汽车排放与污染复习题

1、汽车的排放与污染复习题大气污染的来源有那些？汽车的排放污染源有那些？ 1)、固定污染源：工厂、热电厂、供暖设备等。 流动污染源：汽车、火车、摩托车、飞机、轮船等。 2）、排气污染：CO、CO2、HC、NOX、铅化物和硫化物； 曲轴箱窜气：由汽缸间隙窜入曲轴箱的未燃烧的燃料化合物，主要是HC； 汽油的蒸发：由汽油箱、浮子室、油管接头挥发的油汽，主要是HC。汽车的主要有害排放物有那些，其危害使什么？汽车的主要有害排放物是：CO、HC、NOX、CO2、SO2 SO3、 Pb（C2H5）4、O3、悬浮微粒。CO:无色无味，与血红蛋白亲合力是氧的300倍，吸入人体导致血液缺氧， 使人头痛、头晕、恶心、无

2、力中毒症状，严重时甚至窒息而死亡。HC、NOX ：在日光照射下产生O3和光化学烟雾，O3刺激呼吸道引起咳嗽、呼吸困难、头痛，眼睛、鼻子、喉咙刺痒，增加人对过敏源的敏感性，降低人对细菌和病毒的抵抗力；光化学烟雾刺激人的眼睛导致眼病，刺激呼吸道引起咳嗽、肺炎、肺气肿。有强烈的致癌作用，并使植物枯萎。铅化物（Pb）：四乙铅Pb（C2H5）4，铅通过肺部、消化器官、皮肤进入人体，阻碍红血球的生长和发育，影响人的造血功能，使心肺发生病变。引发心脏病、高血压、心肌梗塞和慢性肾功能衰竭病。铅侵入正在发育中的儿童体内，侵害儿童的神经系统，导致智力低下。硫化物（S）：是SO2和SO3，有强烈的气味，刺激呼吸道，

3、加重呼吸道疫病、心肺疫病和哮喘病。与空气中的水形成酸雨，腐蚀建筑物，使水土酸化，破坏农作物和森林，影响自然界的生态平衡。碳烟微粒：是柴油机的不完全燃烧所致，0.12um直径的微粒悬浮在空气中，经呼吸系统吸入并存人肺部，引起和加重气管炎、肺炎、肺气肿等呼吸系统疾病。微粒常粘附SO2和苯并芘等致癌物质，导致癌症。CO、HC、NOX的主要生成条件是什么？课件上没找到，参看生成机理4、产生NOx的三要素是什么？什么是比排放量？高温、富氧和持续时间是产生NOx的三要素比排放量是每千瓦小时所排放出的污染物的质量。汽油机的排放污染源有哪些？CO、HC、NOx的形成机理是什么？排放污染物 : 正常燃烧时产生

4、CO2、H2O。 不完全燃烧时主要是CO、CO2、HC、NOX 铅化物和硫化物。储存（油箱、化油器）、运输中的油蒸发。一、CO的形成机理：不完全燃烧、不完全氧化、高温分解。二、 HC的形成机理：不完全燃烧、冷熄效应、气门重叠角、油膜积炭吸附、缺火、油蒸汽。三、NOX的形成机理:燃烧生成NO和少量的NO2，排出的NO在大气中与O2反应生成NO2。NO在大于1600的高温下生成。高温下O2分解成O原子，氮与氧结合生成 NO。6、影响汽油机排气污染物生成的主要因素有哪些？一、过量空气系数 的影响 二、温度的影响 三、转速的影响 四、负荷的影响 五、点火提前角的影响 六、燃烧室的影响7、什么是发动机的

