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文檔簡介

第九章內(nèi)燃機排放污染與噪聲汽車公害:汽車對公眾生活造成的危害,包括排氣污染、交通噪聲、電波干擾、汽車廢棄污染物的污染四個方面。排氣公害:組成主要有CO、HC、NOX、SO2、鉛化合物、碳煙、和油霧第一節(jié)汽車排放污染(一)汽車排放公害的成分一.排放成分和形成汽車排放污染物含量表8-1排放源排放污染物主要成分的含量(占污染物排放總量的百分數(shù))COHCNOX排氣管98~996598~99曲軸箱1~2251~2燃油系統(tǒng)0100來源

1.汽車發(fā)動機排出的燃燒產(chǎn)物;

2.發(fā)動機曲軸箱通風污染(主要是HC);

3.燃料箱溢出的汽油蒸汽1.一氧化碳CO一氧化碳是當發(fā)動機發(fā)動機供給的混合氣中的空氣不足,燃燒不完全的產(chǎn)物。危害:CO是無色、無味、無臭的窒息性易燃有毒氣體。CO易與人體中的血紅素結合,降低血液輸氧能力而引起缺氧。人體大量吸入CO,會惡心、頭暈、疲勞,嚴重時使人窒息死亡。美國、日本的大氣污染物中的一氧化碳有95%~99%來自汽車。2.碳氫化合物HC碳氫化合物是發(fā)動機燃燒不徹底所剩余燃料分解出來的有害廢氣,汽油機燃料供給系統(tǒng)也有揮發(fā)的碳氫化合物。碳氫化合物成分非常復雜,包括多種烴類化合物。美國和日本的大氣污染物中的碳氫化合物有60~90%來自汽車。汽車排放中的HC與NOx一樣是生成光化學煙霧的參與物質。3.氮氧化合物NOx氮氧化物有:NO,NO2,N2O,N2O3,N2O4,NO3等。造成空氣污染的主要是NO和NO2,統(tǒng)稱NOx。NO:無色、無味的氣體,稍溶于水,一般空氣中的NO對人體無害。NO2:一種褐色的刺激性很強的污染性氣體,具有腐蝕性和生理刺激作用,能降低遠方物體的亮度和反差,同時又是形成光化學煙霧的主要物質。近地面的NOx主要來自機動車的排放。一些發(fā)達國家氮氧化物已成為主要污染源,如英國倫敦、美國洛杉磯、德國慕尼黑等。4.顆粒汽車排放有害成分對人體和環(huán)境的影響一氧化碳(CO)碳氫化合物(HC)氮氧化合物(NOX)微粒影響與血液中的血紅蛋白結合,使血液攜帶氧的能力降低引起缺氧高濃度的HC對粘膜和組織有破壞;在紫外光照射下和NOX反應生成光化學煙霧,對眼、鼻和咽喉粘膜有較強的刺激作用;嚴重時可致癌NO2能刺激眼、鼻粘膜,麻痹嗅覺,甚至引起肺氣腫;NOX與HC在紫外光照射下反應生成光化學煙霧硅:矽肺鎘鉛:中毒鉛鋅:中毒碳粉:癌癥光化學煙霧事件20世紀60年代起,汽車保有量劇增,造成對大氣的污染。其特點不僅是流動污染源,而且數(shù)量很大,在居民稠密處散發(fā),常易造成局部地區(qū)污染物濃度過高,危害人體。汽車排放成了大氣污染的主要污染源,進入“光化學煙霧”時期。美國洛杉機成為世界上第一個受到光化學煙霧危害的城市!洛杉機光化學煙霧事件洛杉磯處北太平洋沿岸,西面臨海,其他三面環(huán)山,形成一個盆地??諝庠谒椒较蛄鲃泳徛?,每年約有300天從西海岸到夏威夷群島的北太平洋上空出現(xiàn)逆溫層,像蓋子一樣壓在洛杉磯上空,使光化學煙霧容易形成和蓄積起來,擴散不開。洛杉機光化學煙霧事件洛杉磯美國第三大城市,汽車保有量劇增。20世紀60年代每天有1000多噸碳氫化合物,500噸氮的氧化物和4000多噸一氧化碳排入大氣中,約占全部大氣污染物的70%。洛杉機光化學煙霧事件1943年以來,每年5月至10月期間經(jīng)常出現(xiàn)煙霧幾天不散的嚴重污染,前后經(jīng)過七八年。1955年9月,由于大氣污染和高溫,使煙霧的濃度高達0.65ppm。在兩天里,65歲以上的老人死亡四百余人,為平時的三倍多。許多人眼睛痛、頭痛、呼吸困難。到20世紀50年代,人們才發(fā)現(xiàn)洛杉磯煙霧是由汽車排放物造成的。汽油、柴油機排氣公害特點

汽油機主要是CO、HC、和NOX;柴油機的CO和HC排放量要比汽油機少得多,而碳煙的成分遠高出汽油機,同時NOX的排氣量也較多。CO:不完全燃燒的產(chǎn)物,混合氣過濃,空氣不充分等;

