噪声强度和标准.doc

噪声的强度和环境噪声标准声音是由物体震动产生的，通过声波传到我们的耳朵。声波具有能量。声波的能量越大，声音就越强。怎样俩衡量噪声的大小呢？人们通常用声级计测量声波的大小，声级的单位是分贝（dB）。正常人刚能听到的最小的声音叫做听阈，听阈的声强为零分贝，人耳开始感到疼痛的声音叫做痛阈，痛阈为120分贝。人们轻声耳语时为30分贝，一般交谈时为60分贝，大声吵嚷时为8090分贝，火车、拖拉机为100分贝，大炮发射、飞机起飞为130分贝。 环境噪声标准为： 类别适用区域白天夜间0疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域50401以居住、文教机关为主的区域55452居住、商业、工业混杂区60503工业区65554城市中的道路、交通干线道路两侧区域，穿越区域的内河航道两侧区域等7055注：该表摘自城市区域噪声标准，GB3096-93。空气主要污染物和噪声污染物简介一、空气主要污染物 空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨。 1.二氧化硫(SO2) 二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生，其次是来自自然界，如火山爆发、森林起火等产生。 二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸麻痹。短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高，浓度高于0.25毫克/立方米，可使呼吸道疾病患者病情恶化。长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加。另外，二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标准规定，居住区日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.06毫克/立方米。 2.氮氧化物(NOx) 空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化物)表示。NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物(包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx)；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当NOx与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。NO2比NO的毒性高4倍，可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米，对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。国家国家环境质量标准规定，居住区的平均浓度低于0.10毫克/立方米，年平均浓度低于0.05毫克/立方米。 3.粒子状污染物 空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂，它本身可以是有毒物质或是其它污染物的运载体。其主要来源于煤及其它燃料的不完全燃烧而排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风的扬尘等，以及气态污染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物。在空气污染监测中，粒子状污染物的监测项目主要为总悬浮颗粒物、自然降尘和飘尘。 （1）总悬浮颗粒物（TSP） 总悬浮颗粒物是指粒径在100微米以下的颗粒物，简称TSP。其对人体的危害程度主要决定于自身的粒度大小及化学组成。TSP中粒径大于10微米的物质，几乎都可鼻腔和咽喉所捕集，不进入肺泡。对人体危害最大的是10微米以下的浮游状颗粒物，称为飘尘。可经过呼吸道沉积于肺泡。慢性呼吸道炎症、肺气肿、肺癌的发病与空气颗粒物的污染程度明显相关，当长年接触颗粒物浓度高于0.2毫克/立方米的空气时，其呼吸系统病症增加。国家环境质量标准规定居住区日平均浓度低于0.3毫克/立方米，年平均浓度低于0.2毫克/立方米。 （2）自然降尘 自然降尘指粒径大于10微米在空气中经重力作用就能沉降到地面上的灰尘。其来源以风沙扬尘为主。人吸入灰尘会增加呼吸道的阻力，呼吸道出现狭窄现象。 4.酸雨 指降水的pH值低于5.6时，降水即为酸雨。煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素；其次气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素。降水酸度pH4.9时，将会对森林、农作物和材料产生明显损害。 5.一氧化碳（CO） 一氧化碳是无色、无臭的气体。主要来源于含碳燃料、卷烟的不完全燃烧，其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。