析儀_測量，HC用 _ 氫火焰離子型分析儀_測量，氧多用 順磁分析儀_測量。15、煙度的測量方法主要有兩類： 濾紙法_和 消光度法_。16、目前,各國正紛紛開發(fā)各種代用燃料以解決未來石油能源枯竭的問題,其中最主要的代用燃料是 天然氣_、液化石油氣_、醇類燃料_和 植物油_。17.汽車排放污染主要來源于 發(fā)動機(jī)排出的廢氣 。18.柴油機(jī)的主要排放污染物是 微粒_ 、 氮氧化物 和 碳?xì)浠衔?_。19.發(fā)動機(jī)排出的NOX量主要與 負(fù)荷、轉(zhuǎn)速_有關(guān)。20開環(huán)控制EGR系統(tǒng)主要由_EGR閥_和_EGR電磁閥_等組成。21.在開

4、環(huán)控制EGR系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)工作時(shí)，ECU給EGR電磁閥通電停止廢氣再循環(huán)的工況有：高速大負(fù)荷_、高速小負(fù)荷 _、 部分負(fù)荷_。22.隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷減小，EGR閥開度將_增大_。23.三元催化轉(zhuǎn)換器的功能是_ 將發(fā)動機(jī)排出的廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害氣體，有效地降低廢氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锛暗趸锏暮縚。24.給發(fā)動機(jī)控制模塊反饋信號的傳感器主要有_ 進(jìn)氣壓力傳感器_ 、轉(zhuǎn)速傳感器_。27.廢氣再循環(huán)的主要目的是_ 控制氮氧化合物的排放_。28.減少氮氧化合物的最好方法就是_ 降低進(jìn)氣溫度_。 29.廢氣在循環(huán)會使混合氣的著火性能和發(fā)動機(jī)輸出功率 _降低_。30.目前所用的二次空氣供

5、給方法有_空氣泵系統(tǒng)_ 、_脈沖空氣系統(tǒng)_兩種。31.汽油機(jī)的主要排放污染物是 CO 、NOX 、HC 。32.EGR系統(tǒng)主要有 機(jī)械式 EGR系統(tǒng)和 電控式 EGR系統(tǒng)。33.二次空氣供給系統(tǒng)在一定情況下，將 額外的空氣 送入排氣管，以降低CO和HC的排放量。34.裝有氧傳感器和三元催化轉(zhuǎn)換裝置的汽車，禁止使用 含鉛 汽油。35.發(fā)動機(jī)工作進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，廢氣再循環(huán)量的多少可用 EGR率 來表示。36.NOX是控制中的氧氣與氮?dú)庠?高溫 、 富氧 條件下形成的。37三元催化轉(zhuǎn)換器正常起作用是以減少_ HC、CO 、NOX_的排放。 38.催化轉(zhuǎn)換器是安裝在 排氣支管_和_消聲器_之間。 3

6、9.減少NOX最好的方法是_ 廢氣再循環(huán)技術(shù)_。 二、判斷題1.氣缸內(nèi)的溫度越高，排出的NOX量越多。（ X ）2.催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生破裂、失效時(shí)也會造成發(fā)動機(jī)動力性下降。（ X ） 3.燃燒的溫度越低，氮氧化合物排出的就越多。（ X ） 4.EGR系統(tǒng)會對發(fā)動機(jī)的性能造成一定的影響。（ ） 5.怠速時(shí)，CO的排放量最多，NOx最少。（X ）6.加速時(shí)，HC排放量最少，NOx增加最顯著（ X ）。7.曲軸箱竄氣的主要成份是HC和CO。（ ）8.廢氣再循環(huán)的作用是減少HC、CO和NOx的排放量。（ X ）9.發(fā)動機(jī)溫度過高不會損壞三元催化轉(zhuǎn)換器。（ X ）10.空燃比反饋控制在各種電控發(fā)動機(jī)上都使用

7、。（ ）11、汽油機(jī)的稀燃技術(shù)雖能提高指示熱效率但會引起氮氧化物排放的增加。（ X ）12、炭煙排放是汽油機(jī)的主要問題。（ X ）13、汽油機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速越低將導(dǎo)致CO和HC排放越高。 （ ）14、噴油提前角過大將導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴,且氮氧化物增加。（ ）15、適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角可降低汽油機(jī)氮氧化物的排放。（ ）16、柴油機(jī)在采用增壓技術(shù)時(shí),當(dāng)?shù)驮鰤簳r(shí)應(yīng)采用定壓增壓系統(tǒng)，高增壓時(shí)則宜采用脈沖渦輪增壓系統(tǒng)。（ X ）17、催化劑化學(xué)中毒主要有鉛中毒、硫中毒和磷中毒。（ ）18、利用噴油規(guī)律,為提高柴油機(jī)的循環(huán)熱效率,應(yīng)增大其噴油持續(xù)角（ X ）19、采用缸內(nèi)直接噴射能降低氮氧化物的排放。（ X ）

