汽车排放及控制技术知识点汇总修订版
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汽车排放及控制技术(第2)第一章绪论第一节环境污染与保护第二节汽车排放污染物及危害一、一氧化碳二、碳氢化合物三、氮氧化物四、光化学烟雾五、微粒第三节汽车排放控制技术的发展过程第二章汽车排放污染物的生成机理和影响因素第一节一氧化碳一、一氧化碳的生成机理二、影响一氧化碳生成的因素第二节碳氢化合物一、碳氢化合物的生成机理二、影响碳氢化合物生成的因素第三节氮氧化物一、氮氧化物的生成机理二、影响氮氧化物生成的因素第四节微粒一、微粒的生成机理二、影响微粒生成的因素第五节其他排放污染物第三章汽车发动机的排放特性第一节发动机的稳态排放特性一、汽油机的稳态排放特性二、柴油机的稳态排放特性第二节发动机的瞬态排放特性一、汽油机的瞬态排放特性二、柴油机的瞬态排放特性第四章汽油机机内净化技术第一节概述一、汽油机的燃烧过程二、汽油机主要排放物三、汽油机的主要机内净化技术第二节汽油喷射电控系统一、典型汽油喷射电控系统二、喷油控制三、点火系统的控制四、怠速转速控制五、缸内直接喷射技术第三节低排放燃烧系统一、稀薄燃烧系统二、分层燃烧系统三、高压缩比燃烧系统第四节废气再循环技术一、工作原理二、废气再循环对汽油机净化与性能的影响第五节增压技术一、增压原理二、涡轮增压技术三、增压对汽油机净化与性能的影响第六节汽油机均质压燃技术一、均质混合气的形成二、燃烧特性三、均质压燃汽油机的排放性能第七节可变气门正时技术一、可变气门正时技术种类及原理二、可变气门正时对汽油机净化与性能的影响第八节多气门技术一、气流组织二、多气门对汽油机净化与性能的影响第五章柴油机机内净化技术第一节概述一、柴油机的燃烧过程二、柴油机的主要排放污染物三、柴油机的主要机内净化技术第二节低排放燃烧系统一、非直喷式燃烧系统二、直喷式燃烧系统第三节低排放柴浦喷射系统一、喷油压力二、喷油规律三、喷油时刻……第七章柴油机后处理净化技术第八章燃料与排放第九章汽车排放污染物净化方案及新能源汽车技术第十章汽车排放测试第十一章排放标准。
汽车排放检测知识点在现代社会中,汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具之一。
然而,汽车尾气排放对环境和人类健康造成了严重的威胁。
为了保护环境和维护人类健康,汽车排放检测成为一项必要的措施。
本文将介绍汽车排放检测的知识点,包括意义、方法和相关标准等内容。
一、汽车排放检测的意义汽车尾气排放中含有一系列的有害气体和颗粒物,如一氧化碳、二氧化氮和颗粒物等。
这些物质在大量排放的情况下会对空气质量产生严重影响,甚至引发雾霾等环境问题。
同时,这些有害物质对人体健康也具有危害,如致癌、呼吸系统疾病等。
汽车排放检测的目的就是为了确保汽车排放符合相关环保标准,减少有害物质的排放,降低对环境和人类健康的损害。
二、汽车排放检测的方法1. OBD检测OBD(On-Board Diagnostics,车载诊断系统)是目前最常用的汽车排放检测方法之一。
它通过读取车辆上的传感器和软件来识别发动机和排放系统是否正常工作。
OBD检测可检测发动机的故障代码和排放系统的工作状态,为维护和修理提供了重要的数据支持。
2. 稳态工况法稳态工况法是一种依据车辆在特定条件下的平稳行驶来评估其排放水平的方法。
它通常在专门的检测站点进行,通过测量车辆在不同负载和转速下的排放情况来评估其尾气排放。
这种方法适用于较大排量的车辆,具有较高的准确性和可重复性。
3. 无线遥控法无线遥控法是一种最新的汽车排放检测技术。
它利用遥控装置与车辆进行无线通信,获取车辆的相关数据。
这种方法无需车辆进入特定的检测站点,测试过程更加方便快捷。
然而,由于该技术的复杂性和成本较高,目前尚处于发展阶段。
三、相关排放标准为了规范汽车尾气排放并减少环境污染,各国和地区都制定了相应的汽车排放标准。