人体吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白，而降低血流载氧能力，导致意识力减弱，中枢神经功能减弱，心脏和肺呼吸功能减弱；受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力，甚至昏迷死亡。我国空气环境质量标准规定居住区一氧化碳日平均浓度低于4.00毫克/立方米。 6.氟化物（F） 指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。主要来源于含氟产品的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程。氟化物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激，吸入高浓度的氟化物气体时，可引起肺水肿和支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症，使骨骼中的钙质减少，导致骨质硬化和骨质疏松。我国环境空气质量标准规定城市地区日平均浓度7微克/立方米。 7.铅及其化合物（Pb） 指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。主要来源于汽车排出的废气。铅进入人体，可大部分蓄积于人的骨骼中，损害骨骼造血系统和神经系统，对男性的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫血、末梢神经炎，出现运动和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常值，血铅正常值小于50微克/毫升。 8.汞 汞（Hg）及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积。空气中的汞经雨水淋溶冲刷而迁入水体。水体中汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等。总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收，其中只有15%被脑吸收，但首先受损是脑组织，并且难以治疗，往往促使死亡或遗患终生。 二、噪声 从物理定义而言，振幅和频率上完全无规律的震荡称之为噪声。从环境保护角度而论，凡是人们所不需要的声音统称为噪声。噪声的显著特点是：无污染物存在、不产生能量积累、时间有限、传播不远、振动源停止振动噪声消失、不能集中治理。噪声来源于交通工具、工厂机器设备、建筑施工和人们的社会、家庭活动。 噪声对人类的危害个是多方面的，其主要表现为对听力的损伤、睡眠干扰、人体的生理和心理影响。当人在100分贝左右噪声环境中工作时会感到刺耳、难受，甚至引起暂时性耳聋。超过140分贝的噪声会引起眼球的振动、视觉模糊，呼吸、脉膊、血压都会发生波动，甚至会使全身血管收缩，供血减少，说话能力受到影响。什么是分贝分贝是声压级单位，记为dB。用于表示声音的大小。1分贝大约是人刚刚能感觉到的声音。适宜的生活环境不应超过45分贝，不应低于15分贝。 按普通人的听觉020分贝很静、几乎感觉不到。2040分贝安静、犹如轻声絮语。4060分贝一般。普通室内谈话6070分贝吵闹、有损神经。7090分贝很吵、神经细胞受到破坏。90100分贝吵闹加剧、听力受损。100120分贝难以忍受、呆一分钟即暂时致聋。欧与国一、北京市2005年7月1日起实施相当于欧油品标准 北京市2004年6月发布的车用汽油（DB11/2382004）、车用柴油（DB11/2392004）规定，从2005年7月1日起执行的油品质量指标相当于欧洲实施欧机动车排放标准时对油品的要求。与实施欧机动车排放标准时对油品质量要求相比，实施欧机动车排放标准时要求汽油中硫含量由500ppm下降到150ppm，柴油中硫含量由500ppm下降到350ppm，同时苯、烯烃、芳烃等影响车辆排放性能的技术指标都提出了更加严格的限值。 二、国机动车排放标准 国家环保总局和国家质检总局于2005年4月发布了GB18352.3-2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国、阶段）、GB17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国、阶段），提出了国家下一阶段实施的机动车排放标准（简称国机动车排放标准，其污染物排放限值相当于欧、欧、欧机动车排放标准）。 国机动车排放标准与现行的国标准相比，在技术内容上作了重大调整，进一步降低了污染物排放限值，如轻型车国标准污染物排放限值比国标准降低约50%；对发动机控制精度、净化器质量，低温排放控制提出了更高要求；同时要求车载诊断系统具备提示功能，随时提示车主车辆排放是否符合标准。 三、油品质量与排放标准的关系 机动车污染物排放要稳定达到国机动车排放标准，车辆必须装备使污染物排放达到国标准的技术措施，同时使用达到欧标准的油品。二者中任何一个条件不符合，车辆的污染物排放就难以在使用过程中稳定达标。如果车用汽油、柴油的组分含量不加控制，其在车辆使用过程中就会对氧传感器、三元净化器的反应灵敏性和净化效率产生影响，严重情况下，会造成损坏。