8、20、高速小負(fù)荷和低速大負(fù)荷時(shí)，柴油機(jī)單位油耗的微粒排放量均較大。 （ X ）21、采用廢氣再循環(huán)能有效降低汽油發(fā)動機(jī)的NOx排放，因此EGR率越大越好。（ X ）22、提高怠速轉(zhuǎn)速對于改善怠速排放是有利的。（ ）23、對柴油機(jī)噴油規(guī)律進(jìn)行改進(jìn)主要目的是降低NOx的排放。（X ）24、將噴油延遲，顆粒的排放量在各種工況下都會增加。（ ）25、汽油機(jī)采用增壓技術(shù)將受到壓縮比的限制（ ）26、車用催化劑的催化反應(yīng)屬于多相催化過程。（ ）27、點(diǎn)火延遲會使HC排放上升。（ ）28、噴油定時(shí)的延遲是減少氮氧化物排放濃度的有效措施。（X ）29、考慮到十六烷值對發(fā)動機(jī)燃燒的影響,當(dāng)其值較高時(shí)可推遲噴油以

9、降低氮氧化物的影響。（ ）30.HC包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化霧。（ ） 31.NOX是燃燒過程中形成的多種氮氧化物，是由于混合氣在高溫、富氧下燃燒時(shí)產(chǎn)生的。（ ） 32.只有當(dāng)混合氣的空燃比保持穩(wěn)定時(shí)，三元催化轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率才能得到精確控制。（ X ）三、名詞解釋1、EGR率：廢氣混入的多少用EGR率表示，其定義為：EGR率：2、后處理凈化：將凈化裝置串接在發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)中，在廢氣排入大氣前。利用凈化裝置在排氣系統(tǒng)中對其進(jìn)行處理，以減少排入大氣的有害成分。3、廢氣渦輪增壓：利用汽油機(jī)排出的具有一定能量的廢氣進(jìn)入渦輪并膨脹做功，廢氣渦輪的全部功率用于驅(qū)動與渦

10、輪機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)，在壓氣機(jī)中將新鮮空氣壓縮后再送入氣缸。4、微粒捕集器再生：除去微粒捕集器內(nèi)沉積的微?；謴?fù)微粒捕集器性能的過程。5、缸內(nèi)直噴：將噴油器安裝在燃燒室內(nèi)，汽油直接噴入燃燒室，空氣則通過進(jìn)氣門進(jìn)入燃燒室與汽油混合成混合氣被點(diǎn)燃做功。6、分層燃燒：要合理地組織氣缸內(nèi)的混合氣分布，使在火花塞周圍有較濃的混合氣，而在燃燒室內(nèi)的大部分區(qū)域具有很稀的混合氣，這樣可確保正常點(diǎn)火和燃燒，同時(shí)也擴(kuò)展了稀燃失火極限，并可提高經(jīng)濟(jì)性，減少排放。7、 三元催化轉(zhuǎn)化效率： 排氣污染物 在催化器中的轉(zhuǎn)化效率 排氣污染物 在催化器進(jìn)口處的濃度或體積分?jǐn)?shù) 排氣污染物 在催化器出口處的濃度或體積分?jǐn)?shù)9、機(jī)內(nèi)凈化

11、：從有害排放物的生成機(jī)理及影響因素出發(fā)，以改進(jìn)汽油機(jī)燃燒過程為核心，達(dá)到減少和抑制污染物生成的各種技術(shù)。 10、二次空氣法：它通過向廢氣中吹進(jìn)額外的空氣，增加其氧氣的含量。這樣可以使廢氣中未燃燒的有害物質(zhì)CO和碳?xì)浠衔镌诟邷叵略俅稳紵?1、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)到再生捕集器的效果。四、簡答題（第5題12分，其余每題8分，共44分）1、 簡述 增壓技術(shù) 對柴油機(jī)排放的影響。P87答：、增壓使CO排放進(jìn)一步降低；、增壓使HC的排放減?。?、增壓使NOX的排放增加；、增壓使微粒的排放減少；、增壓使CO2的排放減少。2、試對 柴油機(jī)EGR與汽油機(jī)EGR 進(jìn)行比較。P85

12、答：、各工況要求的最大EGR率不同；、EGR率不同；、柴油機(jī)進(jìn)氣管與排氣管之間的壓差較小，所以柴油機(jī)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)要比汽油及復(fù)雜。3、汽油機(jī)在 起動階段出現(xiàn)較大的初始排放量 的主要原因。P31答：在常溫啟動時(shí)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)氣系統(tǒng)和氣缸溫度較低，空氣流動速度也低，汽油很難完全蒸發(fā)，較多的汽油沉積在進(jìn)氣系統(tǒng)和汽缸壁面上，形成油膜，導(dǎo)致汽油霧化差，混合氣質(zhì)量欠佳，燃油壁流現(xiàn)象嚴(yán)重，各缸混合氣分配不均勻。在低溫下，汽油的飽和蒸氣壓力下降，難以形成在著火界限可燃的混合氣，為了順利啟動，必須向汽油機(jī)提供很濃的混合氣，濃混合氣，低的壓縮溫度和壁面溫度等，都使得燃燒不完全，CO和HC的排放濃度增加。另一方

