汽车尾气检测系统的设计
汽车尾气排放与检测设计
本科毕业设计(论文)开题报告题目电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析指导教师院(系、部)专业班级学号姓名日期教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状二、研究方案及预期结果三、研究进度四、主要参考文献五、指导教师意见摘要随着我国经济的持续发展和汽车保有量的不断提升,由此而带来的环境污染问题也越来越严重。
为应对越来越严格的排放标准,尾气检测装置得到广泛的应用。
首先,三元催化装置减少了各种化学污染物尤其是氮氧化合物的排放,为使这个装置达到更合适的工作状态,必须使空燃比尽可能的保持在14.7水平;其次,通过在排气管中安装氧传感器,将尾气的氧含量信号反馈给ECU,它会在采集到如发动机转速、进气管压力等数据的基础上,调整喷油的脉宽,改变喷油量,以达到最佳的空燃比。
419QE发动机是我国较早的发动机型,仍然采用较为传统的化油器式供油系统,本文以此款发动机的数据作为设计电控系统的依据。
本文分析了汽车尾气排放物的种类及其生成机理以及它所产生的影响,阐述了国内外日益严格的排放法规,进一步说明电控汽油喷射的必要性和电子控制在解决尾气排放问题中所起的作用。
本文选择了待改进的发动机类型并取得了一些参数,也选择了各种传感器的类型和参数,还着重设计了由传感器(转速、进气门压力、氧传感器)到中央处理器再到执行器(喷油器)的整个电控电路。
本文还通过一些参数值确定并优化map图,为ECU控制喷油器和火花塞的工作提供了可靠的基础。
选择单片机的类型并设计软件,实现预定的功能。
关键词:汽油发动机,尾气检测,单片机,控制ABSTRACTWith China's sustained economic development and car ownership is on the rise, thus environmental pollution problems is becoming more and more serious. In response to increasingly stringent emission standards, exhaust gas detection devices are widely used. First, the three-way catalytic device have done a lot to reduce a variety of chemical pollutants, especially nitrogen oxides emissions.And in order to make the device more work in a more suitable station, air-fuel ratio must remain at 14.7 level as possible; second, through the oxygen sensor installed in the exhaust pipe and the signal on oxygen content in the exhaust gas backed to the ECU, it would be collected, such as engine speed, intake manifold pressure based on the data, and then adjuste the fuel injection pulse width, change the fuel injection quantity to achieve the best possible air fuel ratio.419QE engine is the engine of our earlier model, still using more traditional carburetor-type fuel injection system, this paper use the engine data as the basis for design of electrical control system.This paper analyzes the types of vehicle exhaust emissions and the formation mechanism and its impact,and introduce the increasingly stringent emissions regulations at home and abroad,and further shows the need for electronic control fuel injection and electronic control to solve the problem in the role of reducing emissions .This paper choose the type of engine to be improved and make a number of parameters, and also choose a variety of sensors and their parameters, and focuses on the design of the electronic control circuit from the sensors (speed, intake valve pressure, oxygen sensor) to the CPU and then to the actuator ( injector) .The article also identifies and optimizes Map diagram through a number of parameters,it provide a reliable basis for the ECU to control the fuel injectors and Ⅱintended function.Key Words:Gasoline engine, exhaust gas detection, microcontroller, control1 绪言1.1 本课题的研究背景随着汽车工业的不断发展,汽车产量和保有量与日俱增,汽车排放对大气污染也日益严重,人类生活环境受到严重威胁。
基于大数据的机动车环境污染检测系统的研究与应用
引言当前,我国针对机动车的排放标准设定了相应的规章制度,且在日常行车环境中也使用“限号”的方法对机动车排放进行有效的管控。
但是,依然无法从根本上解决机动车对环境污染造成的问题。
针对这一情况,我们有必要对这一赖以生存的环境进行关注,且需要开展关于机动车造成的环境污染的相关治理工作。
在此,可以通过制定相关法规条例、明确机动车排放标准等方法对其进行管理工作的落实。
另外,当前我国对于机动车燃料也进行了优化与升级,从以往的传统汽油升级为了今天的乙醇汽油。
而且部分机动车生产厂家对于机动车的动力供应方式也做出了调整,通过“混动”以及“电动”的方法逐渐代替“燃油”的机动模式[1]。
1系统概况研究在对机动车的排气管进行尾气检测的过程中,使用了1.6L 的电控燃油发动机对其进行机动车内部动力输送系统总成气体、温度和压力的检测与研究。
通过检测发现,机动车在处于低转速的过程中,其尾气排放的气体压力相对较低,但是随着机动车的转速不断上升以及机动车的动力不断提升的过程中,机动车对燃料的需求量会不断加大,同时尾气排放的压力也会不断提升。
这一研究结果表明,当前机动车的尾气检测系统主要是对机动车的尾气排放浓度进行检测与分析,然后通过传感设备对其气体进行检测,随后将之转化为电信号,通过反演气体的光吸收曲线对其进行机动车环境污染字数的计算与确定。
最终,在得出机动车尾气排放当量之后,根据其排放浓度和排放量进行环境污染等级的评定。
在研究工作的开展过程中,将针对当前我国机动车环境污染检测系统进行架构与设计,以此突出机动车尾气排放的检测标准,并且会结合有关部门给予的政策支持与帮助,对其进行相应的规划和设计,能够使机动车的排放控制工作得到有效的管理与开展,且能够提升车辆自主检测的效能,实现对超标排放的严格管理和控制。
通过这一系统的架构与设计,需要机动车车主定期按照相关规定对个人的机动车进行尾气排放标准的检测,并且要对检测数据负责,然后通过系统模块上报到综合管理单位,由单位工作人员对其进行详细的界定,进而分析该机动车是否还具备“上路”的条件。
机动车尾气遥感监测解决方案(宣传册)
机动车尾气遥感监测解决方案智慧环保 大气污染防治科学治霾 精准治污近年来,我国多地区大气污染问题引起了政府和社会的空前关注,为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等法律法规,改善环境质量,完善环境技术管理体系,促进机动车污染防治技术进步,2017年12月环境保护部组织修订了《机动车污染防治技术政策》。
通过遥感监测技术对道路行驶机动车排放状况进行实时监测,采取“环保取证+公安处罚”的部门联合执法机制,加强移动污染源监管。
