第六章汽车环保

1、汽车环保汽车环保汽车节能与环保第二部分汽车节能与环保第二部分为什么要提倡环保？为什么要提倡环保？现代科技给我们的生活带来了这样的变化同时，也给我们的生活带来了这样的变化森林植物破坏，水土严重流失，沙漠化扩大目前全球环境问题的表现水污染加剧同时，也给我们的生活带来了这样的变化目前全球环境问题的表现垃圾成灾同时，也给我们的生活带来了这样的变化目前全球环境问题的表现同时，也给我们的生活带来了这样的变化大气污染日益严重，温室效应加剧，大气臭氧层破坏，珍稀物种加速灭绝，自然灾害频繁发生。目前全球环境问题的表现来自山西临汾的照片来自山西临汾的照片“太阳是什么样的？太阳是什么样的？”“圆的。圆的。”“月亮是

2、什么样的？月亮是什么样的？”“弯的。弯的。”“那星星呢？那星星呢？”“不知道不知道” 这是居住在山西这是居住在山西省临汾市城区一位郑省临汾市城区一位郑姓市民与上幼儿园女姓市民与上幼儿园女儿之间的一段对话。儿之间的一段对话。 环境污染其他方面环境污染其他方面：河流湖泊河流湖泊农农业业森森林林金金属属文文物、物、建建筑筑物物人体健康人体健康1908年年1968年年生态平衡遭破坏，环境严重恶化，将严重危害人体健康，发展下去最终将使生态平衡遭破坏，环境严重恶化，将严重危害人体健康，发展下去最终将使自然界失去供养人类生存的能力。自然界失去供养人类生存的能力。因此因此环境保护问题环境保护问题己成己成为国际

3、性热点问题，引为国际性热点问题，引起人们的极度关注。起人们的极度关注。本章内容本章内容一、汽车带来的环境问题一、汽车带来的环境问题二、汽车排放污染物及净化技术二、汽车排放污染物及净化技术 三、汽车噪声及控制技术三、汽车噪声及控制技术 汽车带来的环境问题汽车带来的环境问题 一一空气污染空气污染 二二噪声污染噪声污染 三三光污染光污染 四四温室效应温室效应 五五.交通拥堵交通拥堵1.空气污染 从世界范围看，空气污染的一重大因素是汽从世界范围看，空气污染的一重大因素是汽车尾气。车尾气。 汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物以及对人体产生不良影响的其他一些气化物以及对人体产生不

4、良影响的其他一些气体或固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的体或固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。危害更大。 含义：含义：是人为的排放污染物和它们转化产生是人为的排放污染物和它们转化产生的二次污染物在空气中积累到一定浓度而危的二次污染物在空气中积累到一定浓度而危害人类和破坏自然环境的现象。害人类和破坏自然环境的现象。 严重的尾气污染定义：定义：大气中的氮氧化物和碳氢化合物等（这两大气中的氮氧化物和碳氢化合物等（这两种物质都属于汽车排放物）一次污染物及其受紫外种物质都属于汽车排放物）一次污染物及其受紫外线照射后产生的以臭氧为主的二次污染物所组成的线照射后产生的以臭氧为主的二次污染物所组成的

5、混合污染物，它混合污染物，它一种毒性很大的白色烟雾（有时带一种毒性很大的白色烟雾（有时带紫色、黄褐色或紫兰色）。紫色、黄褐色或紫兰色）。( (复杂的化学反应，生复杂的化学反应，生成臭氧、醛、过氧酰硝酸脂等物质成臭氧、醛、过氧酰硝酸脂等物质) )汽车尾气对空气的污染严重时还会汽车尾气对空气的污染严重时还会导致光化学烟雾导致光化学烟雾危害危害 光化学烟雾有强烈的刺激作用，能使人眼睛红肿，光化学烟雾有强烈的刺激作用，能使人眼睛红肿，喉咙疼痛，严重者出现呼吸困难，视力衰退，头晕喉咙疼痛，严重者出现呼吸困难，视力衰退，头晕目眩，手足抽搐。目眩，手足抽搐。光化学烟雾的生产原理示意图光化学烟雾的生产原理示意

6、图光光化化学学烟烟雾雾详详细细生生成成机机理理参见参见内燃机的内燃机的排放与控制排放与控制、刘巽俊编著，机刘巽俊编著，机械工业出版社械工业出版社1952年的洛杉矶光化学烟雾事件年的洛杉矶光化学烟雾事件 50年代以来，光化学烟雾污染事件在美国其他城市和世界各地相继出现，年代以来，光化学烟雾污染事件在美国其他城市和世界各地相继出现，如日本、如日本、加拿大加拿大、德意志联邦共和国、澳大利亚、德意志联邦共和国、澳大利亚、荷兰荷兰等国的一些大城市等国的一些大城市都发生过。都发生过。1974年以来，中国兰州的年以来，中国兰州的西固西固石油化工区也出现光化学烟雾。石油化工区也出现光化学烟雾。 2.噪声污染

