现代汽车技术排放

加利福尼亚州排放法规
• 由加利福尼亚空气资源局(CARBCaliforda Air Resource Board )颁布 的
• 将轻型车分为过渡低排放车(TLEV)、低 排放车(LEV)、超低排放车(ULEV)和零排 放车(ZEV)
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现代汽车技术排放
加州汽油轻型车排放法规（1997年实施）
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美国排放法规
• 美国是世界上最早执行排放法规的国家, 同时也是排放法规最严格、控制排放指 标种类最多和法规更替频繁的国家。
• 美国排放法规可分为联邦排放法规和加 利福尼亚州排放法规。美国联邦排放法 规落后加利福尼亚州排放法规l-2年。
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欧洲排放法规
• 联合国欧洲经济委员会于1960年颁布实 施第一项ECE法规，到今天法规总数已 达到99项，其体系内容已相当全面，内 容主要涉及安全、环保和节能三大领域, 具体到排放法规是7项；欧洲的汽车排放 法规一直较美国和日本宽松。
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日本排放法规
• 1970年要求新车安装曲轴箱通风装置
• 1973年后采用10工况试验法,对污染物限制扩 大到HC和NOx
• 火花塞汽油机的燃烧过程是断续的 • 作功冲程的燃烧时间非常短 • 混合比不断变化 • 进气温度和燃烧室的温度不一致 • 发动机设计和制造的简单化妨碍达到理
想工况
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现代汽车技术排放
尾气成分（无害）
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尾气成分（有害）
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有害气体通过以下三条途径释放
• 燃烧废气：约99%的CO、99%的NOx、60% 的HC是通过排气管排放
• 曲轴箱窜气 ：约1%的CO、1%的NOx、20% 的HC是通过曲轴箱窜气
• 燃料蒸发：约20%的HC是通过这种形式被 释放。
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汽车排放
理想的燃烧过程： • 进气（HC、O2、N2） • 排气（H2O、CO2、N2） • HC＋O2＝H2O＋CO2 N2＝N2 • 在理想的燃烧过程中，没有产生任何有
害气体。
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实际燃烧过程的排放
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影响非正常燃烧的因素
• 欧洲过去无I/M制度,1992年8月欧共体才实施 此制度,试验采用单怠速法,目前正在为制订新 的I/M计划进行前期准备,计划用两年半时间进 行各种简便规程的验证比较。欧洲对汽车排放 污染物没有实施故障车返回制度。
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欧Ⅱ标准
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• Powertrain • 轻量化 • 电动化
节能
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安全性
• 主动安全性（预防事故发生） • 被动安全性（减少事故伤害/损失）
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探测技术
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舒适性
• 驾驶舒适性（自动驾驶、自动换档） • 乘坐舒适性（悬架、NVH、人机工程）
•1) Common Position of the EU Council of Ministers of Environmental Affairs, 21.12.1998 2) Equivalent Value refering to the ECE R49 -13-Mode-Test ·3) Test Cycle not defined yet
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加州柴油机汽车的低排放标准 单 位:g/mile
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联邦排放法规
• 联邦排放法规是联邦环境保护署 (EPAEnvironmental Protection Agengy) 颁布的 排放法规。
• 在美国,联邦排放法规各州是自愿实施的。对 于新开发的车型排放性能以认证方式进行控制, 美国实行自愿认证制度,即认证试验和日常监 督试验原则上由汽车厂自己进行。对于在用车 则用I/M(Inspection and Maintenance)检测 制度。
• 是汽缸内燃烧气体(CO2、CO、NOx、 HC、H2O等)的一部分 ；
• 主要成分是HC。
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燃料蒸发
• 随着外界温度的降低，油箱内部的汽油 蒸气凝结，因此产生部分真空，从油箱 盖吸入空气；
• 随着外界温度的上升，空气与油箱内蒸 发的汽油蒸气(HC)一起排出 。
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• ２００３年中国占到世界石油需求增长 总量的４１％，约每天６０万桶。同时 进口增长３２％，达到每天２６０万桶。
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石油
• 中国目前石油最终可采储量较低，人均 占有量只有10吨，居世界第41位，仅相 当于世界平均水平的11%
• 预测，到2010年，中国的石油需求量为 3.5亿吨，而原油产量为2亿吨，原油缺 口将达到1.5亿吨，中国对进口石油的依 存度将提高到40%。
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汽车排放
• 自从美国 60 年代《洁净空气法案》颁 布以来,全世界开始了控制汽车排放的历 程,经过几十年的努力,目前已经形成了 以美国、欧洲和日本为代表的三大汽车 排放法规体系。世界上许多国家都不同 程度的采用这些法规,我国的排放法规体 系就是在全面等效采用欧洲ECE技术内容 和部分采用EEC的基础上形成的。
• 显示外部环境温度、 雾灯、 EPS和ASR/ABS系统、 驾驶员和前排乘客的侧向安全气囊、 前车门电动玻 璃窗、 左/右侧独立控制的自动空调系统、前部和后 部处的头部安全气囊、遥控中央门锁系统、主动车门 反射镜
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网络化
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二氧化碳与汽车
• 1999年，德国公路上行驶的各种汽车排 放的二氧化碳达8．59亿吨。按照京都议 定书规定，最晚至2012年，欧洲的二氧 化碳排放量须比1990年降低8％。
• 要求德国的排放量降低21％。欧盟委员 会提出的要求是，至2020年，世界二氧 化碳的排放量应减少20％至40％，长远 计划为70％。
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二氧化碳与汽车
• 欧洲、日本和韩国的汽车制造商都承诺 降低二氧化碳的排放，实现2008年平均 排放水平达到140克/公里，2012年达到 120克/公里的水平。