13、面，啟動時(shí)混合氣的過濃及氣體溫度低，氧氣缺乏使得NOx排放濃度低，但呈上升趨勢，這可能是由于機(jī)體溫度升高的造成的。汽油機(jī)在熱啟動時(shí)由于其較常溫啟動時(shí)進(jìn)氣量少，混合氣濃，CO排放的峰值高，HC排放低，同時(shí)熱啟動時(shí)發(fā)動機(jī)缸蓋內(nèi)混合氣溫度高于常溫啟動，NOx的排放在以后的時(shí)間都高于常溫啟動。4、試述柴油機(jī) 電控高壓共軌系統(tǒng) 的組成及其基本特點(diǎn)。P81答：組成：主要由電控單元（ECU）、高壓油泵、共軌管和高壓油管、電控噴油器以及各種傳感器和執(zhí)行器等組成?；咎攸c(diǎn)：共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調(diào)，對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能?？瑟?dú)立地柔性控制噴油正時(shí)，配合高的噴射壓力（120

14、200MPa），可將NOX和微粒排放同時(shí)控制在較小的數(shù)值范圍內(nèi)。柔性控制噴油速率，實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和多次噴射，既可降低柴油機(jī)NOX，又能保證優(yōu)良的動力性和經(jīng)濟(jì)性。由電磁閥控制噴油，其控制精度較高，高壓油路中不會出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，循環(huán)噴油量變動小，各缸供油不均勻性得到改善，從而減輕柴油機(jī)的粗暴并降低排放。5、 簡述 汽油機(jī)HC的生成機(jī)理 。P11答：、火焰在壁面淬冷；、潤滑油膜對燃油蒸汽的吸附與解吸；、狹隙效應(yīng)；、燃燒室內(nèi)沉積物的影響；、體積淬熄；、碳?xì)浠衔锏暮笃谘趸?、汽油機(jī) 機(jī)內(nèi)凈化 的主要措施有哪些？P34 答：、大力推廣汽油噴射電控系統(tǒng)；

15、、改善點(diǎn)火系統(tǒng)；、積極開發(fā)分層充氣及均質(zhì)稀燃的新型燃燒系統(tǒng)；、選用結(jié)構(gòu)緊湊和面容比較小的燃燒室；、采用廢氣再循環(huán)技術(shù)；、采用增壓技術(shù)；、采用可變氣門正時(shí)技術(shù)。7、簡述有利于柴油機(jī)排放的 理想噴油規(guī)律 。P77答：、滯燃期內(nèi)的初期噴油量控制了初期放熱率，從而影響最高燃燒壓力和最大壓力升高率；、為了提高循環(huán)熱效率，應(yīng)盡量減小噴油持續(xù)角，并使放熱中心接近上止點(diǎn)；、再噴油后期，噴油率應(yīng)快速下降以避免燃燒拖延，造成煙度及耗油量的加大。8、 三效催化轉(zhuǎn)化器的組成和催化反應(yīng)機(jī)理 是什么？P92答：組成：它由殼體、墊層和催化劑組成。其中，催化劑包括載體、涂層和活性組分反應(yīng)機(jī)理：催化作用的核心是催化劑。催化劑是

16、一種能夠改變化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的速率而本身的質(zhì)量和組成在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。有催化劑參與的化學(xué)反應(yīng)就稱為催化反應(yīng)?；瘜W(xué)動力學(xué)過程三個步驟的機(jī)理如下：吸附過程； 表面反應(yīng)過程；脫附過程9、汽油機(jī)實(shí)現(xiàn) 稀燃 的具體技術(shù)措施有哪些?P105答：運(yùn)用可變渦輪控制系統(tǒng)，在部分負(fù)荷工況下，產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流，得到高的輸出轉(zhuǎn)矩，在全負(fù)荷時(shí)，為了得到高的充氣效率，保證高功率輸出，要減小渦流強(qiáng)度甚至不用渦流采用結(jié)構(gòu)緊湊的燃燒室，提高燃燒速率，減小熱損失，并采用盡可能高的壓縮比采用電控順序噴射系統(tǒng)，擴(kuò)展稀燃失火極限采用高精度空燃比控制系統(tǒng)，把NOx排放降到足夠低的水平運(yùn)用分層燃燒技術(shù)，在火花塞周圍形成較濃混合氣

17、，使著火穩(wěn)定采用廢氣再循環(huán)，使排氣中的NOx進(jìn)一步降低10、試述催化劑的 劣化機(jī)理 。P96答：三效催化劑的劣化機(jī)理是一個非常復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程，除了與催化轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)、制造、安裝位置有關(guān)外，還與發(fā)動機(jī)燃燒狀況、汽油和潤滑油的品質(zhì)及汽車運(yùn)行工況等使用過程有著非常密切的關(guān)系。影響催化劑壽命的因素主要有四類，即熱失活、化學(xué)中毒、機(jī)械損傷以及催化劑結(jié)焦。在催化劑的正常使用條件下，催化劑的劣化主要是由熱失活和化學(xué)中毒造成的。（1）熱失活：指催化劑由于長時(shí)間工作在850以上的高溫環(huán)境中，涂層組織發(fā)生相變，載體燒熔塌陷，貴金屬間發(fā)生反應(yīng)，貴金屬氧化及其氧化物與載體發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致催化劑中氧化鋁載體的比

