汽車(chē)尾氣污染物的主要成分及其危害

PAGE4/NUMPAGES4汽車(chē)尾氣污染物的主要成分及其危害畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)

姓名學(xué)號(hào)二﹑題目：

汽車(chē)尾氣污染物的主要成分及其危害三﹑主要研究?jī)?nèi)容及意義：

大氣污染已不僅僅是在幾個(gè)工業(yè)化國(guó)家中，他已逐漸發(fā)展成為世界性的問(wèn)題，尤其是在一些大中城市。隨著汽車(chē)保有量的增加（年遞增率達(dá)到10%以上），汽車(chē)排氣污染物造成的環(huán)境污染情況將日趨嚴(yán)重。

雖然我國(guó)也確立相關(guān)的法制法規(guī)來(lái)監(jiān)控與防治汽車(chē)的排氣污染物，不久以后我過(guò)也將實(shí)行歐4標(biāo)準(zhǔn)了。柴油車(chē)的電控系統(tǒng)相對(duì)于汽油車(chē)就不那么準(zhǔn)確了，大部分學(xué)者與生產(chǎn)商都著力于對(duì)汽油機(jī)的各項(xiàng)研究，對(duì)柴油機(jī)的減排研究相對(duì)于比較少。

隨著柴油車(chē)的不斷普及，柴油車(chē)的尾氣排放量所占的比重也不斷的增加，柴油車(chē)的尾氣所造成的污染也日益嚴(yán)重了。

在檢測(cè)站的機(jī)動(dòng)車(chē)的年度中，由于種種的因素，如人為因素等原因造成了很多測(cè)量所得的碳煙值或多或少存在著不真實(shí)性。這對(duì)于尾氣的排放沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的預(yù)防作用，國(guó)家的尾氣排放等工作也因此如同虛設(shè)。

在論文中，著重探討各種因素造成的柴油車(chē)的尾氣檢測(cè)所得值的不準(zhǔn)確性。為此有順便提些建議，希望我國(guó)的尾氣排放預(yù)防和控制能取得更好的效果，為保護(hù)環(huán)境做出更大的貢獻(xiàn)。

指導(dǎo)教師簽字：學(xué)生簽字：年月日

2011年3月30

目錄

前言????????????????????????????????（1）

1尾氣污染物的主要成分及其危害??????????????????（1）

1.1尾氣污染物的主要成分???????????????????（1）

1.1.1白煙????????????????????????（2）

1.1.2藍(lán)煙（青煙）????????????????????（2）

1.1.3黑煙????????????????????????（3）

1.2尾氣污染物的危害??????????????????????（3）

2柴油車(chē)自由加速煙度的檢測(cè)????????????????????（3）

2.1檢測(cè)準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)????????????????????（4）

2.2檢測(cè)方法?????????????????????????（4）

2.3排放限值?????????????????????????（5）

3煙度值高的主要原因及防范????????????????????（5）

3.1混合氣過(guò)濃????????????????????????（5）

3.1.1原理

????????????????????????（5）

3.1.2空氣量問(wèn)

題?????????????????????（6）

3.1.3供油量問(wèn)

題?????????????????????（7）

3.2機(jī)械因素?????????????????????????（7）

3.3人為因素?????????????????????????（8）

3.3.1尾氣檢測(cè)員因素???????????????????（8）

3.3.2引車(chē)員因素????????????????????（9）

3.3.3車(chē)主因素?????????????????????（9）結(jié)論???????????????????????????????（10）

???????????????????????????????（11）

檢測(cè)值高低來(lái)判定該柴油車(chē)是否能否通過(guò)年檢的，柴油車(chē)一般不再需要測(cè)得HC值等數(shù)值來(lái)判

定尾氣是否能符合標(biāo)準(zhǔn)的

其中（通常），排煙按照其顏色可分為白煙、藍(lán)煙和黑煙這三種。不同的煙色形成的原因是不同，有的研究認(rèn)為起決定作用的是溫度；在250℃以下形成的煙通常是白色的；從250℃到著火溫度形成藍(lán)煙；黑煙只在著火后才出現(xiàn)。下面對(duì)這三種不同的煙色分別做一說(shuō)明：