• 根据欧洲汽车制造商协会（ACEA)的数 据，2002年的新车二氧化碳的排放水平 是165克/公里，2001年是164克/公里。
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京都议定书
• 在2008年至2012年期间，发达国家的温 室气体排放量要在1990年的基础上平均 削减5.2%，其中美国削减7%，欧盟8%， 日本6%
• 作为世界最大的燃煤国和汽车保有国， 美国的二氧化碳排放量占世界排放总量 的四分之一，美国二氧化碳的排放已经 成为影响全球气候变化的重要因素。
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现代汽车技术排放
京都议定书
• 国际能源机构公布的数据表示，中国现 在的二氧化碳排放量占世界总排放量的1 ／7，成为仅次于美国的世界第二大二氧 化碳排放国。
• 2002年，中国国内生产总值自1990年以 来增长了204％；二氧化碳排放量为 33.07亿吨，与1990年相比增长了44.5％
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欧Ⅲ标准
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欧Ⅳ标准
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欧洲排放标准（重型车）
限值
EURO III
PM
0,16
(g/kWh)
NOx
5,0
(g/kWh)
噪声
80
(dB(A))
CO2 (kg/km)
0,9
能耗
336
(kWh/100 km)
EURO IV (EURO 4/1)
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现代汽车技术Leabharlann Baidu放
车辆新技术发展趋势
• 电子化 • 网络化 • 新能源
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电子化
• 42V电源 • 自动驾驶 • 机电一体化 • 传感器技术
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电子技术在高档轿车上的应用
• 多种天线、后部安全带预紧、后部安全带作用力限制、 后车门的侧安全气囊、后座头部自动调节功能、窗侧 气囊、无钥匙启动、外侧后视镜自动转动、记忆座椅、 带记忆功能的车顶天窗、扇形转速表、动态自动驾驶 系统(DynAPS) 、命令/语音识别、灯光传感器、多功 能传感器、带离子流动测量的点火模式、带两级气体 发生器的安全气囊、数据总线、音响系统、自动空调、 Tiptronic换档机构、根据辅助输入可调节的转向盘、 发光二极管制动灯
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2020/11/23
现代汽车技术排放
现代汽车技术的发展方向
•环保、节能 •安全 •舒适
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环保/节能
• 政府法规 • 能源危机 • 温室效应
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石油
• 截至2003年底，全球已探明石油储量为 11500亿桶，按照目前的开采速度可供开 采41年。
0,03
EURO V (EURO 4/2)
0,03
EEV 0,02
3,5
2,0
2,0
78
?
?
?
?
?
?
?
?
零排放 0,0 0,0 ? 0,0 ?
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欧洲重型车排放标准
•限值 g/kWh
•Euro 0, since 1.10.1990, ECE-R 49
•Euro 1, since 1.10.1993, ECE-R 49
•Euro 2, since 1.10.1996, ECE-R 49 •Euro 3, since 1.10.2000, ESC & ETC 2) •Euro 4, since 1.10.2005, ESC & ETC 1) 2)3) •Euro 5, since 1.10.2008, ESC & ETC 1)2)3)
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现代汽车技术排放
美国联邦政府制订的车辆排放 控制标准
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现代汽车技术排放
货车及大客车用柴油机排放标 准 (2004 年后 )
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货车及大客车用柴油机排放标准
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现代汽车技术排放
欧洲排放法规
• 1958年3月20日在西德、法国、意大利、 荷兰等国的首倡下，联合国欧洲经济委 员会（ECE）在日内瓦制订了一份多边 框家协定书《关于采用统一条件批准机 动车辆装配和不见且相互承认此批准的 协定书》（简称《1958协定书》）。
尾气成分（无害）
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尾气成分（有害）
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尾气成分（有害）
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尾气成分（有害）
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现代汽车技术排放
尾气成分（有害）
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尾气成分（有害）
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现代汽车技术排放
现代汽车技术排放
燃烧废气
• 怠速运转时，CO的排放量最大，NOx最 小；
• 行驶时，NOx排放量最大，HC最小， • 加速时，各种有害气体的排放量都增加，
NOx的增加特别显著； • 减速时，NOx再次成为最小，而HC却显
著增加。
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曲轴箱窜气
• 发动机从压缩到作功行程时，从活塞、 汽缸的间隙中窜出的气体；
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•Safety-relevant Systems
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•Driver´s Workplace •Vehicle Body Systems
•Information System
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新能源
• 燃料电池 • 可再生的生物能源 • CNG • LPG • 甲醇 • 太阳能
欧洲排放法规的实施进程
• 1975年前规定只限制CO和HC排放量 • 1976年起,增加了对NOx的限值 • 1982年～1985年对HC和NOx合并限值 • 1986年起采用无铅汽油
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现代汽车技术排放
欧洲排放法规
• 欧共体国家实行型式认证,为了简化认证工作, 欧洲按车型进行分类,也需对汽车厂进行质量 保证体系认证。欧洲许多国家对新车认证试验 和产品车生产一致性试验都由认证权威部门委 托试验机构进行。