Ch6 汽车公害及预防
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1 .非分散型红外线气体分析仪的结构与原理 (1)结构:由尾气采收,尾气分析,尾气指示和校 正装置等组成,如图示。
(2)工作过程: 排气中的粉尘和碳粒用过滤器滤除,水分用水分离 器分离出去。最后,将气体成分输送到分析部分。
(3)工作原理: 某种气体只能吸收其ห้องสมุดไป่ตู้特波长的红外线,且吸收程
度与被测气体的浓度有关。
Ch6 汽车公害及预防
学习目标 1.掌握汽车排放污染物的成因及危害、汽车噪声的危害 2.掌握对汽车公害的检测与控制。 学习内容: 6.1 汽车排放公害及控制
6.2 汽车噪声公害及控制 6.3 汽车电磁干扰及预防 实习实训 实训一 汽车尾气的检测 实训二 汽车噪声的检查 复习思考题
§1 汽车排放公害及预防
2. NOx的影响因素
(1)随高温↑→NO平衡浓度↑→且生成速度↑(尤其是 有氧存在时的高温)
(2)氧气不足的条件下,即使高温,NO生成也受抑。 (3)滞留时间: NO的生成滞后比燃烧反应,即使高 温,若停留时间短,NO生成受抑。
四、碳烟 柴油机排烟可分为:白烟、蓝烟和黑烟。 有关权威研究认为: 技术状况良好的柴油机,决定其烟色的主要因素是 温度;
(三)废气污染物的危害
1 . CO 燃料燃烧不完全的产物。CO吸入人体,与血红素亲和 力比氧大200倍,致使缺氧。引起头痛、头晕、呕吐等 中毒症状,严重是造成死亡。
CO的容许限度为8h内100ppm。若1h内吸入500ppmCO,即会出现中毒症状, 危害中枢神经,造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍,严重时引起神经 麻痹。如1h内吸入1000ppm的CO,即发生死亡。
(三)NOx的形成与影响因素 1 . NOx的形成 低温下,NO是简单的双分子反应,即: N2+O2→2 NO 高温时,NO按泽尔多维奇(Zeldovich)反应所支配, 有以下两个反应: N2+O2→ NO+N(K1、K-1) N+ O2→ NO+O(K2、K-2)
K1、K-1、K2、K-2——为正、逆反应速度常数
炭烟 :柴油机不完全燃烧产物。
6.二氧化碳 无色无毒气体,对人体无直接危害,大气中的CO2
大幅增加,吸收红外热辐射形成的温室效应,使全球 气温上升、南北极冰层溶化;海平面上升;加剧大陆 腹地沙漠化,破坏人类和动植物赖以生存的生态环境, 控制CO2已成为研究汽车排放的重要课题。
除此,尾气中还有由多种成分如甲醛、丙烯醛等组成 的臭气。汽车在路口停车候驶时,这种臭气尤为严重, 刺激眼睛的粘膜。燃料中芳香烃的增加,尾气中甲醛略 有减小,芳醛少许增加,减少臭气,但更容易产生光化 学烟雾。
<250℃的排烟为白色;从250℃到着火温度形成蓝烟; 黑烟只在着火后才出现。
三.汽车排放限量(排放标准) 我国历来十分重视环境保护,出台了许多新标准和执行 措施。并与时具进地与欧洲标准接轨。
如首都北京05、7、1起所有新车实行欧Ⅲ标准,08年 所有新车实行欧Ⅲ标准,在用车须达到欧Ⅲ标准。 (一)汽油车怠速排气污染物的检测
(二)HC的形成与影响因素 1. HC的形成
尾气中的HC是燃料不完全燃烧或部分被分解的复杂产物, 成因比CO复杂,四冲程机,主要是缸壁激冷、不完全燃 烧。二冲程机,扫气直排,比四冲程机大好几倍。
2. HC的影响因素 混合浓度↑→ HC ↑; 怠速转速↑→ HC ↓。 负荷一定,车速↑→ HC ↓。
一. 汽车排放污染物及危害
(一)汽车排放污染物 主要有HC、NOx、CO、PM(微粒)等。
(二)来源 主要由排气管排放,约45%的HC和极少量其它污染物质 由曲轴箱、燃油系排放。 就CO而言,若汽油机CO排放量为1,则液化气发动机 CO排放量为1/2,柴油机CO仅为1/100。可见,柴油机 CO排量小得多,且,柴油机HC的排量也少,但NOx排 出量则和汽油机差不多,且会排出令人讨厌的黑烟。
2.HC
