碳氢化合物课件

第十章

汽车公害和控制第十章

汽车公害和控制110.1汽车排放污染和控制10.1.1汽车排放污染物及其危害一、汽车排放污染物

汽车排放物是汽车的排气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放物的总称，习惯上指其中的污染物。汽车排放污染物是汽车排放物中污染环境的各种物质、主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和微粒物（PM）等。10.1汽车排放污染和控制10.1.1汽车排放污染物2

一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种气体。

碳氢化合物：是由碳和氢形成的化合物的总称。指气缸内的燃料或润滑油未经燃烧，或经分解而生成的碳和氢的化合物以及燃料蒸气。氮氧化物：是气缸内的氮在高温下被氧化生成的气体

光化学烟雾：是碳氢化合物和氮氧化物在太阳光紫外线照射下，发生光化学反应所生成的烟雾状物，它是一种强刺激性有害气体的二次污染。

微粒物：是排气中各种直径大于0.001µm的固体或液体微粒的总称。通常包括铅氧化物等重金属化合物、硫酸盐、有机物、烟灰和碳颗粒等。

柴油机排气可见污染物：是指柴油机的排烟，即悬浮在柴油机排气流中的微粒和雾状物，它们阻碍光线通过使其变暗，并反射、折射光线。一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种气3表10-1所示为汽油机与柴油机排放污染物的比较。汽油机污染物主要是CO、HC和NOx而柴油机污染物工要是PM和NOx表10-1汽油机与柴油机排放污染物的比较表10-1所示为汽油机与柴油机排放污染物的比较。汽油4汽车排放污染主要有3个排放源（图10-1）：一是发动机排气管排出的发动机燃烧废气（俗称尾气）；二是曲轴箱排放物；三是燃料蒸发排放物图10-1汽油车污染物排放源及其所占比重汽车排放污染主要有3个排放源（图10-1）：5二、汽车排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害

当人们吸入CO后，与人体血红蛋白亲合后形成碳氧血红蛋白，使血液的输氧能力大大降低，使心脏、头脑等器官严重缺氧，引起头晕、恶心、头痛等征状，轻者使中枢神经系统受损，慢性中毒，严重时会危害血液循环系统，导致生命危险。2．碳氢化合物(HC)的危害

HC对人的鼻、眼和呼吸迟黏膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支气管炎等疾病。3．氮氧化物的危害

NOx能刺激人眼黏膜，引起结膜炎等疾病，还对呼吸系统有害。4．光化学烟雾的危害

光化学烟雾刺击人们的眼睛、鼻腔和咽喉，损害农作物。5．微粒物的危害

微粒物除对人体呼吸系统有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒物质和致癌物等。二、汽车排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害610.1.2汽车排放污染物的成因及其影响因素(一)汽油机排放污染物的成因及其影响因素1．一氧化碳(1)燃料不完全燃烧；。(2)CO2和H20在高温时离解2．碳氢化合物(1)由于气缸壁对火焰的冷却作用、缝隙效应，油膜和沉积物对燃油蒸气的吸附作用，使燃料未燃烧或未完全燃烧。(2)出于燃料供给系统的蒸发以及燃烧室等泄漏而产生。10.1.2汽车排放污染物的成因及其影响因素(一)汽油机73氮氧化物(1)混合气在高温燃烧过程中，空气中的分子氮被氧化为氮氧化物(2)燃料中的含氮化合物在燃烧过程中，分解成低分子氮化物被氧化生成氮氧化物(3)在燃烧过程中产生的激发或瞬发N0。3氮氧化物810.1.2汽车排气污染物的形成及影响因素一、发动机排气污染物的形成