7、噪声被称为城市新公害，统计显示，汽车噪声被称为城市新公害，统计显示，汽车所产生的噪音甚至已经占到了城市噪音的所产生的噪音甚至已经占到了城市噪音的85%！汽车行驶在道路上时，内燃机、喇！汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量噪声，严重影响叭、轮胎等都会发出大量噪声，严重影响人的身体健康。人的身体健康。 道路汽车噪声与车辆类型、道路条件、汽道路汽车噪声与车辆类型、道路条件、汽车行驶状态、交通流量等密切相关。目前，车行驶状态、交通流量等密切相关。目前，道路汽车噪声已经成为城市环境污染治理道路汽车噪声已经成为城市环境污染治理的重要课题。的重要课题。 3.光污染 定义：定义：过量的光辐射对

8、人类生活和生产过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。环境造成不良影响的现象。光污染 资料显示，司机中有资料显示，司机中有40%或轻或重地患有夜盲、或轻或重地患有夜盲、近视、惧光等眼科疾病，可见，光污染日渐成了近视、惧光等眼科疾病，可见，光污染日渐成了伤害司机视力的罪魁祸首。据了解，每年因疲劳伤害司机视力的罪魁祸首。据了解，每年因疲劳驾车而造成的交通事故占事故总数的驾车而造成的交通事故占事故总数的20%左右，左右，占特大交通事故的占特大交通事故的40%以上，而这其中有以上，而这其中有30%都都是由视觉原因造成的。是由视觉原因造成的。4.温室效应含义：含义： 水蒸气和水蒸气和COCO

9、2 2等温室气体能吸收红等温室气体能吸收红外辐射，它们在大气层里因能捕获地球表面外辐射，它们在大气层里因能捕获地球表面辐射出去的部分热量，并使之逆辐射到地面，辐射出去的部分热量，并使之逆辐射到地面，使使地表和大气下层的温度增高地表和大气下层的温度增高，这种类似温，这种类似温室的保温作用，称为室的保温作用，称为“温室效应温室效应”温室效应图温室效应的后果温室效应的后果 1) 1) 地球上的病虫害增加；地球上的病虫害增加； 2) 2) 海平面上升；海平面上升； 3) 3) 气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多； 4) 4) 土地干旱，沙漠化面积增大。土地干旱，沙漠化面积增大。5.交通拥堵

10、工信部预计到工信部预计到20202020年中国汽车保有量将超过年中国汽车保有量将超过2 2亿亿辆辆 对于半个多世纪以来一直以自行车和地对于半个多世纪以来一直以自行车和地面公交车为主解决城市居民出行的传统面公交车为主解决城市居民出行的传统模式来说，从观念到对策都缺乏科学的模式来说，从观念到对策都缺乏科学的应对准备。北京过去五年间城市道路的应对准备。北京过去五年间城市道路的增长比率与汽车保有量增长比率之比为增长比率与汽车保有量增长比率之比为3：10交通拥堵汽车排放污染物及净化技术汽车排放污染物及净化技术p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物p 柴油机排放污染物柴油机排放污染物p 汽车排放净化技术汽车

11、排放净化技术p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物一、汽油机内混合气燃烧通式一、汽油机内混合气燃烧通式 1 1、当、当A/F=14.8A/F=14.8时时, ,理论上能完全燃烧，则通式为：理论上能完全燃烧，则通式为： 2 2、当、当A/FA/F14.814.8时，混合气不能完全燃烧，则通式为：时，混合气不能完全燃烧，则通式为：二、二、COCO的生成机理及影响因素的生成机理及影响因素1 1、表观理论分析（缺氧是、表观理论分析（缺氧是COCO产生的主要原因）产生的主要原因）2 2、COCO2 2、H H2 2O O的高温离解（不缺氧时的高温离解（不缺氧时COCO产生的重要原因）产生的重要原因）结论：

12、结论：（1 1）当）当aa1 1时，由于高温离解造成的时，由于高温离解造成的COCO排放浓度远远小排放浓度远远小于不完全燃烧所产生的于不完全燃烧所产生的COCO浓度；浓度； （2 2）当）当a1a1时，高温离解反应是不缺氧时仍有少量时，高温离解反应是不缺氧时仍有少量COCO排排出的主要原因所在。出的主要原因所在。（一）生成机理（一）生成机理p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物3 3、当、当a1a1时，时，COCO生成的其它机理生成的其它机理1 1）发动机前后循环之间燃料分配不均匀；）发动机前后循环之间燃料分配不均匀；2 2）各缸之间燃料分配不均匀；）各缸之间燃料分配不均匀；3 3）在稀混合气中