同时也容易在发动机喷嘴上形成积炭、沉积物，致使尾气排放恶化。因此，油品质量的改善，不但可以直接减少机动车的排放污染，也可保证车辆的稳定达标。可以说，北京于2005年7月1日起实施的相当于欧的地方车用油品标准，为装备有国标准要求技术措施的车辆，保证在使用过程中排放稳定达标提供了基础和条件。欧I、欧II、欧III、欧IV、欧V到底是怎么回事？欧I、欧II、欧III、欧IV、欧V是欧洲经济共同体（EEC）即后来的欧洲联盟（EU）对其参与国的汽车尾气排放发布的强制性执行标准（法规）。 该标准将欧洲的汽车分为总质量不大于3.5吨和总质量大于3.5吨两类。前者称轻型车，后者称重型车。 轻型车包括有柴油车和汽油车。重型车只有柴油车的排放标准而无重型汽油车的排放标准。这是由于欧洲不生产或极少生产重型汽油车。 欧洲的汽车排放法规大致分为1992年前的若干阶段，以及从1992年起实施的欧I，1996起年实施的欧II，2000年起实施的欧III，2005年起实施的欧IV和2008年实施的重型柴油车欧V阶段。标号越高，排放水平要求越严。表1、2分别给出欧盟轻型汽油车和轻型柴油车排放标准。表3给出了欧盟重型柴油车排放标准。 从2000年起欧盟各国执行欧III排放标准。对新开发汽车的认证试验增加了-7低温试验和车载诊断（OBD）系统试验。 对汽油车来说，车载诊断系统监视的部件包括：三效催化转换器、氧传感器、发动机失火率、排放控制部件和系统、任何与排放有关的电路；对柴油车来说车载诊断系统监视的部件包括：催化转换器、微粒捕捉器、燃油计量和喷射正时执行器、排放控制部件和系统、任何与排放有关的电路。 当车辆排放的有关部件或系统失效，导致排放的有害物无法达到欧III标准，而超过一定的极限值时，车载诊断系统发出指示，自行报警，转而进入系统默认模式，发动机将不能正常工作，车辆只能进入特约维修站进行检查维护。 这也就是许多专家所形容的一辆欧III排放水平汽车的有害物排放，仅是一辆欧II汽车有害物排放量的一半，可见汽车排放水平从欧II到欧III，提升的幅度之大，难度之高。 我国目前正在制定的相当于欧III水平的新排放标准，由于汽车出厂前没有安装车载诊断（OBD）系统，因此，尚不能称在完全意义上的欧III排放标准。 目前，我国的汽车尾气排放在环保、汽车和交通部门的汽车排放控制技术政策中已明确规定，2004年采用欧II排放标准、2008年采用欧III排放标准，2010年后争取与国际接轨。鉴于北京为迎接奥运会，已于2003年1月1日起汽车尾气排放开始执行欧II标准，拟于2005年起执行欧III排放标准。 上海为迎接世博会，提前从2003年3月1日起执行欧II排放。当前我国执行的GB1835222001轻型汽车污染物排放限制，水平相当于欧II排放标准。从欧到欧：做什么，怎么做？节能、环保、经济是汽车永恒的追求，发动机管理系统(EMS ) 技术也随着排放标准的不断趋严而水涨船高。从欧到欧，发动机技术将做哪些改进？对半导体厂商、发动机厂商提出哪些更高要求？他们又各自做了哪些准备？国内发动机机业在不断更新的浪潮中如何顺时而动？本报特邀请相关专家和企业代表，与业界共同探讨发展良方，以期共同进步。特邀嘉宾阳松林 东风汽车有限公司商用车研发中心研究部部长智百年 吉利汽车研究院常务副院长辛 军 奇瑞汽车工程研究院副院长李南海 德尔福大中国区发动机管理系统经理康晓敦 飞思卡尔汽车电子业务经理刘为文 英飞凌汽车电子经理 发动机(汽油机、柴油机)要达到欧排放标准，与达到欧排放标准，在哪些方面要做改进？如何改进？对半导体厂商、发动机厂商提出哪些更高要求？李南海相比欧，欧排放标准加严，测试程序也加严。欧排放测试工况取消40秒怠速，发动机启动后即开始采集排放，并且低温(-7oC)HC及CO排放也要求达标。为达到欧排放标准，发动机电喷系统加了一些新的软件逻辑，通过新的软件升级，大部分发动机能达到欧排放标准。同时，电喷系统须使用第二个氧传感器置于催化器后，可以有效保证耐久性能。此外还需要催化器的帮助，催化器主要以贵金属为主，将有害的废气(HC、CONOx)转换成水蒸气、二氧化碳及氮气，其成本要看发动机排量及催化器放置的位置而定，而要达到欧排放标准比欧排放标准约增加二百多元。同时，软件升级也使ECU相应要增加其功能，对一些相关设备也提出更高要求，如电喷喷嘴要求出油颗粒要小、角度要正确。催化器及氧传感器也须尽快达到工作温度。而如何控制HC与NOx的排放是欧排放的主要难点，电喷系统控制的主要对策有：一是启动至三元催化起燃前的时间(第1、2个ECE循环)，要采用尽可能稀的空燃比，但要考虑保证冷机驾驶性，或推迟点火角，但也要考虑保证冷机驾驶性；二是在EUDC高速循环段，要使各车速及发动机负荷状态的空燃比控制在三元催化NOx的最佳转换窗口，同时不能产生过多的HC。针对未来越来越高的排放标准，如欧到欧标准，这意味着一个大的飞跃，比从欧升级到欧要复杂的多。欧标准中碳氢化合物的控制是最困难的，因发动机在启动20至30秒内，碳氢化合物很容易超标，这需要对发动机本身的燃烧设计重新改进，要求催化器比欧的催化器更快达到工作温度，还需要电子节气门，同时软件走向扭矩控制。未来软件技术也将呈现两个趋势：一是在半导体供应商提供底层的数据后，发动机系统供应商来开发软件，将软件越做越好；二是搭配新的发动机技术使用。