汽车排放污染物的检测87页PPT

原理
三元催化器的工作原理是：当高温的汽 车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净 化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性， 促使其迚行一定的氧化-还原化学反应，其 中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧 化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水 (H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。 三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得 以净化。
如推迟点火提前时刻，即接近活塞上止点时 点火，则由于排气时间延长，排气温度增高， 而此时气缸内容积相应减少，促迚了CO和 HC的氧化与激冷面积的减小，使HC排量可 减少，对CO排量影响不大。但过于推迟， 因CO没有时间完全氧化，CO排除量增加。
白烟：通常在低温起动不久及怠速工况时发生。
此时，气缸中温度较低，着火不好，未经燃烧 的燃料和润滑油呈液滴状态，随废气排出而形 成白烟。 蓝烟：通常在柴油机尚未完全预热或低负荷运 转时发生。 黑烟：通常在柴油机大负荷时发生，例如当汽 车加速，爬坡及超负荷时排气就冒黑烟。
通过本章知识的学习使大家认识了解 了汽车尾气排放当中的主要成分，HC 、 CO、 Nox 以及排放物对人体和对环境的 污染。讲解后期汽车上应用的各种减少 治理尾气污染排放的技术设计：三元催 化器 、废气再循环系统、二次空气喷射 系统。
NOx不是来自燃油的燃烧，而是空气燃烧 的产物。在空气完全燃烧的情况下，空气 中的氮将完全氧化，形成二氧化氮，空气 不完全燃烧将形成一氧化氮，它们都是在 氧气过剩的条件下，由于燃烧室内高温而 形成的。因此，形成氮氧化物的条件为： 燃烧室内有过剩的氧气、燃烧过程的高温 以及高温持续的时间较长。
混合气浓度 发动机负荷 发动机转速

汽车给人们的出行和运输带来了极大的便利， 同时也带来了严峻的环境问题，其产生的废气 和噪声是一致公认的城市两大公害。改革开放 以来，我国汽车保有量持续以年递增10%以上 的速度增长，汽车所造成的环境污染日趋严重。 因此，检测并控制汽车排放污染物，对于保护 人类生存环境具有重要意义。同时，汽车发动 机所排出的污染物成分和浓度与发动机的技术 状况密切相关，所以通过对发动机的排气污染 物进行检测，可评价发动机的技术状况，特别 是燃油供给系统和点火系统的技术状况。

（3）发动机从怠速状态加速 至70%额定转速，运转30 s后 降至高怠速状态。
2021年2月20日星期六
5
图5-13 双怠速法测量流程图
2021年2月20日星期六
6
2）稳态工况法 （1）ASM 5025工况试验。车辆经预热后，加速至25 km/h，测功机根 据测试工况要求加载。待工况计时器开始计时，车辆保持25±1.5 km/h等速行驶5 s后开始检测。当测功机转速和扭矩偏差超过设定值 的时间大于5 s （2）ASM 2540工况试验。车辆从25 km/h直接加速至40 km/h，测功 机根据测试工况要求加载。待工况计时器开始计时，车辆保持 40±1.5 km/h等速行驶5 s后开始检测。当测功机转速和扭矩偏差超 过设定值大于5 s，检测应重新开始。然后系统开始预置，10 s之后 开始快速检查工况，计时器为t= 15 s
3
1.2 汽车排放污染物的限制标准及试验方法
法规：GB 18285—2005《点燃式发动机汽车排放污染物排放限 值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》 1.汽车排放污染物的限制标准（见教材表5-7）
2021年2月20日星期六
4
2.汽车排放污染物的试验方法 1）双怠速法
（6）若车辆排气管长度小于 测量深度时，应使用排气加长 管。
2021年2月20日星期六
11
3.检测结果分析
2021年2月20日星期六
（1）应保证被检测车辆处于制造厂 规定的正常状态。
（5）若为多排气管 时，取各排气管测 量结果的算术平均
（4）发动机从高怠速降至怠速状 态15 s后，由具有平均值功能的仪 器读取30 s内的平均值，或者人工 读取30 s内的最高值和最低值，其 平均值即为怠速污染物测量结果。