以下是一些国际通用的排放标准:1. 欧洲排放标准欧洲排放标准(Euro standards)是各欧洲国家共同遵守的汽车尾气排放标准。
该标准从Euro 1到Euro 6不断演进,对不同种类的车辆、燃油类型和排放物进行了严格限制。
《汽车节能与排放控制技术》复习范围第一章绪论1.目前全球的环境问题主要表现在哪?其中什么问题最为关注?温室效应臭氧层的耗损与破坏酸雨蔓延能源危机生物多样性减少森林锐减土地沙漠化水污染海洋污染危险性废物越境转移大气污染最为关注。
汽车主要排放的污染物:一氧化碳氮氧化合物和微粒等2.汽车主要的排放的污染物有哪些?一氧化碳氮氧化合物和微粒等3.各种汽车污染物对人体分别有什么危害?一氧化碳:引起人生理和病理上的变化式心脏头脑等重要器官严重缺氧。
引起头晕恶心头痛等症状严重时会使心血管工作困难直至死亡不饱和经:可引起食欲不振,体重减轻易倦头晕头痛呕吐失眠粘膜出血等症状也可能出现贫血或者白血病急性中毒如苯丙比及硝基喺都是强烈致癌物。
NO:高浓度时会造成中枢神经的轻度障碍,二氧化氮被吸入人体后使血液输氧能力下降,会损害心脏肝肾等器官光化学烟雾:对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜,臭氧浓度达到一定程度时会导致上呼吸道疾病恶化,视觉敏感度和视力降低第二章汽车排放污染物的生成机理和影响因素1.简述CO的生成机理。
汽车尾气中CO的产生是燃烧不充分所致,是氧气不足而生成的中间产物。
2.简述在不同空燃比下CO的生成情况。
3.汽油机中未燃HC化合物生成与排放的途径。
在气缸内的燃烧过程中产生并随废弃排出,此部分HC主要是燃烧过程中未燃烧或燃烧不完全的碳氢燃料。
漏入曲轴箱的串气中含有大量未燃燃料,如果排入大气中也构成HC排放物。
从汽油机的燃油系统蒸发的燃油蒸汽。
4.简述HC的生成机理及主要的生成方式。
车用发动机的碳氢排放物中有完全未燃烧的燃料,但更多的是燃料的不完全燃烧产物,还有小部分由润滑油不完全燃烧而生成。
HC的生成主要由火焰在壁面淬冷,狭隙效应润滑油膜的吸附和解吸燃烧室内沉积物的影响体积淬息及碳氢化合物的后期氧化所致。
5.简述NOX生成的主要影响因素。
NO的生成主要与温度和过量空气系数有关。
在系混合气区NO的生成主要是温度起作用。
汽车排放控制(总结)
汽车排放控制总结
简介
本文旨在总结汽车排放控制的一些关键信息。
汽车排放控制是
为了减少汽车尾气排放对环境和人体健康的负面影响而采取的措施。
汽车排放标准
为了控制汽车尾气排放,各国都制定了相应的汽车排放标准。
这些标准通常包括对氮氧化物、一氧化碳、颗粒物和挥发性有机化
合物等污染物的限制。
减少尾气排放的方法
1. 改进发动机技术:通过改变燃烧方式、提高燃烧效率和引入
新的排放控制技术,可以减少尾气排放。
2. 使用汽车颗粒过滤器:汽车颗粒过滤器可以捕捉颗粒物,减
少其排放。
3. 推广电动汽车:电动汽车没有尾气排放,是一种环保的交通
方式。
汽车制造商的责任
汽车制造商在确保汽车符合排放标准方面扮演着重要角色。
他们应该积极采取措施来改进发动机技术、安装排放控制设备,并确保其生产的汽车符合相关法规和标准。
政府的作用
政府在汽车排放控制方面扮演着监管和引导的角色。
他们应该制定和执行严格的排放标准,并对不符合标准的汽车进行处罚和淘汰。
结论
汽车排放控制是保护环境和人类健康的重要举措。
通过改进发动机技术、使用颗粒过滤器和推广电动汽车等措施,可以减少汽车尾气排放。
同时,汽车制造商和政府也应肩负起责任,共同努力减少汽车尾气排放。
一名词解释量调节:改变负荷是混合气量(汽油机)质调节:改变负荷是改变油量(柴油机)EGR:控制氮氧化合物排放的主要措施,它将汽油机排除的一部分废弃重新引入发动机进气系统,与混合气一起再进入汽缸燃烧。