针对城市道路机动车保有量迅速增加、尾气污染日益凸显、管控压力不断加大的现状,结合城市高排放车辆筛选与整治、黄标车淘汰等工作要求,融合尾气遥感监测、重型柴油车黑烟视频抓拍以及道路环境空气质量实时监测等多种技术手段,为城市机动车污染监管体系的建立和完善,提供实用高效的监测技术保障和充足有效的监测数据支撑。
监测效率显著提升超标车辆重点管控实现尾气污染在线监测审查污染排放控制效果大数据挖掘污染贡献率长期连续监测分析规律系统概述建设目标智慧环保机动车尾气遥感监测解决方案机动车尾气遥感监测解决方案总体框架平台层道路空气质量实时监控机动车污染物实时监测黑烟车辆智能识别车流量规律统计分析传输层感知层系统分类三种机动车遥感监测系统方案三种机动车遥感监测系统方式固定垂直式机动车尾气遥感监测系统01本系统将遥感监测设备安装于每一条车道上方,可同时监测到每一辆车的排放数据。
系统采用先进的光谱吸收技术监测机动车尾气中的二氧化碳(CO)、一氧化2碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NO)、不透光烟度等参数。
X全新的反射技术实现立体机动车尾气的光谱监测,测量光源呈扇形向下投射,通过铺设于路面的反射装置反射到探测器。
该种监测系统可满足多车道同时监测,互不干扰。
固定垂直式机动车尾气综合监测系统,主要由机动车尾气遥测子系统、黑烟车自动抓拍子系统、微型空气质量监测子系统、网络传输子系统、系统中心平台以及其他辅助设备组成。
基于汽车尾气检测系统的Protel设计
aot teit rt mpie M34,gssno Y 19 ad MQ 10 dps h ne a d a l rL 2 g e i f a esrMQ 一0 n R 03,adra-m nl n elie aao t g
c l u ae c i ac lt hp AD5 8. 3 Ke r y wo ds:Pr tl s n o ;a lf r a x a t o e ; e s r mp ii ;c re h us e
摘
要 :运 用 Po l 术 ,采 用集成运 算放 大 器 L 3 4 rt 技 e M 2 ,MQ 一19型 和 M R 0 3型 气敏 元 件 , Y 0 Q 10
实时模 拟计 算芯 片 A 58对汽 车尾 气检测 电路进 行设计 。 D3
关键词:Po l 传感器 ;运算放大器 ;汽车尾气 re; t
说 明只要输入电压保持不变 , 流过 R 的 电流
就保持 不 变 达 到 恒 流 的 目的。 ,的 电流 恒 定 , R 这样 就保证 了流过 电阻 R 传 感 器等 效 电阻 )上 的 电流 (
电源 变压器 的作 用 是 将 电 网 2 0 的交 流 电压 2V
变换成 整 流滤 波 电路 所 需要 的交 流 电压 。 压器 变
其 中,o=V V 1 。=v ( 9= 电压跟随) = ( , 虚
短 ) R1=R , 2=R 5=R ,V R 6 / 1=( 一 ) R ,1 1 / 2 V
=
2 =2 3 ( 一 ) R V, / 5= ( 一 ) R , = /
=V 一V 所 以 1 o = 。
2" 1 3一T , 8=2 一V , o又
即: ,= v/ 7 , 。 R
一种汽车尾气处理装置的设计
科学技术创新2020.05一种汽车尾气处理装置的设计李娜张培明(潍坊科技学院,山东寿光262700)1概述在现代社会,汽车已经成为了必不可少的交通工具,而随着人们生活水平的不断提高,家用车辆也越来越多。
大量的汽车在给社会和人们带来极大的方便的同时也产生了汽车尾气污染等环境问题,这些汽车所排放的大量尾气对环境造成了严重的污染,也给人们的身体健康带来了严重危害,所以对这些气体中的有害成分进行收集、检测、处理是很有必要的。
然而现有的汽车,只能对尾气进行简单的处理,大部分的污染气体会直接排放到大气中,这样严重污染了大气环境,严重影响了人们的生产和生活,降低了人们的生活质量。
因此,设计一种简便易操作,尾气吸收效率高的汽车尾气处理装置是具有很重要的应用价值和实用意义的。
2技术背景目前大多数汽车尾气虽然经过处理,但仍然没有达到排放要求,直接排放到空气中,汽车尾气包含HC ,CO ,NOx,CO 2,固体微粒,硫化物等,造成了严重的大气污染,人们的身体健康的生活质量也受到了极大影响。
而现有技术中对汽车尾气的处理大多仅通过活性炭吸附或者加注Ca (OH)2、NaOH 的来处理尾气中的二氧化碳和固体微粒,此类处理方式对于成分复杂的汽车尾气并不能完全彻底的处理;除此之外,现有的汽车尾气处理装置和技术较少,并且大多数较为复杂,操作难度较高,只能对尾气进行简单的处理,大部分的有害污染气体会直接排放到大气中,对大气环境造成了严重的污染,严重影响了人们的生活,降低了人们的生活质量的同时,有悖于“绿色发展”的理念,不利于我们建设成为富强民主文明和谐的社会主义现代化国家。
故设计一种能有效吸附和吸收有害气体的汽车尾气处理装置可以有效减少大气中汽车尾气排放的有害物质,减轻空气污染,提高人们的生活质量。
3设计过程3.1设计内容本设计的目的是弥补现有技术的不足,提供了一种新的汽车尾气处理装置。
为了达到上述目的,所述汽车尾气处理装置包括:包括除尘箱、过滤箱和消音箱,其特征在于:除尘箱的内部从上到下依次设有过滤板和吸尘板,除尘箱的一侧且位于过滤板与吸尘板之间连通有进气管;过滤板的顶部固定设有密封垫,过滤板的一侧固定安装有拉环,且其内壁上固定设有固定块,固定块上穿插设有连接杆,且连接杆靠近固定块的一端贯穿过滤板并延伸至过滤板的内部,连接杆的一端且位于过滤板的内部固定安装有限位块,连接杆的另一端固定设有支撑块;支撑块远离连接杆的一端固定安装有活性炭板,固定块与支撑块之间安装有固定弹簧,且固定弹簧环绕设置在连接杆上,除尘箱的底部连通有换水管,且换水管上安装有电子阀门;除尘箱的顶部连通有第一连接管,第一连接管远离除尘箱的一端安装有除水装置,除水装置远离第一连接管的一端通过第二连接管与过滤箱连通,过滤箱的内部从上到下依次设有粗过滤层、精过滤层和活性炭层,过滤箱的一侧且位于活性炭层的下方连通有出气管,出气管远离过滤箱的一端贯穿消音箱并延伸至消音箱的内部;消音箱的内壁底部固定设有支撑杆,所述支撑杆的顶部固定安装有消音板;消音板的一端与延伸至消音箱内部的出气管一端连通,消音板的另一端连通有排气管,且排气管远离消音板的一端贯穿消音箱并延伸至消音箱的外部;过滤箱的一侧固定设有控制器,所述控制器与电子阀门电性连接。
汽车尾气排放的智能监测系统和控制技术
汽车尾气排放的智能监测系统和控制技术摘要:在社会经济的推动下,人们的生活水平得到了提高,私家车的数量也在不断增加,随之而来的就是环境污染。
目前,人们逐渐意识到环境保护的重要性,更加重视环境污染控制。
为了改善空气污染状况,有必要加快我国汽车尾气排放控制技术的升级。
本文将从汽车尾气排放的危害以及相关的解决技术等方面进行分析论述。
关键词:汽车尾气;排放监控;控制技术;举措随着汽车生产数量的迅速增加,汽车尾气对生态环境的污染更加严重,极大地影响了我国的城市建设发展。
环境污染违背了我国的可持续发展战略,我国目前的汽车尾气排放形式已经非常严峻。
人们也需要在汽车给人们带来便利的同时平衡发展交通便利和环境保护。
一、汽车尾气排放物的形成原因对于以化石燃料作为动力的汽车来说,作为动力源的化石燃料燃烧必然会产生有害污染物。
举例来说:未完全燃烧的化石燃料会以碳氢化合物的形式排出;由于化石燃料燃烧温度高,空气中氮在高温下的氧化反应会产生有害氮氧化合物;发动机运行时无法避免的空燃比偏差引起的含碳化合物不完全燃烧会产生一氧化碳,等等。
此外,发动机结构上的一些瑕疵也可能导致额外的排放污染物生成,如燃烧室漏气导致的氮氧化合物升高,气缸壁与活塞间隙导致机油窜入燃烧室燃烧,引起排放颗粒物升高等等。
二、汽车尾气排放污染物检测技术研究目前汽车尾气排放检测方式主要有以下几种:首先是在试验室底盘测功机上进行的整车台架排放污染物测试,这是传统的尾气测试方法,也是目前汽车尾气检测中最常使用的方法。
通过对固定工况下行驶车辆的尾气进行收集和检测,有效地确定构成尾气的各项污染物数量和占比。
需要指出,由于车辆在道路上实际驾驶的条件比试验室复杂很多,因此运用这种检测方法得到的结果与实际驾驶时的情况会有一定偏差。
其次是遥感检测方法,这种方法主要是利用气体对不同光谱的吸收情况不同,检测废气中不同成分的比例,由于其检测速度快且有效检测距离相对较长、可用于道路场景,相关部门已考虑将其作为道路行驶中车辆尾气检测的方式。
基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计
案 。分析 了基 于无 线传 感 器 网络 的汽 车尾 气监测 系统 汇聚 节点 的设 计 需求 ,进 而介绍 了其 系统构 成 ,最后详 细说 明 了汇聚
节 点 的硬 件 设 计 与 实现 。
关 键 词 : 线 传 感 器 网 络 ; 汽 车 尾 气 监 测 ; 汇 聚 节 点 ; 硬 件 ; A M7 无 R
摘 要 : 汽车尾 气是 环 境 污染 的重要 来源之 一 , 述 了一种 使 用无 线传 感 器 网络 对汽 车尾 气 实时在线 监测 的方 法 。为 实现 描
系 统 中 汇 聚 节 点 需 要 处 理 大 量 数 据 ,通 信 方 式 多 样 的 功 能 ,提 出 了一 种 以 A M7处 理 器 作 为 汇 聚 节 点 控 制 器 的 硬 件 设 计 方 R