當燃料在供給的空氣不充足的條件下燃燒時,便產(chǎn)生不完全燃燒而生成CO。此外,若燃燒后的溫度很高,會使已經(jīng)形成的CO2分解成CO和O2。所以排氣中總會有CO存在。

HC:燃料未燃燒,混合氣過濃、過稀,點火能量不足、過遲;

NOx:高溫、富氧的條件下生成。在發(fā)動機排出的氮氧化物中,NO占絕大部分(約占99%),而NO2的含量較少(約占1%),當廢氣排放到大氣中后,部分NO與空氣中的氧相結合又生成NO2,因此被汽車污染的大氣同時存在著NO和NO2。NO的形成機理比較復雜,迄今尚無定論。一般認為是鏈式反應的產(chǎn)物。(二)汽車排放的形成CO的形成1)混合氣:混合不均勻或分配不均,造成局部缺O(jiān)2,會產(chǎn)生少量CO。HC的形成:

除了泄露、逸出之外,其主要原因是燃燒不完全產(chǎn)生的。對于四沖程發(fā)動機:

(2)激冷面溫度過低,火焰?zhèn)鞑坏?,反應終止,HC化合物隨廢氣排出。

(3)狹縫的熄焰效應,可燃混合氣不能燃燒。

對于二行程發(fā)動機,由于掃氣作用,HC排出。微粒(PM)的形成柴油機排出的微粒物一般要比汽油機高30~80倍,通常用PM(ParticulateMatter)表示。一般來說,柴油機的微粒由三部分組成,即炭煙、可溶性有機成分和硫酸鹽。炭煙的形成

炭煙的形成一般認為是燃油在高溫缺氧的情況下進行燃燒,致使燃燒中間產(chǎn)物C-C、C-H裂化聚合成碳粒,這些碳粒氧化速度較慢,抑制著燃燒過程進行,使燃燒時間拖長。未燃碳粒一般還能在隨后的燃燒中找到空氣進一步燃燒。但如果空氣不足或混合不好,則炭粒不能燃燒而聚合成炭煙或附于氣缸內(nèi)壁或隨廢氣排入大氣,形成柴油機特有的炭煙現(xiàn)象。二、使用因素對排氣污染物濃度的影響(一)發(fā)動機混合氣濃度的影響當混合氣處于比理論混合氣(其空燃比A/F=14.7)濃的范圍內(nèi)時,隨著空燃比的下降,CO和HC的濃度增加,NOX的濃度下降。當混合氣處于比理論混合氣稀的范圍內(nèi)時,隨著空燃比的增加,HC增加,NOX減少,理論上不會產(chǎn)生CO,但實際上由于混合氣混合不均勻,以及CO2在高溫下的分解,因此仍有少量的CO生成。(二)發(fā)動機負荷的影響1.負荷對汽油機排氣污染物的影響在發(fā)動機大負荷和全負荷時,燃燒不完全,生成的CO量增多;中等負荷時,混合氣變稀,燃燒效率高,CO和HC排放量減少,而NO增多;怠速和小負荷時,NO排放量減少,而CO和HC顯著增多。(三)發(fā)動機轉速的影響汽油機怠速運轉時,由于混合氣過濃,燃燒不充分,CO和HC排放量較大,提高怠速轉速可使CO和HC量下降。當發(fā)動機的轉速增加時,HC和CO含量減少。而HC排放量在高速時,由于燃燒時間短,易于產(chǎn)生未燃烴使HC含量增加。(四)點火時刻的影響

點火時刻對HC排放濃度的影響

從圖中可以看出,推遲點火時間,HC的排放將減少,這是因為點火時刻推遲后,在燃燒室內(nèi)的燃燒時間將縮短,由于后燃,將使排氣溫度上升,促進了HC和CO的后氧化。另外由于燃燒時降低了氣缸的面容比,使燃燒室內(nèi)的淬冷面積減小,使排出的HC減少。點火滯后時,由于混合氣進人排氣管后繼續(xù)燃燒,提高了排氣系統(tǒng)溫度,使廢氣中的HC濃度減小。

