第八章发动机排放与噪声

第八章发动机排放与噪声第一页，共55页。排放:

汽油机的CO、NOx和HC排放比柴油机的多，柴油机的炭粒排放比汽油机的多。据统计，一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg。汽车尾气正在成为大气污染的“元凶”。

噪声:

汽车的主要噪声源—

发动机。汽油机的主要噪声源—

风扇噪声和配气机构噪声。柴油机的主要噪声源—

燃烧噪声柴油机的噪声比汽油机的大。第二页，共55页。本章主要介绍：1.有害排放物的危害及生成；2.突出影响汽油机、柴油机排放物生成的主要因素与常用的有害排放物控制技术；3.简述排放标准与测试技术；4.发动机噪声来源与控制；5.兼顾各种控制方法对发动机动力性、经济性带来的影响，以期寻求最优的综合性能。第三页，共55页。第一节发动机有害排放物的生成及危害一、发动机排放污染的现状发动机废气污染是空气中不定组分的最主要的来源，已成为城市污染的首要污染源。下表8-1为一些国家和国内一些城市发动机排放污染占总的大气污染的百分率：中国的数据为1998年的，其他地区数据为1995的。表8-1部分国家和国内部分城市发动机废气排放污染物百分率（％）美国日本德国北京上海重庆广州CO8294.665638679.588.8HC5867Ox48695546.0567779.3微粒8－9.4－－－－第四页，共55页。根据国务院发展研究中心课题组的方案预测结果，中国汽车保有量在2005年达到3356万辆，2010年将达到5669万两（实际截至09年第一季度我国汽车保有量为6689.8万辆），2020年将达到13103万两（实际截至2013年底，我国汽车保有量已达1.37亿辆）。

随着汽车保有量的增加，我国发动机污染物排放总量也日趋上升。

2003年全国机动车碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO)排放量已分别达到836．1万t、3639．8万t和549.2万t，比1995年分别增加了2.51、2.05和3.01倍，而其他污染源大气主要污染物排放总量1995年与2003年相比，平均下降了15％左右。第五页，共55页。二、发动机排放污染物的危害

发动机排放污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和微粒，这些污染物对人体健康造成了很大的危害，而且，排出的二氧化碳气体由于造成温室效应，对大气环境有严重影响。第六页，共55页。

1、一氧化碳（CO）

CO是无色、无臭、有窒息性的毒性气体，人体血液中的血红素蛋白（Hb）对CO的亲和力比对氧气的亲和力高300倍，能很快和Hb结合形成碳氧血红素蛋白（HbCO），同时HbCO的解离速度却是氧合血红素蛋白的解离速度的1/3600，且HbCO的存在影响氧合血红蛋白的解离，阻碍了氧的释放，导致人体缺氧，血液中不同浓度HbCO对人体健康的影响见表8－2：表8-2不同浓度的CO对人体健康的影响血液HbCO含量（％）对人体健康的影响10～20轻度中毒：头痛、头晕、耳鸣、恶心、呕吐、心悸、四肢无力或有短暂的晕厥30～40中度中毒：除上述症状加重外，出现程度较浅的昏迷50以上重度中毒：除上述症状外，常并发肺水肿、脑水肿、呼吸困难、心率失常等，可在短时间内死亡第七页，共55页。2、碳氢化合物（HC）

HC包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解和部分氧化产物，如烷烃、稀烃、芳香烃、醛、酮、酸等数百种成分。（1）烷烃基本上无味，对人体健康不产生直接影响。稀烃略带甜味，有麻醉作用，对粘膜有刺激，经代谢转化会变成对基因有毒的环氧衍生物。芳香烃对血液和神经系统有害，特别是多环芳香烃（PAH）及其衍生物有强致癌作用。（2）醛类是刺激性物质，对眼、呼吸道、血液有毒害。（3）烃类成分还是引起光化学烟雾的主要物质。第八页，共55页。3、氮氧化物（NOx）