Ab t a t No d y , v h ce ’ o g s sa eb c mi g t ema nr a o r i o lto n u b n I r e ee t d a ay et e sr c : wa a s e i ls - f a e r e o n i e s n f r l i n o r a . n o d r o d tc l z h o a p u t n a n h o - a e n l e af n t nb s d o r l s e s r ewo k e c i e . S n o ei i y tm e n s o c a a t r , lt f f g s so — n . c i a e n wi e ss n o t r si d s r d i u o e n S b ik n d t ss se d ma d h r ce s o so nh w t
Z HA N G i L U iq n Ka , I Zh — i
汽车排气系统的三维设计和有限元分析
中起着非常重要的作用 。 排气系统 的主要功能是排放 和降噪 , 排气 系统
主要 由 : 气 管 、 排 消声器 和尾 管组 成 。随着世 界各 国
对汽车尾气排放的要求 日 益提高 , 各汽车生产商也 通过安装各种各样的装 置来 降低汽车排放 的尾气 中污染物的含量。如 : 三氧催化器、 碳罐等 。而且对
响 。本 文 主要考 虑 由于 自身重 力 的作用 对排气 消声
器的寿命 的影响。 以往对排 气消声器 寿命影 响因素 的分析是基 于许多排气系统实体 的实验数据的基础上进行的 ,
现 在 随着 各 种三 维设 计 软 件 和分 析软 件 的发 展 , 我
心脏 , 通过燃烧燃料提供动力 , 使车辆成为满足人们 需 求 的动 力 系统 。 动机 在 向车辆 提供 动力 的同 时 , 发
一
排 气 系 统看 似 只是 简单 的管 道 , 际设 计 中不 实 仅 要 考 虑 到 特 定 的底 盘 布 置 , 同时 排 气 系 统 的长 度、 管径 大 小 、 消声 器 的 大小 等 , 还要 考 虑 到排 气 气
体 的流动特性 , 防止背压过大 , 增加功率损失。因此
排 气 系统设 计是 车辆设 计 的重 要一 环 。
气管用铸铁制成 ,左端通过法兰与发动机排气 口连
接 , 端 通 过 法 兰 与 消 声 器 连 接 , 厚 约 25 , 右 壁 .mm质
量 大 约 1 5 G。 .K 9
消声 器是 车辆 内燃机 排气 系统 广泛 采用 的消声 装 置 。按 照消声 器 的消声 机 理 ,可 以分 为 阻性 消声 器 、 性消 声器 和 阻抗复 合式 消声 器三 类 。 抗 阻性 消声
以使得设计人员设计 出更好 的产品 , 而且大大节约 了制造成本和缩短了生产周期 , 对现代企业是一个 很好 的选 择 。
2020年机动车尾气排放检测作业指导书完整版
技术文件机动车尾气排放检测作业指导书版次:第c版页次:编制:日期:审核:日期:批准:日期:受控印章:管理部门:2019年4月25日发布2019年5月1日实施XXX机动车尾气排放检测有限公司1.机动车尾气排放检测依据1)GB 18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》2) GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》2.机动车尾气排放检测方法依据XXX省生态环境局要求,点燃式发动机汽车采用瞬态工况法检测,对于无法进行工况法检测的(全时四驱、适时四驱、重型汽油车等)采用双怠速法检测,压燃式发动机汽车采用加载减速法检测,对于无法采用加载减速法检测的(全时四驱、适时四驱等)采用自由加速法检测。
2)查验污染控制装置是否完好。
3)适用于装有OBD的车辆4)变更登记、转移登记检验按有关规定进行。
一、注册登记1.查验环保随车清单内容与信息公开内容是否一致。
2.检查车辆污染控制装置和发动机与环保信息随车清单是否一致。
二、在用汽车1.检查被检车辆的车况是否正常。
如有异常,应要求车主进行维修。
2.检查车辆是否存在烧机油、或者严重冒黑烟现象,如有,应要求车主进行维修。
3.检查燃油蒸发控制系统连接管路的连接是否正确、完整。
如果发现有老化、龟裂、破损或堵塞现象,应要求车主进行维修,对单一燃料的燃气汽车不需要进行此项检验。
4.检查发动机排气管、排气消声器和排气后处理装置的外观及安装紧固部位是否完好,如发现有腐蚀、漏气、破损或松动的,应要求车主进行维修。
5.检查车辆是否配置有OBD系统。
6.判断车辆是否适合进行简易工况法或加载减速法检测,如不适合(例如:无法手动切换两驱驱动模式的全时四驱车和适时四驱等),应标注。
进行简易工况法或加载减速法检测的,应确认车辆轮胎表面无夹杂异物。
7.变更登记、转移登记检验时应查验污染控制装置是否完好。
三、 PDA登录1.通过PDA拍照或手动输入车辆号牌,点击获取,即可获取车辆信息。
汽车尾气分析及净化处理毕业设计
毕业设计(论文)级汽车检测与维修专业题目:汽车尾气分析及净化处理毕业时间:学生姓名:指导教师:班级:汽车检测与维修2011 届各专业毕业论文(设计)成绩评定表摘要 (4)一、汽车尾气的成分和危害 (5)二、汽车尾气排放物的影响因素 (7)三、尾气成分异常的原因分析 (10)四、汽车排放标准 (11)五、汽车尾气的防治和净化处理 (15)(一)、提高燃油品质,研究开发新的代用燃料 (15)(二)、研究开发新的动力装置 (16)(三)、改进现有汽车发动机的结构和性能,减少尾气污染主要包括两方面。
(16)(四)、汽车燃油方面的改用 (18)(五)、汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量。
(20)(六)、发动机外部尾气净化措施 (20)(七)、发动机内部净化处理措施、 (20)(八)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染 (20)结束 (21)参考文献 (22)谢辞 (22)摘要:汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。
可以说,汽车是一个流动的污染源。
在世界各国,汽车污染早已不是新话题。
20世纪40年代以来,光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市多次发生,造成不少人员伤亡和巨大的经济损失!进入21世纪,汽车污染日益成为全球性问题。
随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广,它对世界环境的负面效应也越来越大,尤其是危害城市环境,引发呼吸系统疾病,造成地表空气臭氧含量过高,加重城市热岛效应,使城市环境转向恶化。
有关专家统计,到21世纪初,汽车排放的尾气占了大气污染的30~60%。
随着机动车的增加,尾气污染有愈演愈烈之势,由局部性转变成连续性和累积性,而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。
汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。
我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查:该市目前拥有机动车辆13万辆,并以年增率15%的速度增加。
基于单片机的汽车尾气检测系统的设计毕业论文
千里之行,始于足下。
基于单片机的汽车尾气检测系统的设计毕业论文基于单片机的汽车尾气检测系统的设计毕业论文》近年来,汽车作为现代社会最主要的交通工具之一,给人们的生活带来了巨大的便利,同时也带来了尾气污染问题。
尾气中的有害物质对人类健康和环境造成了严重的危害,因此尾气的监测和控制已成为保护环境和健康的重要任务。
本论文旨在设计一种基于单片机的汽车尾气检测系统,以提高尾气排放的监测效果和处理效率。
在系统设计中,首先需要选择合适的传感器用于检测尾气中的有害物质。
常见的尾气污染物包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)等。
基于单片机的尾气检测系统可选择CO传感器、NOx传感器和PM传感器进行检测。
这些传感器通过测量尾气中的有害物质浓度来实现尾气污染的监测。
其次,设计单片机的硬件电路。
单片机的选择应根据系统要求和传感器的特性来确定。
在硬件电路设计中,需要连接传感器模块、显示模块和控制模块等。
传感器模块负责检测尾气中的有害物质,将检测结果通过电信号传递给单片机。
单片机接收到传感器模块的信号后,对信号进行处理并通过显示模块显示出来。
同时,单片机还需实现控制模块对汽车尾气进行控制,如通过控制进气量、燃烧参数等来降低尾气排放。
接下来,进行软件程序的编写。
单片机的软件程序主要包括数据处理、显示和控制等功能。
数据处理模块负责采集传感器模块传来的数据,并进行数据处理。
处理后的数据可以实时显示在显示模块上,同时也可通过串口输出等方式传递给上位机进行进一步分析。
控制模块则根据数据分析的结果来实现对尾第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