辛军柴油机要达到欧，需要对发动机的高压供油系统、燃烧子系统进行优化，包括采用废气再循环、可变截面涡轮增压器等。汽油机要达到欧，也需要对发动机的空燃比做更为准确的控制。这一切都会对电子控制提出更高的要求，主要体现在传感器技术、发动机控制单元及控制策略方面。这对发动机厂商的标定及整机开发提出了更高的要求。半导体产品在发动机上的应用越来越多，这对传统的半导体供应商是一个良机。但汽车工业对半导体产品有极为严格的质量控制要求，如何在短时间内达到汽车工业的质量要求是一个巨大的挑战。另外如何做到与发动机厂同步开发，结合环保、节能的趋势，缩短新产品的开发周期，也是半导体供应商在新的环境中求生存、求发展的必备条件。刘为文从系统上来说，与欧相比，达到欧排放标准则需要效果更好的催化剂，而且须多加一个氧传感器满足检测要求。欧是在催化器前端只装一个，而欧需要在催化器后端增加一个氧传感器。并且，欧在发动机控制软件算法上更加复杂，计算上更精确，考虑的因素也更多，在计算能力等方面要求更高。在系统方面，二次空气阀、废气再循环(E GR ) 、电子节气门系统(E TC ) 等技术的应用会提高发动机的整体性能，这些会增加ECU，增加功率器件，并且也要求MCU执行速度提高，需要更多的I/O口，存储器容量更大，这些都将增加发动机成本。康晓敦汽油机要达到欧排放标准，首先要求燃油喷射脉宽和喷射时刻的控制精度更高，还要求更加精确的点火提前角控制及分缸独立的爆震控制。在控制功能上要增加废气再循环(E GR ) 控制、氧传感器控制、热型氧传感器控制等。如果要达到欧标准，一般都会采用电子节气门和基于扭矩估测的控制逻辑，可能采用两级催化器。在控制软件方面会应用实时操作系统，如OSEK。以上控制功能的增多和控制精度的提高要求半导体厂商提供运算速度更快、I/O资源更加丰富、存储空间更大的控制芯片，以及保护功能、诊断功能更加完善的模拟器件。 如今汽油发动机与柴油发动机市场格局如何？主要厂商各有哪些？未来越来越高的排放标准是否将改变现有的发动机市场格局？国外在这方面有何经验值得借鉴？ 阳松林目前国内生产汽油机的企业有20余家，2004年我国全年的产量约297万台，排在前10名的企业依次是长安、东风、东安动力、上海大众、上海通用、一汽大众、柳州五菱、天津丰田、沈阳三菱、天津一汽夏利，它们占总产量的88%左右，其中前3家占市场份额的40%。2004年全国共生产柴油机131万余台，主要生产企业为东风公司、一汽集团、广西玉柴、云内动力、中国重汽、扬柴有限、江铃汽车、北汽福田、上柴股份、庆铃汽车，占总产量的95%，其中前3家占市场份额的55%。为了满足越来越严格的排放法规要求，如2008年实行欧，2010年实行欧，各汽车公司和发动机厂都在积极应对，主要采取与国外联合开发、合资或从国外引进发动机技术、许可证生产等方式。从欧升级到欧，柴油机技术将发生重大变化，基础发动机由每缸2气门变成每缸4气门，供油系统也由机械泵变成全电控的共轨系统等。而为达到欧排放标准可能需要采用SCR或EGR等更复杂的技术，为此企业在产品研发和生产设备方面将要增加巨额投资，产品成本也将大大增加。随着国际国内行业竞争的不断加剧，预计未来5年到10年内我国发动机技术水平尤其是柴油机技术将会得到较大提升，进一步缩小与国外先进水平的差距，那些在节能、环保、安全、舒适性、人性化和可靠性以及综合性价比方面有优势的企业将会继续得到用户的青睐。 欧洲各国一直都非常重视机动车排放水平的不断升级问题，即使这样，从欧过渡到欧用了4年，从欧过渡到欧用了5年，以使汽车制造商有充分时间准备和采用更好的技术，此外燃油供应商能提前一年提供与标准相应的燃油，这是值得我们借鉴的有益经验。辛军中国在小轿车市场，几乎清一色的是汽油机，而在西欧，有超过50%的汽车用柴油机。特别是在大型豪华轿车上，柴油机在一个市场上的推广程度取决于油价、油品、政府税收政策、排放规定及消费者驾驶习惯及对柴油机技术的认识。中国作为石油进口大国，提高柴油机的使用有利于降低能源消耗，但中国柴油的质量尚有待改善。现代柴油机与汽油机一样：噪音低、排放低，满足排放标准没有问题。在美国，柴油机没有像欧洲那么普及，一是因为美国油价非常低；二是美国柴油含硫量比欧洲高许多；三是美国的排放法规对氧化氮的排放尤为严格。柴油机需要特别技术才能满足美国法规，这几个因素制约了柴油机技术在美国的推广。智百年众所周知二者相比，柴油机省油，但噪声振动大，造价高，适用于大功率车辆使用。但对于使用情况不同时，选择也不同。在美国使用的轿车、轻卡每年使用里程在3万公里以内，选择汽油机更合适。在中国，柴油主要供给农用车辆，而且有优惠，但轿车及5T以下的卡车仍多采用汽油机。李南海汽油机与柴油机各有优缺点，汽油机90%用在轿车领域，柴油机缺点是噪音大，排放黑烟多，成本较高，但它油耗低，比较省油。中国发动机市场目前还是以汽油机为主，油耗法规的不断趋严将使柴油机市场份额上升，但如要达到欧洲市场柴油机占据45%左右的份额还不太可能。目前柴油机使用机械供油系统可满足欧标准，而要达到欧标准，则需要应用电子控制喷射泵。而柴油共轨技术因可降低柴油机振动、噪声，因而受到重视，德尔福、博世正在为中国开发柴油机的共轨系统。德尔福、博世、西门子VDO、电装、马瑞利、伟世通等是发动机电子控制系统的主要供应商。 欧及未来的欧排放标准对车载自动诊断系统(OBD ) 有何新要求？