汽车排放及控制技术试题答案
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《汽车排放与污染控制》大作业解答注:第一页为题目,第二页起为题目解答一、名词解释1、自然环境2、人工环境3、碳烟4、大气污染5、曲轴箱窜气6、废气再循环7、壁面淬熄8、进气涡流9、机内净化10、温室气体二、简答题1、请简述能源和资源的定义及分类。
2、请简述人类面临的十大环境问题。
3、请对比汽油机和柴油机的排放污染物。
4、请简述引起HC生成的狭缝效应。
5、请简述汽油机燃烧产物NO的生成机理。
6、请简述汽油机燃烧过程的特点。
7、请简述气门定时对汽油机排放的影响。
8、请简述汽油机最佳点火提前角的作用及点火过早或过迟的后果。
9、请简述排气背压对汽油机HC排放的影响。
10、请问大气污染物和直接与汽车排放有关的大气污染物分别有哪些?三、论述题1、请阐述汽油机HC的生成机理。
2、请阐述大气污染物对人体健康、植物、器皿和对全球环境的影响。
一、名词解释1、自然环境解答:在人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存的自然条件和自然资源的总称,是直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质能量和自然现象的总体2、人工环境解答:从广义上讲,是指由于人类活动而形成的环境要素,包括由人工形成的物质能量和精神产品以及人类活动过程中的所形成的人与人的关系,后者也称为社会环境。
从狭义上讲,是人类根据生产、生活、科研、文化、医疗等需要而创建的环境空间,如各种建筑,园林等3、碳烟解答:是柴油在高温(2000〜2200℃)、局部缺氧的条件下,经过热裂解、脱氢,再经聚合、环构化和进一步脱氢形成的具有多环结构的不溶性碳烟晶核4、大气污染解答:是指分散在大气中的有害气体和颗粒物质远远超过正常本底含量,累积到超过空气自净化过程(稀释、沉降等作用)所能降低的程度,对人体、动物、植物及物体产生不良影响的大气状况。
5、曲轴箱窜气解答:当发动机作功燃烧过程的末端,一些未燃混合气在高压下从活塞环漏入曲轴箱内,这种泄漏称为“窜气”。
6、废气再循环解答:将适当的废气重新引入气缸参加燃烧,从而降低气缸的最高温度,以减少NOx的排放量。
1、汽车排放的污染物主要有.—氧化碳、氮氧化合物、.碳氢化合物―和.微粒2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是.喷油定时、放热规律 和负荷与转速的影响一。
3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法,对于催化剂常用起燃温度来评 价,而对于整个催化转化系统则用.起燃时间.来评价。
4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即 扩散机理、 拦截机理、 惯性碰撞机理、 重力沉积机理_。
5、电控柴油喷射系统已发展了三代,第一代是 位置控制.系统,第二代是.时间控 制 系统,第三代是 电控高压共轨 系统。
6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是.废气再循环技术。
7、常用排放污染物取样系统有 直接取样系统 、稀释取样系统和定容取样系统8、汽油发动机中未燃HC 的生成主要来源于一燃烧室未燃燃料、窜入曲轴箱的未燃 燃料和 燃油系统蒸发的燃油蒸汽 三种途径。
9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比,最大区别是.汽油喷射的位置。
11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上,其过量空气系数(①a ) “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄,宽度只有0.01〜0.02 。
12、生成氮氧化物的三个要素是一混合气浓度、温度 和氧浓度一。
13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有化学催化的方法。
14、排气成分分析中,CO 和CO2用.不分光红外线气体分析仪.测量,NO 用 化学发 光分析仪一测量,HC 用 氢火焰离子型分析仪一测量,氧多用 顺磁分析仪一测量。
15、烟度的测量方法主要有两类: 滤纸法 和 消光度法。
16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题,其中最主要 的代用燃料是天然气、液化石油气、醇类燃料和植物油。
17 .汽车排放污染主要来源于发动机排出的废气 。
18 .柴油机的主要排放污染物是微粒、氮氧化物和碳氢化合物。
19 .发动机排出的NO X 量主要与 负荷、转速有关。
20开环控制EGR 系统主要由EGR 阀 和 EGR 电磁阀 等组成。
汽车排放与控制复习题非公版答案配套用书:汽车排放及控制技术(第二版) 龚金科主编ISBN 978-7-114-09527-61.简述催化反应的机理。
催化反应一般都是多阶段或多步骤的,从反应到产物都经过多种中间物,催化剂参与中间物的形成,但最终不进入产物。
书P922.烯烃含量对发动机排放有何影响?烯烃具有较高的辛烷值,蛋热稳定性差,易于在发动机进气系统里形成胶状沉淀物。