氮氧化物是燃烧过程形成的多种氮氧化物，如NO、NO2、N2O3、N2O5，总称为NOx。在内燃机中主要是NO，约占95％，其次为NO2，占5％。(1)NO是无色无味气体，只有轻度刺激性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经有轻度障碍，但NO易被氧化成NO2。(2)NO2是一种红棕色有刺激性气味的有毒气体。它对人体健康的影响见表8-3。NO2吸入人体后，和血液中血红素蛋白（Hb）结合，使血液输氧能力下降，对心脏、肝、肾都会有影响。NO2易溶于水，被人吸入肺部后，能与肺中的水分结合成稀硝酸，引起支气管炎、肺气肿。

NO2是地面附近大气中形成光化学烟雾的主要因素，也是酸雨的来源之一。第九页，共55页。

NO2含量（10-6）对人体健康的影响NO2含量（10-6）对人体健康的影响1闻到臭味803min感到胸痛、恶心5闻到强臭味100～15030～60min内因肺水肿而死亡10~1510min眼、鼻、呼吸道受到刺激250很快死亡501min内人呼吸困难表8-3不同浓度的NO2对人体健康的影响第十页，共55页。4、光化学烟雾

HC和NOx在太阳紫外线作用下会生成臭氧（O3）和过氧酰基硝酸盐（PAN），即一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾，它是一种有强刺激性的二次污染物。臭氧对人体的危害主要表现在：（1）刺激和破坏深部呼吸道粘膜和组织，对眼睛也有刺激。其毒害与二氧化氮类似。在低浓度长时间作用下，会引起慢性呼吸道疾病与其它疾病。（2）还能阻碍血液输氧的功能，造成组织缺氧现象，并会造成视力迟钝、甲状腺功能受损、骨骼早期钙化等毒害。（3）根据近年研究，它还会引起染色体的畸变。

第十一页，共55页。表8-4不同浓度的O3对人体健康的影响O3含量（10-6）对人体健康的影响O3含量（10-6）对人体健康的影响0.02开始闻到臭味11h会引起气喘，2h就感头痛0.21h就感到胸紧5～10全身痛、麻痹引起肺水肿0.2～0.53～6h视力下降5030min即死亡第十二页，共55页。5、微粒

微粒对人体健康的危害和微粒的大小及其组成有关。微粒愈小，悬浮在空气中的时间愈长，进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的比例愈大，危害也就愈大。微粒除对人体呼吸系统有害外，由于微粒存在孔隙而能粘附SO2、未燃HC、NO2等有毒物质和苯丙芘等致癌物，因而对人体健康造成更大危害。由于柴油机的微粒直径大多小于0.3微米，而且数量比汽油机高出30～60倍，成分更为复杂，因而柴油机排出的微粒危害更大。第十三页，共55页。三、发动机排放污染物生成机理

发动机排放主要和发动机的混合气形成、燃烧过程及燃烧结束后在排气过程中的化学反应有关，此外，还与燃油的蒸发等因素有关。由于汽油机和柴油机的燃烧特点不同，因而它们的污染物生成机理也不同。由表8-5可见，汽油机污染物主要是CO、HC和NOx。而柴油机污染物主要是微粒和NOx。表8-5汽油机与柴油机排放污染物的比较成分汽油机柴油机成分汽油机柴油机CO（％）0.1～60.05～0.50NOx（10-6）2000～4000700～2000HC（10-6）2000200～1000微粒/(g/m3)0.0050.15～0.30第十四页，共55页。1、一氧化碳的生成1）燃料不完全燃烧：CO是烃类燃料在燃烧过程中由于缺氧而不完全燃烧的产物。2）混合气不均匀：即使在富氧燃烧时，混合气也不可能绝对均匀，总会有过浓区，就会产生CO。3）CO2和H2O在高温时的裂解：当发动机气缸内温度超过20000C，CO2会产生高温离解反应，温度愈高，离解反应愈剧烈，生成的CO愈多。