EGR率:返回废气量/(进气量+返回废气量)*100%残余废气分数:缸内残余废弃质量与进气终了汽缸内充量质量之比热失活:催化剂由于长时间工作在850℃以上的高温环境中,涂层组织发生相变、载体烧熔塌陷、贵金属间发生反应、贵金属氧化及其氧化物与载体发生反应而导致催化剂中氧化铝载体的比表面积急剧减小、催化剂活性降低的现象。
比排放量:是指内燃机单位功所排放的污染物质量,用g/kWh表示,也可以称为污染的排放率。
M10:甲醇与汽油的混合燃料中,甲醇的体积混合百分率为10%E10:乙醇与汽油的混合燃料中,乙醇的体积混合百分率为10%被动再生系统:利用柴油机自身的能量使微粒燃烧,达到再生微粒捕集器的效果。
主动再生系统:通过外加能量将气流温度提高到微粒的起燃温度使捕集的微粒燃烧,达到再生过滤体的目的光化学烟雾:排入大气的氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾二问答1 化油器发动机为什么排放性能差因为受流体力学固有规律的限制,空燃比的控制不可能很理想、很精确,而且对多缸机来说,各缸的空燃比也不可能很均匀。
2汽油机控制怠速排放的措施。
a提高怠速转速b高能点火c增大气门间隙,减小气门重叠角d对进气进行预热,对发动机进行定期维护,及时清除燃烧室内积炭,对减少怠速排放污染物也有重要作用3 EGR率对汽油机的净化和性能的影响当EGR率超过15%~20%时,发动机的动力性和经济性开始恶化,未燃HC排放浓度也因EGR率加大发生失火现象而上升,而且此时对进一步降低NOx排放浓度的作用不大。
4稀薄燃烧对排放的影响稀薄燃烧对CO排放量的影响:采用稀薄燃烧后,在空气系数中a>1的某一范围内,CO的含量可以得到有效控制稀薄燃烧对HC排放量的影响:进行恰当的稀薄燃烧才可改善HC排放稀薄燃烧对NOx排放量的影响:采用稀薄燃烧在于提高指示热效率的同时,大大降低NOx排放量5 汽油机电控的组成汽油机由燃油供给系、工况数据采集系、喷油控制系组成。
论述CO的生成机理和影响因素生成机理影响因素燃油在气缸中燃烧不充分所致,是氧气不足而生成的中间产物1. 进气温度的影响2. 大气压力的影响3. 进气管真空度的影响4. 怠速转速的影响5. 发动机工况的影响论述车用汽油机和车用柴油机未燃HC的生成机理和影响因素 生成途径生成机理影响因素汽油机1. 气缸内未燃或者未然充分的碳氢燃料;2. 漏入曲轴箱的大量未燃燃料;3. 蒸发燃油蒸汽。
主要由壁面淬冷、狭隙效应、润滑油的吸附和解析、燃烧室内沉积物的影响、体积淬熄及碳氢化合物的后期氧化所致。
混合气越均匀,越接近理论空燃比,HC排放越低,适当减小点火提前角,减小燃烧室面容比,升高壁温,升高转速,HC排放量降低,此外空燃比转速不变,负荷变化对HC排放浓度几乎无影响;柴油机缸内燃烧产生除狭隙效应生成机理同上,HC排放少增大喷油提前角,提高冷却液温度,提高进气密度,减小喷孔面积,HC排放降低论述NOX的生成机理和影响因素生成途径生成机理影响因素NO 大部分在已燃气体稀混合气与温度呈正相关,浓混合气与O2呈正相关,总之温度升高,氧浓度越高,反应时间增加,NO排放增加汽油机混合气越浓,温度越低,残余废气系数越高,减小点火提前角,排气降低柴油机1.喷油提前角减小,燃烧推迟,温度降低,排放降低;2.负荷增大,混合气平均空燃比减小,最高温度和压力升高,排放升高,当负荷太高是反而下降,因为缺氧;3.燃烧规律:推迟燃烧始点,降低初始燃烧温度NO2低温抑制NO2向NO转化,NO2含量升高;小负荷和长期怠速NO2浓度升高多气门技术优点1. 扩大进排气门的总流通面积,增大进排气量,降低泵气损失,使燃烧更彻底,功率更高2. 可实现关闭部分通道,形成与汽油机转速相适应的进气滚流强度,拓宽了汽油机的高效工作转速范围3. 气门增多,则气门变小变轻,更快的开关,增大了气门开启的时间断面值,并使相邻气门之间的浪费燃烧室面积减小,增大表面积利用率4. 进排气重叠角减小,降低了小负荷工况时的排放,多气门排气阻力小,进气量大,扫除缸内废气效果提升汽油机机内净化的主要措施1. 大力推广汽油喷射电控系统2. 改善点火系统3. 积极开发分层充气及均质稀燃的新型燃烧系统4. 选用结构紧凑和面容比较小的燃烧室,缩短燃烧室狭缝长度,提高壁温5. 采用废气再循环控制6. 采用增压技术7. 采用可变气门正时技术均质压燃的优缺点优点:采用均质燃烧混合气,保持了原汽油机比功率高的特点;节流损失较小且压缩比高,采用多点同时着火的燃烧方式使得能量释放率高,接近于理想的等容燃烧,效率较高,改善了部分负荷下的燃油经济性。