18、面積急劇減小，催化劑活性降低的現(xiàn)象。（2）化學(xué)中毒：指一些毒性化學(xué)物質(zhì)吸附在催化劑表面的活性中心不易脫附，導(dǎo)致尾氣中的有害氣體不能接近催化劑進(jìn)行反應(yīng)，是催化轉(zhuǎn)化器對有害排放物的轉(zhuǎn)化效率降低的現(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，乃至共振的作用下產(chǎn)生磨損甚至破碎的現(xiàn)象（4）催化劑結(jié)焦：發(fā)動機(jī)的不正常燃燒產(chǎn)生的炭煙沉積在催化劑上，導(dǎo)致催化劑被沉積物覆蓋和堵塞，不能發(fā)揮其應(yīng)有作用的現(xiàn)象11 三效催化器的匹配（1）三效催化器與電控燃油噴射系統(tǒng)的匹配（2）三效催化器與排氣系統(tǒng)的匹配（3）催化器與燃料及潤滑油的匹配第一章 緒論一 名詞解釋和填空題1) 大氣污染：隨著人類社會發(fā)

19、展，人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣，當(dāng)他們呈現(xiàn)足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，就可能危害到人體的舒適和健康，危害到生態(tài)環(huán)境的平衡2) 大氣污染的一般分類：局部污染、區(qū)域性污染、全球污染3) 大氣污染源分為天然污染源和人為污染源。4) 汽車排放的主要污染物有CO、NOX、HC、光化學(xué)煙霧、微粒二、論述汽車排放污染物的種類、特點(diǎn)和危害1) 一氧化碳：無色無臭，有毒氣體；使血液輸氧能力降低2) 碳?xì)浠衔铮喊ㄎ慈己臀赐耆紵娜加汀櫥图捌淞呀猱a(chǎn)物和部分氧化物；飽和烴危害不大，不飽和烴危害很大3) 氮氧化物：是NO和NO2的總稱，百分之九十五為NO；NO無色無味，毒性不大，NO2是紅棕色氣體

20、，對呼吸道強(qiáng)烈刺激，產(chǎn)生酸雨、煙霧。4) 光化學(xué)煙霧：是排入大氣氮氧化物和碳?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)的煙霧，包含：臭氧、醛類、硝酸酯類；刺激眼睛和上呼吸到粘膜5) 微粒：微粒越小，越不容易沉積，越容易深入肺部；其次物化活性越高，加劇了生理效應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展。 第二章 汽車排放污染物的生成機(jī)理和影響因素一 名詞解釋和填空題1) 可燃混合氣均勻，CO排量幾乎取決于可燃混合氣的空燃比或過量空氣系數(shù)2) 柴油機(jī)a大，CO排放比汽油機(jī)低，由于柴油與空氣混合不均勻，燃燒空間總存在局部缺氧和低溫的地方，低負(fù)荷盡管a很大，CO排放量反而上升。3) 影響CO生成的因素中：進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣管

21、真空度升高，CO排放量升高；大氣壓力、怠速轉(zhuǎn)速升高，CO排放量降低。4) 淬熄層：火焰接近氣缸壁，缸壁附近混合氣溫度低，使氣缸壁薄薄的邊界層內(nèi)的溫度降低到混合氣自燃溫度以下，導(dǎo)致火焰熄滅，邊界層的混合氣未燃燒或未完全燃燒直接進(jìn)入排氣形成未燃HC，此邊界層成為淬熄層5) 體積淬熄：發(fā)動機(jī)在在某些工況下，火焰前峰面到達(dá)燃燒室壁面之前，由于燃燒室壓力和溫度下降太快，可能使火焰熄滅6) 排氣管HC氧化的條件：管內(nèi)有足夠的氧氣、排氣溫度高于600度、停留時(shí)間大于50ms7) 汽油機(jī)HC生成區(qū)主要在缸壁四周，排放峰值主要是排氣門剛打開和排氣過程結(jié)束8) 絕熱溫度：混合氣燃燒釋放的全部熱量減去因自身加熱和組

22、成變化所消耗的熱量而達(dá)到的最高燃燒溫度9) 柴油機(jī)微粒包括白煙、藍(lán)煙、黑煙。白煙和藍(lán)煙為未燃的燃料顆粒，黑煙為C粒子。二 簡答題l 論述車用汽油機(jī)和車用柴油機(jī)未燃HC的生成機(jī)理和影響因素 生成途徑生成機(jī)理影響因素汽油機(jī)A.氣缸內(nèi)未燃或者未然充分的碳?xì)淙剂希籅.漏入曲軸箱的大量未燃燃料；C.蒸發(fā)燃油蒸汽。 主要由壁面淬冷、狹隙效應(yīng)（汽油機(jī)獨(dú)有，占50%-70%）、潤滑油的吸附和解析、燃燒室內(nèi)沉積物的影響、體積淬熄及碳?xì)浠衔锏暮笃谘趸ò飧變?nèi)和排氣管中）所致?；旌蠚庠骄鶆?，越接近理論空燃比，HC排放越低，適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角，減小燃燒室面容比，升高壁溫，升高轉(zhuǎn)速，HC排放量降低，此外空燃比轉(zhuǎn)速