(四)點火時刻的影響

點火時刻對NO排放濃度的影響

點火時刻對NOx、HC濃度的影響很大,如圖所示。由圖可以看出,無論在任何轉速和負荷條件下,增加點火提前角,均使NO的排放濃度增加。這是因為點火提前角增大時,循環(huán)壓力和燃燒溫度提高,廢氣中NOx的濃度隨之增大;反之,NOx濃度減少。(五)汽車運行工況的影響汽車在減速和停車工況下,汽油機排氣中HC和CO濃度較大。汽車加速使發(fā)動機轉速較高時,NO濃度明顯增大。強制怠速(即發(fā)動機制動)工況:汽油發(fā)動機節(jié)氣門開度小,CO、HC濃度都很高。(六)溫度的影響1.冷卻液溫度的影響冷卻液溫度升高時,排出的HC減少,這種情況在過量空氣系數(shù)較大時尤為明顯。NOX排放量隨著冷卻液溫度的升高而增加。2.進氣溫度的影響隨著進氣溫度的提高,NOX和CO的含量增加,HC的濃度減小,在HC濃度最小處NOX達到最大值。三、汽車排放污染物的控制(一)設計措施1.改進發(fā)動機結構,改善發(fā)動機的燃燒過程從有害氣體的生成機理出發(fā),對發(fā)動機的燃燒方式本身進行改進,抑制其有害氣體成份的產(chǎn)生,使排出的廢氣盡可能變得無害,采取這種措施,被認為是治理汽車發(fā)動機排氣公害的根本方法。

2.提高油品質量使用清潔燃油3.選用恰當?shù)臐櫥瑒瓩C械摩擦改進劑4.開發(fā)新能源,生產(chǎn)零排放汽車在機油中添加一定量(比例為3%~5%)石墨、二硫化鋁和聚四氟乙烯等固體添加劑,可節(jié)約發(fā)動機燃油5%左右,同時可使發(fā)動機氣缸密封性大大改善。目前,我國車用燃料中的平均含硫含量在500-2000ppm之間,而歐美已達到低于150ppm的水平。

1)曲軸箱強制通風裝置(PCV)positivecrankcaseventilation

將竄入曲軸箱內(nèi)的混合氣引入氣缸內(nèi)燃燒掉。5.采用汽車排氣凈化技術2)排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)exhaustgasre-circulation目前用于降低NOx排放的種有效措施。它是將一部分排氣引入進氣管與新混合氣混合后進入氣缸燃燒,從而實現(xiàn)再循環(huán)。可使燃燒溫度下降,抑制NOx生成。3)燃油蒸發(fā)污染物排放控制裝置evaporativeemissioncontrolsystem限制燃油蒸發(fā)氣體直接排入大氣,避免對大氣的污染,并把它重新引入氣缸進行燃燒。它是利用活性炭吸附原理,在汽油蒸氣散入大氣之前,用活性炭加以吸附,然后在發(fā)動機工作時,根據(jù)各種運行工況,由進氣管真空度控制碳罐上的脫附閥的開啟,來控制汽油蒸氣的脫附,活性炭罐內(nèi)的汽油蒸氣再次分離出來,送入發(fā)動機內(nèi)燃燒。4)二次空氣吸入裝置