国内外汽车OBD的市场、技术现状及发展趋势如何？ 智百年OBD是美国标准，EOBD是欧洲标准，前者更为严格而且检测值逐年要求提高，直到零排放。EOBD相对较松，中国国标准拟采用EOBD。北京要在2008年举办“绿色奥运”，要率先执行欧标准，想法可理解，但在技术上、检测上、燃油供应以及执法标准上都准备不足，执法单位也不统一。国外从欧到欧花费4年时间，北京要2年，有一定难度。李南海我国拟参照欧洲标准实施EOBD。据悉在北京地区：EOBD实施原则上在欧III排放实施后一年，而欧III排放实施申报中最早是在2005年9月，EOBD实施时间(1类和2类)最早在2006年9月。面向全国地区，欧III排放实施从2007年7月1日开始，EOBD实施(1类车)在2008年7月1日，而在其他车型上EOBD实施则在2011年7月1日。同比下来，EOBD比欧III排放法规晚将近一年的时间。但何时真正启动这要看法规驱动、整车厂和市场的需求。而EOBD实施后，意味着硬件成本增大，因为它增加了新的零部件，包括后氧传感器、油位传感器、加速度传感器。并且，意味着现有零部件成本提高，因要求其散差要小、耐久要好。还有就是ECU控制器功能增强，它要求输入/输出端子多、EOBD软件功能扩展运行速度提高。同时，主机厂设备费用包括下线设备、下线EOBD检测控制设备、EOBD开发相关的排放试验设备投资都要增加。此外，系统和标定开发费用及其他EOBD费用增大，这是一个大的挑战。EOBD开发周期为16个月至18个月左右。在中国实施EOBD问题一是油品，全国油品散差很大，目前只有北京全面供应欧III汽油，因而政府应加强对油品的管理，调整EOBD诊断的具体要求和实施计划，法规公布和开发周期要配套，建议至少18个月，包括系统设计、标定、耐久和验证的时间。目前EOBD开发能力还存在着众多车厂和平台、开发费用、开发时间、标定技术人员不足、标定开发排放设备不足、资金不足等诸多问题，这都需要进行全面的规划与整理。辛军随着排放法规的日益严格，汽车工业对OBD诊断系统的容量处理速度的要求也越来越高。此外，欧美都已对汽车零部件中的重金属含量也制定了相应的法规。在不久的将来，进入欧美的OBD诊断系统的焊接不能采用含铅材料。刘为文欧洲采用的EOBD，美国采用的是 OBD - II ，我国将采用欧洲的EOBD，这表明软件检测的内容增多，因而软件控制将更加复杂。OBD是通过发动机管理系统对所有影响排放性能的部件进行监测，随时监测汽车尾气排放状况，并可确定故障性质和部位，便于维修。国内目前在OBD实施、何时实施方面也正着手制定相关法规，但还有一过渡阶段，这要看市场和国内技术准备的程度。康晓敦北京市在实施欧排放法规后不久就要同时要求EOBD诊断功能。欧洲和美洲的汽车厂商目前都已经在遵循EOBD或 OBD - II 标准要求。相对于第一代的OBD标准， EOBD ( 或 OBD - II ) 要求不仅能诊断发动机控制系统单个零件或模块的失效，还要能从系统的角度预测一切可能导致排放恶化的故障及影响因素，并及时点亮报警灯。 国内发动机业发展态势如何？如何才能缩小与国外的差距？面对越来越高的排放要求，国内发动机企业应该如何把握才能获得更好的发展？ 阳松林随着排放的加严、燃油价格的不断上涨，发动机是汽车核心竞争力的趋势将愈加明显。为了保持市场竞争优势，整车厂一般都有自己的发动机厂，在发动机研发和制造上都会投入巨资，因此独立的发动机企业将来的生存空间将会越来越小，竞争也会更加激烈，能生存的只有那些能迅速开发出产品的具有国际竞争力的企业。发动机企业要做好发动机产品的中长期规划，处理好自主研发及与国外联合开发的关系，加强人才培养，促进产、学、研相结合，发挥各自优势，力争在发动机产品升级的支撑技术方面尽快取得突破。 为了满足越来越严格的排放要求，需要采取越来越复杂的技术措施，企业将面临成本不断增加的压力，显然企业不能简单地把增加的成本转嫁给用户，而必须站在用户的角度考虑如何给他们带来价值，以得到用户的认可。辛军总体而言，国内发动机业与国际上还存在很大的差距，这不仅体现在整车厂的研究开发能力上，而且也反映在供应商的技术能力，比如说中国的高压铸造就很薄弱。因为再好的设计是需要制造出来，如果没有一个技术能力强的供应商体系，想制造出世界一流的发动机是很困难的，当然这也直接与国家的总体工业基础有关。所以发动机厂如能通过先进发动机的产业化而提升国内供应商的技术能力，这对中国的工业基础及科技竞争力将有很大的意义。由于这涉及的面很广，国家应该对自主研发的企业给予税收上的支持。李南海国内发动机业应该及时跟进新的法规要求，不能单靠引进发动机，因为发动机技术更新也较快，要不断跟进新技术需要投入更多的资金与人力、物力。但因为发动机对技术有很高的要求，国内发动机业在一些基础设备、研发设备、试验设备等方面还有待改进，还需要5年至10年才能获得真正的发展。智百年这个问题很难说清楚，因为我国汽车工业几十年的发展已走入误区，目前不是全盘引进就是合资生产的，应该说这些发动机都具有国外同等水平。所谓个别公司自主开发的为数甚少，有也不过是照抄或仿制，只能做到形似神不似。照抄的这些“洋机”也不一定适合我国的使用、制造、维修、燃料及环境的要求，但仿制过程简单。要想真正做到自主开发与发展，从人员素质上来看，问题不大，主要是企业或研究部门肯投入，肯花力量，给设计师一个可以发展的环境。