汽车环保性相关知识(ppt 36页)

若燃料和空气完全燃烧时，其发动机排气的基本成分是二氧化碳 （CO2）、水蒸气（H2O），过剩的氧（O2）及残余的氮（N2）等， 这些物质均是无毒的。
排气中除了上述基本成分外，还有不完全燃烧和燃烧反应的中间产 物，包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、 颗粒物（炭烟、油雾等）、二氧化硫（SO2）以及臭气（甲醛、丙稀 醛）等。这些污染物基本上都是有毒的，而且它们的排放量随汽车 运行工况的不同变化较大。其排放总量，在柴油机排气中占不到废 气总量的1%，而在汽油机中所占的比例最高可达5%以上。表7.1给出 汽车在不同运行工况下排气中有害成分的含量值。
章汽车环保性
7.1汽车排气公害 7.2汽车噪声公害 7.3汽车电磁干扰公害
7.1 汽车排气公害
7.1.1 汽车污染源
汽车的有害气体主要通过汽车尾气排放、曲轴 箱窜气和汽油蒸汽等三个途径进入大气中，造 成对大气的污染。
1.汽车尾气排放
尾气排放是汽车最主要的大气污染源，排放物包含有 许多种成分，并且随发动机类型及运行条件的改变而 变化。
CO的体 积分数 （%）
3.0~10 0.7~5.0 0.5~1.0 1.5~4.5
0~0.01 0~0.50 0~0.10 0~0.05
HC的体 积分数 （10—6）
NOx的体 积分数 （10—6）
炭烟浓度/ （g/m3）
排气量
300~2000 300~600 200~400 1000~300
0
50~100 1000~400
2.氧碳氢化合物
碳氢化合物主要是未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油 及其裂解产物。汽车排放的碳氢化合物主要有烷烃或 饱和烃CnH2n＋2、环烷烃CnH2n、烯烃、芳香族化合物 和含氧化合物醛、醇、醚类和酮类。
饱和烃危害不大，不饱和烃危害性很大。甲烷气体无 毒性。当甲醛、丙烯醛等醛类气体含量（体积分数） 超过1×10—6时，就会对眼、呼吸道和皮肤有强刺激 作用；含量（体积分数）超过25×10—6时，会引起头 晕、呕心、红白血球减少、贫血；超过1000×10—6时， 会急性中毒。苯是无色气体，但有特殊气味。应当引 起特别注意的是带更多环的多环芳香烃，如苯并芘及 硝基烯，是强致癌物质。烃类成分还是引起光化学烟 雾的重要物质。
在有害成分中，CO、HC、NOx和碳烟是造成大气污染的主要物质，汽 车和内燃机的净化措施就是研究如何控制汽车排气中这些物质的含 量。
表7.1 不同工况下汽车排气有害成分的含量
车种
工况/ （km/h）
汽油 车
柴油 车
怠速0 加速 0→40 等速40 减速 40→0
怠速0 加速 0→40 等速40 减速 40→0
图7.1 封闭式曲轴箱强制通风装置
3.汽油蒸气
由于温度升降产生呼吸作用，使油箱中 的油蒸气HC向大气中排放；油管接头处 的渗漏蒸发也向大气中排放HC。目前采 用活性炭罐吸附使油箱和化油器浮子室 呼吸作用产生的HC排放得到了一定的控 制，但并未从根本上解决这一污染源的 污染问题。
7.1.2 汽车主要污染物的产生与危害
表7.2是不同浓度CO对人体健康的影响。
CO含量（体积分数）（10— 6）
5~10 30 40 120 250 道患者有影响 人滞留8b，视力及神经机能出现障碍，血液中 COHb=5% 人滞留8h，出现气喘 1h接触，中毒，血液中COHb＞10% 2h接触，头痛，血液中COHb=40% 2h接触，剧烈心痛、眼花、虚脱 30min即死亡
一氧化碳是无色、无味、无臭的窒息性易燃有毒气体。一般城市 中的CO水平对植物及有关的微生物均无害，但对人体则有害，因 为它能与血红素作用生成羧基血红素。实验证明，血红素与一氧 化碳的结合能力较与氧的结合能力大200~300倍，因此，使血液 输送氧的能力降低而引起缺氧。一氧化碳被人体大量吸入后会使 人发生恶心、头晕、疲劳症状，严重时会使人窒息死亡。
3.氮氧化物
氮氧化物是燃料高温燃烧过程中剩余的氧与氮化合形成的产物，其主要 成分有NO、NO2、N2O3、N2O5等，总称为NOx。
NO是无色无味气体，稍溶于水，只有轻度刺激性，毒性不大，高浓度时 会造成中枢神经轻度障碍，NO可被氧化成NO2。NO2是一种棕红色强生理
刺激性的有毒气体，是引起急性呼吸道疾病的主要物质。
图7.1是目前汽车上普遍 采用的封闭式曲轴箱强 制通风装置。从空气滤 清器引入新鲜空气，经C 管和闭式呼吸器6进入曲 轴箱，与窜气混合后， 从汽缸盖罩经A管，由 PCV阀计量后吸入进气歧 管进入汽缸内烧掉。高 速、高负荷时进气歧管 真空度减弱，一旦窜气 量过多而不能完全吸尽 时，窜气会从曲轴箱倒 流入空气滤清器，吸入 进气管进入汽缸烧掉。
0 1000~300
0 5~50
0.005以下
少 增多 高速最多 减少
300~500 200~300 90~150 300~400
50~70 800~1500 200~1000
30~35
0.1~0.3
少 增多 高速最多 减少
2.曲轴箱窜气
在发动机工作的压缩行程和做功行程，燃烧室的气体 由活塞与汽缸之间的间隙窜入曲轴箱后，由于曲轴箱 内必须有新鲜空气不断循环，早期的方法是将曲轴箱 与空气滤清器连通，外界新鲜空气从加机油管口盖的 空气过滤器进入曲轴箱，和窜气混合后，由进气歧管 真空度吸入空气滤清器，过滤后进入汽缸烧掉。这种 方法，在发动机高负荷运转时，窜气量增加，但由于 进气歧管真空度减弱，反而不能全部吸走窜气，因此 窜气会从加机油管口盖处逸出，造成污染。其主要污 染物是HC，也有部分CO、NOx等。自从有了封闭式带 PCV阀的曲轴箱强制通风装置后，这部分污染得到了有 效的控制。
汽车排放是目前增长最快的大气污染源，在发 达国家城市区域，汽车是CO、HC、NOx和O3等 空气污染物的主要来源，柴油车排放的细微颗
粒物在城市区域往往也占到很大的比重。
1.一氧化碳
一氧化碳是燃料不完全燃烧产物，是汽车及内燃机排气中有害浓 度最大的产物。城市空气污染中80%左右的CO来自于汽车排放。