5、排放特性？根据曲线说明汽油机和柴油机CO、HC和NOx的比排放特性的特点。 排气污染物的排放量随发动机运转工况的变化规律，称为发动机的排放特性。汽油机：CO的排放特性：小负荷时，为燃烧稳定，混合气加浓使CO的排放略有上升。中负荷时1, CO排放较低。全负荷时，为发出较大功率和转矩，混合气加浓使CO比排放量（BSCO）急剧升高。HC的排放量特性: 中等负荷时比排放量较小，大负荷和小负荷时增加，与CO变化趋势相似。NOx的排放量特性:当转速一定时，中等负荷区，随负荷的增大燃烧温度提高，NOx排放量增加。但NOx的增加与负荷不成正比，因而NOx比排放量却是逐渐下降的。在大负荷时，由于混合气过浓氧气不

6、足，不利于NOx的生成，NOx排放量下降，比排放量下降更快。当负荷一定时，随着转速的增加，N0 x的比排放量增大，排放量显著增加。柴油机：CO的排放特性： 直喷柴油机CO的排放很少，比排放量较小，增压柴油机的大，不易生成CO，在中速、中负荷工况下，CO排放量最少。小负荷时，循环供油量较少，混合汽过稀，火焰传播困难，燃烧室内气流运动弱，混合气不均匀，CO增加。大负荷工况下，循环供油量较多，混合气过浓，缺氧使CO不能及时氧化而排放增加HC的排放量特性: 柴油机HC比排放量随负荷的上升而下降。 当小负荷或低速时，g较少，燃烧室内稀混合气区多，部分燃料不能及时燃烧；燃烧室温度较低，加大了火焰冷熄的可能

7、性，使HC排放较高NOx的排放量特性:柴油机N0 x的高排放区在小负荷和高速工况。什么是发动机的瞬态排放特性？根据曲线说明汽油机的瞬态排放特性的特点。发动机的转矩和角速度随时间迅速变化的工况（起动、加速），称为发动机的瞬态工况，这时的排放特性，称瞬态排放特性。特点：1起动工况: 起动时转速、气缸温度、空气流速低，汽油蒸发差，燃油沉积在进气管壁和缸壁上形成油膜，汽油雾化差，混合气质量差，各缸混合气分配不均，HC排放浓度增加。起动后随T 升高，HC迅速降低。 起动加浓使0.40.6，含氧量低，燃烧不完全，CO排放浓度增加 ，峰值高。起动后随的增大， CO 迅速降低。 起动时温度低、混合气过浓缺氧使

8、N0 x排放低。起动后随 T 升高和的增大， N0 x排放呈上升趋势。热起动时大约29s内 N0 x排放高于常温起动。加减速工况: 汽油机加速时迅速开启节气门，转矩增加到最大值，使转速急剧提高。进气管内发生短期的混合气变稀，使HC增加。减速时节气门关闭，进气量较少，怠速喷孔喷油，混合气浓而HC和CO排放增加。特别是熄火状态下HC排放较大。 汽油电喷发动机，在减速时不供油，进气系统中液态油膜少，HC和CO排放很少。怠速工况: 怠速转速低，节气门开度小，供油量少，但混合气浓度高，雾化不良。缸内残余废气多，残余废气系数达0.350.8。造成燃烧缓慢，燃烧不完全，甚至间断着火。CO和HC排放高，NOx

9、排放浓度低。适当提高怠速转速，使进气节流度减小，新鲜充气量增加，残余废气量减少，可改善燃烧、降低CO及HC的排放. 暖机过程处于怠速运转，采用浓混合气保证燃烧的稳定。因此，CO和HC排放浓度高，但因燃烧温度不高，NOx排放浓度不高。汽油机的机内净化方式有那些？什么是稀薄分层燃烧？稀薄燃烧对CO、HC和NOx的影响是什么？ 分层燃烧技术的控制系统有哪些？机内净化方式：改进燃烧室、改进进气系统、采用电喷系统、改进点火系统、废气再循环、用无铅汽油、用稀薄分层燃烧技术。稀薄分层燃烧：使火花塞周围有较浓的混合气1.2的范围内，可降低C0的排放。2)稀薄燃烧对HC排放量的影响： 因混合气稀薄，燃烧效率提高