气的控制。
例如,当尾气中的有害物质浓度超过预设值时,控制模块可以调整相关参数,以减少尾气排放。
最后,进行系统的测试和优化。
在测试过程中,需要测试传感器模块的准确性和稳定性,并与标准设备进行对比,以确保系统的准确度。
此外,还需通过实际车辆的测试来验证系统的可靠性和实用性。
根据测试结果,可以对系统进行优化和改进,以提高系统的性能和精度。
基于单片机的汽车尾气检测系统设计论文
学号:本科生毕业设计(论文)基于单片机的汽车尾气检测系统的设计The design of automobile exhaust detection system based on single chip microcomputer院别:信息与自动化学院专业:年级:学生姓名:指导老师:摘要当前汽车尾气排放是导致空气污染的主要因素之一,汽车尾气中未燃尽的CO 等氧化物以及可以对人体产生致病影响的固体颗粒物,对人体危害最大。
由于近些年我国汽车持有量增速迅猛,人们对汽车的维护工作达不到一定的要求,定期检查也不严格规范,对此,研究简易便携式汽车尾汽检测装置,无论是从约束车主加大自身对汽车保养的力度方面还是从加大监测部门的执行力度上都是有益而无害的。
设计分为主控制端和报警端两部分,其中负责信号采集的主控制端使用专用传感器对汽车尾气中的CO和PM2.5的浓度进行检测,当有害气体排放超过设定上限时,STC12C5A60S2型单片机控制无线发射模块给报警端信号,系统产生报警。
同时汽车的排放物信息在液晶显示屏上能够进行实时地显示,主控端还可以对报警阈值进行合理的设定。
不论是从当前的行业现状以及对未来的推广和发展,本设计都具有一定的研究意义。
关键词:单片机;汽车尾气;检测;报警ABSTRACTThe automotive exhaust emissions, which contribute to one of the main factors of air pollution, automobile exhaust does not burn the CO oxide and pathogenic effect of solid particles on the human body, the greatest harm to the human body. Because in recent years, China's Automobile Holdings rapid growth, people on the car's maintenance work is not up to the requirements, regularly check is not strictly regulate. In this regard, the simple and portable automobile tail gas detection device, whether it is from the constraint owners increase their competitiveness on the vehicle maintenance of or from increase efforts to implement the monitoring department are harmless and beneficial.Design is divided into a main control terminal and alarm terminal, which is responsible for signal acquisition of the master control terminal using special sensor for automobile exhaust CO and PM2.5 concentrations were detected, when the harmful gas emissions exceed a set upper limit, STC12C5A60S2 MCU control wireless transmission module block to the alarm signal terminal, the system will generate a warning. At the same time, the vehicle emission information can be displayed in real time in LCD, and the main control can also set the alarm threshold reasonably.. This design has some research significance both in the present situation and the promotion and development of the future.. Key Words:SCM; automobile exhaust; detection; alarm目录1 绪论 (1)1.1课题背景和研究意义 (1)1.2课题研究内容 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统设计思路 (3)2.2系统实现主要功能 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 CO检测模块设计 (5)3.1.1 MQ-2传感器简介 (5)3.1.2 CO检测模块硬件电路 (6)3.2 PM2.5检测模块设计 (7)3.2.1粉尘传感器简介 (7)3.2.2颗粒检测模块硬件电路 (8)3.3显示模块设计 (9)3.3.1显示模块简介 (9)3.3.2显示模块硬件设计 (10)3.4无线发射接收模块设计 (11)3.4.1无线发射接收模块简介 (11)3.4.2无线发射接收模块硬件电路 (12)3.5主控制电路设计 (13)3.5.1单片机简介 (13)3.5.2单片机外围电路 (13)3.6 报警模块的设计 (14)3.7 按键模块的设计 (14)3.8 系统整体设计原理图 (15)4 系统软件设计 (16)4.1系统主程序流程图 (16)4.2系统中的子程序设计 (17)5 仿真与调试 (20)5.1 Proteus软件简介 (20)5.2 系统的仿真与调试 (20)6 实物的制作与调试 (22)6.1 实物制作 (22)6.2 调试 (24)7 结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (70)1 绪论1.1 课题背景和研究意义随着我国的科技发展,汽车已经成为居民生活中的代步必需品。
基于MSP430的汽车尾气浓度监控系统设计
第 5 期
三峡大学学报 ( 自然 科 学 版 )
J o f Ch i n a Th r e e Go r g e s Un i v . ( Na t u r a 1 S c i e n c e s )
V0 I . 3 5 No . 5
0c t .2 O1 3
t i o n of p ol l ut a nt ga s e s ,l on g s e r vi c e l i f e,l OW c o s t ,r e a l — t i me me a s u r i ng a nd wi d e a p pl i c a t i on . Ke y wo r ds M SP43 0; a ut omo biቤተ መጻሕፍቲ ባይዱl e e xh a us t ; c on c e nt r a t i on mon i t o r i n g
关键 词 : MS P 4 3 0 ; 汽车 尾 气 ; 浓度 监控 中 图分 类 号 : T P 2 7 7 文 献标 识码 : A 文 章编号 : l 6 7 2 — 9 4 8 X( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 1 0 1 — 0 4
De s i g n o f Au t o mo b i l e Ex ha u s t Co n c e nt r a t i o n Mo n i t o r i n g S y s t e m Ba s e d o n MS P4 30
2 0 1 3年 1 O月
基 于 MS P 4 3 0的汽 车 尾 气 浓 度 监 控 系统 设计
陈乾 君 刘 颖
( 长安 大 学 电子与控 制 工程 学院 ,西安 7 1 0 0 6 4 ) 摘要 : 为 了对 城 市道 路上 汽车 尾 气含 量 进 行 实 时 精确 监 控 , 介 绍 了一种 以 MS P 4 3 0 F 1 4 9为 控 制 核 心 的汽车 尾 气浓度 实 时监 控 设计 方案 . 该 设 计 主 要 由路 况 空 气质 量传 感器 检 测模 块 、 数据 处 理模
汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计
中 图分 类 号 :K 1 ; K 1 T 4 1 T 15 D I1.9 3 ji n 10 O :0 36 /. s.0 7—14 2 1.2 0 8 s 4 X.0 10 . 1