利用排氣管中廢氣壓力有規(guī)律的突然變化,打開和關閉片簧閥,把新鮮空氣吸入排氣岐管,利用廢氣的熱量,使廢氣中殘留的HC和CO與空氣相混合后燃燒。5)氧化催化反應器采用沉積在面容比很大的載體表面上的催化劑作為媒介質,發(fā)動機排出的氣體在其通過,使未燃HC和CO的再氧化反應能在較低的溫度下更快進行,生成H2O、CO2。一般用貴金屬鉑、鈀或其氧化物作為催化劑,常用的催化劑載體材料是氧化鋁。其外觀、使用條件與三元催化反應器基本相同。6)三元催化反應器既促使CO、HC的氧化反應,也促使NOx的還原反應,使CO、HC和NOx都得到凈化。三元催化劑在以理論空燃比為中心的某一狹小范圍內(nèi)同時具有氧化、還原反應,使CO、HC和NOx凈化率都高。發(fā)動機氣缸壓力正常:及時檢查,適時維修;供油系正常:供油量調(diào)整,防混合氣過濃,清潔空濾器防阻塞造成空氣量減少,混合氣過濃;點火正常:火花塞間隙、分電器間隙正常,點火線圈良好,點火能量充足;(二)使用措施1.保持發(fā)動機良好的技術狀況1)對發(fā)動機的技術狀況做到心中有數(shù),特別是供油系和點火系的技術狀況應處于良好狀態(tài);盡量減少啟動次數(shù)。2)根據(jù)道路、交通情況,適當調(diào)整節(jié)氣門開度,以保持汽車在經(jīng)濟速度下穩(wěn)定行駛;避免急加速或急減速。3)保持發(fā)動機正常工作溫度。4)較長時間等候時,及時關閉發(fā)動機,以減少燃油消耗和污染物排放。2.提高駕駛技術(三)環(huán)境措施1.嚴格執(zhí)行國家質量技術標準,控制燃料標準。2.開展機動車輛污染申報登記工作,為建立機動車輛防治管理檔案和信息系統(tǒng)奠定良好基礎。3.加大機動車輛污染控制力度,開展路檢執(zhí)法和治理工作。4.加強在用汽車的維護。四、汽車排放污染物排放限值標準和測量方法標準項目標準編號車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法GB3847-2005點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法(雙怠速法及簡易工況法)GB18285-2005裝用點燃式發(fā)動機重型汽車燃油蒸發(fā)污染物排放限值及測量方法GB14763-2005裝用點燃式發(fā)動機重型汽車曲軸箱污染物排放限值及測量方法GB11340-2005摩托車和輕便車排氣煙度排放限值及測量方法GB19758-2005車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法GB17691-2005輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)GB18352.3-2005一、點燃式發(fā)動在用汽車機怠速排放標準車型類別怠速高怠速CO(%)HC(10-6)CO(%)HC(10-6)1995年7月1日前生產(chǎn)的輕型汽車4.512003.09001995年7月1日起生產(chǎn)的輕型汽車4.59003.09002000年7月1日起生產(chǎn)的第一類輕型汽車0.81500.31002001年10月1日前生產(chǎn)的第二類輕型汽車1.02000.51501995年7月1日前生產(chǎn)的重型汽車5.020003.512001995年7月1日起生產(chǎn)的重型汽車4.512003.09002004年9月1日起生產(chǎn)的重型汽車1.52500.7200二、壓燃式發(fā)動機在用汽車排氣污染物限值車型排氣污染物限值1995年7月1日前生產(chǎn)的汽車波許煙度值5.0Rb1)1995年7月1日起至2001年9月30日期間生產(chǎn)的汽車波許煙度值4.5Rb2001年10月1日起至2005年7月1日期間生產(chǎn)的汽車自然吸氣式光吸收系數(shù)2.5m-1渦輪增壓式光吸收系數(shù)3.0m-12005年7月1日起生產(chǎn)的汽車光吸收系數(shù)不應大于車型核準批準的自由加速排放限值再加0.5m-1注:1)波許煙度范圍為0~10Rb,Rb0表示無色,Rb10表示純黑。1.怠速法怠速法是測量汽油車在怠速工況下排氣污染的方法,一般僅測CO和HC,測量儀器采用便攜式排氣分析儀。這種方法具有簡便易行、測試裝置價格便宜和便于攜帶以及檢測時間短等優(yōu)點,因而怠速法極適用于汽車檢測站對在用車排放性能的年檢測試、環(huán)保部門對在用車的排放監(jiān)測。但由于怠速時間占汽車運行時間的比例并不大,因而怠速工況下所排出的污染物總量并不高,且怠速是穩(wěn)態(tài)工況,而對于汽車排放影響最大的是非穩(wěn)態(tài)工況。因此,怠速法的測量結果缺乏全面代表性。三、汽車排氣污染物排放的測量方法為提高測量精度,并監(jiān)控因化油器量孔磨損而造成的汽車排放惡化,或監(jiān)控因催化轉化器效率降低而造成的汽車排氣惡化,我國開始采用雙怠速法,即用怠速和高怠速進行排放測量。根據(jù)GB18285—2000《在用汽車排氣污染物限值及測試方法》的規(guī)定,按GB14761通過B類認證的M1、M和N1類車輛,對排氣污染物的檢測應采用雙怠速法或ASM試驗;而對其他的在用汽油車,則采用怠速法。1)怠速測量法怠速測量法對汽油車在怠速運行時排氣中的CO和HC濃度進行監(jiān)測,其測量步驟如下:

(1)使發(fā)動機運行至規(guī)定的熱狀態(tài),將發(fā)動機怠速轉速和點火正時調(diào)整至規(guī)定值,并確保排氣系統(tǒng)無泄漏。

(2)發(fā)動機空轉,離合器處于接合狀態(tài),變速器置于空擋位置,加速踏板松開,采用化油器的供油系統(tǒng)應使其阻風門全開。(3)發(fā)動機由怠速工況加速到0.7倍的額定轉速,維持60s后降至怠速。

(4)發(fā)動機降至怠速狀態(tài)后,將取樣探頭插入排氣管中,深度等于400mm,并固定于排氣管上。

(5)發(fā)動機在怠速狀態(tài)維持15s后開始讀數(shù),讀取30s內(nèi)的最高值和最低值,其平均值即為測量結果。

(6)若為多排氣管,則取各排氣管測量結果的算術平均值。怠速測量法的檢測儀器可采用不分光紅外氣體分析儀,其檢測的CO、HC濃度應符合排放標準的要求,否則為不合格。2)雙怠速測量法我國采用的雙怠速測量法是參照國際標準化組織ISO3929中制定的雙怠速排放測量程序進行的,其測量步驟如下:

(1)必要時在發(fā)動機上安裝轉速計、點火正時儀、發(fā)動機冷卻液和機油測溫計等測試儀器。

(2)發(fā)動機由怠速工況加速到0.7倍的額定轉速,維持60s后降至高怠速(即0.5倍的額定轉速)。(3)發(fā)動機降至高怠速狀態(tài)后,將取樣管插入排氣管中,深度等于400mm,并固定于排氣管上。