30年来国际上汽车发动机研究的主要课题是什么？节能与排放，不论你采用了什么新颖技术与结构，如多气门、增压、直喷、稀薄燃烧、多火源点以及VVT、 VVT - i 、VTEC、EVTC、 VANOS 等等都是围绕着这两个主题进行的。评价一台现代发动机的先进与否，不再是只看升功率、升扭矩、功率重量比，而更看重的是你采取了众多新技术后，对尾气排放有什么改进，对燃油消耗有什么提高，如果这两项指标不能达到各自国家规定的限值时，汽车将不允许生产与销售。吉利汽车研究院及所属动力公司，紧跟发动机的发展趋势不断改进，开发自己的产品。 贵公司在发动机领域取得了哪些核心突破与技术？在市场上表现如何？未来将关注哪些技术领域？为满足越来越严格的排放标准如何保持持续创新，获得更大的发展？ 辛军奇瑞通过开发与国际同步的高性能汽油机及柴油机，掌握及应用了众多的发动机零部件技术，如高压共轨技术、汽油直喷技术、气道流动控制技术、可变气门技术等等，这都将为奇瑞动力在国内外市场的竞争打下了基础。新开发的发动机在今年和明年投产的几款新车上都将会有优异的表现。阳松林东风汽车公司一直十分重视发动机的研发，采取自主开发与国外技术咨询相结合、引进技术与创新开发相结合的方式，经过长期的技术积累和几代人的努力，在发动机设计、工程分析、试验技术、标定技术、电控技术、知识积累等方面取得了重大突破，并形成了东风的发动机研发流程，研发能力不断提高。东风已先后开发出 EQ6100 、EQ6105 、 EQ491 系列汽油机， EQD6102 、 EQD6105 、EQB系列柴油机以及 EQD6105 NCNG 发动机，其中的 EQ6100 汽油机和东风EQB系列柴油机累计销售量分别超过150万台和100万台。东风将继续围绕节能、环保、可靠及可持续发展等主题开展发动机技术提升工作，不断致力于降低发动机和整车的油耗、排放和噪声，提高动力性、可靠性和舒适性，展开欧及其以上排放的先期研究、电子技术的应用、新材料的应用、混合动力研究、新型燃烧系统如HCCI,研究以及代用燃料的应用研究等工作。汽车和发动机企业应当以满足不断加严的排放标准为己任，密切关注和把握国家排放法规要求，结合国情、厂情研究达标的技术路线和措施，并以此为契机促进发动机产品的升级换代和自主品牌的研发，缩小产品水平与国外的差距。李南海德尔福的 MT20 U ECM具有4缸顺序喷射、分组直接点火、爆震控制、步进电机怠速控制、自诊断等功能，专门为中国汽车市场设计的高性价比ECM满足欧III法规，可直接安装在发动机舱里。德尔福欧排放的开发程序是选择性价比最为合适的三元催化器。三元催化是否能满足欧要求最终要看8万公里的试验结果，德尔福采用RAT(R apid - Agin g Test ) 专利技术模拟8万公里快速老化过程。康晓敦飞思卡尔会不断推出高性能的微控制器，如 MPC55 xx ，让客户更容易地进行发动机控制。同时飞思卡尔也在提升现有产品的水平，推出更高性价比的产品。刘为文目前，在中国发动机MCU市场，英飞凌MCU占据了60%的市场份额。并且，英飞凌适用于欧标准的16位MCUC167、满足欧标准的32位MCU Tri Core 1765 均已在西门子VDO、德尔福、现代、GM等厂商采用。英飞凌将通过两个方面来推进和扩大来拓展国内发动机市场领地：在摩托车领域，为满足欧排放标准，已经做了很多前期工作，包括技术准备和市场推动方面，并与天津大学英飞凌汽车电子联合实验室合作推出全套解决方案，技术成熟度很高。在汽车领域，与奇瑞、比亚迪等国内自主品牌进行自主开发、合作开发，重点支持，进行了很大的投入与关注，不仅提供一系列包括MCU、传感器、功率器件、驱动芯片等产品及相应的解决方案。并且，通过不断的技术革新来满足汽车市场高性能、高可靠性的需求到底什么是汽车排放标准 如何评价?排放法规并非只是由一系列各种污染物的最高允许值组成，它还包括检测、认定和强制执行的方法。法规的每一部分都是必不可少的，同时又应当与其它部分相一致。当今世界上主要有三种排放法规体系，即欧洲、美国和日本的排放法规体系。满足一种标准的发动机即使非常清洁，也可能满足不了另一种标准。这是因为每种标准都有其各自的检测方法，发动机就是从满足这些标准出发来进行设计的。每一种排放法规的目标都是一样的，即确保每种发动机都能按清洁的标准进行设计，并保证其清洁地运转。法规限定了NOX、HC、PM和碳烟的排放量。为了确保发动机清洁地运转，有必要在以下三个阶段进行检测。设计中的检测，确保发动机的设计符合法规标准批量生产中的检测，确保制制造和装配出合格的发动机产品使用过程中的检测，确保在路面上行驶的车辆符合法规要求。每种排放标准必须包含以下内容：资源分类 Source categorization 气体/颗粒物排放检测 Gaseous/PM emissions test 碳烟检测 Smoke test 检测条件 Test conditions 检测流程 Measurement procedures 燃油认证 Certification fuel 系列概念与型式认证 Family concept versus type approval 目击与非目击认证测试 Witnessed versus unwitnessed certification testing 退化因素 Deterioration factor 污染物控制 Regulated pollutants 标准/生效日期 Standards/effect dates 灵活的程序 Compliance flexibility programs 认证程序 Verification programs戴姆勒克莱斯勒公司的WernerHoenig先生说：因为一种排放法规的各个部分都是相互关联的，因此对所选用的标准应予百分之百地采用，而不应当与其它类型的标准混合或配合使用。