HC燃料未燃部分,包括燃料的蒸发和滴漏。纯HC只在 浓度相当高时才对人体产生影响,但HC经热裂解形成 复杂、臭味、剌激性烃类气。 化学烟雾的重要成份。
3.NOx 发动机大负荷时大量产生的一种褐色、有臭味的废气。 刚排出时,NO毒性较小,但NO很快氧化成毒性较大的 NO2等其他氮氧化合物(统称为NOx)。NOx进入肺泡 形成亚硝酸和硝酸,对肺产生剧烈刺激。亚硝酸盐与人 体血红蛋白结合,形成变性血红蛋白,导致组织缺氧。 3.5ppm的NO2作用1h即可对人体造成危害。 NOx与HC受太阳紫外线照射,形成光化学烟雾,超过一 定浓度时,具有明显的刺激性。刺激眼结膜,引起流泪 并导致红眼症,同时对鼻、咽、喉、器官均有刺激作用, 能引起急性喘息症。光化学烟雾还损害植物、降低大气 能见度、损坏橡胶制品等。
4.硫化物
发动机尾气中的硫氧化物主要是SO2,硫在缸内燃烧的 产物。SO2在催化剂净化装置表面堆积,造成所谓催化 剂中毒,危害催化剂的使用寿命;微量的SO2对喉、眼 强烈刺激,危害身体健康; SO2是“酸雨”的主要物质。
5. PM(微粒):铅化合物与炭烟的浮游微粒 铅化合物汽油中铅的燃后产物,吸入人体逐渐积累,铅 将阻碍血液中红血球生长,使心、肺等处发生病变;侵 入大脑时则引起头痛,出现痴呆、精神病等症状。
二.废气污染物的生成及其影响因素 (一) CO的形成与影响因素
1.CO的形成
CO的排出浓度基本上受空燃比所支配, 理论上α≥ 1 时,排气中不存在CO,即:
HC 足O2 CO2 H2O HC 欠O2 CO 实际油气混合、分配不均匀,排气中总有少量CO。 即使混合气很均匀,受高温影响,
CO2 CO O2 高温
∴排气中CO≠0,只能抑制或减轻!
2 .凡是影响混合比的因素,即为影响CO的因素 (1)环境温度T↑→进气空气温度↑→空气密度ρ↓→化油 器供给的混合气浓度↑→CO↑ (2)空气密度ρ与大气压力P成正比→大气压力p ↓→进 气压力↓→空气密度↓→混合气浓度↑→CO↑ (3)进气真空度↑→进气管的燃料急剧蒸发→混合气 瞬时过浓→CO↑ (4)怠速转速↑→CO↓ (5)负荷一定,车速↑→CO↓至中速CO变化不大。
(2)工作过程: 排气中的粉尘和碳粒用过滤器滤除,水分用水分离 器分离出去。最后,将气体成分输送到分析部分。
(3)工作原理: 某种气体只能吸收其ห้องสมุดไป่ตู้特波长的红外线,且吸收程
度与被测气体的浓度有关。
Ch6 汽车公害及预防
学习目标 1.掌握汽车排放污染物的成因及危害、汽车噪声的危害 2.掌握对汽车公害的检测与控制。 学习内容: 6.1 汽车排放公害及控制
6.2 汽车噪声公害及控制 6.3 汽车电磁干扰及预防 实习实训 实训一 汽车尾气的检测 实训二 汽车噪声的检查 复习思考题
§1 汽车排放公害及预防
2. NOx的影响因素
(1)随高温↑→NO平衡浓度↑→且生成速度↑(尤其是 有氧存在时的高温)
(2)氧气不足的条件下,即使高温,NO生成也受抑。 (3)滞留时间: NO的生成滞后比燃烧反应,即使高 温,若停留时间短,NO生成受抑。
四、碳烟 柴油机排烟可分为:白烟、蓝烟和黑烟。 有关权威研究认为: 技术状况良好的柴油机,决定其烟色的主要因素是 温度;
(三)废气污染物的危害
1 . CO 燃料燃烧不完全的产物。CO吸入人体,与血红素亲和 力比氧大200倍,致使缺氧。引起头痛、头晕、呕吐等 中毒症状,严重是造成死亡。
CO的容许限度为8h内100ppm。若1h内吸入500ppmCO,即会出现中毒症状, 危害中枢神经,造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍,严重时引起神经 麻痹。如1h内吸入1000ppm的CO,即发生死亡。
(三)NOx的形成与影响因素 1 . NOx的形成 低温下,NO是简单的双分子反应,即: N2+O2→2 NO 高温时,NO按泽尔多维奇(Zeldovich)反应所支配, 有以下两个反应: N2+O2→ NO+N(K1、K-1) N+ O2→ NO+O(K2、K-2)
