汽车构造_石晓辉_第6章发动机有害排放物的控制系统.pptx
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第六章发动机有害排放物控制系统
§1．概述 §2．汽车排放法规 §3．汽油机的排放控制装 §4．柴油机排气后处理装置
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧 产物。
（2）碳氢化合物（HC）：未燃和未 完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解 产物和部分氧化产物。
世界上三大汽车排放循环： （1）欧洲联盟测试循环 （2）美国联邦测试循环 （3）日本测试循环
采用ECE+EUDC循环的主要国家和地区： 中国、新加坡、马来西亚、泰国、沙特、 土耳其、匈牙利、波兰、俄罗斯等。
采用美国FTP-75循环的主要国家和地区： 加拿大、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、 新西兰、韩国、台湾等。
缺点：测试系统复杂，试验设备昂贵。
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
组成：
（1）转鼓试验台 （2）废气稀释和采样系统 （3）废气分析仪
工况法排放测试系统
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（3）排气管排出的废气，其有害成 分是CO、HC、NOx和颗粒。
汽油车排放的来源
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）机内净化
通过改善可燃混合气的品质和燃 烧状况，抑制污染物的产生。
（2）机外净化
利用设置在发动机外部的附加装 置，对排放污染物进行净化处理 后，再排入大气。
欧洲联盟测试循环
美国联邦测试循环
日本测试循环
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（1）欧洲联盟排放指令 （2）美国排放法规 （3）日本排放法规
Baidu Nhomakorabea
欧洲和美国排放法规演变过程
美国控制汽车排放的成效
日本控制汽车排放的成效
汽油机排放控制系统
（2）危害
NO吸入人体后会造成中枢神经系统 障碍。NO2会造成血液中血红蛋白变 性，使血液输气能力下降，轻则引 起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽， 重则导致肺气肿，直至死亡。此外， 它还易于HC在阳光紫外线的作用下， 产生素性很大的光化学烟雾。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）形成原因
完全燃烧的产物。
（2）危害
引起大气层的温室效应，造成对生 态环境的影响。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）汽油机油箱、化油器浮子室、 汽油泵、汽油管接头等处蒸发出来 的汽油蒸汽，其有害成分以HC为主；
（2）曲轴箱通气管排出的“窜气”， 其有害成分以HC为主；
（3）改进燃油
通过对燃油的脱硫、重整以及加入 添加剂等，可以改善燃烧，延缓催 化剂的老化。
减少排放的概念（柴油机）
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（1）怠速法——在汽车不行驶、发动机怠速的情 况下，将探头插入排气尾管，一般仅测量CO和HC 的排放。适合环保部门或汽修厂进行监测。
1. 燃油蒸发控制装置 2. 曲轴箱强制通风装置 3. 废气再循环装置 4. 三元催化转化器
功用：
将燃油箱和化油器浮子室中的汽油蒸 汽收集和储存在炭罐内，在发动机工 作时再将其送入气缸烧掉。
汽油蒸发控制系统
发动机停机后，燃油箱1中的汽油蒸气经气-液分离器3和 汽油蒸气管4进入炭罐5。浮子室12中的汽油蒸气则经汽油 蒸气管15进入炭罐。汽油蒸气进入炭罐后，被其中的活性 炭吸附。
颗粒（PM）
（1）形成原因
碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件 下裂解生成的。
（2）危害
0.1m以下的微粒对人体的危害最大， 吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是 致癌物质。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
二氧化碳（CO2）
柴油机——主要是混合气形成不良 或温度过低而形成。
（2）危害
HC吸入人体后会破坏造血机能，造 成贫血、神经衰弱等，同时也会致 癌。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
氮氧化物（NOx）
（1）形成原因
NO是在燃烧过程的高温条件下生成 的，其生成量取决于氧的浓度、温 度及反应时间。废气排入大气后形 成NO2。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
碳氢化合物（HC）
（1）形成原因
汽油机——主要是因为低温缸壁的 冷激作用，使火焰消失；电火花太 弱，不能点燃混合气；进排气门重 叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱 窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽 油蒸发等。
（3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧 过程中和排入大气后造成的氮的各 种氧化物（NO、NO2为主）的总称。
（4）颗粒排放物(PM）：主要是碳 烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒， 以及其他碳氢化合物、硫化物、含 金属的灰分等。
（5）二氧化碳（CO2）：燃烧的必 然产物。
机动车污染物排放分担率
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
一氧化碳（CO）
（1）形成原因
汽油机——主要是由可燃混合气过浓造 成的。
柴油机——主要是由燃烧室内部缺氧或 温度过低造成的。
（2）危害
是一种无色、无味的有毒气体，吸入人 体后，能以比氧强210倍的亲和力同血液 中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白， 阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气， 从而引起各种中毒症状，直至使人窒息 死亡。
优点：简便易行，测试装置价格便宜和便于 携带，检测时间短
缺点：测量结果缺乏全面代表性，测量精度 较低
（2）工况法——将汽车发动机在一个测试循环中 排出的废气经稀释后收集起来，用废气分析仪测 量出废气浓度并推算出每次测试或每公里平均的 有害物排放量。一般用于新车的认证和出厂检测。