2CO22CO＋

O2第十五页，共55页。2、碳氢化合物的生成

汽油机未燃HC的生成与排放有三个渠道：1）在气缸内的燃烧过程中生成并随排气排出；2）从燃烧室通过活塞与气缸之间的各间隙漏入曲轴箱的窜气，含有大量HC，称为曲轴箱排放物；3）从发动机和汽车的燃油系统，即燃油箱、燃油供给系等处蒸发的汽油蒸汽，称为蒸发排放物。第十六页，共55页。均匀混合气生成未燃HC有下述多种机理：1）冷激效应：燃烧室壁面对火焰的迅速冷却（称为冷激或淬冷）使火焰不能一直传播到缸壁表面，在表面上留下一薄层未燃烧的或不完全燃烧的混合气。这种效应产生的HC占到总量的50%-70%。正常运转工况：冷激层的未燃HC只有极少一部分成为未燃HC排放冷起动、暖机和怠速工况：壁面冷激是未燃HC的重要来源，HC多第十七页，共55页。缝隙效应是冷激效应的主要表现第十八页，共55页。第十九页，共55页。2）润滑油膜和多孔性含碳沉积物吸附：这种机理产生的HC占到总量的25%-30%。3）火焰淬熄：易发生在废气再循环、冷起动、暖机、怠速、小负荷、加、减速瞬态等混合气过浓或过稀工况下；4）未燃碳氢化合物及其氧化产物混合物：发动机产生最高排气温度和最长停留时间的运转工况，使HC排放降低很多；推迟点火以提高排气温度，有利于HC后期氧化；利用增大排气支管处横截面积或用陶瓷涂层对壁面绝热来降低该处的热损失，有利于HC后期氧化。第二十页，共55页。柴油机排放的未燃HC:完全由燃烧过程产生。由于柴油机的工作原理与汽油机不同，喷出燃油停留在燃烧室中的时间比汽油机短的多，因而受壁面激冷效应、缝隙效应、油膜吸附、沉积物吸附作用很小。这也是柴油机HC排放较低的原因。

柴油机未燃HC的排放主要来自:1))柴油喷柱的外缘混合过度造成的过稀混合气地区，结果造成柴油机怠速、小负荷运转时的HC排放高于全负荷工况。2)喷油器的残油腔容积（指喷油器嘴部针阀座下游的压力室容积加上各喷油孔道的容积）对HC的排放也会有影响，这部分容积中的柴油大概有1/5左右以未燃HC的形式排出。第二十一页，共55页。3、氮氧化物的生成

发动机排放的NOx主要是NO。NO的生成主要取决于:（1）氧的浓度；（2）燃烧温度；（3）反应滞留时间。4、微粒

汽油机：用含铅汽油时汽油中的铅和汽油中硫造成的硫酸盐，是排气微粒的主要成分，用无铅汽油时，可以认为汽油机基本上不排放微粒。柴油机：柴油机的微粒排放量要比汽油机大几十倍。微粒主要由在燃烧时生成的含碳粒子（碳烟）及其表面上吸附的多种有机可溶成分（SOF）组成。碳烟是可燃的，很大一部分碳烟在燃烧的后续过程会被烧掉（氧化）。第二十二页，共55页。

碳烟的生成主要在燃烧的初期和中期，碳烟的氧化主要是在燃烧的中期和后期。柴油机排出缸外的碳烟生成速率是碳烟生成速率与碳烟氧化速率之差。碳烟氧化速率主要和温度、剩余氧、在高温下的逗留时间有关。5、光化学烟雾

产生光化学烟雾的基本条件是大气中存在一定浓度的HC和NOx（一次有害污染物），当HC的浓度大于NOx浓度的3倍时，在强烈的阳光照射的诱发下产生O3和过氧酰基硝酸盐（PAN）组成的光化学烟雾。一般这种二次有害污染物常发生在夏秋之间，在污染物多、大气不流畅的大城市或盆地地区，而且在午后2～3点钟，光化学烟雾浓度最高。HC＋NOxO3＋PAN第二十三页，共55页。第二节影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制一、影响因素1、混合气成分