1.1.1白煙

白煙一般在低溫起動(dòng)不久及怠速工況時(shí)發(fā)生。因?yàn)榇藭r(shí)氣缸中溫度較低，著火性能不好。混合氣中未經(jīng)燃燒的燃料和潤(rùn)滑油呈液滴狀態(tài)（直徑在1.3μm左右），這隨廢

氣排出而形成白煙。當(dāng)氣缸磨損加大，竄氣、竄油時(shí)，使白煙增多。正常的發(fā)動(dòng)機(jī)在暖車(chē)后，一般就不再形成白煙。改善起動(dòng)性可減少白煙。

1.1.2藍(lán)煙（青煙）通常是在柴油機(jī)尚未完全預(yù)熱或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生。此時(shí)，燃

燒室溫度較低，約

600℃以下，燃燒著火性能不好，部分燃料和竄入燃燒室的潤(rùn)滑油未能完全燃燒，其中大部分是已蒸發(fā)的油，再凝結(jié)而成微粒狀態(tài)，直徑比白煙小，在0.4μm以下，隨廢氣

排出而成藍(lán)煙。這種煙顯藍(lán)色是由于藍(lán)色光在此種大小微粒的作用下折射而成的。排出藍(lán)煙時(shí)，同時(shí)有燃燒不完全的中間產(chǎn)物（如甲醛等）排出，因而藍(lán)煙常常帶有刺激性臭味。

產(chǎn)生大量藍(lán)煙也有可能是由于汽缸壁和活塞的間隙過(guò)大或活塞環(huán)裝配不當(dāng)后產(chǎn)生大量機(jī)油進(jìn)入燃燒室參與燃燒。

減少藍(lán)煙方法：注意活塞環(huán)的裝配及于汽缸壁和活塞的間隙。并且提高燃燒室和室內(nèi)空氣溫度，減少室內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)，以免燃料很快被吹散形成過(guò)稀混合氣，減少?lài)娮⒇灤┝?，以免燃料碰到冷的室壁等措施，都可減少藍(lán)煙。但是，上述措施大部分對(duì)減少黑煙的措施是矛盾的，因此在新機(jī)調(diào)試時(shí)，要妥善處理。

1.1.3黑煙碳煙不是純碎的碳，而是一種聚合體，其主要成分隨柴油機(jī)負(fù)荷不同稍有改變，一般含C85%-95%，O24%-8%及少量的H2和灰粉。也有人認(rèn)為碳煙是石墨

結(jié)晶，由直徑0.05μm左右微粒附聚成0.1-10μm的多孔性碳粒構(gòu)成。

通常在柴油機(jī)大負(fù)荷時(shí)發(fā)生，例如當(dāng)汽車(chē)加速，爬坡及超負(fù)荷時(shí)排氣就冒黑煙。在柴油機(jī)發(fā)展初期到高速?gòu)?qiáng)化地今天，柴油機(jī)黑煙的排出，仍然是一個(gè)限制功率的突出問(wèn)題，而且黑煙帶有的臭味及煙霧給人以直接的不愉快的厭惡感。

因此對(duì)黑煙的形成，各國(guó)早已作了大量的工作，但對(duì)其生成機(jī)理說(shuō)法不一。一般認(rèn)為，黑煙也是不完全燃燒的產(chǎn)物，是燃料的氫先燃燒完了的中間產(chǎn)物。當(dāng)柴油機(jī)高負(fù)荷時(shí)，噴如燃燒室的燃料增多，由于柴油機(jī)混合氣形成不均勻，即使平均過(guò)量空氣系數(shù)α>1，仍不可避免產(chǎn)生局部地區(qū)空氣不足，此時(shí)燃燒室溫度又較高，燃料在高溫缺氧情況下，由裂解過(guò)程釋出并經(jīng)聚合過(guò)程形成碳煙。