◆论述CO的生成机理和影响因素
1.扩大进排气门的总流通面积,增大进排气量,降低泵气损失,使燃烧更彻底,功率更高
2.可实现关闭部分通道,形成与汽油机转速相适应的进气滚流强度,拓宽了汽油机的高效工作转速范围
3.气门增多,则气门变小变轻,更快的开关,增大了气门开启的时间断面值,并使相邻气门之间的浪费
燃烧室面积减小,增大表面积利用率
4.进排气重叠角减小,降低了小负荷工况时的排放,多气门排气阻力小,进气量大,扫除缸内废气效果
提升
◆汽油机机内净化的主要措施
1.大力推广汽油喷射电控系统
2.改善点火系统
3.积极开发分层充气及均质稀燃的新型燃烧系统
4.选用结构紧凑和面容比较小的燃烧室,缩短燃烧室狭缝长度,提高壁温
5.采用废气再循环控制
6.采用增压技术
7.采用可变气门正时技术
◆均质压燃的优缺点
优点:采用均质燃烧混合气,保持了原汽油机比功率高的特点;节流损失较小且压缩比高,采用多点同时着火的燃烧方式使得能量释放率高,接近于理想的等容燃烧,效率较高,改善了部分负荷下的燃油经济性。
缺点:冷启动时着火困难;运行工况范围有限;着火时刻和燃烧速率难以控制。
◆稀薄燃烧
影响:1. 在a >1的某一范围内,CO 的排量可得到有效控制
2. 进行适当的稀薄燃烧可改善HC 的排放
3. 稀薄燃烧的最大优点在于提高指示热效率的同时,极大降低NOX 的排放量
措施:1. 应用可变涡流控制系统
2. 采用结构紧凑的燃烧室,提高燃烧效率,减少热损失,并采用尽可能高的压缩比
3. 采用电控顺序喷射系统,扩展稀燃失火极限
4. 应用高精度空燃比控制系统,把NOX 排放降足够低的水平
5. 应用分层燃烧技术,在火花塞周围形成较浓混合气,使着火稳定
6. 采用废气再循环,使排气中的NOX 进一步降低
◆ 电控汽油喷射系统的特点
1.
用微机控制每循环的喷油量和喷油时刻,可按工况对喷油量进行校正 2.
每缸单独喷油器供油,提高各缸空燃比的均匀性和喷油量的精确性 3.
燃油雾化特性由喷油器决定,启动时具有良好的喷油性能,启动性能良好,HC 排放少。
4. 进气系统没有节流作用,减少阻力损失,充气效率高
◆ 电控高压共轨系统
组成:电控单元,高压油泵,共轨管和高压油管,电控喷油器和各种传感器执行器
优点:1. 喷油压力柔性可调,优化柴油机综合性能
2. 控制喷油正时,控制NO X ,微粒的排放量
3. 控制喷油速率,实现预喷射和多次喷射,既降低了NO X 的排放又保护了良好的动力性和经济性
4. 控制精度高,不会出现气泡和残压为零现象
注意事项:1. 系统供油量与发动机相匹配
2. 喷油压力、喷油规律与发动机燃烧室形状、气体涡流相匹配
3. 提高电磁阀的动作速度
◆ 三效催化剂的劣化机理
1. 热失活:催化剂长时间工作在高温环境,涂层组织相变,载体烧溶塌陷,贵金属间发生反应,催化剂
活性降低
2. 化学中毒:毒性化学物质吸附在催化剂表面活性中心不易脱附,使催化剂对有害排放物转化效率降低
的现象。
分为铅中毒、硫中毒、磷中毒
3. 机械损伤:催化剂及载体受外界激励负荷作用产生磨损甚至破碎的现象。
4. 催化剂结焦:催化剂被沉积物覆盖和堵塞,不能发挥应有的作用。
◆ 喷油规律
1. 滞燃期内的初期喷油量控制了初期放热率,从而影响最高燃油压力和最大压力升高率;
2. 为了提高循环热效率,应尽量减小喷油持续角,并使放热中心接近上止点;
3. 在喷油后期,喷油率应快速下降以避免燃烧拖延,造成烟度及耗油量的加大。
喷油后期也不应该出现