1、一氧化碳COCO是烃燃料燃烧的中间产物。2、碳氢化合物其来源有三部分：排气管——55~65%；曲轴箱通风——20~25%；化油器、油箱蒸发——15~20%。10.1.2汽车排气污染物的形成及影响因素9二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响1、负荷的影响负荷——空燃比——影响有害气体1）怠速——全闭，α=0.60~0.88HC↑CO↑2）小负荷——0~25%开度，α=0.8~0.9HC↑CO↑3）中负荷——25~80%开度，α=0.9~1.1HC↓CO↓NOx↑4）接近满负荷——80~100%，α=0.8~0.9CO↑HC↑NOx↓二、使用因素对排气102、发动机转速的影响转速——进气，混合气形成、燃烧——排放转速↑CO↓HC↓NOx↑3、不稳定工况强制怠速CO↑↑HC↑↑但柴油机已停止供油，无排放。4、发动机热工况冷却水温度提高——缸壁温度↑——HC↓30℃~80℃——NO↑供油泵温度提高——气阻——HC↑罩下温度提高——充气系数↓——HC↑CO↑气温低——起动困难——HC↑随温度↑——NOx↑CO↓2、发动机转速的影响115、汽车技术状况的影响车龄↑HC↑CO↑⑴供油系故障化油器怠速产生变化，HC↑CO↑加速泵空滤器堵塞，CO↑HC↑供油提前角↓，HC↓NOx↓⑵点火系故障点火提前角↑，NOx↑点火提前角↓，NOx↓点火提前角↓↓，HC↓⑶配气相位⑷积炭5、汽车技术状况的影响1210.1.4汽车排放污染物控制技术一、汽油车排放控制技术1、采用曲轴箱强制通风装置2、采用燃油蒸发控制系统3、采用电控多点燃油喷射系统4、采用氧化型催化转化器5、采用废气再循环系统10.1.4汽车排放污染物控制技术一、汽油车排放控制技术136、采用高能电子点火和控制系统7、采用稀薄燃烧发动机技术8、采用多气门、可变配气相位和进气旋流等技术，优化燃烧室9、采用三效催化转化器和闭环电控系统10、采用车载诊断系统，对汽油车排放控制系统进行自动监控6、采用高能电子点火和控制系统14二、柴油车排放控制技术1、采用废气再循环系统2、采用电控可变进气涡流技术3、采用废气涡轮增压与中冷技术4、采用氧化催化转化器5、采用四气门结构6、发展电控燃油喷射系统，采用电控共轨喷射技术。7、采用可变配气相位技术8、采用微粒捕集器二、柴油车排放控制技术1、采用废气再循环系统15§10-2汽车的噪声一、发动机噪声来源1.燃烧噪声和机械噪声燃烧噪声——燃料燃烧而引起的声音。机械噪声——发动机运转而引起的敲击声。2.进排气噪声

空气动力性噪声,仅次于本体噪声与风扇噪声。原因：A空气声（脉动声）、涡流声基频噪声，气栓共振声、废气喷柱、冲击。涡流声，气体通过气门产生的涡流。B幅射声（扩散声）、进排气零件表面辐射振动引起压力波、机械振动。影响：消声器、密封、接头紧固。§10-2汽车的噪声163.风扇噪声——最大噪声源之一空气动力性噪声。二、传动系噪声声源：变速器噪声、传动轴、驱动桥噪声。变速器噪声原因：1、齿轮振动2、发动机振动传到变速箱3、轴承声4、搅油声影响因素：nn↑dB↑共振时达到最大值pp↑dB↑结构变速器形式、档位、制造精度、调整碳氢化合物课件17三、轮胎噪声声源：花纹噪声、道路噪声、弹性振动、风噪声。1、花纹噪声

2、道路噪声，路面凹凸不平产生的。3、弹性振动4、风噪声，Va小时可以忽略。影响因素：轮胎花纹、Va、P、Pa。三、轮胎噪声18四、车身噪音车身和空气的摩擦、冲击产生的风噪音以及路面不平造成的车身震动噪音。四、车身噪音19第十章

汽车公害和控制第十章

汽车公害和控制2010.1汽车排放污染和控制10.1.1汽车排放污染物及其危害一、汽车排放污染物

汽车排放物是汽车的排气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放物的总称，习惯上指其中的污染物。汽车排放污染物是汽车排放物中污染环境的各种物质、主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和微粒物（PM）等。10.1汽车排放污染和控制10.1.1汽车排放污染物21

一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种气体。

碳氢化合物：是由碳和氢形成的化合物的总称。指气缸内的燃料或润滑油未经燃烧，或经分解而生成的碳和氢的化合物以及燃料蒸气。氮氧化物：是气缸内的氮在高温下被氧化生成的气体

光化学烟雾：是碳氢化合物和氮氧化物在太阳光紫外线照射下，发生光化学反应所生成的烟雾状物，它是一种强刺激性有害气体的二次污染。

微粒物：是排气中各种直径大于0.001µm的固体或液体微粒的总称。通常包括铅氧化物等重金属化合物、硫酸盐、有机物、烟灰和碳颗粒等。

柴油机排气可见污染物：是指柴油机的排烟，即悬浮在柴油机排气流中的微粒和雾状物，它们阻碍光线通过使其变暗，并反射、折射光线。一氧化碳：是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种气22表10-1所示为汽油机与柴油机排放污染物的比较。汽油机污染物主要是CO、HC和NOx而柴油机污染物工要是PM和NOx表10-1汽油机与柴油机排放污染物的比较表10-1所示为汽油机与柴油机排放污染物的比较。汽油23汽车排放污染主要有3个排放源（图10-1）：一是发动机排气管排出的发动机燃烧废气（俗称尾气）；二是曲轴箱排放物；三是燃料蒸发排放物图10-1汽油车污染物排放源及其所占比重汽车排放污染主要有3个排放源（图10-1）：24二、汽车排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害

