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1、机动车尾气净化技术§1城市交通趋势及影响§2汽油发动机污染物的形成与控制§3柴油发动机污染物的形成与控制§4新型动力车12机动车分类大型汽车:指总质量大于4500千克,或车长大于等于6米,或乘坐人数大于等于20人的各种汽车。小型汽车:指总质量在4500千克以下(含4500千克),车长在6米以下,或乘坐人员不足20人的汽车。专用汽车:指专门设备且有专项用途的汽车包括扫地汽车、仪器车、邮政汽车、汽车吊车等。3特种车:指有特殊专门用途的紧急用车辆.消防汽车、救护汽车、工程车抢险车、警备车、交通事故勘查车等。有轨电车:指以电动机驱动,设有集电杆,行驶在轨道上的车辆。无轨电车:指以电动机
2、驱动,设有集电杆,装有轮胎或车轮的车辆。电瓶车:指以电动机驱动,以电瓶为电源的车辆。三轮摩托车:指总质量在750千克以下的三个车轮的机动车。摩托车也属于机动车41城市交通趋势及影响SparkIgnitionEngines5世界机动车增长趋势6城市机动车污染现状随着经济的快速发展,我国汽车保有量连年高速增长汽车单车排放因子高机动车污染物排放总量大,城市机动车污染分担率高严重影响城市大气环境质量7中国机动车保有量增长情况8中美机动车排放因子比较9汽车动力系统燃油+空气二氧化碳动力点火水蒸气10CO:燃料不完全燃烧的产物混合气浓度:缺氧不完全燃烧高温热解:燃烧产物发生热离解11HC:
3、不完全燃烧壁面淬熄狭缝效应油膜吸附12NOx:热力型NOx:降低燃烧温度,保持适当的氧气浓度,缩短停留时间燃料型NOx:与燃料含氮率有关13汽车污染物产生来源曲轴箱HC的20%排气管所有的CO、NOX、Pb和HC的60%油箱和化油器蒸发HC的15%14汽油车行驶工况与排放1.怠速:减速时CO,HC排放高,浓度约为:NOx:10-100ppmCO:1.0-6%;HC:400-3000ppm2.加速:定速时NOx高,浓度约为:NOx:1000-4000ppmCO:0.5-3.0%;HC:200-600ppm加速时,碳烟约为:0.005g/m3降低污染物排放技术前处理:无铅汽油(0.
4、013g/L),低硫汽油和柴油(1200ppm--50ppm)废气再循环(EGR):20%循环,降低NOx约60%,但油耗增加3%机内控制:发动机设计表面积/容积越小越好;电子控制技术;多气门技术机外控制技术:热反应器,催化反应器(氧化,还原--三效)改进点火系统延时点火:降低燃料最高温度、延长燃气燃烧时间加大点火能量:强化燃烧电子控制点火正时:提高点火精度(电子控制)汽油直接喷入进气管/气缸控制精度高电控燃油喷射系统废气再循环(EGR)将部分燃烧尾气反流至进气管再吸入气缸参加燃烧。减少氮氧化物的有效措施。尾气排放后处理系统:三效催化净化技术(TWC)同时净化3种污染物:CO,
5、HC,NOx只能在很窄的空燃比范围工作:闭环电控燃油喷射技术三元催化反应器:安装在汽油机排气管上主要使用贵金属+陶瓷载体,Pt,Rd,Pd寿命要求80000-160000km,催化剂防中毒很关键。曲轴箱(crankcase)排放控制将窜漏的气体再循环进入发动机的进气管,在发动机气缸中燃烧。目前多采用:封闭式曲轴箱通风装置燃油蒸发排放控制Section3柴油发动机污染物的形成与控制CompressedIgnitionEngines24汽油,柴油发动机的区别汽油发动机燃烧为预混火焰,柴油为扩散火焰柴油发动机压缩比高,热效率高30-50%柴油发动机以喷油雾化方式燃烧,产生碳烟较多柴油
6、车经济性好,马力大,最先实现3升车汽油车加速性好,正在开发缸内直喷发动机技术柴油车行驶工况与排放1.CO总是很低,约0.1%2.减速,怠速时HC相对较高,浓度约为400ppm此时NOx较低,约为30-70ppm3.加速,定速时NOx高,浓度约为:NOx:800-2500ppm此时HC:90-200ppm4.加速时碳烟最高,约为0.30g/m3Oxidationcatalyst(氧化催化剂)ParticulateTrap(颗粒补集器)Section4新型动力车AdvancedTechnology31最新控制技术冷启动排放控制催化剂需要一定的起燃温度前级催化剂电加热催化剂车载诊
7、断技术(OBD)自动检测诊断车辆排放系统状况自动提示故障存储信息有利于维修32未来汽车技术混合动力技术电动汽车技术燃料电池汽车技术33