烯烃蒸发到大气中是一种化学活性物质,生成臭氧活性MIR值比烷烃高,容易在光化学反应中生成臭氧,还会产生有毒的二烯烃。
书P1353.汽油机机内净化措施有哪些?大力推广汽油喷射电控系统改善点火系统积极开发分层充气及均质稀燃的新型燃烧系统选用结构紧凑和面容比较小的燃烧室,缩短燃烧室狭缝的长度,适当提高燃烧室壁温,以削弱狭缝和壁面对火焰传播的阻挡与淬熄作用,可以降低HC和CO的排放量采用废气再循环技术(EGR)采用增压技术采用可变气门正时技术(VVT)4.什么是光化学烟雾?光化学烟雾的有害物主要有哪些?光化学烟雾是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。
它包含有臭氧(O3)、醛类、硝酸酯类(PAN)等多种复杂化合物。
书P55.简述HC、NO X、CO、NMHC的测量方法。
用不分光红外线气体分析仪测量(Non DispersiveInfra CO和CO2RedAnalyzer,NDIR),其根据不同气体对红外线的选择性吸收的原理提取的。
用化学发光分析仪(Chemical LUminesecenceDetector,CLD)来测量。
NOxHC用氢火焰离子型分析仪(Flame Ionization Detector,FID)来测量。
当需要从碳氢化合物中分离出非甲烷碳氢(NMHC)时,一般用气相色谱仪(Gas Chromatography,GC)测量甲烷。
书P1706.三效催化器在理论空燃比附近转换效率最高的原因是什么?根据过量空气系数对三元催化转化器转化效率η的影响图,三元催化剂的理想工作的过量空气系数φa “窗口”很窄,在这个窗口工作,CO、HC、NOx的计划效率均可在80%以上。
《汽车排放与环境保护》试题[试题分类]:《汽车排放与环境保护》第1章汽车排气污染物的危害1.当今世界三大公害是大气污染、水污染和噪声污染。
难度:12.属于汽车排气污染物的二次污染物的是()。
A一氧化碳;b一氧化氮;c、碳氢;d、光化学烟雾3.大气污染是指人为的排放污染物和它们进一步反应产生的二次污染物在大气中积累到一定程度而危害人类和破坏自然环境的现象。
4.汽车排放造成大气污染的物质大致可以分为和两类;也可以分为由发动机直接排出的一次污染物和在大气中生成的两大类。
5. 汽车发动机直接排出的一次污染物有、、、等;6. 汽车发动机排放物生成的二次污染物主要指。
7. 汽车发动机排放的二氧化碳的持续增强,对全球性的气候造成不良影响。
8. 属于汽车发动机直接排出的一次污染物是()A一氧化碳;b一氧化氮;c、碳氢;d、光化学烟雾 E 微粒9.汽油机主要排气污染物是(B)A、HC、CO、N2;B、CO、HC、NOx;C、CO2、HC、CO;D、NOx、CO、O210. 汽油机的主要污染物是、和。
11.柴油机的污染相对较低,从排放控制法规的角度来讲,柴油机最重要的排气污染物是微粒和。
12. ()被人体吸收后与血红蛋白结合,使血红蛋白失去携氧能力而造成低氧血症,严重时可致人死亡。
A一氧化碳;b一氧化氮;c、碳氢;d、光化学烟雾13.关于二氧化碳,下列说法正确的是()A 正常燃烧的主要产物;B 无毒性C 引起温室效应D 易与血红蛋白结合E 对鼻、眼和呼吸道粘膜有刺激作用14. 汽车发动机排出的氮氧化物主要是和,总称为氮氧化物。
15. 汽车发动机排出的氮氧化物包括()A 一氧化氮B 二氧化氮C 氨D光化学烟雾 E 氮气16. 氮氧化物的危害包括()A 对鼻、眼和呼吸道粘膜有刺激作用B 有毒性C 对肺组织有影响D 影响心脏、肝脏等E 形成光化学烟雾的重要物质17. 碳氢化合物的危害包括()A 对鼻、眼和呼吸道粘膜有刺激作用B 有难闻的臭味C 致癌物质D 易引起结膜炎、支气管炎等症状E 形成光化学烟雾的重要物质18.关于碳烟,下列说法正确的是()A 正常燃烧的主要产物;B 不完全燃烧的产物C 易引起温室效应D 有致癌作用E 形成光化学烟雾的重要物质19.汽车发动机排出的温室效应气体是指()A一氧化碳;b氧化氮;c、二氧化碳d、光化学烟雾20. 光化学烟雾是由汽车排气中的()生成的。
《汽车排放与污染控制》考试题及答案1. 判断题1. 一般汽油机转速增加时可降低CO和HC的排放A. 错误B. 正确正确答案:B2. 提高喷油压力可以使燃油喷雾颗粒细化A. 错误B. 正确正确答案:B3. 二氧化氮是一种刺激性很强的污染物A. 错误B. 正确正确答案:B4. 天然气汽车一般动力学较差A. 错误B. 正确正确答案:B5. 目前微粒捕集器还不能市场化A. 错误B. 正确正确答案:A6. 柴油机微粒可表示为PMA. 错误B. 正确正确答案:B7. EGR可能引起异常磨损A. 错误B. 正确正确答案:B8. 二氧化硫是形成酸雨的主要成分A. 错误B. 正确正确答案:B9. 大负荷高速时,增加EGRA. 错误B. 正确正确答案:A10. 城市臭氧污染也常叫做平流层臭氧问题A. 错误B. 正确正确答案:A11. 柴油机排出的微粒物是造成能见度变差的重要原因A. 错误B. 正确正确答案:B12. 可以用滤纸收集排放黑烟A. 错误B. 正确正确答案:B13. 平流层可分为同温层和暖层A. 错误B. 正确正确答案:B14. 多点喷油技术已经广泛使用A. 错误B. 正确正确答案:B15. 废气再循环的英文缩写是EGRA. 错误B. 正确正确答案:B2. 多选题16. 全球性环境问题有A. 气候变暖B. 酸雨C. 臭氧层破坏D. 