10、。 氧气充裕，可在排气行程和排气道中进一步对HC进行氧化，因此HC的排放量随的增大而减少。但当超过1.4时，因过稀部分燃烧或熄火HC的排放量增加，所以将控制在1.4左右排放物降到较低。3)稀薄燃烧对NOx排放量的影响 =1.11.2区域NOx的排放量最大，而高于或低于该区域时，NOx的排放量均降低。因在浓混合气区氧含量少，而在稀薄区最高燃烧温度下降，NOx排放量降低。控制系统：1、复合涡流受控燃烧系统(CVCC) 轴向分层稀燃系统3.滚流(纵涡)分层稀燃系统10、汽油机CO、HC和NOx的排放在哪些工况下最严重？柴油机的主要有害排放物是什么？在何种负荷下最严重？汽油机：CO:小负荷大负荷和超负

11、荷 HC:小负荷大负荷和超负荷 NOX:中负荷柴油机：碳烟微粒，在大负荷时最严重，起动，突然加速时。电喷发动机喷油量的控制方式有哪几种？喷油量油量有哪几部分组成？喷油量的控制方式有起动喷油控制、运转喷油控制、断油控制和反馈控制等。喷油量基本喷油量修正油量增加油量。什么是废气再循环，写出EGR率的表达式。废气再循环就是讲发动机排出的一部分气体重新引入发动机进气系统，与混合气一起再进入汽缸燃烧。EGR率对发动机的动力性和经济性有何影响？当EGR率超过15-20时，动力性和经济性开始恶化，失火上升，HC排放加大，此时对降低NOx排放的作用不大。通常EGR率控制在10-20范围内。 采用EGR技术增加

12、了进气温度，降低了充气效率，恶化了燃油经济性。采用冷却EGR技术，降低进气温度，有利于降低NOx排放，改善经济性。汽油机的机外净化技术有哪些？ 曲轴箱通风装置、燃油蒸发控制装置、二次空气喷射及吸入装置、催化器等。曲轴箱窜气中的主要成分是什么?曲轴箱通风的方式有那几种？ 成分： HC、H2O、 CO、CO2、NOX、 SO2 自然通风、强制通风燃油蒸发的来源有那些？其控制措施有那些？活性炭罐的作用是什么？高温停车时，机体温度和机罩内空气温度达90100，浮子室温度达80，浮子室内燃油蒸发量高达25%，燃油蒸气从平衡孔和蒸气阀排入大气。油箱受热时，油箱中的油蒸气从油箱盖上的蒸汽阀放出。燃油蒸气的未

13、燃HC排入大气，形成光化学烟雾。措施：采用燃油蒸发污染控制装置作用：将燃油蒸汽吸附在炭的表面。、什么是二次空气供给？二次空气供给的方式有那些？为什么二次空气供给能降低排放污染？1)将空气引入排气门后部，使排气中的CO和HC与空气中的氧化合，变为H2O和CO2。2)方式：有二次空气喷射及吸入装置。3)使排气中的CO和HC与空气中的氧化合，变为H2O和CO2。催化器的作用是什么？按催化剂的形态分催化器分那几种？写出催化器的催化反应方程式。废气催化器中的催化剂有哪些？ 作用：将废气中的CO、HC、NOX转化为CO2、N2和H2O。颗粒状Pt-Pd单床两元催化器、颗粒状双床三元催化器、Pt-Rh整体式

14、三元催化器。氧化锰、氧化铜、钯、铂三元催化转化器有哪些性能指标？催化器的使用中应注意什么？转化效率、2）空燃比特性、3）起燃特性、4）空速特性5）、流动特性。R=14.7时（1)，CO、HC、NOX的转化率达90%以上，应严格控制空燃比。最佳工作温度350700，大于1000时涂层烧结破坏。点火过迟、错乱、缺火和急减速，都会使排温过高，影响催化器的性能和寿命。禁用含铅汽油，铅化物堵塞蜂窝孔，侵蚀贵金属涂层，影响催化器的性能和寿命。一次性使用，不必维护。热反应器的作用是什么？热反应器的作用是为CO和HC在排气管中氧化提供必要的反应温度。使之充分氧化而降低排放量。柴油机主要有害排放物有那些？炭烟的