23、不變，負(fù)荷變化對HC排放濃度幾乎無影響；柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生除狹隙效應(yīng)生成機(jī)理同上，HC排放少增大噴油提前角，提高冷卻液溫度，提高進(jìn)氣密度，減小噴孔面積，HC排放降低l 論述NOX的生成機(jī)理和影響因素生成途徑生成機(jī)理影響因素NO大部分在已燃?xì)怏w稀混合氣與溫度呈正相關(guān)，濃混合氣與O2呈正相關(guān)，總之溫度升高，氧濃度越高，反應(yīng)時(shí)間增加，NO排放增加對于汽油機(jī)：混合氣越濃，溫度越低，殘余廢氣系數(shù)越高，減小點(diǎn)火提前角，排氣降低對于柴油機(jī)：1）噴油提前角減小，燃燒推遲，溫度降低，排放降低；2）負(fù)荷增大，混合氣平均空燃比減小，最高溫度和壓力升高，排放升高，當(dāng)負(fù)荷太高是反而下降，因?yàn)槿毖酰?）燃燒規(guī)律：推遲燃燒

24、始點(diǎn)，降低初始燃燒溫度NO2低溫，抑制NO2向NO轉(zhuǎn)化，NO2含量升高；小負(fù)荷和長期怠速NO2濃度升高l 論述微粒的生成機(jī)理和影響因素組份和機(jī)理影響因素汽油機(jī)含鉛汽油中的鉛、有機(jī)微粒、硫酸鹽A.負(fù)荷與轉(zhuǎn)速：高速小負(fù)荷，溫度與空燃比降低，微粒排放量升高；低速大負(fù)荷，微粒排放升高；B.燃料影響：芳香烴、十六烷值的增加，微粒排放增加；C.噴油參數(shù)的影響；加大噴油提前角，提高噴油壓力，減少煙粒生成。D.空氣渦流質(zhì)量的提高，炭煙減少。 柴油機(jī)T<500，主要是炭煙；T>500，主要是有機(jī)可溶成分。燃料在高溫缺氧條件下經(jīng)過裂解脫氫以后的產(chǎn)物第三章 汽車排放特性一 填空名詞解釋題1) 瞬態(tài)工況：

25、發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和角速度隨時(shí)間迅速變化的工況。2) 發(fā)動機(jī)的排放特性：各種排氣污染物的排放量隨發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況如轉(zhuǎn)速、平均有效壓力的變化規(guī)律3) 常溫啟動：濃混合氣、溫度低都使燃燒不完全，使CO、HC排放增加；混合氣過濃溫度低，氧氣缺乏，使NOX排放減少，但隨溫度升高呈上升趨勢。熱啟動時(shí)較常溫下混合氣濃，CO量升高，HC的量減少，熱啟動缸內(nèi)混合器溫度高于常溫啟動，氮氧化物排放高于常溫啟動。4) 加速時(shí)，混合氣過稀，HC排放增加，混合氣過濃導(dǎo)致CO、HC排量增加，溫度升高，氮氧化物升高；減速時(shí)，對于化油器式汽油機(jī)，形成濃的混合氣，CO、HC排量增加；汽油噴射發(fā)動機(jī)，不在供油，CO、HC排放減少。5)

26、怠速工況：轉(zhuǎn)速低，混合氣濃度較高，殘余廢氣量增加，燃燒不完全使CO、HC量增加，氮氧化物減少；當(dāng)?shù)∷俎D(zhuǎn)速增大時(shí)， CO、HC的量減少。6) 柴油機(jī)啟動工況：壓縮溫度低，燃油霧化氣化很差，必須供給較多的油，因此CO、HC及微粒的排放量比穩(wěn)態(tài)高。7) 轉(zhuǎn)速躊躇階段：柴油機(jī)啟動，第一次加速的初期，每缸每循環(huán)燃燒壓力增加，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速增加，然而起步溫度低，霧化質(zhì)量差，這種轉(zhuǎn)速的增加，使以曲軸轉(zhuǎn)角表示的滯燃期相對更長，在壓縮上止點(diǎn)之后更大的曲軸轉(zhuǎn)角位置才著火，導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不會增加或稍有降低。8) 柴油機(jī)減速時(shí)排放問題不大；加速時(shí)，排放煙度明顯增加。 第四章 汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化一、填空名詞解釋題1) 機(jī)內(nèi)凈化

27、：從有害排放物的生成機(jī)理及影響因素出發(fā)，以改進(jìn)發(fā)動機(jī)燃燒過程為核心，達(dá)到減少和抑制污染物生成的各種技術(shù)。2) 汽油機(jī)的燃燒過程分為：著火延遲期、明顯燃燒期、補(bǔ)燃期3) 汽油機(jī)的主要排放污染物： HC、 CO、NOX 、SO2、鉛化物4) 汽油噴射電控系統(tǒng)：通過傳感器檢測發(fā)動機(jī)狀態(tài)，經(jīng)微機(jī)判斷、計(jì)算，使發(fā)動機(jī)在不同的工況下，均能獲得合適空燃比的混合氣。5) 電控汽油噴射系統(tǒng)按噴油器數(shù)目分單點(diǎn)噴射和多點(diǎn)噴射、按噴射區(qū)域分為進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)噴射、按噴射方式分為連續(xù)噴射和間歇噴射、按進(jìn)氣量檢測方法來分空氣流量型和進(jìn)氣壓力型。6) 噴油時(shí)刻控制方式有三種同時(shí)噴射、分組噴射和順序噴射。包括噴油時(shí)刻控制和噴