自由加速烟度（FAS）检测一个不同标准混用的例子就是对自由加速烟度的检测，该项法规既采用了欧洲标准又采用了日本标准。该检测是在发动机怠速工况下迅速踩下加速踏板进行排放测量。然而，它没有测量车辆运行中的排放情况。全负荷烟度测量柴油机烟度通常在全负荷稳定运转时测量，因为全负荷时燃烧内燃油增加，过量空气系数最小，燃烧室内高温缺氧，最易产生炭烟。我国制定的柴油机全负荷烟度测量方法规定：在最低转速和额定转速之间选取67个转速进行全负荷烟度测量，其中包括最大扭矩转速和最大功率转速。最低转速是指45%额定转速和1000rpm中较高的一个转速。每一转速下的全负荷是指油门处于全开位置。运转稳定后进行烟度测量，任何一次测量的结果都应在规定限值之内。稳态测试时，在发动机全负荷状态下，选取几个点进行测试。所有测试都是在稳定速度状态下进行的，这是因为全负荷状态下的发运机的空燃比小，更易产生黑烟。自由加速烟度测量目前有自由加速法和控制加速法两种测量规范，中国采用的是自由加速法。试验通常在汽车上进行，先是发运机在怠速工况下运行，油门踏板处于松开位置，变速箱处于空档位置。然后将油门踏板急速踩到底，维持四秒后松开，如此重复三次后即可正式测量，正式测量也重复三次，每次间隔15秒，三次测量的算术平均值即自由加速烟度(也可在台架上测量，此时需脱开测功机)。此法测得的烟度值不得超过标准中的允许值。烟度可用不透光度或FSN(Filter Smoke Number)表示。尽管欧洲标准中规定了对怠速工况下烟度值的检测，但它们只是将自由加速烟速的检测结果作为一项指标，用以判定车辆是否有必要进行全负荷烟度排放检测，毕竟这种方法简单易行。在欧洲，没有通过自由加速烟度的检测并不意味着它不能通过合格认定。汽车需要进行全负荷工况下的检测，以确定能否通过认定。中国国家技术监督局已颁布了一个完全等同于欧洲标准的国家标准。这样做好处很多，因为现有的技术可以满足此法规，检测流程和标准都已完成并进行了修订。这样做也为中国节省了大量的时间和资金。实施法规的关键在于强制执行，而强制执行的关键在于是否有一套全面而合理的检测方法和流程。卡特彼勒（中国）有限公司管理部经理KevinThieneman先生说：仅仅有了法规是不够的，还需要在各个层面上广泛地强制执行。在最近的一次会面中，一位国家环境保护局的官员对此发表了意见。他说，国家环保局对于国外强制执行法规方面的案例非常感兴趣。汽车三元催化反应器的基本知识结构：三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料-石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。 净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。 三元催化反应器的工作原理是：发动机通过排气管排气时，CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时，增强了三种气体的活性，进行氧化-还原化学反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体。HC化合物在高温下氧化成水和（H2O）和CO2。NOx还原成氨气（N2）和（O2）。三种有害气体变成无害气体，使排气得以净化。 凡是性能较好的三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成，价格昂贵。 为了充分发挥三元催化器的降污效率，防止早期损坏失效，在汽车使用中应注意以下几个方面： 1、装有三元催化器的汽车，不能使用含铅汽油，尤其到外地加油时一定要注意，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在催化剂表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，这就是常说的的“三元催化器铅中毒”，经验表明即使只使用过一箱含铅汽油，也会造成三元催化器的严重失效，所以这一点广大车主一定要多加注意。 2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分降低，使催化作用减弱。催化器降低碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)这两种有害物质是通过在催化器内部进行燃烧使其转化为水(H2O)及二氧化碳(CO2)而实现的，而这种反映会产生热量，发动机工作正常情况下，这两种成分的含量适当，燃烧所产生的热量会使催化器保持在最佳工作温度附近，而发动机工作出现异常时排气中这两种成分的含量远远超过正常情况。 因此，燃烧所产生的热量有很大可能将使催化器温度超过工作上限，从而伤害到催化剂，使催化器损坏。