13、可能存在着局部浓混合气。）在稀混合气中可能存在着局部浓混合气。二、二、COCO的生成机理及影响因素的生成机理及影响因素（一）生成机理（一）生成机理p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（二）影响（二）影响CO生成的因素生成的因素1 1、进气空气温度、进气空气温度 二、二、COCO的生成机理及影响因素的生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物空燃比空燃比2 2、大气压力、大气压力 （3 3）中等负荷时，经济混合气工作，）中等负荷时，经济混合气工作，COCO排放浓度排放浓度不高，浓度几乎不受负荷增加的影响。但是不高，浓度几乎不受负荷增加的影响。但是COCO排放量随着排放量随着负荷的增加

14、而增加。负荷的增加而增加。3 3、负荷、负荷汽油机负荷的调节：汽油机负荷的调节：“量量”调节。调节。 （1 1）高负荷时，节气门接近全开或全开，此时发动机）高负荷时，节气门接近全开或全开，此时发动机混合气加浓，故混合气加浓，故COCO增加；增加； （2 2）低负荷时，废气稀释对混合气稀释程度相对增加，）低负荷时，废气稀释对混合气稀释程度相对增加，混合气必须适当加浓，所以混合气必须适当加浓，所以COCO增加；增加；二、二、COCO的生成机理及影响因素的生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素 未燃烃未燃烃：各种没有燃：各种没有燃烧

15、和没有完全燃烧的烧和没有完全燃烧的碳氢化合物的总称。碳氢化合物的总称。简作简作HCHC。p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（一）（一）HC的生成机理的生成机理1 1、燃烧室的缝隙效应、燃烧室的缝隙效应1 1）缝隙部位：）缝隙部位：活塞顶岸部与活塞顶岸部与气缸壁之间气缸壁之间（占总的（占总的8080）进排气门头进排气门头部周围部周围火花塞螺栓处火花塞螺栓处气缸盖垫接合处气缸盖垫接合处三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（一）（一）HC的生成机理的生成机理2 2）HCHC生成过程生成过程排出排出发动发动机外机外压缩压缩冲程冲程一部分可燃混一部分

16、可燃混合气压进缝隙合气压进缝隙双壁激双壁激冷效应冷效应火焰无法进入火焰无法进入缝隙或者不能缝隙或者不能完全燃烧完全燃烧形成形成HCHCHC继续氧继续氧化燃烧化燃烧COCO2 2和和H H2 2O O膨胀、排膨胀、排气过程气过程压压力力下下降降未燃未燃HCHC从缝从缝隙中排出隙中排出温温度度氧氧气气足足够够HC氧化燃烧氧化燃烧条件不足条件不足三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（一）（一）HC的生成机理的生成机理2 2、燃烧室内缸壁淬熄（淬灭）效应、燃烧室内缸壁淬熄（淬灭）效应3 3、燃烧不完全、燃烧不完全4 4、扫气和漏气、扫气和漏气三、三、

17、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（二）影响（二）影响HC生成的因素生成的因素1 1、空燃比、空燃比（1 1）通常，）通常，HCHC排放浓度和数量排放浓度和数量有随混合气变稀而下降的趋势有随混合气变稀而下降的趋势，在，在A/F14.8A/F14.8时，时，HCHC较低。较低。（2 2）但当）但当A/FA/F1717时，由于混时，由于混合气过分稀薄，易发生火焰不合气过分稀薄，易发生火焰不完全传播以致断火，使完全传播以致断火，使HCHC排放排放量迅速增加。量迅速增加。三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染

18、物2 2、转速、转速转速增加，转速增加，HCHC排放下降。排放下降。 因为：（因为：（1 1）转速增加，混合气的扰流混合）转速增加，混合气的扰流混合和涡流扩散加强，改善了气缸内的燃烧过和涡流扩散加强，改善了气缸内的燃烧过程，促进了激冷层燃料的氧化；程，促进了激冷层燃料的氧化； （2 2）转速增加，增加了排气的扰流和混）转速增加，增加了排气的扰流和混合，促进了排气系统的氧化反应。合，促进了排气系统的氧化反应。 （二）影响（二）影响HC生成的因素生成的因素三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物3 3、点火提前角、点火提前角点火提前角减小，点火提前角