当人们吸入CO后，与人体血红蛋白亲合后形成碳氧血红蛋白，使血液的输氧能力大大降低，使心脏、头脑等器官严重缺氧，引起头晕、恶心、头痛等征状，轻者使中枢神经系统受损，慢性中毒，严重时会危害血液循环系统，导致生命危险。2．碳氢化合物(HC)的危害

HC对人的鼻、眼和呼吸迟黏膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支气管炎等疾病。3．氮氧化物的危害

NOx能刺激人眼黏膜，引起结膜炎等疾病，还对呼吸系统有害。4．光化学烟雾的危害

光化学烟雾刺击人们的眼睛、鼻腔和咽喉，损害农作物。5．微粒物的危害

微粒物除对人体呼吸系统有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒物质和致癌物等。二、汽车排放污染物的危害1．一氧化碳(CO)的危害2510.1.2汽车排放污染物的成因及其影响因素(一)汽油机排放污染物的成因及其影响因素1．一氧化碳(1)燃料不完全燃烧；。(2)CO2和H20在高温时离解2．碳氢化合物(1)由于气缸壁对火焰的冷却作用、缝隙效应，油膜和沉积物对燃油蒸气的吸附作用，使燃料未燃烧或未完全燃烧。(2)出于燃料供给系统的蒸发以及燃烧室等泄漏而产生。10.1.2汽车排放污染物的成因及其影响因素(一)汽油机263氮氧化物(1)混合气在高温燃烧过程中，空气中的分子氮被氧化为氮氧化物(2)燃料中的含氮化合物在燃烧过程中，分解成低分子氮化物被氧化生成氮氧化物(3)在燃烧过程中产生的激发或瞬发N0。3氮氧化物2710.1.2汽车排气污染物的形成及影响因素一、发动机排气污染物的形成

1、一氧化碳COCO是烃燃料燃烧的中间产物。2、碳氢化合物其来源有三部分：排气管——55~65%；曲轴箱通风——20~25%；化油器、油箱蒸发——15~20%。10.1.2汽车排气污染物的形成及影响因素28二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响1、负荷的影响负荷——空燃比——影响有害气体1）怠速——全闭，α=0.60~0.88HC↑CO↑2）小负荷——0~25%开度，α=0.8~0.9HC↑CO↑3）中负荷——25~80%开度，α=0.9~1.1HC↓CO↓NOx↑4）接近满负荷——80~100%，α=0.8~0.9CO↑HC↑NOx↓二、使用因素对排气292、发动机转速的影响转速——进气，混合气形成、燃烧——排放转速↑CO↓HC↓NOx↑3、不稳定工况强制怠速CO↑↑HC↑↑但柴油机已停止供油，无排放。4、发动机热工况冷却水温度提高——缸壁温度↑——HC↓30℃~80℃——NO↑供油泵温度提高——气阻——HC↑罩下温度提高——充气系数↓——HC↑CO↑气温低——起动困难——HC↑随温度↑——NOx↑CO↓2、发动机转速的影响305、汽车技术状况的影响车龄↑HC↑CO↑⑴供油系故障化油器怠速产生变化，HC↑CO↑加速泵空滤器堵塞，CO↑HC↑供油提前角↓，HC↓NOx↓⑵点火系故障点火提前角↑，NOx↑点火提前角↓，NOx↓点火提前角↓↓，HC↓⑶配气相位⑷积炭5、汽车技术状况的影响3110.1.4汽车排放污染物控制技术一、汽油车排放控制技术1、采用曲轴箱强制通风装置2、采用燃油蒸发控制系统3、采用电控多点燃油喷射系统4、采用氧化型催化转化器5、采用废气再循环系统10.1.4汽车排放污染物控制技术一、汽油车排放控制技术326、采用高能电子点火和控制系统7、采用稀薄燃烧发动机技术8、采用多气门、可变配气相位和进气旋流等技术，优化燃烧室9、采用三效催化转化器和闭环电控系统10、采用车载诊断系统，对汽油车排放控制系统进行自动监控6、采用高能电子点火和控制系统33二、柴油车排放控制技术1、采用废气再循环系统2、采用电控可变进气涡流技术3、采用废气涡轮增压与中冷技术4、采用氧化催化转化器5、采用四气门结构6、发展电控燃油喷射系统，采用电控共轨喷射技术。7、采用可变配气相位技术8、采用微粒捕集器二、柴油车排放控制技术1、采用废气再循环系统34§10-2汽车的噪声一、发动机噪声来源1.燃烧噪声和机械噪声燃烧噪声——燃料燃烧而引起的声音。机械噪声——发动机运转而引起的敲击声。2.进排气噪声

空气动力性噪声,仅次于本体噪声与风扇噪声。原因：A