汽油机是一种预混燃烧，其可燃混合气浓度范围比较窄，而且在怠速、满负荷等工况下处于浓混合气工作，因而混合气成分是影响排放的最主要的因素。如图8-6为混合气成分对CO、HC、NOx的影响曲线。第二十四页，共55页。2、点火正时

如图8-7所示为燃油消耗量和有害排放物随点火时间变化的关系曲线：减小点火提前角对NO及HC均有利，但以牺牲动力性为代价。3、负荷

负荷是通过混合气成分对燃烧产物中有害物质发生影响的（a）在怠速和小负荷工况运行时，供给偏浓混合气，CO、HC排出量增多；（b）在中等负荷时，供给经济混合气，CO含量最少，HC含量也较低，NOx生成量增多；（c）在满负荷时，混合气浓，燃烧气体温度、压力上升，NOx生成量增多，HC排放量减少，CO排放量增多。第二十五页，共55页。4、转速

随着发动机转速的升高，混合气经过进气系统的流速及活塞运动速度也随之升高，缸内紊流加强，促进混合，改善了缸内的燃烧，减少了激冷层的厚度，使CO、HC排放减少。NOx的生成量与混合气成分有关：当用浓混合气时，NOx生成量增加；当用稀混合气时，NOx生成量减少。提高怠速转速使混合气变稀，CO及HC的排放量减少，但油耗会有所上升。5、工况

汽车发动机主要是在包括怠速、加速、定速、减速运转等不稳定工况下工作，不同工况由于混合气浓度不同，有害物的排放量相差很大，见表8-6。表8-6不同工况下的CO、HC、NOx排放浓度

工况/（km/h)排放量怠速0定速40加速040减速400CO(%)4.0～10.00.5～1.00.7～5.01.5～4.5HC(10-6)300~2000200～400300～6001000～3000NOx(10-6)50~1001000～30001000～40005～50第二十六页，共55页。6、废气再循环率

在中高速工况选择恰当的EGR率能有效的控制NOx的排放量，如果EGR率过大，NOx浓度虽然下降，但实际进入缸内的可燃混合气减少，燃烧的有效性降低，动力性会变差。二、机内净化技术机内净化是指改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制有害气体的产生，降低排气中的有害成分。1、废气再循环转置（EGR，exhaustgasrecirculation)

EGR是控制NOx排放的主要措施，EGR率必须根据工况要求进行控制,见图8-11所示。第二十七页，共55页。2、改进发动机设计（1）冷起动、暖机和怠速：冷起动：提高点火能量，增大起动机的功率，尽量缩短起动时间。暖机：暖机期间要使混合气、冷却液、机油尽快热起来。A、混合气－进气系统设计：采用进气自动加热系统，帮助改善暖机和寒冷天气运转时混合气形成；采用进气温度自动调节式空气滤清器，保证外界气温变化很大的情况下，使进气温度大致保持在40度左右，从而得到较稀混合气；B、冷却液－冷却系设计：采用节温器控制冷却液的循环，应用温控硅油离合器风扇或温控电扇改善冷却系对温度的适应性，以减少发动机暖机和小负荷冷天运转时的污染物排放；C、机油－润滑系设计：机油冷却器应有自动控制温度的装置，既保证大负荷下机油得到足够冷却，又保证暖机时使机油很快热起来。第二十八页，共55页。怠速：汽油机在实际使用中怠速工况占很大比例，在怠速工况下由于残余废气量大，混合气不得不加浓，导致CO、HC排放很高，为此提高怠速转速至800～1000r/min。提高怠速转速措施：1、加载空调（接通压缩机离合器，自动提高发动机怠速转速；断开压缩机离合器，自动恢复原怠速转速）；2、自动变速器挂档；3、电喷车用发动机芯片完成怠速的控制(旁通空气道式怠速提升装置,怠速部分增加的进气量从旁通阀进入)。第二十九页，共55页。（2）压缩比：较高的压缩比带来与较紧凑燃烧室类似的优点（经济性、动力性较好，但压力升高比较大，NOx排放量多）。现代汽油机选择更高压缩比，大部分工况能正常燃烧，通过安装在机体上的爆燃传感器接受信号，用电控单元适当推迟点火消除爆燃。（3）燃烧系统：无论从改善动力性能、经济性能出发，还是从改善排放性能出发，对汽油机燃烧系统的要求都是一致的－－就是燃烧室尽可能紧凑、表面积小，并带有一定旋流。紧凑的燃烧室、快速燃烧加上优化的EGR率和点火定时，可能给出动力性能、经济性能、排放之间的最佳折中。