19、减小，HCHC减小。减小。 因为：点火提前角减小，增加了因为：点火提前角减小，增加了排气温度，促进了排气温度，促进了HCHC在排气系统的后在排气系统的后期氧化。期氧化。 （二）影响（二）影响HC生成的因素生成的因素三、三、HCHC生成机理及影响因素生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物 N N2 2O O、NONO、N N2 2O O3 3、NONO2 2、N N2 2O O4 4、N N2 2O O5 5 大气中大气中NOxNOx主要以主要以NONO、NONO2 2的形式存在的形式存在四、四、NOxNOx的生成机理及影响因素的生成机理及影响因素p 汽油机排放污染物汽油机排放污

20、染物 形成机理形成机理 燃料型燃料型NOxNOx 燃料中的固定氮生成的燃料中的固定氮生成的NOxNOx 热力型热力型NOxNOx 高温下高温下N N2 2与与O O2 2反应生成的反应生成的NOxNOx 瞬时瞬时NOxNOx 低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOxNOx（一）（一）NOx的生成机理的生成机理p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（一）（一）NOx的生成机理的生成机理NO生成机理（泽耳多维奇生成机理（泽耳多维奇Zeldovich）：）：NO2生成机理：生成机理：生成生成消失消失（二）生成（二）生成NOx的条

21、件的条件1 1、高温、高温 2 2、富氧、富氧 3 3、N N与与O O在高温下滞留的时间。在高温下滞留的时间。p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素1 1、空燃比和燃烧室温度、空燃比和燃烧室温度（1 1）当）当A/FA/F稍大于理论稍大于理论A/FA/F时，燃烧室温度最高，有过剩的氧时，燃烧室温度最高，有过剩的氧气，所以气，所以NOxNOx最多；最多；（2 2）A/FA/F小于理论小于理论A/FA/F时，由于缺氧，所以随着时，由于缺氧，所以随着A/FA/F的降低，的降低，NOxNOx生成减少；生成减少；（3 3）A/FA/F远大于理论远大于理论A/

22、FA/F时，因燃烧室温度下降，所以时，因燃烧室温度下降，所以NOxNOx减少。减少。p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物2 2、点火提前角、点火提前角 减小点火提前减小点火提前角可使角可使NOxNOx降低。降低。（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素大气湿度增加，大气湿度增加，NOxNOx下降。下降。3 3、大气湿度、大气湿度p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素4 4、负荷（进气管压力）、负荷（进气管压力） 当混合气较稀时，负荷减当混合气较稀时，负荷减少，少，NOxNOx减少。减少。 当混合气较

23、浓时，当混合气较浓时，NOxNOx随随负荷的变化不大。负荷的变化不大。p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素5 5、废气稀释度、废气稀释度废气稀释度增加，废气稀释度增加，NOxNOx下降。下降。 稀：稀：温度不高，温度不高， n n增加增加, ,容易导致失火使温度更低，容易导致失火使温度更低， 所以所以NOxNOx减少。减少。6 6、转速、转速 浓：浓：n n增加，扰动加大了火焰传播速度，减少了循环热损失，增加，扰动加大了火焰传播速度，减少了循环热损失，所以所以NOxNOx增加；增加；当当A/FA/F不同时，不同时，n n对对NOxNOx生成速度的影

24、响也不同。生成速度的影响也不同。p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物（三）影响（三）影响NOx生成的因素生成的因素 由于芳香烃燃料燃烧时温度较高，由于芳香烃燃料燃烧时温度较高，故燃料中若芳香烃含量较多，则故燃料中若芳香烃含量较多，则NOxNOx生生成增加。成增加。7 7、冷却水温、冷却水温冷却水温增加，冷却水温增加，NOxNOx增加。增加。8 8、压缩比、压缩比压缩比增加，压缩比增加，NOxNOx增加。增加。9 9、燃料成分、燃料成分p 汽油机排放污染物汽油机排放污染物p 柴油机排放污染物柴油机排放污染物（一）定义（一）定义微粒的生成机理微粒的生成机理 2 2、里卡多认为（美国环保局认为）：、

25、里卡多认为（美国环保局认为）：微粒是指经过稀释微粒是指经过稀释后的排气，在低于后的排气，在低于51.751.7以下，在涂有聚四氟乙烯的玻璃纤以下，在涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维滤纸上沉积的除水分以外的物质。维滤纸上沉积的除水分以外的物质。 1 1、柴油机的微粒：、柴油机的微粒：除去水以外所有固态的碳基颗粒、液除去水以外所有固态的碳基颗粒、液态的燃油与润滑油以及无机物（态的燃油与润滑油以及无机物（SOSO2 2、NONO2 2、铅）等物质的总、铅）等物质的总称。称。（二）基本组成（二）基本组成其中来自润滑油的微粒占总微粒数的其中来自润滑油的微粒占总微粒数的3434、碳烟占、碳烟占43%43%可溶性有