(4)發(fā)動機在高怠速狀態(tài)維持15s后開始讀數(shù),讀取30s內(nèi)的最低值和最高值,其平均值即為高怠速排放測量結果。

(5)發(fā)動機從高怠速降至怠速狀態(tài),在怠速狀態(tài)維持15s后開始讀數(shù),讀取30s內(nèi)的最低值和最高值,其平均值即為怠速排放測量結果。

(6)若為多排氣管,則分別取各排氣管高怠速排放測量結果的平均值和怠速排放測量結果的平均值。怠速和高怠速檢測的CO、HC濃度應分別符合排放標準的要求,否則為不合格。

2.工況法

工況法是將汽車若干常用工況和排放污染較重的工況結合在一起測量排放污染物的方法。工況法的循環(huán)試驗模式應根據(jù)汽車的排放性能、行駛特點、交通狀況、道路條件、車流密度和氣候地形等因素,對大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行科學分析后制定,這樣可最大限度地重現(xiàn)汽車運行時的排放特性。工況法是當今世界最為科學并得以廣泛使用的汽車排放試驗方法,是汽車排放檢測的必然發(fā)展趨勢。

與怠速法相比,工況法檢測結果能全面評價車輛的排放水平。但工況法比怠速法要復雜得多,工況法要有轉鼓試驗臺,并具有齊備的模擬汽車行駛動能的飛輪系統(tǒng),還要有經(jīng)過大量調(diào)查研究與數(shù)據(jù)處理制定出的模擬城市(城區(qū)和郊區(qū))道路上汽車運行工況的試驗程序,還要配備復雜而昂貴的大型綜合分析儀和保證發(fā)動機按試驗程序運轉所需的程序自動控制系統(tǒng)。因此,工況法的執(zhí)行受到了很大限制,一般用于新車的認證許可檢測和出廠抽查檢測。世界各國的排放法規(guī)中,對測試裝置、取樣方法和分析儀器的規(guī)定基本上是一致的,但測試的循環(huán)工況及排放限值的差別較大。我國于2000年1月1日起開始實施的GB14761—1999《汽車排放污染物限值及測試方法》規(guī)定,在車輛型式認證和生產(chǎn)一致性檢查過程中,對冷起動后排氣污染物進行排放試驗(Ⅰ型試驗)。我國于2001年7月1日起開始實施的GB18285—2000《在用汽車排氣污染物限值及測試方法》規(guī)定,按GB14761通過B類認證的M1、M和N1類車輛,可在底盤測功機上采用ASM試驗。

3.煙度法煙度法是指對柴油車排煙濃度進行監(jiān)測的方法,它可分為穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種。

1)穩(wěn)態(tài)煙度測量柴油車冒黑煙在全負荷運轉時較為嚴重,因此穩(wěn)態(tài)煙度測量通常是在柴油車全負荷穩(wěn)定運轉時進行的。各國都有各自的煙度測量規(guī)范與排放標準,我國自己制定的車用柴油機全負荷煙度測量方法規(guī)定:由最低轉速至額定轉速之間選取6或7個轉速對各種車用柴油機進行全負荷煙度測量,其中包括最大轉矩轉速和最大功率轉速。最低轉速是指45%額定轉速或1000r/min中較高的一個,每一轉速的煙度測量必須在柴油機運轉穩(wěn)定后進行,任何一次測量結果都不得超過允許值。

2)非穩(wěn)態(tài)煙度測量柴油機在非穩(wěn)態(tài)下的排氣煙度受多種不穩(wěn)定因素影響而變化很大,為了客觀公正地反映柴油車的排煙特性,對非穩(wěn)態(tài)煙度測定應有嚴格控制的試驗程序。目前,非穩(wěn)態(tài)煙度測定有自由加速法和控制加速法兩種規(guī)范,我國使用的是自由加速法。自由加速法是指柴油機從怠速狀態(tài)突然加速至高速空載轉速過程中進行排氣煙度測定的一種方法。由于自由加速法不需對柴油機加載,因此該法適用于檢測站對在用柴油車的年檢以及環(huán)保部門對柴油車的監(jiān)測。

我國對2001年1月1日以前上牌照的在用柴油車采用自由加速濾紙煙度法測量煙度,其檢測規(guī)范如圖6-3所示。檢測通常在汽車上進行,其檢測步驟如下:

(1)將取樣探頭固定于排氣管內(nèi),插入深度為300mm,并使探頭中心線與排氣管中心線平行。

(2)使發(fā)動機在怠速工況(離合器處于接合位置,加速踏板與手油門處于松開位置;變速器處于空擋位置;具有排氣制動裝置的發(fā)動機的蝶形閥處于全開位置)下運轉。

(3)將加速踏板急速踏到底,維持4?s后松開,如此重復三次,以吹凈排氣系統(tǒng)的沉積物。

(4)取樣測量。將加速踏板急速踏到底,維持4s后松開,并按照圖6-3所示的規(guī)定循環(huán)測量四次,取后三次讀數(shù)的算術平均值作為所測的煙度值。