柴油機(jī)中燃料的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的，特別在空間混合燃燒的柴油機(jī)中，高溫的氣體包圍著液態(tài)的油滴，造成了進(jìn)行裂解反應(yīng)最有利的條件。對(duì)燃燒過(guò)程的高速攝影已證實(shí)，在燃燒初期上止點(diǎn)附近（燃料著火后5°-10°CA）都會(huì)出現(xiàn)大量黑煙。但是在一般情況下，含碳燃?xì)馀c空氣混合時(shí)又在燃燒過(guò)程后期完全燃燒，而使排氣無(wú)煙。如果氣缸中空氣不足，混合不佳或由于燃?xì)馀蛎浂箽飧變?nèi)局部溫度下降到碳反應(yīng)溫度（約1000°C）以下，則碳不能進(jìn)一步燃燒而保持其固體狀態(tài)排出氣缸外。因此研究指出：廢氣中是否出現(xiàn)碳煙，取決于膨脹期間溫度過(guò)分下降以前燃料是否能足夠快地與空氣混合和燃燒。

1.2尾氣污染物的危害從歷年來(lái)的種種報(bào)道可知，汽車(chē)尾氣的危害性極大。其中炭煙的危害也難逃追究，碳煙嚴(yán)重地污染了我們的環(huán)境，也造成了許多疾病的引發(fā)。柴油車(chē)碳煙嚴(yán)重影響市容市貌的文明建設(shè)，進(jìn)一步影響道路上的能見(jiàn)度，并因內(nèi)含有少量的帶有特殊臭味的乙醛，往往引起人們惡心和頭暈

2柴油車(chē)自由加速煙度的檢測(cè)

柴油機(jī)（車(chē)）年檢中的尾氣檢測(cè)主要是以炭煙的濃度檢測(cè)值高低來(lái)判定該柴油車(chē)是否能否通過(guò)年檢的。近年來(lái)，由于不透光計(jì)具有準(zhǔn)確性高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)在大部分汽車(chē)檢測(cè)站都使用不透光計(jì)來(lái)檢查柴油車(chē)的碳煙值。并且，柴油車(chē)一般也不再需要測(cè)得HC值等數(shù)值來(lái)判定尾氣是否能符合標(biāo)準(zhǔn)的。

2.1檢測(cè)準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)

（1）車(chē)輛在不進(jìn)行預(yù)處理的情況下也可以進(jìn)行試驗(yàn)。出于安全考慮，必須確保發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱狀態(tài)，并且機(jī)械狀態(tài)良好。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)充分預(yù)熱。例如：在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油標(biāo)尺孔位置測(cè)得的機(jī)油溫度應(yīng)至少為

80℃；如果溫度低于80℃，發(fā)動(dòng)機(jī)也應(yīng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。因車(chē)輛結(jié)構(gòu)，無(wú)法進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)可以通過(guò)其它方法使用發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，例如，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇。

（3）引車(chē)員在測(cè)試前應(yīng)采用至少三次自由加速過(guò)程或其它等效方法對(duì)排氣系統(tǒng)

進(jìn)行吹拂。

（4）廢氣檢測(cè)操作員需目測(cè)檢測(cè)車(chē)輛的排氣系統(tǒng)的相關(guān)部件是否泄漏。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)包括所有裝有廢氣渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，在每個(gè)自由加速循環(huán)的起點(diǎn)均

處于怠速狀態(tài)。對(duì)重型發(fā)動(dòng)機(jī)，將油門(mén)踏板放開(kāi)后至少等待10秒鐘。

2.2檢測(cè)方法

1）廢氣檢測(cè)員找到相關(guān)車(chē)輛信息并將該車(chē)登陸檢測(cè)流程。

2）經(jīng)過(guò)廢氣檢測(cè)員的遙控操作，電腦自動(dòng)使不透光計(jì)調(diào)零

3）廢氣檢測(cè)員將按不透光計(jì)上的取樣探頭插入被檢車(chē)輛排氣管內(nèi)至少6D（D為排

氣管開(kāi)口處直徑）。

（4）廢氣檢測(cè)通過(guò)按

不透光計(jì)上的K鍵，激活

檢測(cè)流程，尾氣檢測(cè)正式

開(kāi)始。

（5）引車(chē)員按照屏幕

上的加速提示進(jìn)行一系列

有規(guī)律的自由加速（如右

圖）。在進(jìn)行自由加速測(cè)量

時(shí)，引車(chē)員必須在1秒內(nèi)，將油門(mén)踏板快速、連續(xù)地完全踩到底，使噴油泵在最短

時(shí)間內(nèi)供給最大油量。

對(duì)于每一個(gè)自由加速測(cè)量，引車(chē)員在松開(kāi)油門(mén)踏板前，發(fā)