转基因食物正确答案:ABC17. 汽油机排放的有害成分主要有A. COB. HCC. 氮氧化物D. 二氧化硫正确答案:ABCD18. 电控汽油喷射系统按喷油地点可分为A. 缸内喷射B. 喷在节气门上方C. 喷在节气门下方D. 喷在节气门前正确答案:ABD19. 大气污染源按排放的时间可分为A. 连续源B. 间歇源C. 瞬时源D. 固定源正确答案:ABC20. 柴油机产生未燃烧燃油微粒的原因可能是A. 混合气体浓度在燃烧界限之外B. 某些燃料未达到温度C. 局部有未达到的燃烧界限的混合气体存在D. 时间太长来不及排放正确答案:ABC21. 大气中的恒定成分包括A. 氮B. 氧C. 氩D. 碳正确答案:ABC22. 柴油机的排烟可分为A. 黄烟B. 白烟C. 蓝烟D. 黑烟正确答案:BCD23. 气缸内HC的成因主要有A. 多种原因造成不完全燃烧B. 燃烧室避免淬熄反应C. 热力过程中的狭缝效应D. 壁面油膜和积炭的吸附作用正确答案:ABCD24. 天然气汽车按储存天然气的压力和形态可分为A. 压缩天然气汽车B. 常压天然气汽车C. 液化天然气汽车D. 吸附天然气汽车正确答案:ABCD25. 主要大气污染物有A. 悬浮颗粒物B. 二氧化硫C. 氮氧化物D. 臭氧正确答案:ABCD。
1.1汽车主要的排放的污染物有哪些何谓光化学烟雾主要污染物是:一氧化碳;氮氧化物;碳氢化合物;微粒..光化学烟雾是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..1.2 汽车排放控制技术的发展进程..1966-1973曲轴箱强制通风系统PCV;废气再循环系统EGR;空气喷射净化1974-1979改进化油器;无触点点火;使用并改进催化剂1980-1983反馈系统;进一步改进化油器和催化剂;改进发动机;挥发性排放物控制1984-1993发动机改进;电子控制;燃油喷射;催化剂和EGR的进一步改进1994-现在进一步改进发动机;控制装置;供油;电预热催化剂和EGR;改进挥发性排放物控制;车载诊断2.1 简述CO的生成机理和影响因素..生成机理:由于燃油在汽缸中燃烧不充分所致;是氧气不足而生成的中间产物..影响因素:凡是影响空燃比的因素即为影响CO生成的因素..1进气温度的影响;温度↑;CO↑..2大气压力;压力↓;CO↑..3进气管真空度的影响;真空度↑;排放↑..4怠速转速;转速↑;排放↓..5发动机工况..负荷一定;转速增加排放减少..2.2简述HC的生成机理及主要的生成方式..生成机理:混合气过浓;过稀或局部混合不均匀引起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..生成方式: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;体积淬熄及碳氢化合物的后期氧化所致..2.3简述影响HC生成的因素..1、混合气质量的影响混合气均匀性越差;Hc排放越多2、运行条件的影响汽油机:1负荷的影响负荷增加;排放线性增加 2转速的影响转速增加排放下降 3点火时刻影响点火延迟即提前角减小;排放下降 4壁温影响壁温升;排放降 5燃烧室面容比的影响降低面容比有利于减低;柴油机:1喷油时刻影响喷油提前角增大;缸内温度较高;Hc排放下降 2喷油嘴喷孔面积的影响喷孔面积减小排放减小 3冷却液进口温度的影响温度降低;排放增加 4进气密度的影响密度降低排放增加2.4简述NOx的生成机理..影响汽油机;柴油机NOX排放的因素..生成机理:氮氧化物是生成主要与温度和过量空气系数有关高温;高氧;反应条件;在稀混合气区主要是温度起作用;浓混合区是氧浓度起作用..影响汽油机NOX因素:1过量空气系数和燃烧室温度的影响 2残余废气系数主要取决于发动机负荷和转速3点火时刻影响延迟点火有利于降低影响柴油机NOx因素:喷油定时的影响提前角减小;燃烧推迟;燃烧温度较低;NOx少 2放热规律的影响 3负荷和转速的影响负荷增大;排放增大;转速影响较负荷小2.5影响微粒生成的因素..1、负荷与转速的影响高速小负荷时;单位油耗排放较大;且随负荷的增大;微粒排放减小;在低速大负荷时;排放由于空燃比增加有所提高2、燃料的影响降低十六烷值可获得排烟改善3、喷油参数的影响 1喷油定时提前喷油排烟下降 2喷油规律的影响 3喷油嘴不正常喷射的影响 4喷油压力的影响4、空气涡流的影响 5其他因素的影响提高壁温减小排放3.1 什么叫汽车的比排放量汽车的排放特性比排放量:指每千瓦小时所排放出的污染物的质量排放特性:各种排气污染物的排放量随发动机运转工况参数如转速n;平均有效压力p等的变化规律;称为发动机排放特性..3.2 比较汽油机的稳态排放特性图;分析CO、HC以及NOX各自的比排放量在小负荷、中负荷及全负荷时的变化趋势..CO:小负荷时;为保证燃烧稳定;混合气被适当加浓;排放略有上升..中等负荷时过量空气系数控制在1.0左右;CO排放较低..全负荷时;混合气显着加浓;CO排放急剧升高..HC:小负荷时;排放量随负荷减小而增加;中等负荷排放较小;大负荷稍有增加;基本与中等负荷保持同一水平..NOx:转速一定时;比排放量随负荷增大而不断减小..3.3柴油机的CO排放量最少和最多分别出现在何种负荷时在中速、中负荷工况下;柴油机CO排放量最少;小负荷工况;柴油机CO排放最大3.4柴油机在启动时排放量较高;试从缸内燃烧状况出发分析其原因在启动时缸内压缩温度很低;喷入缸内的燃油的雾化、气化很差;很难发展为扩散燃烧;这种极不完善的燃烧使排放增加;柴油机启动过程包括若干加速阶段及转速踌躇阶段..