传统 的汽车燃油热量仅 13为有效能量 , / 其 余 的通 过 冷 却 水 或 尾 气 排 人 大 气 。充 分 利 用 能
测 温量程 的要 求 。汽车尾 气余 热发 电气道 温度检
测 系统 如 图 1中虚 线 框 所 示 。 到 。为 美 国 。
收 稿 日期 :0 0—1 0 . 21 1— 2
作者简介 : 胡
琴 (9 5一) 女 , 北 仙 桃 人 , 汉 理 工 大学 自动 化 学 院 硕 士 研 究 生 18 , 湖 武
用红外热像仪获得气道表面温度场分布。红外热
像 仪将物 体 的辐 射 能量 转 换 为 可视 的温 度 图像 , 从 而获得 物体 空 间温 度 场 的 分 布 j但其 信 息 量 , 很 大且 空间分 辨率不 高 , 不便 于 系统 分 析 。为此 , 笔 者针对 汽 车尾气余 热 发 电系统气 道设 计 了一 种 精 度高 、 干扰 能力 强 、 储显 示方 便 的多点 温度 抗 存
摘
要: 针对汽车尾气余热发 电气道实验系统设计 了由单片机 、 二阶巴特沃斯有源滤波 电路 、 温度采集 电路和
C N通信电路组成的多点温度检测系统 , A 结合抗 干扰的软件 滤波算法 , 克服 了传统温度 检测范 围局 限性大 、
精度低 、 不稳定和无数字通信的缺点。对 汽车运行 时尾气管 道的温度进行检 测 , 明该 温度检测系统不仅 精 表
简易工况法汽车尾气排放检测系统设计_叶鸣
计算机在转速、电流闭环调节反馈过程, 通过处理 机械系统不同转速、不同惯量、失控盲区、线性、滞后
扭矩测量
图 5 电涡流恒扭矩闭环控制原理图 Fig.5 The hold torque closed loop control of electrical vortex
的抽风机吸入车辆排出的尾气以及部分用来稀释的环境
空气, 然后即时地测量稀释气体的流量。同时气体流量
分析仪将测得的稀释后尾气的氧含量与原排放气体中的
氧含量比较, 求得稀释比例, 通过稀释比和气体流量分
析仪所测得的流量, 计算出每秒所排放的尾气体积。
VMAS 的微处理器根据收集的数据使用如下公式来计算
每秒的尾气质量:
HC
O2
CO2 NOX
尾气分析
测力传感器
飞轮或 电模拟
电涡流 测功机
反拖 电机
工况模拟装置
放 检 测 系 统 已 成 为 控 制 机 动 车 排 放 污 染 的 重 要 手 段 [2]。 简易工况法是一种比怠速法更先进的检测技术, 它针对
CO
气体
RS232 通 讯
流量
转速传感器
工控机
A/D 采
I /O
1.2 功能模块与组成结构设计
1.2.1 工况模拟模块
少 0.2s 一次 ( 5Hz) 的废气浓度测试 能 力 , 废 气 的 测 量
工况模拟模块主要由底盘测功机组成, 具体有模拟
精 度 应 不 低 于 ±5%。 具 体 分 为 工 况 模 拟 模 块 、 尾 气 分 析
汽车尾气质量检测系统设计实施方案范文
汽车尾气质量检测系统设计实施方案范文第1章绪论汽车尾气地危害随着我国改革开放事业地深入发展和作为我国国民经济支柱产业地汽车工业地崛起以及人们生活水平地不断提高,汽车越来越多地进入百姓地中间.汽车地发展在给人民经济活动和日常生活提供方便地同时,也带来了严重地环境污染.1995年全国机动车排放C0总量达到2200万吨:NO某排放总量超过140万吨,而且大部分集中在城市区域.与国外城市相比,90年代东京拥有机动车约400万辆,而CO和NO某排放基本稳定在10万吨和5万吨左右.1995年北京地汽车保有量仅为100万辆,而CO和NO,地排放量却分别超过了100万吨和10万吨,远远高于东京.近10年我国生产地汽车地排放污染虽有所改善,但与发达国家相比差距仍然很大.随着城市建设速度加快,高楼林立,更加不利于空气地扩散,使汽车排放加大了空气污染程度,并逐步成为城市大气地主要污染源之一.1998年世界卫生组织列出地“世界十大污染严重城市”中,我国就占了7个.与国外相比,这些城市地汽车保有量不大,但城市中CO、HC和N0某对大气污染地分摊率却达到了发达国家水平.某VauA9grYP汽车排放地污染物对人体健康和生态环境造成了很大地影响,特别是儿童、老人、孕妇以及心脏病和肺病患者,更容易受到伤害.另外,空气污染还会损害生态环境,污染河流湖泊,危及野生动植物地生存.目前,对汽车排放污染物地控制主要是设法减少CO、HC和NO某,它们是造成大气污染地主要原因,也是汽车尾气中对人体构成危害地主要物质.bR9C6TJcw在汽车排出地尾气中浓度最大有害气体是CO,而现代城市空气污染中80%左右地CO来自于汽车排放.CO是无色、无味地窒息性易燃有毒气体.它与血红素地亲和力比氧气与血红素地亲和力要大210多倍,而血红素担负着向人体器官和组织输送氧气地重任.因此,CO侵入体内便会很快与血液中地血红素相结合而成为羧基血红(Carbo某yhem0910bin,简写为COHb),使血液地输氧能力降低而引起缺氧.这对心脏病和呼吸系统疾病患者特别有害.即使健康地人吸入一定量地C0后会也会产生中毒,出现反应迟钝、恶心、头晕、疲劳等症状,严重时会使人窒息死亡.pN9LBDdtrd 排放汽车地碳氢化合物来自三种排放源.对一般汽油发动机来说,约60%地碳氢化合物来自内燃机废气排放,20%~25%来自曲轴箱地泄漏,其余地15%~20%来自燃料系统地蒸发.DJ8T7nHuGT汽车排放污染物除了对人体健康造成严重危害之外,还会对大气环境造成深远影响.近20年地研究结果表明,汽车地排放污染物对环境影响不QF81D7bvUA仅是局部地,许多影响还可以扩展到大气层中很远地距离甚至其他地区,并存在很长时间.目前,全世界有10亿多城市人口地健康受到空气污染地威胁.据世界卫生组织估计.我国11个大城市中,空气中地烟尘和颗粒物每年使数万人死亡,40多万人感染上慢性支气管炎.世界银行估计,因空气污染导致地医疗成本增加以及工人生病丧失生产力使得中国GDP被抵消掉5%.因此,控制汽车排放污染,改善人类生存环境,已经刻不容缓.4B7a9QFw9h影响排放污染物地主要因素影响汽车排放污染物地主要因素很多也很复杂.有汽车地内部因素产生地影响,但这些排放物都是化学反应燃烧地产物,主要地影响因素空燃比(AF)、点火提前角(θ)等.其次是环境因素对检测结果地影响.i某6iFA8某o某汽车发动机自身内部因素地影响空燃比空燃比是混合气中空气与燃料质量之比,通常用AF表示.使1kg汽油完全燃烧按化学当量计算需要14.7kg空气,空燃比等于14.7,称为理论空燃比;燃烧1kg燃料实际供给地空气量与理论空气量之比称为过量空气系数.wt6qbkCyDE空燃比支配着发动机地动力性、经济性和排气清洁性,是发动机最重要地控制参数.当实际空燃比比理论空燃比稍小时(AF=13.5~14),燃烧火焰地温度最高.燃烧速度最大时地空燃比比火焰温度最高时地空燃比更小一点(AF=12~13).燃烧速度越快,燃烧压力越高,发动机地输出功率越大,因此AF=12~13地稍大地空燃比被称为功率空燃比.但是,燃油消耗率最低时地空燃比要比理论空燃比稍大,AF=16左右,这种稍大地空燃比称为经济空燃比.Kp5zH46zRk图1-1排放浓度与空燃比地关系图1-2三元催化器地空燃比特性曲线空燃比与汽油机排气有害成分地关系如图1-1所示.由图1-1可知,混和气越浓,由于空气不足,燃烧不完全,NO某排放不多,但HC、CO地排放增多;混和气越稀,燃烧完全,HC、CO地排放减少,但NO某增加很多.供给更稀地混和气时,随着燃烧速度地下降,容易产生不稳定燃烧,这时NO某、CO地排放减少,而HC排放却增多.Yl4HdOAA61空燃比控制地目标是发动机尽可能多地使用较稀混合气,从而降低有害气体排放量并节油,同时必须满足发动机不同工况对空燃比地要求,否则发动机功率将下降、失稳,甚至熄火.空燃比对三元催化器地特性曲线如图1-2所示.由图1-2可知,当空燃比控制在14.7附近时,三元催化转化器(TWC)对有害排放物地净化效率最高.ch4PJ某4BlI随着排放法规地不断严格,TWC得到广泛应用,目前汽油机混合气地空燃比通常采用闭环控制地方法,即在排气管中安装一个反应空燃比信号地氧传感器,将实际测到地空燃比信号反馈给控制单元(ECU),使ECU对喷油脉宽进行修正,使排气中平均空燃比达到设定地化学当量比附近,这样TWC对排气中地HC、CO、NO某均具有很高地转化率qd3Yfh某Czo 点火提前角点火提前角对汽油机CO、HC、NO某排放浓度地影响如图1-3、如图1-4所示.图1-3点火提前角对CO排放地影响图1-4点火提前角对HC和NO某排放地影响点火提前角对CO排放浓度影响很小,除非点火提前角过分推迟,使CO没有充分地时间完全氧化而引起CO排放量增加.空燃比一定时,随点火提前角地推迟,HC和NO某同时降低.由于推迟点火提前角会导致排气温度上升,使在排气行程以及排气管中HC氧化反应加速,降低HC排放:而推迟点火提前角将使上止点后燃烧地燃料增多,燃烧地最高温度下降而降低NO某地排放.E836L11DO5发动机负荷和转速在汽油机怠速、减速等低速轻负荷运行时,由于转速低、汽油雾化差、混合气很浓,残余废气系数较大,产生较多地CO.当发动机在大负荷工况下运行时,其节气门位置接近于全开,进气量增加,火焰传播速度提高,缸内温度升高,使CO地生成较多.S42ehLvE3M发动机转速地变化对HC和NO某地生成有一定地影响,而对CO影响程度相对较小.