因此，圆盘形、浴盆形、楔形燃烧室越来越让位于半球形、帐篷形等面容比小的燃烧室。

第三十页，共55页。

燃烧室内火花塞位置是影响排放物生成和油耗的一个重要因素，火花塞布置在燃烧室中心位置可使未燃HC排放较低。第三十一页，共55页。（4）进气系统：A、采用多气门系统（每缸3、4、或5气门），用涡流增压代替自然吸气，可增大发动机功率来改善动力性、经济性，而且降低CO2和污染物的排放量，其中HC排放降低最多。B、采用可变气门升程和可变气门正时等技术，在高速时增大气门重叠角，以得到高的输出功率，在低速时，采用小的气门重叠角，减少HC的排放量。C、将进气道、排气道设计成与气门正时协调：使进气结束前瞬间，压力波峰值到达进气门，对进气产生增压效果，在进、排气门同时开启时均为正压差。这样可得到较好的充排气效果，同时对排放、功率和油耗都有好处。D、设计进气道使其产生进气旋流，使燃烧室内混合气快速燃烧，可增加发动机热效率和提高稀燃能力，降低排放。第三十二页，共55页。（5）活塞组设计：活塞、活塞环与气缸壁之间形成的间隙，对汽油的HC排放有很大影响，因此在工作可靠的前提下尽量缩小活塞头部（火力岸）与气缸的间隙、减小火力岸高度。为此，要寻找热膨胀更小的活塞材料（例如碳纤维复合材料）和耐热性更好的活塞环材料以及合理结构。（6）分层稀薄燃烧。第三十三页，共55页。3、电子控制燃油喷射系统（EFI）

混合气形成的空燃比特性是决定点燃式内燃机性能和排放的关键因素。要很好地控制空燃比最好的办法就是采用带氧传感器的闭环控制的电子控制燃油喷射发动机。4、提高燃油品质

除了限制汽油中铅、硫、磷等各种有害物的含量，提高燃油辛烷值，增加抗爆燃能力等方法外，采用醇类或烃类等代用燃料也可改善发动机的排放性能。第三十四页，共55页。三、机外净化技术

机外净化是指用设置在发动机外部的附加装置使排出的废气净化后再排入大气。1、曲轴箱强制通风系统（曲轴箱窜气与燃油蒸发的HC占发动机该排放总量的40%）

第三十五页，共55页。2、燃油蒸发控制系统

所谓燃油蒸发是指由油箱和燃油系统管接头处蒸发并排向大气的燃油蒸气。目前最常用的是活性碳罐式油蒸汽吸附装置，其工作原理如图8-17所示。第三十六页，共55页。3、三元催化转换器（TWC，threewaycatalyticconverter)

随着汽油机电子控制燃油喷射系统的不断完善和无铅低硫汽油的燃用，采用TWC是控制汽车排放最理想和最重要的措施。利用催化剂的催化作用可以还原NOx，并且氧化HC和CO，同时净化这三种主要污染物，在过量空气系数为1的附近，三元催化剂对CO、HC和NOx能同时达到较好的净化效果。第三十七页，共55页。第三节影响柴油机有害排放物生成的主要因素一、柴油机燃烧及排放物生成的特点

