汽车环境友好性

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1、第4章汽车环境友好性主讲教师：刁立福第一节汽车排放污染物一、汽车排放污染物来源汽车排放污染物是指汽车的排气污染物、燃料蒸发污染物、曲轴箱污染物的统称。主要有：CO、HC、NOx、PM。1.CO：燃料燃烧不完全产生2.HC：各种碳氢化合物总称3.NOx：NO、NO24.微粒物：尾气中固/液体状的微颗粒总称5.排气可见污染物：碳烟。悬浮在排气流中的微粒和雾状物。阻挡光线。6.光化学烟雾：未燃HC与NOx光化学反应生成。PM二、汽车排放污染物危害1.CO：人体缺氧，头晕、恶心、头痛，轻者慢性中毒，重者危及生命2.HC：刺激鼻、眼、呼吸道黏膜3

2、.NOx：刺激眼黏膜、呼吸系统4.微粒物：呼吸系统、致癌物。5.光化学烟雾：刺激眼、鼻、咽喉，损害农作物（三）汽车排气污染物形成三、排气污染物的形成原因1.CO燃油因缺氧不完全燃烧产物2.HC1）发动机燃烧室及气缸表面温度较低，对燃气火焰强烈的冷却，火焰传播不到，从而在表面上形成一层厚约0.1~0.2mm的未燃或未完全燃烧的混合气层，称为激冷层（Quenchinglayer）。该层中大量未燃HC在排气过程中被排出气缸，是HC排放重要来源。（缸壁激冷）2）火焰也不能在激冷缝隙内传播。一般在小于1mm缝隙内（如活塞顶部与第一道气环之间的空隙）

3、混合气，火焰无法传入其中而不能完全燃烧。（缝隙效应）3）油膜和沉积物对燃油蒸气吸附作用，使燃油未燃烧或未完全燃烧4）混合气过浓、过稀，燃料雾化不良或混入废气过多，生成未燃HC或不完全燃烧HC5）燃油供给系统蒸发以及燃烧室等泄漏产生3.NOx1）高温NO-空气中氮气氧化2）燃油NO-燃油中含氮化合物分解氧化3）激发或瞬发NO-燃油中碳氢化合物裂解与空气中氮气反应高温、富氧、停留时间长4.微粒（PM）ParticulateMatter柴油机包括：碳烟DS(DrySoot)Carbon（燃烧质量）可溶性有机成分SOF(SolubleOrgani

4、cFraction)（燃烧质量、润滑油窜入燃烧室）硫酸盐（含硫燃料）高温和局部过浓-燃料裂解-碳粒（C）-凝聚/吸附（重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在碳粒上）-PM四、使用因素对排气中有害气体浓度的影响1.负荷(稳定工况)：负荷不同，需要的空燃比不同。空燃比对排气的影响。1)怠速、小负荷：CO↑↑HC↑↑NOx↓↓市内行驶的汽车，红绿灯、公交车站、行人及其他交通因素（交通堵塞现象），汽车不得不频繁起步、停车，并长时间低速行驶，发动机经常处于怠速及小负荷的运行状态，这是造成城市大气污染严重的重要原因之一。2)中等负荷：CO↓↓HC↓↓NO

5、x↑↑中等负荷时，混合气略稀，燃烧效率高3)大负荷：CO↑NOx↑、碳烟↑（柴油机）柴油机总的来说供给的空气还是充足的，但是混合气形成时间短，易造成混合不均匀，在烧烧室局部地方混合气有过浓现象，从而由于氧气不足烃分子发生分裂而形成炭烟。某些区域有过量空气，局部温度很高，使NOx大量生成。2.转速(稳定工况)发动机转速增加，燃烧室内混合气的紊流加强，混合气形成与燃烧得到改善，使排气中CO、HC含量减少。转速---进气、混合气形成、燃烧---排放转速↑CO↓HC↓NOx↑转速↑↑CO↓HC↑（燃烧时间短）3.不稳定工况(变工况、瞬态工况)在使

6、用过程中，汽车发动机在不稳定工况下工作时，发动机负荷和转速随时间不断变化，使混合气的形成与燃烧条件恶化，相对于稳定工况来说，排放污染物浓度（CO、HC）将增加。4.热工况a.冷却液温度↑缸壁温度↑HC↓NOx↑b.供油系温度↑气阻↑熄火↑HC↑c.发动机罩下温度↑充气系数↓（浓）HC↑CO↑d.环境气温↓起动↓HC↑温度↑NOx↑HC↓5.汽车技术状态车龄（使用年限、行驶里程）↑HC↑CO↑⑴供油系喷油嘴滴漏、雾化不良、空滤器堵塞，CO↑HC↑供油提前角↓NOx↓⑵点火系点火提前角↑P/T↑NOx↑；点火提前角↓NOx↓点火提前角对CO的

7、影响很小点火提前角对HC的影响相应要大些。当点火迟后时，由于气缸及排气系统温度高，废气中的HC减少；若点火过迟，因燃烧速度慢，HC的浓度又有提高。⑶积炭积炭↑发动机燃烧非正常HC↑五、使用中降低汽车排气污染的主要措施新车满足日益严格的排放要求：机内净化：改进燃烧装置。机外净化：后处理装置。使用中降低汽车排气污染的主要措施1.在用汽车排放控制的I/M制度（InspectionandMaintenanceProgram）通过对在用汽车的检查[定期检测和随机抽查]，确定其排放污染严重的原因，然后有针对性地采取维修措施，确保汽车技术状况良好，使在

8、用汽车最大限度地降低排放污染物，达到高的排放水平。2.燃料品质改善汽油、柴油、CNG、LPG-使用性能提高（组分优化：苯、芳烃、硫、密度）3.在用车合理改造加装净化装置、改用清洁燃料思考题：简