2. 汽油车污染物的检测方法
（1）仪器准备
• 按仪器使用说明书的要求做好各项检查工作 • 接通电源，对气体分析仪预热30min以上。 • 仪器校准
– 用标准气样校准 – 简易校准
• 把取样探头和取样导管安装到气体分析仪上，此时如果仪表 指针超过零点，则表明导管内壁吸附有较多的HC，需要用压 缩空气或布条等清洁取样探头和导管。
查脚踏开关与活塞抽气泵动作是否同步。 • 检查控制用压缩空气和清洗用压缩空气的压力是否符合要求。 • 检查滤纸进给机构的工作情况是否正常。检查滤纸是否合格，
应洁白无污。
（2）受检车辆准备
发动机由怠速工况加速至额定转速，维持60s后降至怠速状态 滤纸式烟度计的结构原理 汽油车污染物的检测方法 检查滤纸是否合格，应洁白无污。
二、柴油车排气污染物的标准及检测
通电前，检查指示•仪表在指1针0是张否在全机械白零滤点上纸，否上则放用零上点调标整准螺钉烟使指样针，与“并10对”的准刻度检重测合。装置，仪表指 汽⑤油吹车 除污积染存物物的，检按测照方自针法由应加速指工况在的标规定准加速烟3次样，的以清染除排黑气度系统数中的值积上存物，。 否则应进行调节。 柴油车排气污染物•的检检测查取样装置和控制装置中各部机件的工作情况，特别要检
二、柴油车排气污染物的标准及检测
1.滤纸式烟度计的 结构原理
– 废气取样装置 – 染黑度检测与指
示装置 – 控制装置
滤纸式烟度计
（1）染黑度检测与指示装置
2. 柴油车自由加速烟度的检测方法Fra bibliotek（1）仪器准备
②把把取抽 样气探泵头置和于取待样•抽导气管通位安电置装，到前将气洁体，白分检的析滤仪查纸上置，指于此示待时取如仪样果位仪表置表指，指将针针滤超纸过是夹零否紧点。，在则表机明械导管零内壁点吸上附有，较多否的则HC用，需零要用点压缩空气或布条 等清洁取样探头和导管调。整螺钉使指针与“10”的刻度重合。 不先分把光 指红示外仪线表气的体读•分数析转接仪换通结开构关电原打理到源最，高量仪程档器位进，再行一边预观热看指。示仪打表开，一测边用量读开数转关换开，关在选择检适于测排装气含置量的上量垫程档位。 先把指示仪表的读数转1换0张开关全打到白最高滤量纸程档，位，调再节一边粗观看调指及示仪微表，调一电边用位读数器转，换开使关选表择头适于指排气针含与量的“量程0档” 位。 的刻度重合。 然后，把脚踏开关固定在油门踏板上，进行实测。

用于测定噪声频谱的仪器称为频率分析仪或频谱仪。 频率分析仪主要由滤波器、测量放大器和指示装置组 成。检测时，噪声信号经过一组滤波器，使被测信号 中所含有的不同频率分量逐一分离出来，并由测量放 大器将其幅值放大，然后由指示装置直接显示测量结 果或绘制频谱图。
17
频率分析仪
18
四、汽车噪声的检测方法
2
汽车排放污染物及其危害
3．氮氧化合物
汽车排放中的NOx是复杂氮氧化合物的总称，主要 包括NO2和NO。 NO毒性较小。 NO2是一种刺激性 很强的污染物，它能刺激眼、鼻粘膜，麻痹嗅觉，甚 至引起肺气肿；NO2还是形成酸雨及光化学烟雾的主 要物质之一。
4．微粒
汽车排放中的微粒是发动机排气中各种固体或液 体微粒的总称。微粒，往往吸附有许多有机污染物、 重金属元素和一些致癌物质，因而当其沉积到人体肺 部时，会严重危害人体的健康。
3
汽车排放污染物及其危害
5．硫化物
汽车排放中的硫化物主要为二氧化硫（SO2），由 所用燃料中的硫和空气中的氧反应生成。SO2有强烈 的气味，它本身可刺激咽喉与眼睛，严重时可使人中 毒，引起呼吸道疾病。SO2还是形成酸雨的主要成分， 它能严重污染河流、湖泊等水系，使土壤和水源酸化， 殃及野生动植物的生存安全。
11
四、汽车排放污染物检测标准
汽油车污染排放限值
➢ 双怠速法排气污染物排放限值
➢ 稳态工况法排气污染物排放限值
12
汽车排放污染物检测标准
柴油车污染排放限值 ➢ 在用汽车和注册登记汽车排放检验的排放限值
13
第二节 汽车噪声的检测
一、汽车噪声及其危害
噪声是指人们不需要的令人烦躁、讨厌的声音总称。汽车 噪声是由多种声源组成的综合性噪声。