在第一次加速初期;每缸每循环的燃烧压力都在增加;压力产生的转矩使柴油机转速增加;然而由于起动阶段内压缩温度低;燃烧雾化质量差;转速的增加使得以曲轴转角表示的滞燃期相对更长;在压缩上止点后更大的曲轴转角位置时才着火;导致柴油机转速不会增加;即所谓的踌躇阶段..4.1 汽油机机内净化的主要措施有哪些1、大力推广汽油喷射电控系统2、改善点火系统3积极开发分层充气和均质稀燃的新型燃烧系统4、选用结构紧凑和面容小的燃烧室;缩短燃烧室狭缝长度5、采用废气再循环控制4.2不同工况下;汽油喷射电控系统是如何控制喷油量的起动喷油控制:起动时;由于吸入的空气量少;转速低;转速波动大;空气流量计不能精确检测;所以起动时;ECU不以空气流量计的信号作为喷油量的计算依据;而是按预先设定的启动程序进行喷油控制..运转喷油控制:发动机运转时;ECU主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量..此外还要参考节气门开度;发动机冷却液温度和进气温度;海拔高度以及怠速工况;加速工况;全负荷工况等运转参数来修正喷油量;以提高控制精度..总喷油量由基本喷油量;修正油量;增加油量3部分组成..断油控制:超速断油控制;当发动机转速超过允许的最高转速时;中断喷油防止发动机超速运转;减速断油控制;突然减速时;自动控制中断燃油喷射;直至发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷油..4.3减小点火提前角对排放有何影响;并说明原因推迟点火即减小点火提前角: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..NOx是高温下的产物;因而可使NOx排放降低;此外;推迟点火还可使未燃HC排放下降;这是因在做功行程后期;燃气温度升高;未燃的HC会继续燃烧所致..另外;推迟点火提高排气温度也是加速燃气温度的有效手段..负荷一定时;Co排放物只与空燃比有关;点火提前角影响不大4.4影响怠速排放的因素有哪些;并给出降低怠速排放的措施燃烧完全程度是影响HC和CO生成的最直接因素..因此降低怠速排放的根本措施在于改善其燃烧过程..1、提高怠速转速2、高能点火3、增大气门间隙;减小气门重叠角4.5简述稀薄燃烧对HC、CO排放量的影响..1、当空燃比小于或大大超过理论空燃比的时候;未燃HC排放量就会增多;所以进行恰当的稀薄燃烧才可改善HC排放..2、采用稀薄燃烧后;在过量空气系数大于1的某一范围内;CO的含量可言得到有效控制4.6汽油机实现稀薄燃烧有哪些措施1、应用可变涡流控制系统2、采用结构紧凑的燃烧室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5、应用分层燃烧技术6、采用废气再循环4.7什么是废气再循环技术;简述其净化原理..废气再循环技术是控制氮氧化物排放的主要措施;它将汽车发动机排出的一部分废气重新引入发动机进气系统;与混合气一起再进入汽缸燃烧..Nox是高温富氧条件产生..一方面废气对新气的稀释作用意味着降低了氧浓度;另一方面;考虑到怠速外的其他工况下排放物的浓度均小于1%;废气中的主要成分为N2;Co2和H2O;加热这种经过废气稀释后的混合气所需要的热量随之增大;在燃料燃烧放出热量不变情况下;最高燃烧温度可以降低;从而使NOx生成受抑制..4.8 汽油机EGR的控制要求有哪些1、EGR量随负荷的增加而增加2、怠速和小负荷时;NOx排放浓度低;为了保证稳定燃烧;不进行EGR 3、在发动机暖机过程中;冷却液温和进气温度均较低;起动时不进行4、大负荷;高速时;不进行或减少EGR 5、保证各缸的EGR率一样5.1 柴油机的燃烧过程可分为哪几个阶段分别阐述各个阶段特点..柴油机的燃烧过程分为滞燃期;速燃期;缓燃期和后燃期四个阶段..滞燃期指柴油开始喷入汽缸到着火开始的阶段;此阶段包括燃油的雾化;加热;蒸发;扩散与空气混合等物理变化..速燃期指从着火开始到出现最高压力的阶段..缓燃期指从最高压力点开始到出现最高温度时的阶段后燃期指从缓燃期终点到燃油基本烧完阶段..5.2 柴油机机内净化的主要措施有哪些燃烧室设计;喷油规律改进;进排气系统;增压技术;废气再循环;高压喷射;选择性催化还原5.3柴油机非直喷式和直喷式这两种燃烧系统特点和排放的区别..非直喷式燃烧室有主副燃烧室两部分;燃油首先喷入副燃烧室内进行混合燃烧;然后冲入主燃烧室进行二次混合燃烧..主要有涡流式NOx和微粒排放比较低和预燃室式燃烧室..直喷式燃烧系统的燃烧室相对集中;只在活塞顶上设置一个单独的凹坑;燃油之间喷入其内;凹坑与气缸盖和活塞顶间的容积共同形成燃烧室..主要有浅盆形;深坑形;球形燃烧室..5.4对于低排放柴油喷射系统有哪些要求简单描述什么是理想的喷油规律1、各种工况下都应有较高的喷油压力2、优化喷油规律;实现每循环多次喷射3、每循环的喷油量能适应各种工况的实际需要4、各种工况有合理的喷油正时;实习柴油机的动力性;经济性和排放综合最优..初期缓慢;中期急速;后期快段5.5喷油定时柴油机的性能及污染物的排放分别有什么影响喷油定时是间接地通过滞燃期来影响发动机性能的....