(5)當汽車發(fā)動機黑煙冒出排氣管的時間和抽氣泵開始抽氣的時間不同步時,應取最大煙度值作為所測的煙度值。用濾紙煙度計所測的煙度值不得超過標準中的允許限值,否則為不合格。

4.可見污染物測量法可見污染物測量法是指利用不透光度計對柴油車排氣的可見污染物進行監(jiān)測的方法。柴油機排放的黑煙、藍煙、白煙和油霧等均為可見污染物。

我國對2001年1月1日以后上牌照的在用柴油車使用不透光度計,采用自由加速法檢測柴油車排出的可見污染物。其檢測方法是:車輛處于規(guī)定的熱狀態(tài),排氣系統(tǒng)裝有消聲器并且不得有泄漏,在發(fā)動機怠速時,按規(guī)定的要求插入不透光度計取樣探頭,迅速但不猛烈地踏下加速踏板,使噴油泵供給最大油量。在發(fā)動機達到調(diào)速器允許的最大轉速前,保持此位置,一旦達到最大轉速,立即松開加速踏板,使發(fā)動機恢復至怠速,不透光度計恢復到相應的狀態(tài)。重復測量6次,記錄不透光度計的最大數(shù)值,若讀數(shù)值連續(xù)四次均在0.25m-1的帶寬內(nèi),并且沒有連續(xù)下降趨勢,則記錄值有效,其中四次測量結果的算術平均值即為該車的排放結果。第三節(jié)汽車噪聲公害噪聲會使人心情不安、煩躁、疲倦、工作效率下降和語言、通訊困難等,從而嚴重地影響到人們正常學習、工作、休息和生活。長時間處于噪聲環(huán)境的人還會導致心臟病和胃病,以及神經(jīng)官能癥,甚至影響正常聽力范圍,出現(xiàn)難聽或聽力損傷。因此,控制噪聲污染越來越引起人們的重視。汽車噪聲噪聲:是一種聲波,是使人煩躁的、討厭的、不需要的并有害于身心健康的聲音。>100dB(A):產(chǎn)生生理性的不良影響>90dB(A):人的眼睛區(qū)別光亮度的敏感性降低,識別弱光反應時間延長85~110dB(A):使40%人的瞳孔放大112~120dB(A):使人的眼睛從某一角度注視物體的運動速度變慢汽車噪聲噪聲是汽車第二大公害,城市噪聲中汽車噪聲約占75%。汽車噪聲:車外噪聲——危害環(huán)境車內(nèi)噪聲——危害駕駛員和乘員汽車主要噪聲源風扇噪聲1.發(fā)動機噪聲包括燃燒、機械、進氣、排氣、冷卻風扇及其它部件發(fā)出的噪聲。是在可燃混合氣燃燒時,氣缸壓力急劇上升而產(chǎn)生的,它是柴油發(fā)動機噪聲的主要來源。機械躁聲是指氣門發(fā)出的沖擊聲和活塞與氣缸之間的敲擊聲。是由于發(fā)動機在進、排氣過程中的氣體流動和氣體壓力波動導致振動而產(chǎn)生的噪聲,它隨發(fā)動機轉速和負荷狀態(tài)而改變。是汽車最大噪聲之一。特別是近年來,由于車內(nèi)普遍安裝了空調(diào)系統(tǒng)和排氣凈化裝置等使發(fā)動機罩內(nèi)的溫度上升,冷卻風扇負荷加大,噪聲變得更為嚴重,風扇噪聲與發(fā)動機轉速有直接關系。2.傳動機構噪聲

在汽車行駛中,由于傳動機構吸收來自路面的振動所引起的噪聲,頻率為400~2000Hz,其中齒輪傳動的機械噪聲是主要部分。3.輪胎噪聲

產(chǎn)生輪胎噪聲最主要的因素是輪胎的花紋。汽車在行駛時,因輪胎胎面花紋槽內(nèi)的空氣在接地時被擠壓,并有規(guī)則地排出,引起周圍壓力變化而產(chǎn)生噪聲。各類汽車噪聲參考值汽車類型聲級范圍(dB(A))重型載貨汽車88~92輕型載貨汽車79~87小客車70~84跑車81~91降噪措施制定汽車噪聲限制法規(guī)汽車制造廠針對噪聲源在汽車設計制造中采取降噪措施:吸振、隔音汽車使用維修中,嚴格執(zhí)行汽車噪聲限值和測量方法的國家標準在噪聲集中路段建立隔聲板或隔聲墻,在隔離帶中種植植物。加強管理,在一些路段禁止鳴喇叭。聲學基本知識

聲音物體震動壓力波通過介質(氣、液、固)人耳耳膜震動。(電鈴、玻璃罩、真空試驗,證明聲波的存在與傳播)。(二)聲學基本知識1.聲調(diào)聲調(diào)高低:取決于頻率,每秒鐘震動次數(shù),單位Hz。人耳可聽頻率范圍:20~20000Hz。人耳可聽頻率范圍