26、机物（可溶性有机物（3939）：）：润滑油产生的微粒较多润滑油产生的微粒较多不可溶性有机物（不可溶性有机物（6161）：）：润滑油产生的微粒润滑油产生的微粒碳烟（占总微粒数的碳烟（占总微粒数的4343，占不可，占不可溶性有机物的溶性有机物的70.570.5）硫酸盐等硫酸盐等p 柴油机排放污染物柴油机排放污染物（三）柴油机碳烟介绍（三）柴油机碳烟介绍黑黑 烟（碳烟）烟（碳烟）产生工况产生工况大、全或加速等负荷（高压、高温、大、全或加速等负荷（高压、高温、局部缺氧局部缺氧 ）状态状态碳烟微粒碳烟微粒 直径大小直径大小0.10.11um1um其它其它后期氧化后期氧化p 柴油机排放污染物柴油机排放污染

27、物碳烟是燃料不完全燃烧所生成的，它是以碳原子作为主要成碳烟是燃料不完全燃烧所生成的，它是以碳原子作为主要成分并含有少量氢原子的碳氢化合物所组成的。分并含有少量氢原子的碳氢化合物所组成的。（四）碳烟的生成机理与氧化（四）碳烟的生成机理与氧化碳烟形成：碳烟形成：碳烟也是不完全燃烧产物，是烃燃烧在碳烟也是不完全燃烧产物，是烃燃烧在高温高温缺氧缺氧的情况下裂解过程释出氢并聚合而成的。的情况下裂解过程释出氢并聚合而成的。（柴油机燃烧过程（柴油机燃烧过程边混合边燃烧边混合边燃烧气包油气包油过过浓混合气浓混合气高温缺氧高温缺氧裂解形成碳烟）裂解形成碳烟）在燃烧后期碳烟在燃烧后期碳烟与氧反应，使其与氧反应，使

28、其微粒缩小甚至完微粒缩小甚至完全氧化全氧化p 柴油机排放污染物柴油机排放污染物 碳烟的氧化：碳烟的氧化：（五）碳烟的影响因素（五）碳烟的影响因素1）喷油规律：）喷油规律：喷油规律应先缓后急，使其燃烧初期反喷油规律应先缓后急，使其燃烧初期反应量少、温度低，抑制碳烟生成；后期急速喷射，加速应量少、温度低，抑制碳烟生成；后期急速喷射，加速扩散燃烧速度，加强碳烟氧化扩散燃烧速度，加强碳烟氧化p 柴油机排放污染物柴油机排放污染物2）燃油喷射压力：）燃油喷射压力：提高喷射压力可使燃油雾化较好，提高喷射压力可使燃油雾化较好，增大燃油与空气的接触表面积，加速氧化增大燃油与空气的接触表面积，加速氧化p 汽车排放

29、净化技术汽车排放净化技术一、排气净化的基本思路一、排气净化的基本思路二、机后净化的主要途径二、机后净化的主要途径一、排气净化的基本思路一、排气净化的基本思路（1）改善燃烧过程，使燃烧更完全）改善燃烧过程，使燃烧更完全 CO、HC和颗粒物排放量减少；和颗粒物排放量减少； NOx排放量增加。排放量增加。（2）降低燃烧温度）降低燃烧温度 NOx排放量降低排放量降低 热效率下降，燃油消耗率增加热效率下降，燃油消耗率增加一、排气一、排气净化净化的基本思路的基本思路（3）柴油机和汽油机在排气净化的侧重点上不同）柴油机和汽油机在排气净化的侧重点上不同v柴油机的排气净化主要针对柴油机的排气净化主要针对NOx和

30、颗粒物和颗粒物；v汽油机的排气净化主要针对汽油机的排气净化主要针对CO、HC和和NOx。一、排气一、排气净化净化的基本思路的基本思路（4）净化方式）净化方式 机前处理机前处理对进入内燃机缸内的燃料或空气作有对进入内燃机缸内的燃料或空气作有利于减少有害排放物生成的预处理。利于减少有害排放物生成的预处理。 机后处理机后处理对内燃机有害排放物在进入大气前所对内燃机有害排放物在进入大气前所作的处理，以进一步降低排气中有害成分的含量。作的处理，以进一步降低排气中有害成分的含量。 机内净化机内净化从有害排放物的源头着手，采取降低从有害排放物的源头着手，采取降低排气有害成分的有效措施。排气有害成分的有效措施