喷油提前角过大;则燃料在柴油机的压缩行程中燃烧的数量就多;不仅增加压缩负功;使燃油消耗率上升;功率下降;而且因滞燃期较长;压力升高率和最高燃烧温度;压力升高;使得柴油机工作粗暴;Nox排放量增加;如果喷油提前角过小;则燃烧不能在上止点附近迅速燃烧;导致后燃增加;虽然最高燃烧温度和压力降低;但燃烧消耗率和排气温度增高;发动机容易过热..所以柴油机对应每一工况都有一个最佳喷油提前角..喷油提前;滞燃期增加;Hc排放增加;过迟;较多的燃油没有足够反应时间;HC排放也增加..喷油提前;滞燃期增加;最高燃烧温度升高;NOx排放增加;过迟;降低初始放热率;燃烧室最高温度降低;NOx减少..喷油过于提前;会使得燃油在较低温度下喷入而得不到完全燃烧;烟度增加;喷油推迟;无论何工况都会增加..5.6什么是增压采用增压技术对排放有是什么影响所谓增压就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩;再送入发动机汽缸的过程1、增压后过量空气系数还要增大;燃料的雾化和混合进一步改善;缸内温度能保证燃料充分燃烧;CO排放下降2、增压后进气密度增大;过量空气系数大;可以提高燃油雾化质量;HC减小3、单纯增压会使NOx增加;采用进气中冷技术可以降低增压柴油机进气温度;有利于NOx减小..4、采用增压中冷技术可降低颗粒物排放..5.7比较柴油机EGR与汽油机EGR的异同..1、各工况要求的EGR率不同..汽油机在大负荷;起动;暖机;怠速;小负荷不采用EGR;中等负荷允许较大EGR率;柴油机在高速大负荷;高速小负荷时应适当限制EGR率;低速小负荷采用较大EGR率..2、EGR率不同;柴油机EGR率允许超过40%;汽油机最大不超过20%3、柴油机的废气再循环系统要比汽油机复杂..6.1 何为后处理技术与机内净化相比有何优缺点后处理技术:在不影响或少影响发动机其他性能的同时;在排气系统中安装各种净化装置;采用物理的和化学的方法降低排气的污染物最终向大气环境的排放..机内净化以改善发动机燃烧过程为主要内容;对降低排气污染起到了较大作用;但其效果有限;且不同程度上给汽车动力性;经济性带来负面影响..6.2三效催化剂的劣化机理..1、热失活:指催化剂由于长时间工作在850度以上的高温环境中;涂层组织发生相变;催化剂活性降低现象2、化学中毒:指一些毒性化学物质吸附在催化剂表明的活性中心不易脱落;导致尾气中的有害气体不能接近催化剂进行化学反应;使转化效率下降的现象3、机械损伤:指催化剂及其载体在受到外界激励负荷的冲击;振动作用下产生磨损甚至破碎的现象4、催化剂结焦:一种简单的物理遮盖现象6.3简述三效催化转化器的主要性能指标及影响因素主要性能指标:污染物转化效率和排气流到阻力影响因素:空燃比特性;起燃特性;空速特性;流动特性6.4催化器匹配技术1、催化器与发动机特性的匹配2、催化器与电控燃油喷射系统的匹配3、催化器与排气系统的匹配4、催化器与燃料及润滑油的匹配5、催化器与整车设计的匹配7.1 简述微粒捕集器工作中有哪些过滤机理1、扩散机理在排气气流中;微粒由于受到气体分子热运动的碰撞而作布朗运动;使微粒的运动轨迹与流体的流线不一致2、拦截机理当微粒接近过滤表面;一旦微粒与过滤表面的距离小于或等于其半径;即微粒直径大于或等于过滤微孔直径时;微粒就被拦截捕集;过滤体起了筛子的作用;这就是拦截机理3、惯性碰撞机理惯性碰撞机理一般把微粒理想化为只有质量而没有体积的质点..当气流转折时;微粒仍有足够的动量按原运动方向继续对着捕集物前进而偏离流线;使一些微粒碰撞到捕集物而被捕集分离4、综合过滤机理综合过滤机理认为在微粒的过滤过程中;扩散、拦截和惯性碰撞通常是组合在一起同时起作用的;但这三种机理并不是完全独立的..7.2简述微粒捕集器对过滤材料有什么要求要求是:高的微粒过滤效率;低的排气阻力;高的机械强度和抗振动性能;抗高温氧化性;耐热冲击性和耐腐蚀性7.3再生系统所采用的再生技术应满足哪些条件1、能在各种工况下正常工作;具有较高的捕集效率2、产生的排气背压低;对柴油机动力性和经济性等性能的影响小3、不应对环境产生二次污染4、具有良好的可靠性和耐久性5、具有较强的再生能力和较高的再生效率;再生控制操作方便6、寿命和价格应能被用户接受7.4柴油机NOx排放的机外净化技术主要有哪些主要有:吸附催化还原法;选择性非催化还原;选择性催化还原和等离子辅助催化还原7.5简述什么叫主动再生;什么叫被动再生主动再生系统是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被动再生系统利用柴油机排气自身的能量使微粒燃烧;达到再生微粒捕集器的效果7.6试分析排气背压对柴油机经济性能的影响..它实际上是通过某种节流方法控制柴油机的进气量;即进气节流或排气节流;以提高排气温度..节流提高排气温度主要通过两条途径:一是通过提高排气压差;增加泵功损失;二是排气节流降低柴油机的容积效率;使混合气中燃油浓度制动;进而提高了排气温度..由于泵功的增加以及容积效率的降低;使得柴油机动力性和经济性有很大程度下降..8.1 汽油对排放的主要影响因素有哪些1、辛烷值的影响2、汽油挥发性的影响3、汽油密度的影响4、烃类组成的影响5、硫含量的影响6、添加剂的影响8.2柴油对排放的主要影响因素有哪些1、十六烷值的影响2、黏度;密度和馏程的影响3、芳烃含量的影响4、硫含量的影响5、添加剂的影响8.3主要的代用燃料有哪些和传统燃料相比有什么特点天然气实验表明;燃用压缩天然气的CO和HC排放较汽油明显降低;甲烷的排放增加..;液化石油气具有燃烧完全、积炭少、排放污染物低等优点;醇类燃料;植物油与柴油相比;植物油热值略低;但因密度大;体积热值较接近;植物油馏分比柴油重得多;粘度和表面张力比柴油大;雾化困难;自燃点高而十六烷值低;发火性差;着火延迟期长;残碳高;燃烧室易生成沉积物..