K1、K-1、K2、K-2——为正、逆反应速度常数
炭烟 :柴油机不完全燃烧产物。
6.二氧化碳 无色无毒气体,对人体无直接危害,大气中的CO2
大幅增加,吸收红外热辐射形成的温室效应,使全球 气温上升、南北极冰层溶化;海平面上升;加剧大陆 腹地沙漠化,破坏人类和动植物赖以生存的生态环境, 控制CO2已成为研究汽车排放的重要课题。
除此,尾气中还有由多种成分如甲醛、丙烯醛等组成 的臭气。汽车在路口停车候驶时,这种臭气尤为严重, 刺激眼睛的粘膜。燃料中芳香烃的增加,尾气中甲醛略 有减小,芳醛少许增加,减少臭气,但更容易产生光化 学烟雾。
<250℃的排烟为白色;从250℃到着火温度形成蓝烟; 黑烟只在着火后才出现。
三.汽车排放限量(排放标准) 我国历来十分重视环境保护,出台了许多新标准和执行 措施。并与时具进地与欧洲标准接轨。
如首都北京05、7、1起所有新车实行欧Ⅲ标准,08年 所有新车实行欧Ⅲ标准,在用车须达到欧Ⅲ标准。 (一)汽油车怠速排气污染物的检测
(二)HC的形成与影响因素 1. HC的形成
尾气中的HC是燃料不完全燃烧或部分被分解的复杂产物, 成因比CO复杂,四冲程机,主要是缸壁激冷、不完全燃 烧。二冲程机,扫气直排,比四冲程机大好几倍。
2. HC的影响因素 混合浓度↑→ HC ↑; 怠速转速↑→ HC ↓。 负荷一定,车速↑→ HC ↓。
一. 汽车排放污染物及危害
(一)汽车排放污染物 主要有HC、NOx、CO、PM(微粒)等。
(二)来源 主要由排气管排放,约45%的HC和极少量其它污染物质 由曲轴箱、燃油系排放。 就CO而言,若汽油机CO排放量为1,则液化气发动机 CO排放量为1/2,柴油机CO仅为1/100。可见,柴油机 CO排量小得多,且,柴油机HC的排量也少,但NOx排 出量则和汽油机差不多,且会排出令人讨厌的黑烟。
2.HC
HC燃料未燃部分,包括燃料的蒸发和滴漏。纯HC只在 浓度相当高时才对人体产生影响,但HC经热裂解形成 复杂、臭味、剌激性烃类气。 化学烟雾的重要成份。
3.NOx 发动机大负荷时大量产生的一种褐色、有臭味的废气。 刚排出时,NO毒性较小,但NO很快氧化成毒性较大的 NO2等其他氮氧化合物(统称为NOx)。NOx进入肺泡 形成亚硝酸和硝酸,对肺产生剧烈刺激。亚硝酸盐与人 体血红蛋白结合,形成变性血红蛋白,导致组织缺氧。 3.5ppm的NO2作用1h即可对人体造成危害。 NOx与HC受太阳紫外线照射,形成光化学烟雾,超过一 定浓度时,具有明显的刺激性。刺激眼结膜,引起流泪 并导致红眼症,同时对鼻、咽、喉、器官均有刺激作用, 能引起急性喘息症。光化学烟雾还损害植物、降低大气 能见度、损坏橡胶制品等。
4.硫化物
发动机尾气中的硫氧化物主要是SO2,硫在缸内燃烧的 产物。SO2在催化剂净化装置表面堆积,造成所谓催化 剂中毒,危害催化剂的使用寿命;微量的SO2对喉、眼 强烈刺激,危害身体健康; SO2是“酸雨”的主要物质。
5. PM(微粒):铅化合物与炭烟的浮游微粒 铅化合物汽油中铅的燃后产物,吸入人体逐渐积累,铅 将阻碍血液中红血球生长,使心、肺等处发生病变;侵 入大脑时则引起头痛,出现痴呆、精神病等症状。
二.废气污染物的生成及其影响因素 (一) CO的形成与影响因素
1.CO的形成
CO的排出浓度基本上受空燃比所支配, 理论上α≥ 1 时,排气中不存在CO,即:
HC 足O2 CO2 H2O HC 欠O2 CO 实际油气混合、分配不均匀,排气中总有少量CO。 即使混合气很均匀,受高温影响,
CO2 CO O2 高温
∴排气中CO≠0,只能抑制或减轻!
2 .凡是影响混合比的因素,即为影响CO的因素 (1)环境温度T↑→进气空气温度↑→空气密度ρ↓→化油 器供给的混合气浓度↑→CO↑ (2)空气密度ρ与大气压力P成正比→大气压力p ↓→进 气压力↓→空气密度↓→混合气浓度↑→CO↑ (3)进气真空度↑→进气管的燃料急剧蒸发→混合气 瞬时过浓→CO↑ (4)怠速转速↑→CO↓ (5)负荷一定,车速↑→CO↓至中速CO变化不大。