碳氢化合物课件.ppt
第十章 汽车公害和控制,10.1 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。,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0.001m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。,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,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,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。,10.1.2 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。,3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。,10.1.2 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CO CO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5565%；曲轴箱通风2025%；化油器、油箱蒸发1520%。,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，=0.600.88 HC CO 2）小负荷025%开度，=0.80.9 HC CO 3）中负荷2580%开度，=0.91.1 HC CO NOx4）接近满负荷80100%，=0.80.9 CO HCNOx,2、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 3080NO 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,5、汽车技术状况的影响 车龄 HC CO 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 点火系故障 点火提前角，NOx 点火提前角，NOx 点火提前角，HC 配气相位 积炭,10.1.4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,6、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,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,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。,3.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：n n dB 共振时达到最大值 p p dB 结构 变速器形式、档位、制造精度、调整,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。,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。,