此外;植物油易生成胶状物堵塞油路..;氢气氢作为代用燃料;其燃烧产物既没有HC、CO和碳烟等污染物;也没有造成温室效应的CO2;其唯一的有害排放物是NOx;因此氢是理想的清洁燃料..这些代用燃料可降低有害气体排放..........9.1要使汽油机达到欧Ⅲ排放标准需要采用哪些措施1、对汽油车来说;可采用闭环电控燃油系统加三效催化转化器以达到欧II排放标准..2、对于要求更为严格的欧III标准;要使催化剂的起燃温度尽可能低;还应使用强制加热方式使转化器内的温度在起动时就已超过起燃温度..3、要满足欧III排放标准;二气门、非增压汽油机可采用闭环电控燃油喷射系统加紧凑耦合型三效催化转化器或前置双催化转化器或三效催化转化器辅以强制加热;对于多气门、增压汽油机则可采用闭环电控燃油喷射系统加低起燃温度的三效催化转化器或紧凑耦合型三效催化转化器..4、要满足欧III排放标准;也可采用缸内直喷稀薄燃烧汽油机—GDI发动机;该发动机包括以催化剂..下四项技术:二阶段燃烧;提前激活催化剂;反应式排气管;大量EGR;稀NOX9.2试拟定能满足欧Ⅳ排放标准的汽油机净化方案..对于欧IV排放标准;二气门和非增压汽油机难以满足该标准;一般在多气门增压汽油机上采用综合控制的发动机管理系统加紧凑耦合型三效催化转化器或前置双催化转化器或三效催化转排放..化器辅以强制加热实现;同时采用废气再循环可进一步降低NOX9.3要使柴油机达到欧Ⅲ排放标准需要采用哪些措施要达到欧III排放标准;需采用电子控制;喷油压力要高;且每循环多次喷射..9.4试拟定能满足欧Ⅳ排放标准的柴油机净化方案..采用电子控制;喷油压力要高;且每循环多次喷射..在此基础上采用微粒捕集器;进一步降低微粒;采用多级中冷废气再循环进一步降低NO;再加上先进的电控技术;可以使柴油车达到欧XIV排放标准..。
一、填空题1、汽车排放的污染物主要有_ 一氧化碳_、氮氧化合物_、_ 碳氢化合物__和__微粒____。
2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是_ 喷油定时_、 放热规律___和 负荷与转速的影响_。
3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法,对于催化剂常用__ 起燃温度 __来评价,而对于整个催化转化系统则用__ 起燃时间 _来评价。
4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即_ 扩散机理、 拦截机理_、 惯性碰撞机理_、 重力沉积机理_。
5、电控柴油喷射系统已发展了三代,第一代是 位置控制_ 系统,第二代是_ 时间控制__系统,第三代是 电控高压共轨 系统。
6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是_ 废气再循环技术_。
7、常用排放污染物取样系统有 直接取样系统___、_稀释取样系统_和_定容取样系统_。
8、汽油发动机中未燃HC 的生成主要来源于_ 燃烧室未燃燃料、 窜入曲轴箱的未燃燃料和 燃油系统蒸发的燃油蒸汽_ 三种途径。
9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比,最大区别是_ 汽油喷射的位置_。
10、EGR 率是指 ×100%+返回废气量进气量返回废气量11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上,其过量空气系数(Φa) “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄,宽度只有_ 0.01~0.02__。
12、生成氮氧化物的三个要素是_ 混合气浓度_、 温度_和 氧浓度_。
13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有 化学催化的方法_。
14、排气成分分析中,CO 和CO2用_ 不分光红外线气体分析仪_测量,NO 用_ 化学发光分析仪_测量,HC 用 _ 氢火焰离子型分析仪_测量,氧多用 顺磁分析仪_测量。
15、烟度的测量方法主要有两类: 滤纸法__和 消光度法__。
16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题,其中最主要的代用燃料是 天然气__、液化石油气_、醇类燃料__和 植物油__。
一、填空题1、汽车排放的污染物主要有_ 一氧化碳_、氮氧化合物_、_ 碳氢化合物__和__微粒____。
2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是_ 喷油定时_、 放热规律___和 负荷与转速的影响_。
3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法,对于催化剂常用__ 起燃温度 __来评价,而对于整个催化转化系统则用__ 起燃时间 _来评价。
4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即_ 扩散机理、 拦截机理_、 惯性碰撞机理_、 重力沉积机理_。
