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独特波长的红外线，且吸收程
度与被测气体的浓度有关。
∴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。
（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。
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
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。
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
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）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 ↓。
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。
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）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
<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Baidu Nhomakorabea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
（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独特波长的红外线，且吸收程
度与被测气体的浓度有关。
∴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。
（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。
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
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。
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
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）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 ↓。
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。
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）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
<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Baidu Nhomakorabea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