28、油量控制。7) 點(diǎn)火系統(tǒng)通過火花品質(zhì)和點(diǎn)火正時(shí)對排放產(chǎn)生影響。8) 減小點(diǎn)火提前角（推遲點(diǎn)火）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(shí)間，NOX 、HC 排量降低，加速催化劑起燃，動力性和經(jīng)濟(jì)性降低。9) 汽油機(jī)怠速：增大氣門間隙，減小氣門重疊角，降低HC、CO排放濃度。10) 稀薄燃燒：使過量空氣系數(shù)從1提高到遠(yuǎn)超過1.1的水平，因?yàn)榛旌蠚庠较?，熱效率越高。使CO、 HC、NOX排量得到有效控制。11) 分層燃燒:合理的組織氣缸內(nèi)的混合氣分布，使在火花塞周圍有較濃的混合氣，燃燒室大部分區(qū)域具有很稀的混合氣，這樣可確保正常點(diǎn)火燃燒，提高經(jīng)濟(jì)性，減

29、少排放。12) 高壓縮比使HC、NOX 、CO排放增加，但可以獲得較好的油耗和功率指標(biāo)。13) EGR率：=返回廢氣量/返回其體量+進(jìn)氣量14) 內(nèi)部EGR：通過不充分排氣以增大滯留在氣缸內(nèi)的廢氣量來實(shí)現(xiàn)EGR的效果的方式，廢氣量決定于配氣相位重疊角，角度增大，殘余廢氣的量也增加。15) 多氣門技術(shù)：增大換氣面積，增大充量系數(shù)，保證較高的質(zhì)量燃燒率。16) EGR率對汽油機(jī)凈化與性能的影響EGR率越大，對降低NOX有利，但燃油消耗率也將增加；EGR率通?？刂圃?0%-20%，過高使HC排放增加二、簡答題l 汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化的主要措施：1) 大力推廣汽油噴射電控系統(tǒng)2) 改善點(diǎn)火系統(tǒng)3) 積極開發(fā)

30、分層充氣及均質(zhì)稀燃的新型燃燒系統(tǒng)4) 選用結(jié)構(gòu)緊湊和面容比較小的燃燒室，縮短燃燒室狹縫長度，提高壁溫5) 采用廢氣再循環(huán)控制l 簡述廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的組成、控制策略和原理原理：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)，與混合器一起進(jìn)入氣缸燃燒。廢氣對新鮮空氣的稀釋作用意味著降低了氧濃度；另一方面廢氣混入后提高了混合氣的比熱容，從而加熱這種廢氣稀釋后的混合氣所需的熱量隨之增大，在燃料燃燒放出的熱量不變的情況下，最高溫度可以降低，從而使氮氧化物在燃燒過程中的生成受到抑制，明顯降低其排放。廢氣再循環(huán)的控制策略：怠速、小負(fù)荷、大負(fù)荷、高速、啟動暖機(jī)

31、等瞬態(tài)工況不進(jìn)行EGR，EGR量應(yīng)隨負(fù)荷增加而增加，并保證各缸EGR率一致。EGR系統(tǒng)（其中的EGR閥是最關(guān)鍵的部件）：真空控制EGR系統(tǒng)、電控真空驅(qū)動EGR系統(tǒng)、閉環(huán)電控EGR系統(tǒng)。l 電控汽油噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)1) 用微機(jī)控制每循環(huán)的噴油量和噴油時(shí)刻，可按工況對噴油量進(jìn)行校正2) 每缸單獨(dú)噴油器供油，提高各缸空燃比的均勻性和噴油量的精確性3) 燃油霧化特性由噴油器決定，啟動時(shí)具有良好的噴油性能，啟動性能良好，HC排放少。4) 進(jìn)氣系統(tǒng)沒有節(jié)流作用，減少阻力損失，充氣效率高第五章柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化一 填空名詞解釋題1) 柴油機(jī)靠調(diào)節(jié)循環(huán)噴油量來調(diào)節(jié)負(fù)荷，而循環(huán)進(jìn)氣量保持不變，混合氣濃度隨負(fù)荷變化為質(zhì)

32、調(diào)節(jié)2) 柴油機(jī)的燃燒過程：滯燃期、速燃期、緩燃期、后燃期3) 柴油機(jī)主要排放污染物是氮氧化物和微粒。但降低排放往往存在矛盾4) 柴油機(jī)按燃燒室設(shè)計(jì)分為:直噴式柴油機(jī)和非直噴式柴油機(jī)5) 燃燒室按構(gòu)造劃分，主要有渦流式燃燒室和預(yù)燃式燃燒室6) 直噴式燃燒室：淺盆形燃燒室、深坑型、球形燃燒室7) 滾流：多氣門發(fā)動機(jī)缸內(nèi)氣體流動的主要形式，通過對不同進(jìn)氣門處氣流導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。二 簡答題l 區(qū)分渦流式燃燒室和預(yù)燃室式燃燒室1) 渦流式燃燒室：壓縮過程，空氣受擠壓進(jìn)入渦流式形成有組織的壓縮渦流，燃油順渦流方向噴入渦流室，迅速擴(kuò)散蒸發(fā)與氣流混合?；鹧骐S渦流旋轉(zhuǎn)很快傳遍整個渦流式，隨后，高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^連接