柴油机燃烧是一种多相非均匀混合物的不稳定的燃烧过程，从喷雾过程、油束形成、混合气的浓度与分布以及燃烧室形式等，对排放物生成均有复杂的影响。由于油束在燃烧室空间的浓度分布、着火部位及局部温度各处都不一样，可以对油束人为地分区并将其与排放物生成的关系作一说明。根据负荷不同，各区排放物生成的性质也不一样。第三十八页，共55页。（1）未燃HC：在低负荷时，由于喷油量少，混合气稀，缸内温度低，HC主要产生在稀燃火焰熄灭区；在高负荷时，混合气浓，HC主要产生在油束心部、油束尾部和后喷部及壁面油膜处。（2）CO：低负荷时，缸内温度低，部分燃油难以氧化形成CO2，主要在稀燃火焰熄灭区及稀燃火焰区的交界面上生成CO；高负荷时，在油束心部、油束尾部及后喷部，因局部缺氧而产生CO。（3）NOx：在燃烧完全、供氧充分及温度较高的稀燃火焰区及油束心部产生较多；（4）碳烟：高负荷时，在油束心部、油束尾部和后喷部的氧浓度低，气体温度高，燃油分子容易发生高温裂解而形成碳烟。（5）醛类：主要在稀燃火焰熄灭区，由于低温氧化而产生醛类中间产物。第三十九页，共55页。二、影响因素1、混合气成分

柴油机的燃油供给是质调节，在工作过程中总有一定数量的过量空气，而且柴油挥发性比汽油小，因此柴油机的HC及CO排放浓度一般比汽油机低得多。混合气成分与柴油机排放的关系见图8-21。2、喷油时刻

延迟喷油是降低NOx的主要措施之一。但为了在延迟喷油以后燃烧不致恶化，应加强缸内气流运动、促进混合气形成、提高喷油速率以及改善喷雾质量是很有必要的。第四十页，共55页。三、机内净化措施1、增压中冷技术

通过增压，增加了空燃比，改善了柴油机的燃烧，从而降低了微粒排放；同时增加空燃比加上中冷又降低了燃烧温度，从而降低了NOx排放，而且功率进一步增加。增压中冷柴油机参数选配适当，则柴油机大部分性能都会得到改善。2、改进进气系统（a）进气组织：现在都倾向于加大喷油压力，适当降低涡流比来组织燃烧。大、中型柴油机则向无涡轮或弱涡流的方向发展。对小缸径的高速柴油机，由于燃烧室太小，为了减小撞壁的燃油量，强化壁面油膜燃烧，一般都要组织一定强度的缸内旋流或紊流。（b）多气门：车用中、小型柴油机正步汽油机的后尘，发展多气门技术，加大循环充气量以改善动力性能、经济性能和排放性能。第四十一页，共55页。3、改进喷油系统（a）高压喷射：减少了微粒的生成，NOx的排放量会增大。（b）推迟喷油提前角：大大减少NOx的排放量，噪声也降低。（c）减小喷孔直径，增加喷孔数目：降低微粒的排放。（d）减小喷嘴压力室容积：只要稍微减小其容积，就会大幅降低HC的排放量。（e）高压共轨电控燃油喷射：在提高柴油机性能的同时减小了污染物的排放。第四十二页，共55页。4、改进燃烧系统（a）力求提高燃烧室容积比：降低柴油机的碳烟和微粒排放，为此要避免采用短行程柴油机。（b）燃烧室口径比：现在的趋势是除了缸径很小的柴油机（D≤120mm）用较小口径比的燃烧室外，一般采用口径比比较大的浅平燃烧室（dk/D＝0.6～0.8），配合小孔径的多喷孔喷嘴。（c）燃烧室形状：缩口燃烧室已经取代应用最广的直边不缩口形燃烧室，加强了燃烧室中的微观湍流，加速燃烧，减少碳烟生成。（d）适当提高压缩比：可降低HC和CO排放，并结合推迟喷油获得动力经济性能与NOx排放之间较好的折中。第四十三页，共55页。5、降低机油消耗:加强机体刚度，改善气缸盖与机体的连接，尽量减少气缸工作面的变形；改善活塞、活塞环和气缸表面的设计，以加强机油控制又保证必要润滑，同时减少机油从气门杆的泄漏。6、废气再循环：由于柴油机混合气比汽油机稀，特别在低负荷时稀的更多，所以可以使用比汽油机大得多的废气再循环率来降低NOx的排放。7、提高燃油品质