5、电控柴油喷射系统已发展了三代,第一代是 位置控制_ 系统,第二代是_ 时间控制__系统,第三代是 电控高压共轨 系统。
6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是_ 废气再循环技术_。
7、常用排放污染物取样系统有 直接取样系统___、_稀释取样系统_和_定容取样系统_。
8、汽油发动机中未燃HC 的生成主要来源于_ 燃烧室未燃燃料、 窜入曲轴箱的未燃燃料和 燃油系统蒸发的燃油蒸汽_ 三种途径。
9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比,最大区别是_ 汽油喷射的位置_。
10、EGR 率是指 ×100%+返回废气量进气量返回废气量11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上,其过量空气系数(Φa) “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄,宽度只有_ ~。
12、生成氮氧化物的三个要素是_ 混合气浓度_、 温度_和 氧浓度_。
13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有 化学催化的方法_。
14、排气成分分析中,CO 和CO2用_ 不分光红外线气体分析仪_测量,NO X 用_ 化学发光分析仪_测量,HC 用 _ 氢火焰离子型分析仪_测量,氧多用 顺磁分析仪_测量。
15、烟度的测量方法主要有两类: 滤纸法__和 消光度法__。
16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题,其中最主要的代用燃料是 天然气__、液化石油气_、醇类燃料__和 植物油__。
17.汽车排放污染主要来源于 发动机排出的废气 。
18.柴油机的主要排放污染物是 微粒_ 、 氮氧化物 和 碳氢化合物 _。
19.发动机排出的NO X 量主要与 负荷、转速_有关。
20开环控制EGR 系统主要由__EGR 阀__和___EGR 电磁阀__等组成。
21.在开环控制EGR 系统中,发动机工作时,ECU 给EGR 电磁阀通电停止废气再循环的工况有:高速大负荷_、高速小负荷 _、 部分负荷__。
22.随发动机转速和负荷减小,EGR 阀开度将_增大__。
23.三元催化转换器的功能是_ 将发动机排出的废气中的有害气体转变为无害气体,有效地降低废气中的一氧化碳、碳氢化合物及氮氧化物的含量___。
24.给发动机控制模块反馈信号的传感器主要有_ 进气压力传感器__ 、转速传感器___。
27.废气再循环的主要目的是_ 控制氮氧化合物的排放__。
28.减少氮氧化合物的最好方法就是_ 降低进气温度_。
29.废气在循环会使混合气的着火性能和发动机输出功率 _降低_。
30.目前所用的二次空气供给方法有__空气泵系统__ 、__脉冲空气系统__两种。
31.汽油机的主要排放污染物是 CO 、NO、HC 。
X系统主要有机械式 EGR系统和电控式 EGR系统。
33.二次空气供给系统在一定情况下,将额外的空气送入排气管,以降低CO和HC的排放量。
34.装有氧传感器和三元催化转换装置的汽车,禁止使用含铅汽油。
35.发动机工作进行废气再循环时,废气再循环量的多少可用 EGR率来表示。
是控制中的氧气与氮气在高温、富氧条件下形成的。
37.三元催化转换器正常起作用是以减少_ HC、CO 、NO__的排放。
X38.催化转换器是安装在排气支管___和__消声器___之间。
39.减少NO最好的方法是_ 废气再循环技术__。
X二、判断题量越多。
(X )1.气缸内的温度越高,排出的NOX2.催化转换器发生破裂、失效时也会造成发动机动力性下降。
(X)3.燃烧的温度越低,氮氧化合物排出的就越多。
( X )系统会对发动机的性能造成一定的影响。
(√)5.怠速时,CO的排放量最多,NOx最少。
(X )6.加速时,HC排放量最少,NOx增加最显着( X )。
7.曲轴箱窜气的主要成份是HC和CO。
(√)8.废气再循环的作用是减少HC、CO和NOx的排放量。
( X )9.发动机温度过高不会损坏三元催化转换器。
( X )10.空燃比反馈控制在各种电控发动机上都使用。
(√)11、汽油机的稀燃技术虽能提高指示热效率但会引起氮氧化物排放的增加。
( X )12、炭烟排放是汽油机的主要问题。
( X )13、汽油机的怠速转速越低将导致CO和HC排放越高。
(√)14、喷油提前角过大将导致柴油机工作粗暴,且氮氧化物增加。
(√)15、适当减小点火提前角可降低汽油机氮氧化物的排放。
(√)16、柴油机在采用增压技术时,当低增压时应采用定压增压系统,高增压时则宜采用脉冲涡轮增压系统。
( X )17、催化剂化学中毒主要有铅中毒、硫中毒和磷中毒。
(√)18、利用喷油规律,为提高柴油机的循环热效率,应增大其喷油持续角( X )19、采用缸内直接喷射能降低氮氧化物的排放。
( X )20、高速小负荷和低速大负荷时,柴油机单位油耗的微粒排放量均较大。
( X )21、采用废气再循环能有效降低汽油发动机的NOx排放,因此EGR率越大越好。
( X )22、提高怠速转速对于改善怠速排放是有利的。
(√)23、对柴油机喷油规律进行改进主要目的是降低NOx的排放。
(X )24、将喷油延迟,颗粒的排放量在各种工况下都会增加。