(次聲波)20Hz20000Hz(超聲波)低于16Hz為次聲;高于20000Hz超聲。人耳感覺高調(diào)2000~4000Hz;低調(diào)200Hz以下。男聲160Hz;女聲300Hz。2.聲壓:聲音大小,聲壓高,聲音強;聲壓低,聲音弱。人耳可聽聲壓范圍:2×10-4微巴(聞閾)~2×102微巴。相差100萬倍。計量方法:以1000Hz純音聞閾聲壓2×10-4微巴為基準聲壓Po,被測聲壓P與之相比,取對數(shù),乘20,得無量綱單位“聲壓級Lp”,分貝(dB)。聲壓級Lp=20LgPdBPo最高聲壓級Lo=20Lg2×102微巴2×10-4微巴

最高聲壓級20Lg106=20×6=120dB

人耳可聽聲壓級的范圍:0~120dB。2.響度級與響度響度級與響度表示聲音的強弱程度,同時考慮了聲音頻率和聲壓級對人耳聽覺感受的影響,更符合人耳接受聲音的實際情況。每條等響度曲線代表的響度級的大小由該曲線在1000Hz時的聲壓級的分貝值而定。即以1000Hz純音作為基準聲音,當某一噪聲聽起來與該純音一樣響時,則該噪聲的響度級(方值)就等于這個純音的聲壓級(分貝值)。3.A聲級聲級計是測量聲音強弱的儀器。聲級計的“輸入”是聲音客觀存在的物理量聲壓和頻率,“輸出”是聲壓級和響度級。但聲壓級沒有反映出頻率的影響,為使聲級計的輸出符合人耳的聽覺特性,應通過一套電學的濾波器網(wǎng)絡對某些頻率成分進行衰減,這種特殊的濾波器稱為計權網(wǎng)絡,對應的聲壓級稱為計權聲級。A計權網(wǎng)絡對低頻和中頻聲音有較大的衰減;B計權網(wǎng)絡對低頻聲音有一定的衰減;C計權網(wǎng)絡不產(chǎn)生衰減,所以可用C計權網(wǎng)絡測得的讀數(shù)代表總聲壓級。(三)汽車噪聲的控制世界各國為降低汽車噪聲采取了許多措施:1.制定汽車噪聲限制法規(guī)。2.汽車制造廠針對噪聲源,在汽車設計制造中努力采取降噪措施。例如,采用吸振、隔音技術,將高噪聲的喇叭改裝成低噪聲喇叭等。3.汽車使用、維修中,嚴格執(zhí)行汽車噪聲限值和測量方法的國家標準。4.在噪聲集中路段建立隔聲板或隔聲墻,在隔離帶中種植植物;修建吸音路面等。5.加強管理,在一些路段采取禁鳴喇叭措施。

三、汽車噪聲的限值及檢測簡介

1.汽車噪聲的限值汽車駕駛員耳旁噪聲聲級不應大于90dB(A)??蛙囈?0Km/h的速度行駛時,車內(nèi)噪聲不應大于79dB(A)。汽車喇叭的聲壓級不應大于90dB(A)~115dB(A)。

2.駕駛員耳旁噪聲測量汽車空載,處于靜止狀態(tài),變速器掛空檔,發(fā)動機處于額定轉速運轉,門窗緊閉。

測試標準:駕駛員耳旁噪聲≤90dB(A)。①道路條件:車外溫度-5℃~35℃范圍,風速≤5m/s。②車輛條件:空載,駕駛員和檢測員;車門窗、天窗、開口、進出風口都關閉。輔助裝置關閉??烧{(diào)座椅調(diào)平,頭枕置中間位置。③運行條件:

a.勻速行駛,(60km/h或80%的最高車速行駛);

b.全油門加速行駛(發(fā)動機額定轉速的

90%或120km/h);

c.車輛定置,發(fā)動機怠速(用于輔助檢查)。④環(huán)境條件:測量時,汽車與周圍建筑物遠離20m以上,防止墻壁回聲反射。3.客車車內(nèi)噪聲測量客車以50km/h車速勻速行駛,客車內(nèi)噪聲≤79dB(A)。喇叭聲響檢測:檢驗標準:GA468-200490~115dB(A計權網(wǎng)絡)。檢查程序:①在汽車前方2m,距地面高度1.2m放置聲級計,按喇叭3秒,其值應為90~115dB(A);警車110~115dB(A)。②檢測環(huán)境本底噪聲應小于80dB,否則應予修正。

修正方法當被測對象噪聲值與背景噪聲值之差小于10分貝(db)時,要從測得的被測對象噪聲值中減去下表所列的修正值,其所余數(shù)值即為被測對象噪聲的實際值。即:(測量值)—(修正值)=(被測對象噪聲的實際值)測量噪聲與背景噪聲之差≯33456789≥10修正值換場地321不必修正例:背景噪聲值為85分貝(db);測量噪聲值為90分貝(db);差值為5分貝(db);查表得修正值為2分貝(db),則被測對象噪聲實際值應為:

90分貝(db)-2分貝(db)=88分貝(db)。測量噪聲修正值表(分貝,dB)

各類機動車輛(包括汽車、摩托車、輪式拖拉機)行駛時,車外最大允許噪聲級應符合的規(guī)定。第三節(jié)汽車電磁波公害及其控制一、汽車電磁波公害的來源汽車上的電氣設備產(chǎn)生的電磁波對汽車周圍環(huán)境中的電視機、收音機、無線電裝置和汽車內(nèi)其他電氣設備等造成的干擾。1.電磁輻射電磁輻射是汽車電磁波干擾的主要來源,它發(fā)生在電路或觸點接通或斷開的瞬間,2.電路網(wǎng)絡電路網(wǎng)絡的干擾主要來自汽車上的電氣設備3.靜電放電乘客和座椅之間的摩擦以及汽車行駛時車身與空氣的摩擦4.車載通信設備二、汽車電磁波公害的控制

汽油機點火系的高壓電是最主要的電磁污染源,在點火線圈的高壓導線引出端或火花塞上串入阻值為10k~20k的阻尼電阻,可以有效地抑制電磁輻射的生成。在汽車使用和維護時應根據(jù)車型要求檢查電阻值是否符合要求,高壓導線更換時應使用專用導線。1.合理布線,減少電路網(wǎng)絡干擾合理布置電線及其走向,抑制電路網(wǎng)絡干擾源的輸出,是防止電磁波干擾的有效途徑。2.使用高壓阻尼線或串接阻尼電阻4.采用無觸點或無分電器的點火系統(tǒng)5.利用電子控制,降低觸點的電流6.采用金屬屏蔽金屬屏蔽是最常見的減少電磁波干擾的措施。在容易產(chǎn)生電火花的電氣,如點火線圈、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、儀表和傳感器等處。3.并聯(lián)抗干擾電容調(diào)節(jié)器電池接線柱與搭鐵接線柱之間、發(fā)電機接線柱與搭鐵之間、水溫表與機油壓力表傳感器觸點之間、閃光器和喇叭的觸點之間第四節(jié)汽車有害廢棄物及其處理一、汽車有害廢棄物的種類和危害(一)汽車有害廢棄物的種類汽車有害廢棄物是指汽車報廢場或汽車維修廠等場所產(chǎn)生的有害廢棄物廢油(廢潤滑油、廢燃油)、廢液(廢零件清洗液、廢防凍液)、廢舊蓄電池、廢舊橡膠(廢舊輪胎、廢舊膠管、廢舊膠帶)、廢舊塑料(廢舊裝飾材料、廢保險杠)、廢舊擋風玻璃、廢摩擦片和電子廢棄物等。(二)汽車有害廢棄物的危害1.廢潤滑油的危害車用潤滑油、齒輪油、潤滑脂等對汽車正常使用具有重要作用。但在汽車維護和報廢時更換的廢油,含有致癌致畸物質、廢酸和重金屬等,屬易燃性危險廢棄物2.廢清洗液的危害汽車和總成清洗液主要是堿性溶液,清洗零件后其成分中含有重金屬物質,而且堿性較強,對土壤和水質污染較嚴重。3.廢舊電池的危害廢舊電池中所含的汞、鉛、鎳和鋅等重金屬,酸、堿等電解質溶液會嚴重破壞土壤和水質,對人體和環(huán)境都會產(chǎn)生較大的危害。4.廢舊橡膠制品的危害廢舊橡膠制品主要來源于廢舊輪胎、廢舊膠管和廢舊膠帶等,其中廢舊輪胎數(shù)量龐大,隨意丟棄形成了“黑色污染”。5.廢棄電子產(chǎn)品的危害廢安全氣囊、催化裝置和電子控制元件等,都屬于不可再利用元件,而且安全氣囊中氣體發(fā)生劑對人的眼、鼻等有刺激,廢棄的氣體發(fā)生物及其燃燒產(chǎn)物、催化裝置中的催化劑和電子控制元件等都對環(huán)境有污染。二、汽車有害廢棄物的處理1.廢潤滑油的處理變質較輕的潤滑油經(jīng)過沉淀、過濾、脫水等物理凈化過程恢復其原有品質;變質嚴重的潤滑油,則經(jīng)過化學精制去除變質后生成的酸類、酚類、膠質和瀝青質等,然后補充一定數(shù)量的添加劑,成為可再次使用的潤滑油。2.廢電池的處理廢鉛酸電池必須進行回收利用,不得用其它辦法進行處置,其收集、運輸環(huán)節(jié)必須納入危險廢物管理。3.廢舊輪胎的處理

1.排放污染物的表示方法

1)濃度排放量濃度排放量常用體積分數(shù)和質量濃度表示。體積分數(shù)是指排氣體積中污染物所占的體積比,根據(jù)實際中污染物濃度的不同,可分別用%、×10

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