提高柴油的十六烷值，降低NOx排放；降低柴油含硫量，降低微粒的排放。第四十四页，共55页。四、机外净化技术1、微粒捕集器（也称柴油机微粒滤清器DPF，dieselparticulatefilter)：主要是通过微粒捕集器内的过滤材料，采用过滤的方法对柴油机排气中的微粒进行净化。微粒捕集器对碳烟过滤效率可达90％以上，可溶性有机成分SOF（主要是高沸点HC）也能部分被捕集。但随过滤下来的微粒的积累，造成排气背压增加，导致发动机经济性、动力性恶化，必须及时除去微粒捕集器中的微粒，以便能继续工作。2、氧化催化转化器：采用活性成分Pt、Pb等贵金属催化剂，使微粒中的SOF得到氧化，可有效降低微粒排放，使本来排放量就少的HC和CO进一步降低。第四十五页，共55页。3、NOx还原催化转化器：

为保证较高的还原效率，往往要从外部添加HC、NH3等还原剂。4、四元催化转化器：

1、2、3合三为一，可以同时除去CO、HC、微粒和NOx。第四十六页，共55页。第四节发动机排放标准与测试一、评定标准

为了评定内燃机对环境的污染程度或排放特性，常用下列指标：1、排放物体积分数和质量浓度：单位排气体积中排放污染物的体积，称为排放物的体积分数，通常以％和10-6（百万分比）表示，质量浓度常用mg/m3等计量。2、质量排放量：确定运转单位时间、按某标准进行一次测试或车辆按规定的工况组合行驶后折算到单位里程的污染物排放量。用g/h、g/T或g/km等单位表示。3、比排放量：内燃机每做单位功所排放的污染物质量，又称污染物排放率，可以更客观地评价内燃机的排放性能。用g/(kw.h)作单位表示。

第四十七页，共55页。二、排放标准针对日益严重的环境问题，世界各国都在不断制定更加严格的排放法规。当今世界上主要有三种排放法规体系，即美国（分加州和联邦两种）（1975年）、欧洲（1993年欧1）和日本（1996年）排放法规体系。1、美国加州大气资源局（CARB）现已提出低排放车和零排放车计划；2、欧共体从2000年1月开始实施欧3标准，2005年起开始实施欧4标准，2008年开始实施欧5标准。3、日本在2005年开始执行迄今为止全世界最为严格的法规（主要针对氮氧化物与微粒的排放）。第四十八页，共55页。

我国从1983年开始，相继颁布了一系列的汽油车排放标准。目前，我国等效采用欧洲的排放标准。1、2001年4月16日起开始实施GB18352.1－2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅰ）》。见书表8-9（国Ⅰ）2、2004年7月1日开始实施GB18352.2－2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）》。见书表8-10（国Ⅱ）3、2007年1月1日开始实施GB18352.3－200X《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅲ）》。（国Ⅲ）4、2010年1月1日开始实施GB18352.4－200X《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅳ）》。（国Ⅳ）

由于国五油品全面实施的时间为2017年年底，所以国五排放标准在全国的实施日期预计会是在2018年1月1日。第四十九页，共55页。三、排放物测定1、试验规范

各国对汽车排放的测试方法都是根据相同的原理：在底盘测功机（转鼓试验台）上模拟其特定行驶循环，并测定所排出有害物质的量，通过调节测功机可模拟在实际道路上行驶的功率，用惯性质量模拟汽车质量。轿车转鼓试验台（又称底盘测功机）是轿车生产厂生产线上一种重要的生产检测设备,它是用于测量包括轿车动态制动力、静态制动力、左、右车轮制动力差、发动机动态参数等性能的关键设备，是一种大型室内汽车试验设备，是一种完成汽车整车试验的台架试验系统。我国轻型汽车试验程序与欧洲ECE15工况试验循环相同。第五十页，共55页。2、排气取样系统：使样气经过预处理，按一定要求送入分析系统。