33、通道進(jìn)入主燃燒室，在活塞頂部形成強(qiáng)烈的二次渦流，完成整個燃燒過程。采用濃稀兩段混合燃燒方式，前段的濃混合氣抑制了氮氧化物的生成和燃燒溫度，而后端的稀混合氣和二次渦流有加速了燃燒，促使碳煙的的快速氧化因而使氮氧化物和微粒排量降低。2) 預(yù)燃室燃燒室：壓縮形成氣流在預(yù)燃室形成無組織的紊流流動，其他同上。l 低排放柴油噴射系統(tǒng)任務(wù);據(jù)柴油機(jī)的輸出功率的需要，在每一次的循環(huán)中，將精確的燃油量，按準(zhǔn)確的噴油正時(shí)，以一定的噴油壓力，將柴油噴入燃燒室。1) 噴油壓力越大，噴油能量越高，噴霧越細(xì)，混合氣形成和燃燒越完全，因?yàn)椴裼蜋C(jī)的排放性能和動力性經(jīng)濟(jì)型都得以改善。2) 噴油規(guī)律：（影響柴油機(jī)排放的主要因素）

34、初期緩慢，中期急速，后期快斷。3) 噴油時(shí)刻：提前角過大，滯燃期長，壓力溫度升高，氮氧化物排放增加；過小，后燃增加，發(fā)動機(jī) 容易過熱。l 論述電控柴油噴射系統(tǒng)1) 第一代：位置控制系統(tǒng)：用線位移或角位移電磁執(zhí)行結(jié)構(gòu)控制油量調(diào)節(jié)桿的位移和提前角運(yùn)動位置的位移，實(shí)現(xiàn)噴油量和供油正時(shí)的電控，使控制精度和響應(yīng)速度高2) 第二代：時(shí)間控制系統(tǒng)：利用高速強(qiáng)力電磁閥噴油器，以脈動信號來控制電磁閥的吸合和斷開，以控制噴油器的開啟和關(guān)閉3) 第三代：電控高壓共軌系統(tǒng)：低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油輸入高壓共軌管，高壓共軌管壓力可由電控單元調(diào)節(jié)，燃油經(jīng)過高壓油管由電控噴油器噴入氣缸。第六章 汽車后處

35、理凈化一 填空名詞解釋題1) 后處理技術(shù)：三效催化轉(zhuǎn)換器、熱反應(yīng)器、空氣噴射器2) 三效催化轉(zhuǎn)換器：由殼體、墊層和催化劑（載體、涂層和活性組分）組成。3) 三效催化轉(zhuǎn)化器最主要的性能指標(biāo)：污染物轉(zhuǎn)化效率和排氣流動阻力4) 熱反應(yīng)器：汽油機(jī)工作過程中的不完全燃燒產(chǎn)物CO、HC在排氣過程中可以繼續(xù)氧化，但必須有足夠的空氣和溫度以保證其高的氧化速率，熱反應(yīng)器為此提供必要的溫度條件。5) 空氣噴射器：就是將新鮮空氣噴射到排氣門的后面，是尾氣中的HC化合物和CO在排氣管內(nèi)與空氣混合，繼續(xù)進(jìn)行氧化的方法，又稱二次空氣法。分為主動式空氣噴射裝置（有空氣泵）和被動式空氣噴射裝置（無空氣泵）二 簡答題l 論述三

36、效催化轉(zhuǎn)化器的催化反應(yīng)機(jī)理1) 反應(yīng)物分子外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散2) 吸附：一種或數(shù)種物質(zhì)的原子、分子或離子附著在另一種物質(zhì)表面上的過程3) 表面反應(yīng)過程：反應(yīng)物分子分別與同樣吸附在活性中心的氧化劑分子或還原劑分子發(fā)生氧化還原反應(yīng)4) 脫附過程：生成的反應(yīng)物分子從催化劑表面的活性中心脫離出來5) 反應(yīng)產(chǎn)物內(nèi)擴(kuò)散、外擴(kuò)散l 三效催化劑的劣化機(jī)理1) 熱失活：催化劑長時(shí)間工作在高溫環(huán)境，涂層組織相變，載體燒溶塌陷，貴金屬間發(fā)生反應(yīng)，催化劑活性降低2) 化學(xué)中毒：毒性化學(xué)物質(zhì)吸附在催化劑表面活性中心不易脫附，使催化劑對有害排放物轉(zhuǎn)化效率降低的現(xiàn)象。分為鉛中毒、硫中毒、磷中毒3) 機(jī)械損傷：催化劑及載體受外界

37、激勵負(fù)荷作用產(chǎn)生磨損甚至破碎的現(xiàn)象。4) 催化劑結(jié)焦：催化劑被沉積物覆蓋和堵塞，不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。 第七章 柴油機(jī)后處理技術(shù)一 名詞解釋和填空題1) 過濾捕集器：采用過濾材料對排氣進(jìn)行過濾捕集2) 再生：除去微粒捕集器內(nèi)沉積的微粒的過程3) 再生技術(shù)根據(jù)原理和再生能量來源的不同可分為主動再生系統(tǒng)與被動再生系統(tǒng)兩大類。4) 選擇性催化還原系統(tǒng)的還原劑可用各種氨類物質(zhì)和各種HC5) 柴油機(jī)排放兩種最主要的污染物是微粒和NOX二 簡答題l 試論述微粒捕集器的過濾機(jī)理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(yùn)動的碰撞而做布朗運(yùn)動，使微粒的運(yùn)動軌跡與流體的流線不一致。初始排氣中的微粒濃度分