优点：检测结果较全面地反映汽车排放水平， 可测量多种废气排放成分
§1．概述 §2．汽车排放法规 §3．汽油机的排放控制装 §4．柴油机排气后处理装置
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧 产物。
（2）碳氢化合物（HC）：未燃和未 完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解 产物和部分氧化产物。
世界上三大汽车排放循环： （1）欧洲联盟测试循环 （2）美国联邦测试循环 （3）日本测试循环
采用ECE+EUDC循环的主要国家和地区： 中国、新加坡、马来西亚、泰国、沙特、 土耳其、匈牙利、波兰、俄罗斯等。
采用美国FTP-75循环的主要国家和地区： 加拿大、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、 新西兰、韩国、台湾等。
缺点：测试系统复杂，试验设备昂贵。
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
组成：
（1）转鼓试验台 （2）废气稀释和采样系统 （3）废气分析仪
工况法排放测试系统
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（3）排气管排出的废气，其有害成 分是CO、HC、NOx和颗粒。
汽油车排放的来源
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）机内净化
通过改善可燃混合气的品质和燃 烧状况，抑制污染物的产生。
（2）机外净化
利用设置在发动机外部的附加装 置，对排放污染物进行净化处理 后，再排入大气。
欧洲联盟测试循环
美国联邦测试循环
日本测试循环
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（1）欧洲联盟排放指令 （2）美国排放法规 （3）日本排放法规
Baidu Nhomakorabea
欧洲和美国排放法规演变过程
美国控制汽车排放的成效
日本控制汽车排放的成效
汽油机排放控制系统
（2）危害
NO吸入人体后会造成中枢神经系统 障碍。NO2会造成血液中血红蛋白变 性，使血液输气能力下降，轻则引 起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽， 重则导致肺气肿，直至死亡。此外， 它还易于HC在阳光紫外线的作用下， 产生素性很大的光化学烟雾。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）形成原因
完全燃烧的产物。
（2）危害
引起大气层的温室效应，造成对生 态环境的影响。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
（1）汽油机油箱、化油器浮子室、 汽油泵、汽油管接头等处蒸发出来 的汽油蒸汽，其有害成分以HC为主；
（2）曲轴箱通气管排出的“窜气”， 其有害成分以HC为主；
（3）改进燃油
通过对燃油的脱硫、重整以及加入 添加剂等，可以改善燃烧，延缓催 化剂的老化。
减少排放的概念（柴油机）
汽车排放法规简介
1. 排放测试方法 2. 工况法测试系统 3. 测试循环 4. 排放法规及限值
（1）怠速法——在汽车不行驶、发动机怠速的情 况下，将探头插入排气尾管，一般仅测量CO和HC 的排放。适合环保部门或汽修厂进行监测。
1. 燃油蒸发控制装置 2. 曲轴箱强制通风装置 3. 废气再循环装置 4. 三元催化转化器
功用：
将燃油箱和化油器浮子室中的汽油蒸 汽收集和储存在炭罐内，在发动机工 作时再将其送入气缸烧掉。
汽油蒸发控制系统
发动机停机后，燃油箱1中的汽油蒸气经气-液分离器3和 汽油蒸气管4进入炭罐5。浮子室12中的汽油蒸气则经汽油 蒸气管15进入炭罐。汽油蒸气进入炭罐后，被其中的活性 炭吸附。
颗粒（PM）
（1）形成原因
碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件 下裂解生成的。
（2）危害
0.1m以下的微粒对人体的危害最大， 吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是 致癌物质。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
二氧化碳（CO2）
柴油机——主要是混合气形成不良 或温度过低而形成。
（2）危害
HC吸入人体后会破坏造血机能，造 成贫血、神经衰弱等，同时也会致 癌。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
氮氧化物（NOx）
（1）形成原因
NO是在燃烧过程的高温条件下生成 的，其生成量取决于氧的浓度、温 度及反应时间。废气排入大气后形 成NO2。
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
碳氢化合物（HC）
（1）形成原因
汽油机——主要是因为低温缸壁的 冷激作用，使火焰消失；电火花太 弱，不能点燃混合气；进排气门重 叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱 窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽 油蒸发等。
（3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧 过程中和排入大气后造成的氮的各 种氧化物（NO、NO2为主）的总称。
（4）颗粒排放物(PM）：主要是碳 烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒， 以及其他碳氢化合物、硫化物、含 金属的灰分等。
（5）二氧化碳（CO2）：燃烧的必 然产物。
机动车污染物排放分担率
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
一氧化碳（CO）
（1）形成原因
汽油机——主要是由可燃混合气过浓造 成的。
柴油机——主要是由燃烧室内部缺氧或 温度过低造成的。
（2）危害
是一种无色、无味的有毒气体，吸入人 体后，能以比氧强210倍的亲和力同血液 中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白， 阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气， 从而引起各种中毒症状，直至使人窒息 死亡。
优点：简便易行，测试装置价格便宜和便于 携带，检测时间短
缺点：测量结果缺乏全面代表性，测量精度 较低
（2）工况法——将汽车发动机在一个测试循环中 排出的废气经稀释后收集起来，用废气分析仪测 量出废气浓度并推算出每次测试或每公里平均的 有害物排放量。一般用于新车的认证和出厂检测。
优点：检测结果较全面地反映汽车排放水平， 可测量多种废气排放成分