(√)25、汽油机采用增压技术将受到压缩比的限制(√)26、车用催化剂的催化反应属于多相催化过程。
(√)27、点火延迟会使HC排放上升。
(√)28、喷油定时的延迟是减少氮氧化物排放浓度的有效措施。
(X )29、考虑到十六烷值对发动机燃烧的影响,当其值较高时可推迟喷油以降低氮氧化物的影响。
(√)包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化雾。
(√)是燃烧过程中形成的多种氮氧化物,是由于混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。
(√ )32.只有当混合气的空燃比保持稳定时,三元催化转换器的转换效率才能得到精确控制。
( X )三、名词解释1、EGR 率:废气混入的多少用EGR 率表示,其定义为:EGR 率:×100%+返回废气量进气量返回废气量2、后处理净化:将净化装置串接在发动机的排气系统中,在废气排入大气前。
利用净化装置在排气系统中对其进行处理,以减少排入大气的有害成分。
3、废气涡轮增压:利用汽油机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机,在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。
4、微粒捕集器再生:除去微粒捕集器内沉积的微粒恢复微粒捕集器性能的过程。
5、缸内直喷:将喷油器安装在燃烧室内,汽油直接喷入燃烧室,空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃做功。
6、分层燃烧:要合理地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,而在燃烧室内的大部分区域具有很稀的混合气,这样可确保正常点火和燃烧,同时也扩展了稀燃失火极限,并可提高经济性,减少排放。
7、 三元催化转化效率:()()()()100%i i i i o i i c c c η-=⨯—排气污染物在催化器中的转化效率 —排气污染物 在催化器进口处的浓度或体积分数 —排气污染物 在催化器出口处的浓度或体积分数 9、机内净化:从有害排放物的生成机理及影响因素出发,以改进汽油机燃烧过程为核心,达到减少和抑制污染物生成的各种技术。
10、二次空气法:它通过向废气中吹进额外的空气,增加其氧气的含量。
这样可以使废气中未燃烧的有害物质CO 和碳氢化合物在高温下再次燃烧。
11、被动再生系统:利用柴油机排气自身的能量使微粒燃烧,达到再生捕集器的效果。
四、简答题(第5题12分,其余每题8分,共44分)()i ηi i ()i i c i ()i oc1、简述增压技术对柴油机排放的影响。
P87的排答:①、增压使CO排放进一步降低;②、增压使HC的排放减小;③、增压使NOX的排放减少。
放增加;④、增压使微粒的排放减少;⑤、增压使CO22、试对柴油机EGR与汽油机EGR 进行比较。
P85答:①、各工况要求的最大EGR率不同;②、EGR率不同;③、柴油机进气管与排气管之间的压差较小,所以柴油机的废气再循环系统要比汽油及复杂。
3、汽油机在起动阶段出现较大的初始排放量的主要原因。
P31答:在常温启动时汽油机的转速,进气系统和气缸温度较低,空气流动速度也低,汽油很难完全蒸发,较多的汽油沉积在进气系统和汽缸壁面上,形成油膜,导致汽油雾化差,混合气质量欠佳,燃油壁流现象严重,各缸混合气分配不均匀。
在低温下,汽油的饱和蒸气压力下降,难以形成在着火界限可燃的混合气,为了顺利启动,必须向汽油机提供很浓的混合气,浓混合气,低的压缩温度和壁面温度等,都使得燃烧不完全,CO和HC的排放浓度增加。
另一方面,启动时混合气的过浓及气体温度低,氧气缺乏使得NOx排放浓度低,但呈上升趋势,这可能是由于机体温度升高的造成的。
汽油机在热启动时由于其较常温启动时进气量少,混合气浓,CO排放的峰值高,HC排放低,同时热启动时发动机缸盖内混合气温度高于常温启动,NOx的排放在以后的时间都高于常温启动。
4、试述柴油机电控高压共轨系统的组成及其基本特点。
P81答:组成:主要由电控单元(ECU)、高压油泵、共轨管和高压油管、电控喷油器以及各种传感器和执行器等组成。
基本特点:①共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。
和微粒排放②可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120~200MPa),可将NOX同时控制在较小的数值范围内。
③柔性控制喷油速率,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机NOX,又能保证优良的动力性和经济性。
④由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀性得到改善,从而减轻柴油机的粗暴并降低排放。
5、简述汽油机HC的生成机理。
P11答:①、火焰在壁面淬冷;②、润滑油膜对燃油蒸汽的吸附与解吸;③、狭隙效应;④、燃烧室内沉积物的影响;⑤、体积淬熄;⑥、碳氢化合物的后期氧化6、汽油机机内净化的主要措施有哪些?P34答: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;⑤、采用废气再循环技术;⑥、采用增压技术;⑦、采用可变气门正时技术。