31、。一、排气一、排气净化净化的基本思路的基本思路二、机后净化的技术措施二、机后净化的技术措施 燃气从缸内排出后，机后处理可进一步减少排燃气从缸内排出后，机后处理可进一步减少排气中的有害成分，其中包括：气中的有害成分，其中包括：1、排气热反应器、排气热反应器2、排气催化反应器、排气催化反应器3、颗粒捕集器、颗粒捕集器4、防止汽油蒸发装置、防止汽油蒸发装置5、废气再循环、废气再循环1、排气热反应器、排气热反应器 热反应器装热反应器装在内燃机在内燃机排气道排气道的出口处的出口处，它可，它可以利用排气高温以利用排气高温进一步进一步氧化氧化排气排气中的中的HC和和CO，在浓混合气燃烧在浓混合气燃烧时常与外

32、源空气时常与外源空气喷射连用。喷射连用。2、排气催化反应器、排气催化反应器 一般内燃机起动后一般内燃机起动后2min内反应不会起作内反应不会起作用，大致预热用，大致预热45min后才起作用。后才起作用。 氧化催化反应器氧化催化反应器 还原催化反应器还原催化反应器 三元催化器三元催化器1）氧化催化反应器）氧化催化反应器 在欧洲的应用较为普遍，技术上比较成熟，主要在欧洲的应用较为普遍，技术上比较成熟，主要用来消除微粒中可溶性物质（用来消除微粒中可溶性物质（SOF）及）及HC、CO，一，一般用贵金属铂等作催化剂，浸渍在载体上。般用贵金属铂等作催化剂，浸渍在载体上。 应用氧化催化反应器后，应用氧化催化

33、反应器后，HC、CO的氧化率可达的氧化率可达到到50左右，微粒物减少左右，微粒物减少40左右。左右。2）还原催化反应器）还原催化反应器 利用排气中的利用排气中的CO、HC和和H2等作为还原剂，使等作为还原剂，使NOx完全还原。完全还原。 催化剂有：金属氧化物、贵金属。催化剂有：金属氧化物、贵金属。 3）三元催化器）三元催化器三元催化器的工作原理是：为三元催化器的工作原理是：为氧化催化反应氧化催化反应与与还原催化反还原催化反应应的结合的结合 。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强剂将增强COCO、HCHC和和NOxNOx三种

34、气体的活性，促使其进行一定三种气体的活性，促使其进行一定的氧化的氧化- -还原还原化学反应化学反应，其中，其中COCO在在高温高温下氧化成为无色、下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；无毒的二氧化碳气体；HCHC化合物在高温下氧化成水化合物在高温下氧化成水(H20)(H20)和二氧化碳；和二氧化碳；NOxNOx还原成氮气和还原成氮气和氧气氧气。三种。三种有害气体有害气体变成变成无害气体，使汽车尾气得以净化。无害气体，使汽车尾气得以净化。 为了获为了获得得三元催化三元催化转化器转化器所要所要求的空燃比，求的空燃比，必须借助氧必须借助氧传感器送来传感器送来的反馈信号，的反馈信号，对空燃比进对空燃比进

35、行反馈控制。行反馈控制。 三元催化器需要提高空燃比的控制精度，使其尽三元催化器需要提高空燃比的控制精度，使其尽可能地维持在可能地维持在理论空燃比为中心的非常狭窄的范围内，理论空燃比为中心的非常狭窄的范围内，因为此工况范围催化效果最好因为此工况范围催化效果最好。3、颗粒捕集器、颗粒捕集器 工作原理：先用收集器过滤废气中的微粒物质，工作原理：先用收集器过滤废气中的微粒物质，然后，通过对收集的微粒的氧化来清洁捕集器。然后，通过对收集的微粒的氧化来清洁捕集器。可以使柴油机的微粒排放减少可以使柴油机的微粒排放减少90%颗粒捕集器的应用难点：颗粒捕集器的应用难点： 第一，捕集器的安装使排气背压增大，并且随

36、着第一，捕集器的安装使排气背压增大，并且随着收集微粒物的增加而增大，将导致柴油机性能下降；收集微粒物的增加而增大，将导致柴油机性能下降； 第二，在一般柴油机运转条件下收集的微粒物不第二，在一般柴油机运转条件下收集的微粒物不能点燃及氧化；能点燃及氧化； 第三，微粒物质被点燃之后，容易造成温度过高，第三，微粒物质被点燃之后，容易造成温度过高，损伤或烧坏捕集器。损伤或烧坏捕集器。4、防止汽油蒸发装置、防止汽油蒸发装置1）曲轴箱强制通风系统）曲轴箱强制通风系统2）燃油蒸发排放控制系统）燃油蒸发排放控制系统1）曲轴箱强制通风系统（）曲轴箱强制通风系统（PCV） 从空气滤清器引出一从空气滤清器引出一股新鲜