15、主要危害和生成条件是什么？有害成分：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化 合物（NOx）、硫化物、微粒（碳烟、油雾、金属颗粒）等。碳烟微粒：是柴油机的不完全燃烧所致，0.12um直径的微粒悬浮在空气中，经呼吸系统吸入并存人肺部，引起和加重气管炎、肺炎、肺气肿等呼吸系统疾病。微粒常粘附SO2和苯并芘等致癌物质，导致癌症。影响柴油机排污的因素是什么？其排放控制措施是什么燃料、供油提前角、喷油系统、燃烧室、进气系统。柴油机机内净化技术、柴油机机外净化技术柴油机的机内外净化方法有哪些？合理的喷油规律是什么？ 机内：（一）燃烧室的改进（二）、喷射系统的改进（三）多气门技术（四）、增压技术（五）、

16、废气再循环系统（六）、电控柴油喷射系统。初期缓慢，中期急速，后期快断 。机外：机外净化技术主要有：微粒捕集器、催化反应器、等离子净化器、静电分离器、溶液清洗器和离心分离器等。喷油提前角的过大过小对柴油机的排放有何影响？怎样合理的组织各种措施才能使柴油机的动力性、经济性和排放性最好？喷油提前角过大，燃油喷入低温气缸，且滞燃期长，早燃，增加压缩负功，ge上升，Ne下降，/、Tmax、Pmax高，工作粗暴、N0 x 排放量增加.；喷油提前角过小，燃烧推迟，后燃增加，Tmax、Pmax降低，ge和排温增高，烟度增加，发动机过热。最佳喷油提前角，使柴油机功率大、燃油消耗率低、颗粒浓度最低。废气再循环的E

17、GR率在各工况下汽油机与柴油机有何不同？废气再循环后可使NOX大幅度降低，但会使CO、HC和烟度大幅增加，应如何解决？ (1)、各工况要求的EGR率不同。汽油机在大负荷、起动、暖机、怠速、小负荷时不用EGR或较小的EGR率，在中等负荷采用较大的EGR率。 柴油机则在高速大负荷、高速小负荷时，由于氧气浓度减少，炭烟排放最多，应适当限制EGR率；部分负荷时采用较小的EGR率，可降低NOx，改善燃油经济性；低速小负荷时较大，废气中含氧量较高，用较大的EGR率降低氧的含量，减少NOx排放。 (2)EGR率不同。柴油机以稀燃方式运行，为降低缸内温度，需较高的EGR率。汽油机的EGR率最大不超过20，而直

18、喷式柴油机的EGR率可超过40，非直喷柴油机可超过25。 在最大限度地提高EGR率的同时，采用增压中冷，电控高压共轨燃油喷射技术等，可减少由于EGR对发动机性能的负面影响。柴油机微粒捕集器的再生技术有哪些方法？NOx机外净化技术有哪些法？ 1主动再生系统：喷油助燃再生、电加热再生、微波加热再生、红外加热再生及反吹再生系统。2被动再生系统：高速大负荷再生、排气节流再生、增加补燃再生、催化再生5)、燃油添加剂再生。方法：有吸附催化还原、选择性非催化还原、选择性催化还原和等离子辅助催化还原。点火系统的排放污染控制装置有哪些？点火延迟装置、点火正时控制装置、计算机控制的点火系统汽油和柴油哪些性能或成分对排放有影响？目前的代用燃料有哪些？汽油对排放的影响：辛烷值、汽油蒸发性、汽油密度、烃类组成、硫含量、添加剂。柴油对排放的影响：十六烷值、粘度、密度和馏程、芳烃含量、硫含量、添加剂。发动机代用燃料有天然气、液化石油气、醇类燃料、植物油和氢气等。写出发动机试验的13工况法、柴