因此，在车辆使用过程中要注意以下几种情况：(1)过久的怠速空转；(2)点火时间过迟；(3)个别缸失火不工作；(4)喷油正常但启动困难；(5)混合气过浓；(6)发动机烧机油等。 以上这些现象都会造成三元催化剂的过早损坏和失效，出现这些现象应尽快去维修厂排除故障。 3、行驶应特别注意不要“托底”，因为三元催化器大多数内部都是蜂窝陶器形成的催化剂承载体，碰撞后容易破碎，使催化器和排气系统堵塞。汽车尾气净化器在现代文明的今天，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。自从1886年第一辆汽车诞生以来，它给人们的生活和工作带来了极大的便利，也已经发展成为近现代物质文明的支柱之一。但是，我们也应该看到，在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时，汽车也带来了大气污染，即汽车尾气污染。 1943年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三的人患病。这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。也正是这些事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。 汽油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但由于燃料中含有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，常排出一些有害物质。研究表明，汽车尾气成分非常复杂，有100种以上，其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物。一氧化碳会阻碍人体的血液吸收和氧气输送，影响人体造血机能，随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病。碳氢化合物会形成毒性很强的光化学烟雾，伤害人体，并会产生致癌物质。产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳还强，它损坏人的眼镜和肺，并形成光化学烟雾，是产生酸雨的主要物质，可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。 治理汽车尾气主要有三条途径。第一，也是最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少，但是不能达到“零排放”。第三，也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。 三元催化转化器技术是目前应用最多的净化技术。当发动机工作时，尾气经排气管进入催化器，其中氮氧化物与尾气中的一氧化碳、氢气等还原剂在催化作用下分解成氮气和氧气；而碳氢化合物和一氧化碳分别与废气中残存的氧气及前一反应生成的氧气在催化作用下充分氧化，生成二氧化碳和水蒸气。由于三元催化器中催化剂是蜂窝结构，蜂窝表面涂有催化材料，与废气的接触表面积非常大，所以其净化效率很高。经测试，当发动机的空燃比，也就是空气和燃料的比例，处在接近理论空燃比附近时，三元催化剂可将90的碳氢化合物和一氧化碳及70的氮氧化物同时净化掉。因为可以同时净化三种污染物，因此这种催化器被称为三元催化转化器。 催化剂可以安装于消声器中组成净化消声器，也可以在消声器后安装净化器。从1957年美国人伯莱特首先研究成功净化汽车排气的球形催化剂至今，汽车净化催化剂已走过40余年的历程。铂、铑、钯等贵金属对于汽车排气有着优良的催化活性，因此，它们被首选为催化剂材料。然而贵金属催化剂对发动机和汽油均有较高要求，且贵金属储量少，成本高，限制了它们的广泛应用。于是，非贵金属催化剂特别是稀土催化剂逐渐被开发出来。在贵金属催化剂中加入有可变价态的稀土元素氧化物可明显改善催化性能。世界稀土资源丰富，据统计，总量有8400多万吨，而我国是稀土资源大国，一旦采用稀土的催化净化器投入生产，就会使催化器的价格大幅下降同时也为我国汽车工业迎接国际竞争提供了有利条件。 随着人类环境意识的逐渐提高，人们对自己生存环境的要求也越来越高，对汽车的排放限值正在不断严格，汽车尾气净化器技术也在不断发展。可以相信，在不久的未来，更高性能、更稳定、更便宜的净化器会被开发出来。催化式排气净化器原理汽车排放的废气主要由一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOX)等组成，它们在空气中积累到一定程度后在太阳光线的作用下，氮气化合物和碳氢化合物会起反应，生成含有二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)的光化学烟雾，这两种物质均难溶于水，被吸入人体会长驱直入到肺部，浓度大时可引起中毒性水肿，进入血液可形成变性血红蛋白，使组织缺氧，对人们健康危害极大。1955年美国洛杉矶市曾被光化学烟雾笼罩几天，几千人受害，三百人死亡。另外，氢氧化合物进入大气后会形成酸雨，危害生态环境。所以，随着汽车数量不断增加，世界各国日益重视汽车废气的排放问题。从70年代以来，欧美各国针对汽车排放问题