37、空气进入曲轴箱，股新鲜空气进入曲轴箱，再经流量调节阀（再经流量调节阀（PCV阀）阀）把窜入曲轴箱的气体和空把窜入曲轴箱的气体和空气的混合气一起吸入气缸气的混合气一起吸入气缸烧掉。烧掉。2）燃油蒸发排放控制系统）燃油蒸发排放控制系统 为了防为了防止燃油蒸气止燃油蒸气扩散到空气扩散到空气中，常用活中，常用活性炭罐作为性炭罐作为汽油蒸气的汽油蒸气的暂存空间，暂存空间，实现对汽油实现对汽油蒸发排放物蒸发排放物的控制。的控制。5、废气再循环、废气再循环 废气再循环废气再循环（EGR）就是将发动就是将发动机排出的部分废气引机排出的部分废气引入进气管，与新鲜混入进气管，与新鲜混合气混合后进入气缸，合气混合后

38、进入气缸，利用废气中所含有大利用废气中所含有大量的化学惰性气体量的化学惰性气体（CO2、N2、H2O等）等）不参与燃烧却能吸收不参与燃烧却能吸收热量的特点，稀释混热量的特点，稀释混合气的氧浓度并降低合气的氧浓度并降低燃烧温度，从而减少燃烧温度，从而减少NOx的排放量。的排放量。 EGR系统要随发动机工况、排放性能和经济性的系统要随发动机工况、排放性能和经济性的要求、控制系统的精度和可靠性等来调节要求、控制系统的精度和可靠性等来调节EGR率，使率，使发动机性能获得最佳折中，如：发动机性能获得最佳折中，如：1）EGR率随汽油机负荷增加而增加，一率随汽油机负荷增加而增加，一般不超过般不超过20；2）

39、在起动、怠速、暖机、小负荷和大负）在起动、怠速、暖机、小负荷和大负荷时，不进行荷时，不进行EGR过程；过程；3）采用电子控制）采用电子控制EGR阀系统精确地控制阀系统精确地控制EGR率。率。汽车噪声及控制技术汽车噪声及控制技术 噪声概述噪声概述 汽车噪声及控制技术汽车噪声及控制技术p 噪声概述噪声概述什么是噪声？什么是噪声？ 噪声是声音的一种。从物理角度看，噪声是由噪声是声音的一种。从物理角度看，噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看，噪声是指那些人们不需要的、令境保护角度看，噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工

40、作有防碍的声音。噪人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉的声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时，悦耳的歌声不是噪声；而评定。如在听音乐时，悦耳的歌声不是噪声；而在人们需要休息时，邻居传来的音乐将成为噪声。在人们需要休息时，邻居传来的音乐将成为噪声。 噪声的危害是什么？噪声的危害是什么？ 科学家们已经全面研究了噪声对生物和人类的科学家们已经全面研究了噪声对生物和人类的影响。如小白鼠在影响。如小白鼠在160分贝的环境中，几分钟就分贝的环境中，几分钟就会死亡。人在喷气发动机会死亡。人在喷气发动机5米处，几分钟就变成米处，几分钟就变成

41、聋子。一般认为聋子。一般认为40分贝是正常的环境声音，在此分贝是正常的环境声音，在此以上就是有害的噪声。以上就是有害的噪声。 其危害的主要方面有：其危害的主要方面有：损伤听觉损伤听觉 、干扰睡、干扰睡眠、干扰语言交流、引起多种疾病眠、干扰语言交流、引起多种疾病 p 噪声概述噪声概述1）噪声损伤听觉噪声损伤听觉 l一般情况下，一般情况下，8585分贝以下的噪声不至于危害听分贝以下的噪声不至于危害听觉，而觉，而8585分贝以上则可能发生危险。分贝以上则可能发生危险。l通常长期在通常长期在90dB（A）以上的噪声中工作就可）以上的噪声中工作就可能发生噪声性耳聋。能发生噪声性耳聋。l当人耳突然受到当人

42、耳突然受到140150dB（A）以上的强烈）以上的强烈噪声作用时，人耳会受到急性外伤，导致暴震噪声作用时，人耳会受到急性外伤，导致暴震性耳聋。性耳聋。p 噪声概述噪声概述2 2）噪声干扰睡眠）噪声干扰睡眠l连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短；梦，并使熟睡的时间缩短；l突然的噪声可以使人惊醒。突然的噪声可以使人惊醒。l长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达环境里，这种病的发病率可达5

43、0%-60%50%-60%以上。以上。 p 噪声概述噪声概述3)3)噪声干扰语言交流噪声干扰语言交流l 30dB以下属于非常安静的环境，如播音室、医以下属于非常安静的环境，如播音室、医院等应该满足这个条件。院等应该满足这个条件。l 40dB是正常的环境，如一般办公室应保持这种是正常的环境，如一般办公室应保持这种水平。水平。50-60dB则属于较吵的环境，此时脑力劳动则属于较吵的环境，此时脑力劳动受到影响，谈话也受到干扰。受到影响，谈话也受到干扰。l 周围噪声达周围噪声达65分贝则对话有困难；分贝则对话有困难；l 在在80分贝时，则听不清楚。分贝时，则听不清楚。l 在噪声达在噪声达80-90分贝