38、布是均勻的，布朗運(yùn)動不會引起微粒的宏觀運(yùn)輸，即微粒濃度分布的均勻性不會發(fā)生改變。但是，當(dāng)流場中出現(xiàn)捕集物后，捕集物對微粒的運(yùn)動起到了匯的作用，從而造成了排氣中微粒分布的濃度梯度，引起微粒的擴(kuò)散輸運(yùn)，使微粒脫離原來的運(yùn)動軌跡向捕集物運(yùn)動而被捕集。2) 攔截機(jī)理：微粒半徑大于或等于過濾微孔直徑時(shí)，微粒就被攔截捕集3) 慣性碰撞機(jī)理：當(dāng)氣流流入微孔內(nèi)時(shí)，氣流收縮導(dǎo)致流線彎曲，由于微粒的質(zhì)量是氣流微團(tuán)的幾十倍甚至上百倍，當(dāng)氣流轉(zhuǎn)折時(shí)，微粒仍有足夠的動量按原運(yùn)動方向繼續(xù)對著捕集物前進(jìn)而偏離流線，偏離的結(jié)果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：如果擴(kuò)散、攔截和慣性碰撞三種機(jī)理同時(shí)作用，理論

39、上存在透過性最大的微粒直徑，若微粒小于這個直徑，擴(kuò)散作用占主導(dǎo)，總的捕集效率隨直徑的減小而增加；若微粒大于這個直徑，攔截和慣性攔截作用占主導(dǎo)，總的捕集效率隨直徑的增大而增加。l 論述再生技術(shù)1) 主動再生系統(tǒng)：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2) 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)到再生的目的。一方面可通過改變柴油機(jī)的運(yùn)行工況提高排氣溫度達(dá)到微粒的起燃溫度使微粒燃燒；另一方面可以利用化學(xué)催化的方法降低微粒的反應(yīng)活化能，使微粒在正常的排氣溫度下燃燒。l 論述NOX機(jī)外凈化技術(shù)1) NOX吸附催化還原2) NOX的選擇性非催化還原（

40、SNCR）：高溫排氣中加入NH3作為還原劑，與NOX生成N2和H2O。3) NOX的選擇性催化還原(SCR)：SCR轉(zhuǎn)化器的催化作用具有很強(qiáng)的選擇性，NOX的還原反應(yīng)被加速，還原劑的氧化反應(yīng)則受到抑制。4) 用等離子輔助催化還原l 氧化催化轉(zhuǎn)化器的原理：采用沉積在面容比很大的載體表面上的催化劑作為催化元件，降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，讓發(fā)動機(jī)排出的廢氣通過，使消耗HC和CO的氧化反應(yīng)能在較低的溫度下很快的進(jìn)行，使排氣中的部分或大部分HC和CO與排氣中殘留的O2化合，生成無害的CO2和H2O。第八章一 選擇名詞解釋題代用燃料有天燃?xì)夂鸵夯蜌?、醇類燃料、植物油、氫氣。二、簡答題l 辛烷和十六烷值對排

41、放的影響1) 辛烷值的影響：汽油的辛烷值不僅對汽油機(jī)的排放有影響，而且直接關(guān)系到是否發(fā)生爆震。汽油的辛烷值高，則抗爆能力強(qiáng)，辛烷值低可能引起較強(qiáng)的爆震，并增加NOX排放量，特別在較稀混合氣的情況下更為顯著。另一方面，較低的辛烷值限制了發(fā)動機(jī)的壓縮比，導(dǎo)致燃油消耗率上升，總的污染物排放量也隨之上升。2) 十六烷值的影響：十六烷值較低，則滯燃期較長，初期預(yù)混燃燒的燃油量增加，初期放熱率峰值和最高燃燒溫度較高，因而NOX排放量增加；如果十六烷值較高，可推遲噴油，這樣有利于在保持燃油經(jīng)濟(jì)性的條件下降低NOX排放。另外，高十六烷值的柴油易于自燃，可降低柴油機(jī)CO和HC的排放。第九&十章一 填空名

42、詞解釋題：1) 目前常采用的取樣系統(tǒng)有直接取樣系統(tǒng)、稀釋取樣系統(tǒng)、定容取樣系統(tǒng)2) 汽車排期中CO和CO2用不分光紅外線分析儀測量，NOX用化學(xué)發(fā)光分析儀測量，HC用氫火焰離子型分析儀測量。3) 混合動力汽車分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。各章典型習(xí)題第一章 緒論1) 目前全球的環(huán)境問題主要表現(xiàn)在哪？其中什么問題最為關(guān)注？ 2) 汽車主要的排放的污染物有哪些？3) 各種汽車污染物對人體分別有什么危害？ 第一章 汽車排放污染物的生成機(jī)理和影響因素1) 簡述 CO 的生成機(jī)理。2) 簡述在不同空燃比下 CO 的生成情況。3) 汽油機(jī)中未燃 HC 化合物生成與排放的途徑。4) 簡述 HC 的生成機(jī)理及主要的生成方式。5) 簡述 NOX 生成的主要影響因素。6) 簡述影響柴油機(jī) NOX 排放與噴油提前角的關(guān)系。 7) 簡述柴油機(jī)排氣