二次喷射及滴油等不正常情况。
喷油规律:(影响柴油机排放的主要因素)初期缓慢,中期急速,后期快断。
第三章汽车排放特性
1.瞬态工况:发动机的转矩和角速度随时间迅速变化的工况。
2.发动机的排放特性:各种排气污染物的排放量随发动机运转工况如转速、平均有效压力的变化规律
3.常温启动:浓混合气、温度低都使燃烧不完全,使CO、HC排放增加;混合气过浓温度低,氧气缺乏,使NOX排放减
少,但随温度升高呈上升趋势。
热启动时较常温下混合气浓,CO量升高,HC的量减少,热启动缸内混合器温度高于常温启动,氮氧化物排放高于常温启动。
4.加速时,混合气过稀,HC排放增加,混合气过浓导致CO、HC排量增加,温度升高,氮氧化物升高;减速时,对于化
油器式汽油机,形成浓的混合气,CO、HC排量增加;汽油喷射发动机,不在供油,CO、HC排放减少。
5.怠速工况:转速低,混合气浓度较高,残余废气量增加,燃烧不完全使CO、HC量增加,氮氧化物减少;当怠速转速
增大时,CO、HC的量减少。
6.柴油机启动工况:压缩温度低,燃油雾化气化很差,必须供给较多的油,因此CO、HC及微粒的排放量比稳态高。
7.柴油机减速时排放问题不大;加速时,排放烟度明显增加。
第四章汽油机机内净化
1.机内净化:从有害排放物的生成机理及影响因素出发,以改进发动机燃烧过程为核心,达到减少和抑制污染物生
成的各种技术。
2.汽油机的燃烧过程分为:着火延迟期、明显燃烧期、补燃期
3.汽油喷射电控系统:通过传感器检测发动机状态,经微机判断、计算,使发动机在不同的工况下,均能获得合适空燃
比的混合气。
4.电控汽油喷射系统按喷油器数目分单点喷射和多点喷射、按喷射区域分为进气道喷射和缸内喷射、按喷射方式分
为连续喷射和间歇喷射、按进气量检测方法来分空气流量型和进气压力型。
5.喷油时刻控制方式有三种同时喷射、分组喷射和顺序喷射。
包括喷油时刻控制和喷油量控制。
6.点火系统通过火花品质和点火正时对排放产生影响。
7.减小点火提前角(推迟点火)一方面降低了燃烧气体的最高燃烧温度和缸内最高燃烧压力,另一方面缩短了着火燃烧
产物的反应时间,NO X 、HC 排量降低,加速催化剂起燃,动力性和经济性降低。
8.汽油机怠速:增大气门间隙,减小气门重叠角,降低HC、CO排放浓度。
9.分层燃烧:合理的组织气缸内的混合气分布,使在火花塞周围有较浓的混合气,燃烧室大部分区域具有很稀的混合气,
这样可确保正常点火燃烧,提高经济性,减少排放。
10.高压缩比使HC、NO X 、CO排放增加,但可以获得较好的油耗和功率指标。
11.EGR率:=返回废气量/返回废气量+进气量
12.EGR率对汽油机净化与性能的影响EGR率越大,对降低NO X有利,但燃油消耗率也将增加;EGR率通常控制在
10%--20%,过高使HC排放增加
第五章柴油机机内净化
1.柴油机靠调节循环喷油量来调节负荷,而循环进气量保持不变,混合气浓度随负荷变化为质调节
2.柴油机的燃烧过程:滞燃期、速燃期、缓燃期、后燃期
3.柴油机主要排放污染物是氮氧化物和微粒。
但降低排放往往存在矛盾
4.柴油机按燃烧室设计分为:直喷式柴油机和非直喷式柴油机
5.燃烧室按构造划分,主要有涡流式燃烧室和预燃式燃烧室
6.直喷式燃烧室:浅盆形燃烧室、深坑型、球形燃烧室
第六章汽车后处理净化
1.后处理技术:三效催化转换器、热反应器、空气喷射器
2.三效催化转化器最主要的性能指标:污染物转化效率和排气流动阻力
3.热反应器:汽油机工作过程中的不完全燃烧产物CO、HC在排气过程中可以继续氧化,但必须有足够的空气和温度
以保证其高的氧化速率,热反应器为此提供必要的温度条件。
4.空气喷射器:就是将新鲜空气喷射到排气门的后面,是尾气中的HC化合物和CO在排气管内与空气混合,继续进
行氧化的方法,又称二次空气法。
分为主动式空气喷射装置(有空气泵)和被动式空气喷射装置(无空气泵)
5.三效催化剂的组成:载体、涂层和活性组分(铑Ph、铂Pt、钯Pd、助催化剂)。