44、时，距离约分贝时，距离约0.15米也得提高米也得提高嗓门才能进行对话。嗓门才能进行对话。l 如果噪声分贝数再高，实际上不可能进行对话。如果噪声分贝数再高，实际上不可能进行对话。 p 噪声概述噪声概述4)4)噪声可引起多种疾病噪声可引起多种疾病 噪声除了损伤听力以外，还会引起其它人身损害。噪声除了损伤听力以外，还会引起其它人身损害。l 噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高。加快和血压增高。l 噪声还会使人的唾液、胃液分泌减少，胃噪声还会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。p 噪声

45、概述噪声概述p 汽车噪声及控制技术汽车噪声及控制技术一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述二、发动机噪声二、发动机噪声三、传动系统噪声三、传动系统噪声四、轮胎噪声四、轮胎噪声五、车身噪声五、车身噪声（一）（一）汽车噪声占环境噪声的比较汽车噪声占环境噪声的比较汽车噪声能量占环境噪声能量7080%7080%受汽车噪声影响人口占受环境噪声噪声影响人口6070%6070%受汽车噪声影响面积占受环境噪声噪声影响面积3040%3040%75%25%70%30%3040%汽车噪声能量比较汽车噪声能量比较汽车噪声影响人口比较汽车噪声影响人口比较汽车噪声影响面积比较汽车噪声影响面积比较汽车噪声其它环境噪声定义：汽车行

46、驶中产生的综合的声辐射定义：汽车行驶中产生的综合的声辐射一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述不同类型车辆的噪声比较607080901001100123456车辆类型噪声级（dBA)定置噪声加速噪声匀速噪声1小轿车；2旅行车；3轻型载重车；4中型载重车；5重型载重车；6大客车（二）不同类型车辆噪声的比较（二）不同类型车辆噪声的比较一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述14911171721500102030405060车辆类型辐射噪声能量比较%轿轿车车中中客客车车摩摩托托车车轻轻型型载载重重车车中型中型载重载重车车拖拖拉拉机机重重型型载载重重车车大 客大 客车车（三）不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分

47、析（三）不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分析p 最大辐射能量最大辐射能量一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述式中：式中：N Ni i城市行驶第城市行驶第i i 类类车辆数量车辆数量； T Ti i 城市行驶第城市行驶第i i 类车辆的类车辆的平均等效声级平均等效声级； L Lij ij 城市行驶第城市行驶第i i 类车辆在第类车辆在第j j类行驶工况的类行驶工况的平均声级平均声级； t tijij 城市行驶第城市行驶第i i 类车辆在第类车辆在第j j类行驶工况的类行驶工况的平均时间比例平均时间比例。ijLijiiitTNW1.010p 等效辐射能量等效辐射能量 一、汽车噪声概述一、汽车噪声概

48、述（三）不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分析（三）不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分析p 不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分析不同类型车辆对道路交通噪声影响的能量分析等效辐射等效辐射能量能量 一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述（三）我国汽车噪声的现状分析（三）我国汽车噪声的现状分析 频率（Hz）声压级（dB）3040506070809031.5631252505001k2k4k8k路边曲线20米衰减曲线（四）我国典型城市快速路汽车噪声谱（四）我国典型城市快速路汽车噪声谱一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述1 1、按影响区域分、按影响区域分 车外噪声车外噪声：车内噪声车内噪声：造成环境公害

49、。造成环境公害。对驾驶员和乘客造成公害。对驾驶员和乘客造成公害。2、按性质分、按性质分燃烧噪声燃烧噪声进、排气噪声进、排气噪声风扇噪声风扇噪声机械噪声机械噪声轮胎噪声：轮胎噪声：车身噪声：车身噪声：发动机噪声：发动机噪声：传动系噪声：传动系噪声：（五）汽车噪声分类（五）汽车噪声分类一、汽车噪声概述一、汽车噪声概述3 3、按噪声产生的过程分、按噪声产生的过程分 1 1）与内燃机运转有关的噪声）与内燃机运转有关的噪声 燃烧噪声、机械噪声、冷却风扇噪声、进燃烧噪声、机械噪声、冷却风扇噪声、进排气噪声、各附件（如发电机等）发出的噪声等。排气噪声、各附件（如发电机等）发出的噪声等。 2 2）与汽车行驶有关的噪声）与汽车行驶有关的噪声 传动机构的机械噪声、轮胎发出的噪声、车传动机构的机械噪声、轮胎发出的噪