❖ 记录内容还包括试验时的发动机机油温度， 以及各调整位置的发动机转速范围及其允差
❖ 制造厂应对生产下线的汽车进行双怠速试验, 双怠速CO、HC排放值和高怠速值都应在制 造厂型式核准时申报的控制范围内
17
OBD系统 （略）
18
燃用LPG或NG汽车的特殊要求
19
适用对象
❖ 燃用LPG或NG的汽车（单一气体燃料车） ❖ 既能燃用汽油又能燃用LPG或NG的汽车（两
用燃料车） ❖ 以上汽车在型式核准中，以气体燃料进行试
验时的特殊要求
20
源车的型式核准
❖ 源车—选择用来证明燃料供给系统在汽车上 的自适应能力的那辆车
❖ 使用基准燃料中两种极端燃料进行Ⅰ型试验 ❖ 都应符合排放限值要求
汽车族系
❖ 汽车族系—与源车具有类似基本特征的汽车
21
汽车族系与源车类似的基本特征
OBD系统 在用车符合性检查 ❖ 在用车控制的前题：
OBD：燃油质量 在用车符合性检查：制造厂必须了解被检车辆的
维修、保养、使用情况 32
谢谢！
33
参数
单位 限值 限值(IV) 限值(III) 限值(IV)
最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大
十六烷值
52.0 54 52.0 54 51.0
51.0
15℃下密度
kg/m3 833 837 833 837
845
845
馏程
95%点
℃ 345 350 345 350
360
360
40℃下黏度
mm2/s 2.5 3.5 2.3 3.3
❖ 2019/80/EC 对OBD系统、基准燃料、在用车一 致性检查程序、两用燃料车的OBD要求、替代用催 化器与OBD系统兼容性、LPG和NG的λ计算公式的 重大修订或补充

.
18
我国2014年排放情况
据环保部《2015年中国机动车污染防治年报》显示：2014年，全国汽车 产、销量分别达到2372.3万辆和2349.2万辆。与1980年相比，全国机动车保 有量增加了33倍，达到24577.2万辆；其中，汽车14452.2万辆，低速汽车 972.0万辆，摩托车9153.0万辆。
按环保标志分类，仅占汽车保有量6.8%的“黄标车”却排放了45.4%的NOx、
.
21
我国的排放进程
.
22
我国的排放国标
标准 国一 国二 国三 国四 国五
适用车型及细则
一氧化碳不得超过3.16g/km；碳氢化合物不得超过1.13g/km；其中柴油车的颗粒物标准不 得超过0.18g/km；耐久性要求为5万km。以上便是欧洲一号排放标准
.
17
第三阶段
从1999年起北京实施DB11/105-1998地方法规，2000年起全国实施 GB14961-1999《汽车排放污染物限值及测试方法》 (等效于91/441/1EEC标 准)，同时《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试 方法》也制订出台;与此同时，北京、上海、福建等省市还参照ISO3929中双 怠速排放测量方法分别制订了《汽油车双怠速污染物排放标准》地方法规， 这一条例标准的制订和出台，使我国汽车尾气排放标准达到国外九十年代初 的水平。
美国的汽车尾气排放法规中，汽车尾气排放标准EPA 1998是1998 年实施的，EPA 2004是2004年实施的，EPA 2007是2007年实施的， EPA 2010是2010年实施的。
.
8
美国
1959年加利福尼亚州(以下简称加州)通过法律规定车辆排放控制和大 气质量标准。

• 柴油机产生的微粒量比汽油机多30～60倍
危害：
微粒吸附有许多有机污染物、重金属元素和致癌物质，沉积到人体
肺部，严重危害人体的健康
11
2 汽车排放污染物检测技术
2.1 排气成分分析
(1) NDIR分析法
NDIR是不分光红外线（Non-Dispersive Infra-Red）的 简称，利用NDIR原理制造的排气成分分析仪称为不分光红外 分析仪（Non-Dispersive Infra-Red Analyzer，图1）。
CO被人体大量吸入后，使人感觉恶心、头晕及疲劳，严重时使 人窒息死亡。
7
1 汽车污染物的主要成分及危害
CO、HC、NOx、 S化物及微粒等。
排放物：HC，多种碳氢化合物的总称 产生原因： 发动机未燃尽的燃料分解或供油系统中燃料的蒸发
所产生的气体 HC的20％～25％来自曲轴箱窜气；20％来自化油器
➢SO2是形成酸雨的主要成分，污染河流、湖泊等水系，使土壤 和水源酸化等危害
10
1 汽车污染物的主要成分及危害
CO、HC、NOx、 S化物及微粒等。
排放物：微粒
• 汽油机：铅化物、硫酸盐、低分子物质
• 柴油机：碳化物质（高温裂解形成的黑烟）和高分子量有机物
（润滑油的氧化和裂解产物）
• 微粒的直径大约为0.1～10um范围
Ro——污染滤纸的反射因数；
Rc——洁白滤纸的反射因数。
21
Ro／Rc的值由0到100%，分别对应于全黑滤纸的反射 和洁白标准滤纸的反射。当污染滤纸为全黑时，烟度值为10； 滤纸无污染时，烟度值为0。
FID是氢火焰离子分析仪（Hydrogen Flame Ionization Detector，图5）的简称。

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
汽车排放污染物的检测
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
பைடு நூலகம்
谢谢！