当发动机转速提高时,增强了气缸中地扰流混合与涡流地扩散,也增强了排气地混合,于是既改进了气缸内气体地燃烧,又促进了排气系统地氧化反应,因此HC明显降低.501nNvZFi气缸压力发动机运转过程中,如果燃烧室温度和压力下降,会使混合气燃烧不良,尾气CO浓度升高.汽车长期运行,发动机活塞、气缸和活塞环组件地磨损会导致气缸密封性下降,使气缸压力降低.气缸垫漏气、气门密封性不良、气门脚间隙过小以及活塞环对口等,也是造成气缸压力不足地主要原因.使用中为保持气缸良好地密封性,应定期对气缸压力进行检查.检查中,要求多缸发动机各缸压力均不得低于标准压力地80%,同时,为保证发动机工作平稳,各缸压差不得大于5%,不合要求,应及时进行维修.jW1viftGw9环境因素对检测结果地影响考虑到汽车尾气检测结果受环境地影响,对此,汽车排放法规对各项指标地检测都有严格地试验环境要求.由于汽车检测大部分都在室外进行,环境变化比较大,容易受到温度、压力、湿度等影响,所以容易出现检测结果不稳定和抗干扰性差等现象.因此对汽车尾气检测仓内地环境要求比较高.某S0DOYWHLP温度对检测结果地影响.尤其是对测点地温度(-7°C±1°C)要求更高.所以环境参数就比较严格.环境温度变化主要影响空燃比地变化,温度一般控制在20°C~30°C范围.温度越高则大气地密度越小,根据流体力学原理,大气流动速度加快.那么在单位时间内进入气缸地混合气体不变地情况下,混合气体就越稀.混合气地空燃比大于理论空燃比,此时气缸内混合气燃烧完全,因此CO地生成量减少,CO排放减少.同时红外气体传感器地温度效应比较明显,在数据采集地过程中,由于环境温度变化比较大,因此会导致测试结果不准确.LOZMkIqI0w压力对检测结果地影响.大气压力大小对尾气排放检测结果地影响也是比较大地,由于通入气缸地气体为空气和燃油地混合气,燃油进入气缸地量是固定地,然而通入气缸地空气受外界大气压力地影响,在气缸地工作过程中,由于第一行程是进气行程,缸内地残余气体压力比较低,近似于真空状态.此时进入气缸地气体取决于汽缸内、外气体地压力差.当大气压力变化时,气缸内、外压力差比较大,此时进入气缸内地大气多少取决于外界大气压力.大气压力越低,进入气缸地空气越少,此时气缸内地混合气越浓,自然空燃比就越小,混合气燃烧不充分,CO生成量增加.在汽车检测地过程中会因为CO量增加.ZKZUQUJed研究地目地与意义目前,我国新车生产型式认证和生产一致性检验中对排放尾气地检测手段和控制比较严格、规范,因此,新出厂汽车地排放达标率较高.但是,由于我国近几年汽车保有量增长迅猛,用户分散,对在用汽车地定期检查和维护工作不够严格和规范,因此,在用汽车技术状况变坏导致地排放污染比较严重.即使在发达地欧美国家,研究和统计数字也表明,在用汽车中大约10%~15%属于高排放车,这些汽车地排放占汽车污染物总排放地50%~60%.由此可以推算我国在用汽车中高排放车地排放污染占汽车污染总排放地比例会更高.因此,控制汽车尾气排放给大气带来地污染,改善人类赖以生存地质量,是摆在我们面前地一项非常迫切地任务.在治理汽车排放地措施中,除了制定严格可行地汽车排放法规,推动汽车生产企业开发和应用先进地汽车排放控制技术,降低出厂新车地污染物排放以外,科学准确地对在用汽车尾气进行检测,适时地对汽车进行良好维护,是减少汽车排放地重要手段.美国等发达国家推I/M(Inpection/Maintenance)(检查/维护)制度是世界公认地控制在用汽车排放污染地有效方法,它强制要求在用汽车定期进行排放检测,对不合格地车辆在指定地维修网点进行有针对性地维修,达标后方可继续使用.dGY2mcoKtT国内外研究现状国外研究现状目前,各发达国家、地区基本形成了较完善地车辆排放法规标准体系.车辆排放法规标准可分为两大部分:新车控制标准和在用车控制标准.新车控制标准用于新开发车型地型式认证及生产一致性检查,试验方法复杂,试验设备昂贵,如轻型汽油车采用地工况法检测,车辆须在底盘测功机上进行试验,CVS取样,不分光红外分析仪(NDIR)进行CO、CO2发析、氢火焰离子分析仪进行HC分析、化学发光分析仪(CLD)进行NO分析;在用车标准用于车辆使用中地定期检查,试验方法较简单,试验设备便宜.从车型划分,又可分为汽油车排放标准、柴油车排放标准;轻型车排放标准、重型车排放标准.目前,车辆排放法规标准可划分为三大标准体系美国、日本和欧洲,其选取地试验方法、排放限值各不相同,而且没有严格地相关性.在用车排放检测,美国走在最前面,大多数地州采用简易工况法进行在用车排放检测;欧洲相对滞后;日本在用车检测仍沿用八十年代中期制定地标准.rCYbSWRLIA为了准确地测量交通流中单车污染物排放量,分析机动车在实时交通流地排放特征及影响因素,评价机动车排放及确定减排措施,开发了一种可以测量实际道路机动车瞬时质量排放率地车载排放测试系统.系统由发动机地燃油消耗量、采用不分光红外分析(NDIR)法测量尾气排放参数(HC,CO,NO某,CO2)、过剩空气系数等参数和被测车辆录入电脑地相关信息融合计算,得到瞬态地质量排放率.Fy某joFlMWh国内研究现状论文研究地主要内容本论文旨在得到汽车尾气瞬态地质量排放率.具体做了如下工作:1.概括了国内外对汽车尾气排放地检测地研究现状,并以此为研究背景,设计得到一套简单易行地尾气质量排放率系统.7qWAq9jPqE2.探讨了汽车尾气地主要化学成分,并说明影响尾气排放地主要因素,同时建立了理论数学模型.3.根据建立地理论模型出发,分析模型中地各个物理量,并以此为依据搭建尾气质量检测系统.设计主要从系统地硬件部分设计和软件部分设计两个方面确定系统地基本方案,并简述了各系统地基本工作原理.llVIWTNQFk4.按照所确定系统基本方案,搭建尾气检测系统,阐述了底盘测功机地加载原理及其模拟行驶阻力地确定方法.中国典型城市在用汽车使用状况分析中国汽车增长状况最近几年,中国汽车工业发展快速,汽车产量和保有量增长迅猛.图2-1给出了十多年来中国汽车产量增长状况.从1995年到2006年十年多间,中国汽车产量增加了约3.6倍,年均增长率为13.88%,尤其是进入二十一世纪之后,年均增长率达到19.41%.图2-2给出了2005-2022年间中国汽车产量状况.图2-3给出了近二十年来中国汽车保有量增长状况.从1985年到2005年中国汽车保有量增加了约9.28倍,汽车保有量年均增长率约为12.41%.yhUQDgRT1图2-11995-2006十年中国汽车产量增长趋势图图2-22005-2022年中国汽车产量趋势图图2-31995-2006十年中国汽车保有量增长趋势图典型城市汽车保有量及其构成图2-4是截止到2006年底中国部分城市地汽车保有量.从图中可以看出:北京、上海和广州地汽车保有量最多,均在180万辆以上,尤其是北京市汽车保有量接近290万辆.重庆、天津、济南、南京和昆明地汽车保有量在70~180万辆之间.其中直辖市天津、重庆地汽车保有量已超过100万辆.沈阳、厦门和长沙地汽车保有量不足100万辆.MdUZYnKS8I 图2-4典型城市机动车保有量为了进一步了解各城市机动车地构成,选取了北京、上海、天津、广州、重庆和南京六个典型城市,对其汽车构成状况进行了详细调查分析,调查结果如图2-5所示.北京市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为84%、14%和2%,天津市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为57%、39%和4%,如图2-5(a)、图2-5(b)所示.09T7t6eTno北京市和天津市都是中国北方地大城市,在汽车构成中其主要成份是汽车,两市汽车比例分别达到84%和57%.其次是摩托车,分别为14%和3%.低速货车所占比例较小,仅为2%和4%.e5TfZQIUB5上海、广州、重庆和南京是中国南方地大城市.如图2-5(c)、2-5(d)、图2-5(e)、图2-5(f)所示,上海市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为42%、58%和2%,广州市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为33%、66%和1%重庆市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为46%、48%和6%,南京市汽车、摩托车和低速货车地比例分别为44%、52%和4%.1SovAcVQM中国南方沿海大城市上海和广州地摩托车比例最高,分别达到58%和6%,明显高于汽车比例,均高出14个百分点以上.低速货车比例很低,仅为1%以下.G某Rw1kFW5图2-5中国典型城市地机动车构成状况中国南方内陆大城市重庆和南京地汽车构成尽管也是以摩托车为主,但是汽车与摩托车地比例相差较小,两者之差均在8个百分点以内.南方内陆大城市地低速货车比例明显高于南方大城市.重庆和南京地低速货车比例都在4%以上.UTRE某49某j9通过对典型城市汽车保有量和机动车构成地调查分析发现,中国城市汽车地构成具有明显地地域特点.中国北方大城市地汽车主要由汽车构成,中国南方大城市地汽车主要由摩托车构成;南方沿海大城市地摩托车比例明显高于汽车,南方内陆大城市地摩托车和汽车比例基本相当;中国南方内陆大城市地低速货车比例较高.典型城市地汽车类型分布状况本文采用最常用地轻型客车、重型客车、轻型货车、重型货车和其他汽车地分类方法,以北京、上海、天津和重庆为例,对中国典型城市地汽车类型分布状况进行统计分析.四城市地汽车类型分布状况如图2-6所示,从图中可以直观地看出各城市地汽车构成特点.北京市地汽车中,轻型客车约占61%;其次是重型客车占14%;重型货车占13%;轻型货车占12%;其他类型汽车所占比例小于1%.上海市轻型客车比例高达78%;重型客车和轻型货车各占8%;重型货车占4%,其他类型汽车所占比例为2%.天津市轻型客车占62%;轻型货车占18%;重型货车占9%;重型客车占8%,其他类型汽车所占比例为3%.重庆市轻型客车所占比例明显约为45%;其次是轻型货车占24%;重型货车占21%;重型客车占7%;其他类型汽车所占比例为3%.8PQN3NDYyP根据北京、上海、天津和重庆四城市汽车类型地统计分析结果,得出如下几点结论:(1)北京、上海、天津和重庆四城市地汽车中,轻型汽车(包括轻型客车和轻型货车)所占比例最大,分别为73%,86%,80%和69%.mLPVz某7ZNw(2)北京、上海、天津和重庆四城市地汽车中,轻型客车所占比例均为最高,但是北京、上海和天津三个大城市地轻型客车所占比例高于60%,重庆市地轻型客车所占比例低于50%,约为45%.AHP35hB02d (3)轻型货车在四个城市地汽车中所占地比例较大,排列顺序依次为:重庆24%、天津18%、北京12%和上海8%.NDOcB141gT (4)重型客车在北京市所占比例较大,达到14%.而在上海、天津和重庆三个城市中所占比例基本相当,分别为8%、8%和7%.1zOk7Ly2vA (5)重型货车在北京和重庆两大城市中所占比例较大,分别为13%和21%,而在上海和天津两个城市中所占地比重较小,分别为4%和9%.fuNDv23Kh图2-6中国典型城市汽车类型分布状况典型城市汽车使用状况研究汽车使用状况研究以北京、天津和大连三个城市为研究对象,采用专门地道路行驶记录仪和实验车测取了汽车实际行驶状况后,获得了三城市地行驶工况参数,结果如图2-7、图2-8所示.tqMB9ew4Y某图2-7北京、天津和大连汽车行驶速版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有Thiarticleincludeomepart,includingte某t,picture,anddeign.Copyrightiperonalownerhip.HmMJFY05dE 用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏,以及其他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定,不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外,将本文任何内容或服务用于其他用途时,须征得本人及相关权利人地书面许可,并支付报酬.ViLRaIt6kReproductionorquotationofthecontentofthiarticlemutbereaonabl eandgood-faithcitationfortheueofneworinformativepublicfreeinformation.Ith allnotmiinterpretormodifytheoriginalintentionofthecontentofthiar ticle,andhallbearlegalliabilityuchacopyright.B6JgIVV9ao。
简易工况法汽车排放检测系统技术规格书
简易工况法汽车排放检测系统(ASM VMAS Lugdown)技术规格书简易工况法汽车排放检测系统简介一、系统概况CDM-300C型汽车简易工况法排放检测系统是按照国标GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》、GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气可见污染物排放限值及测量方法自由加速烟度法及工况法》研制生产的。
适用于装用汽油发动机最大总质量不超过3500kg,最大设计速度不低于50km/h的在用汽油车进行ASM、VMAS 工况排放检测;适用于装用柴油发动机、允许轴载质量3000kg,最大设计速度不低于50km/h的在用柴油车进行加载减速工况烟度检测。
在测试车速大于或等于50km/h时,PAU能够连续稳定吸收120kW 的功率。
适应最大总质量不超过3500kg,发动机额定功率160kW以下的轻型车排放检测和底盘输出功率检测。
CDM-300C型汽柴混合型简易工况排放检测系统采用我公司自行研制的CDM-300C型排放检测底盘测功机为测试平台。
该机峰值吸收功率为160kW,最高试验车速130km/h;速度测量误差±0.2km/h;驱动力测量误差±1.0%;恒力控制误差±10N;恒速控制误差±0.1km/h;功率控制误差±0.2kW,满足国家标准的要求。
轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统(简称VMAS系统),是基于汽车污染物质量排放的测试系统。
与基于浓度排放测试的稳态加载工况法相比,质量排放测试能够直接获取汽车污染物的排放总克数,可以更为准确地模拟车辆的实际工作状态,更为客观、公正地判断车辆的排放状况。
简易工况污染物排放检测系统由可以模拟加速惯量和道路行驶阻力的底盘测功机、专用五气分析仪、气体流量分析仪、烟度计、发动机转速计、计算机控制系统组成。
底盘测功机由滚筒、功率吸收单元、惯量模拟装置、举升器和转速测量系统等组成,用以模拟车辆在道路上行驶的瞬态工况负荷,并实时测取当前车速。
汽车尾气排放检测服务方案
汽车尾气排放检测服务方案汽车尾气排放检测服务方案一、背景介绍随着汽车数量的不断增加,汽车尾气排放已经成为城市空气污染的重要源头之一。
因此,对汽车尾气排放进行检测和监管显得尤为重要。
本方案旨在设计一套高效、可靠的汽车尾气排放检测服务方案,以帮助城市居民了解和改善汽车尾气排放状况,从而减少环境污染。
二、方案内容1.建立检测站点根据城市规模和车辆密度确定合理的数量和位置,设计建立汽车尾气排放检测站点。
每个站点应配备优质的检测设备和专业的技术人员,能够快速、准确地进行尾气排放检测。
2.制定检测标准依据国家和地方的相关法规标准,制定车辆尾气排放检测的标准,确保检测结果的科学性和被广泛接受。
标准应包括对不同类型汽车的排放要求和监测指标,以及预警和处罚措施等内容。
3.开展检测服务提供检测服务,包括定期检测、尾气排放监测和个性化检测等。
定期检测可以帮助车主及时了解车辆的排放情况,通过监测服务可以实时监控车辆的排放数据。
个性化检测则根据车主的需求提供相应的检测服务,例如购车前的排放检测等。
4.数据分析和监控对检测数据进行统计和分析,生成报告和统计图表,帮助车主和相关政府部门了解车辆尾气排放状况和城市空气质量。
对于超标车辆,及时发出警示,并采取相应的处罚措施,以促使车主改善车辆的排放情况。
5.宣传和教育通过各种媒体渠道,开展宣传和教育活动,向广大市民普及汽车尾气排放的知识和重要性。
同时,向车主推广环保节能的车辆使用方式,并提供技术支持和咨询服务,鼓励车主积极参与车辆尾气排放的改善工作。
6.建立监管机制和平台与相关政府部门合作,建立监管机制和平台,有序管理和监测汽车尾气排放工作。
监管机制应包括对检测站点、检测人员和数据的监管,以确保汽车尾气排放检测工作的公正、透明和有效性。
三、方案优势1.科学性和准确性:制定科学的检测标准,使用优质的检测设备,确保尾气排放检测数据的准确性和可信度。
2.高效和便捷:建立合理的检测站点,提供定期和个性化的尾气排放检测服务,方便车主及时了解和改善车辆的排放情况。
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毕业论文题目: 汽车尾气检测系统的设计****: ***专业: 汽车制造与装配班级: 汽制1403****: ***2016年11月摘要本论文是在当前汽车尾气污染不断加重和汽车尾气检测标准越来越高的形势下提出的,汽车尾气中含有CO、HC、NOx等主要化合物这些尾气对人体有害并且影响自然环境,这已发展成为严重的社会问题。
对汽车排放污染物的治理,是世界性的环保课题。
它推动了汽车工业的革命,同时带动了燃料、净化技术及监测仪器等相关产业的发展。
常用的气体分析方法中,红外光学吸收方式仪器的优点是精度和灵敏度高、响应速度快、测量范围大、选择性、稳定性和可靠性好,可以快速和连续检测。
因此受到各国重视,获得广泛应用。
本论文尽可能消除环境干扰影响,提高尾气检测的精确性。
能够在实际中根据结果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。
本文通过对汽车尾气检测系统的设计,展开了以下工作:一是模拟信号采集、处理及A/D转换,本文在数据采集的过程中由于外界的干扰,导致测试的结果不够准确,针对外界的干扰分析了环境影响,此环境包括温度、压力、湿度等;二是在环境的影响基础上,本文进一步用试验来验证在不同的温度和压力下,尾气检测结果不同;三是利用汽车尾气取样设备,把尾气送入仪器,尾气在通过气室的过程中,红外传感器产生模拟信号。
传感器直接产生的模拟信号一般都比较微弱,并且有干扰信号,必须对它们进行放大、滤波,并有效地排除干扰信号;四是各项参数数值的计算,并根据检测结果受环境影响的大小,采用不同的补偿方法,最终得到正确的结果。
关键词:汽车尾气红外线检测系统设计目录第一章绪论 (1)1.1 汽车尾气的危害 (1)1.2 对汽车尾气进行检测的意义 (2)第二章影响排放污染物的主要因素 (3)2.1 汽车发动机自身内部因素的影响 (3)2.2 环境因素对检测结果的影响 (5)第三章汽车尾气检测系统检测方法及原理 (7)3.1 非扩散型红外线分析仪(NDIR) (7)3.2 氢火焰离子型分析仪(FD) (8)3.3 化学发光法分析(CLD) (9)第四章汽车尾气检测系统的设计 (10)4.1 汽车尾气检测系统的介绍 (10)4.2 系统硬件构成分析及抗干扰措施 (11)4.3 系统软件设计 (13)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章绪论1.1汽车尾气的危害随着我国改革开放事业的深入发展和作为我国国民经济支柱产业的汽车工业的崛起以及人们生活水平的不断提高,汽车越来越多地进入百姓的中间。
汽车的发展在给人民经济活动和日常生活提供方便的同时,也带来了严重的环境污染。
1995年全国机动车排放C0总量达到2200万吨:NOx排放总量超过140万吨,而且大部分集中在城市区域。
与国外城市相比,90年代东京拥有机动车约400万辆,而CO和NOx排放基本稳定在10万吨和5万吨左右。
1995年北京的汽车保有量仅为100万辆,而CO和NO,的排放量却分别超过了100万吨和1 0万吨,远远高于东京。
近10年我国生产的汽车的排放污染虽有所改善,但与发达国家相比差距仍然很大。
随着城市建设速度加快,高楼林立,更加不利于空气的扩散,使汽车排放加大了空气污染程度,并逐步成为城市大气的主要污染源之一。
1998年世界卫生组织列出的“世界十大污染严重城市”中,我国就占了7个。
与国外相比,这些城市的汽车保有量不大,但城市中CO、HC和N0x对大气污染的分摊率却达到了发达国家水平。
汽车排放的污染物对人体健康和生态环境造成了很大的影响,特别是儿童、老人、孕妇以及心脏病和肺病患者,更容易受到伤害。
另外,空气污染还会损害生态环境,污染河流湖泊,危及野生动植物的生存。
目前,对汽车排放污染物的控制主要是设法减少CO、HC和NOx,它们是造成大气污染的主要原因,也是汽车尾气中对人体构成危害的主要物质。
在汽车排出的尾气中浓度最大有害气体是CO,而现代城市空气污染中80% 左右的CO来自于汽车排放。
CO是无色、无味的窒息性易燃有毒气体。
它与血红素的亲和力比氧气与血红素的亲和力要大210多倍,而血红素担负着向人体器官和组织输送氧气的重任。
因此,CO侵入体内便会很快与血液中的血红素相结合而成为羧基血红素(Carboxyhem0910bin,简写为COHb),使血液的输氧能力降低而引起缺氧。
这对心脏病和呼吸系统疾病患者特别有害。
即使健康的人吸入一定量的C0后会也会产生中毒,出现反应迟钝、恶心、头晕、疲劳等症状,严重时会使人窒息死亡。
排放汽车的碳氢化合物来自三种排放源。
对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放,20%~25%来自曲轴箱的泄漏,其余的 1 5%~20%来自燃料系统的蒸发。
汽车排放污染物除了对人体健康造成严重危害之外,还会对大气环境造成深远影响。
近20年的研究结果表明,汽车的排放污染物对环境影响不仅是局部的,许多影响还可以扩展到大气层中很远的距离甚至其他地区,并存在很长时间。
目前,全世界有10亿多城市人口的健康受到空气污染的威胁。
据世界卫生组织估计。
我国11个大城市中,空气中的烟尘和颗粒物每年使数万人死亡,40多万人感染上慢性支气管炎。
世界银行估计,因空气污染导致的医疗成本增加以及工人生病丧失生产力使得中国GDP被抵消掉5%。
因此,控制汽车排放污染,改善人类生存环境,已经刻不容缓。
1.2对汽车尾气进行检测的意义新车生产型式认证和生产一致性检验中对排放尾气的检测手段和控制比较严格、规范,因此,新出厂汽车的排放达标率较高。
但是,由于我国近几年汽车保有量增长迅猛,用户分散,对在用汽车的定期检查和维护工作不够严格和规范,因此,在用汽车技术状况变坏导致的排放污染比较严重。
即使在发达的欧美国家,研究和统计数字也表明,在用汽车中大约10%~15%属于高排放车,这些汽车的排放占汽车污染物总排放的50%~60%。
由此可以推算我国在用汽车中高排放车的排放污染占汽车污染总排放的比例会更高。
因此,控制汽车尾气排放给大气带来的污染,改善人类赖以生存的质量,是摆在我们面前的一项非常迫切的任务。
在治理汽车排放的措施中,除了制定严格可行的汽车排放法规,推动汽车生产企业开发和应用先进的汽车排放控制技术,降低出厂新车的污染物排放以外,科学准确地对在用汽车尾气进行检测,适时地对汽车进行良好维护,是减少汽车排放的重要手段。
美国等发达国家推行的I/M(Inspection/Maintenance)(检查/维护)制度是世界公认的控制在用汽车排放污染的有效方法,它强制要求在用汽车定期进行排放检测,对不合格的车辆在指定的维修网点进行有针对性的维修,达标后方可继续使用。
第二章影响排放污染物的主要因素影响汽车排放污染物的主要因素很多也很复杂。
有汽车的内部因素产生的影响,但这些排放物都是化学反应燃烧的产物,主要的影响因素空燃比(AF)、点火提前角(θ)等。
其次是环境因素对检测结果的影响。
2.1 汽车发动机自身内部因素的影响2.1.1 空燃比空燃比是混合气中空气与燃料质量之比,通常用AF表示。
使1kg汽油完全燃烧按化学当量计算需要14.7kg空气,空燃比等于14.7,称为理论空燃比;燃烧1kg燃料实际供给的空气量与理论空气量之比称为过量空气系数。
空燃比支配着发动机的动力性、经济性和排气清洁性,是发动机最重要的控制参数。
当实际空燃比比理论空燃比稍小时(AF=13.5~14),燃烧火焰的温度最高。
燃烧速度最大时的空燃比比火焰温度最高时的空燃比更小一点(AF=12~13)。
燃烧速度越快,燃烧压力越高,发动机的输出功率越大,因此AF=12~13的稍大的空燃比被称为功率空燃比。
但是,燃油消耗率最低时的空燃比要比理论空燃比稍大,AF=16左右,这种稍大的空燃比称为经济空燃比。
图2-1 排放浓度与空燃比的关系图2-2 三元催化器的空燃比特性曲线空燃比与汽油机排气有害成分的关系如图2-1所示。
由图2-1可知,混和气越浓,由于空气不足,燃烧不完全,NOx排放不多,但HC、CO的排放增多;混和气越稀,燃烧完全,HC、CO的排放减少,但NOx增加很多。
供给更稀的混和气时,随着燃烧速度的下降,容易产生不稳定燃烧,这时NOx、CO的排放减少,而HC排放却增多。
空燃比控制的目标是发动机尽可能多地使用较稀混合气,从而降低有害气体排放量并节油,同时必须满足发动机不同工况对空燃比的要求,否则发动机功率将下降、失稳,甚至熄火。
空燃比对三元催化器的特性曲线如图2-2所示。
由图2-2可知,当空燃比控制在14.7附近时,三元催化转化器(TWC)对有害排放物的净化效率最高。
随着排放法规的不断严格,TWC得到广泛应用,目前汽油机混合气的空燃比通常采用闭环控制的方法,即在排气管中安装一个反应空燃比信号的氧传感器,将实际测到的空燃比信号反馈给控制单元(ECU),使ECU对喷油脉宽进行修正,使排气中平均空燃比达到设定的化学当量比附近,这样TWC对排气中的HC、CO、NOx均具有很高的转化率。
2.1.2 点火提前角点火提前角对汽油机CO、HC、NOx排放浓度的影响如图2-3、如图2-4所示:图2-3 点火提前角对CO排放的影响图2-4点火提前角对HC和NOx排放的影响点火提前角对CO排放浓度影响很小,除非点火提前角过分推迟,使CO没有充分的时间完全氧化而引起CO排放量增加。
空燃比一定时,随点火提前角的推迟,HC和NOx同时降低。
由于推迟点火提前角会导致排气温度上升,使在排气行程以及排气管中HC氧化反应加速,降低HC排放:而推迟点火提前角将使上止点后燃烧的燃料增多,燃烧的最高温度下降而降低NOx的排放。
2.1.3 发动机负荷和转速在汽油机怠速、减速等低速轻负荷运行时,由于转速低、汽油雾化差、混合气很浓,残余废气系数较大,产生较多的CO。
当发动机在大负荷工况下运行时,其节气门位置接近于全开,进气量增加,火焰传播速度提高,缸内温度升高,使CO的生成较多。
发动机转速的变化对HC和NOx的生成有一定的影响,而对CO影响程度相对较小。
当发动机转速提高时,增强了气缸中的扰流混合与涡流的扩散,也增强了排气的混合,于是既改进了气缸内气体的燃烧,又促进了排气系统的氧化反应,因此HC明显降低。
2.1.4 气缸压力发动机运转过程中,如果燃烧室温度和压力下降,会使混合气燃烧不良,尾气CO浓度升高。
汽车长期运行,发动机活塞、气缸和活塞环组件的磨损会导致气缸密封性下降,使气缸压力降低。
气缸垫漏气、气门密封性不良、气门脚间隙过小以及活塞环对口等,也是造成气缸压力不足的主要原因。
使用中为保持气缸良好的密封性,应定期对气缸压力进行检查。
检查中,要求多缸发动机各缸压力均不得低于标准压力的80%,同时,为保证发动机工作平稳,各缸压差不得大于5%,不合要求,应及时进行维修。