1、Slide 1第十一章第十一章城市机动车污染控制城市机动车污染控制Slide 2Emission control of Internal Combustion EnginesSlide 3Q 城市交通趋势及影响城市交通趋势及影响Q 汽油发动机污染物的形成与控制汽油发动机污染物的形成与控制Q 柴油车的污染与控制柴油车的污染与控制Q 新型动力车新型动力车Q 了解城市交通发展的趋势，机动车问题的由来了解城市交通发展的趋势，机动车问题的由来 Q 掌握汽油发动机、柴油发动机工作原理、污染物掌握汽油发动机、柴油发动机工作原理、污染物来源、控制技术来源、控制技术 Q 了解新型机动车的思路、发展状况和面临的问
2、题了解新型机动车的思路、发展状况和面临的问题 内容提要内容提要学习要求学习要求Slide 4世界机动车增长趋势世界机动车增长趋势Slide 5城市机动车污染现状城市机动车污染现状随着经济的快速发展，我国汽车保有量连年随着经济的快速发展，我国汽车保有量连年高速增长高速增长 汽车单车排放因子高汽车单车排放因子高 机动车污染物排放总量大，城市机动车污染机动车污染物排放总量大，城市机动车污染分担率高分担率高 严重影响城市大气环境质量严重影响城市大气环境质量Slide 6中国机动车保有量增长情况中国机动车保有量增长情况近近1010年来，全国机动车保有量迅速增加，平均增年来，全国机动车保有量迅速增加，平均
3、增长速度约长速度约14%14% 重点大城市保有量增长更快，北京市重点大城市保有量增长更快，北京市9292年以来年以来平均增长速度超过平均增长速度超过20%20% 机动车收入弹性系数研究表明：收入增长机动车收入弹性系数研究表明：收入增长1%1%，机动车保有量增长机动车保有量增长1.021.021.94%1.94% 我国经济发展水平决定城市机动车保有量将会在我国经济发展水平决定城市机动车保有量将会在一定时期内保持迅速增加一定时期内保持迅速增加Slide 7中国机动车保有量增长情况中国机动车保有量增长情况0 0200200400400600600800800100010001200120014001
4、4001978197819851985198719871989198919911991199319931995199519971997年份年份数量 (万辆)数量 (万辆)Slide 8中美机动车排放因子比较中美机动车排放因子比较 污 染 物 轿 车 轻 型 汽 油 车 重 型 汽 油 车 HC 7.24 9.64 13.17 北 京 CO 72.37 45.19 195.55 NOX 1.84 2.84 4.5 HC 1.86 2.24 6.74 美 国 CO 14.03 17.7 72.97 NOX 1.02 1.14 3.29 Slide 9汽车污染物产生来源汽车污染物产生来源 曲轴箱曲轴
5、箱HC 的的 20%排气管排气管所有的所有的CO、NOX、Pb和和 HC的的 60%油箱和化油器蒸发油箱和化油器蒸发HC的的15%Slide 10汽车动力系统汽车动力系统Fuel+OxygenCarbonDioxideEnergy动力动力Ignition点火点火WaterVaporet汽油车汽油车: 0.250.3柴油车柴油车: 0.30.45Slide 11汽汽油油机机污污染染与与控控制制Slide 12Actual CombustionQ LeadQ HydrocarbonsQ Carbon MonoxideQ Oxides of NitrogenQ Carbon DioxideQ Par
6、ticulatesQ Other pollutantsQ Water VaporAmbient AirReal FuelEngine/EmissionTechnology尾气管排放物尾气管排放物Slide 13汽油车汽油车 Other EmissionsEvaporative Emissions diurnal, running losses, hot soakCrankcase Losses due to blow-byRefueling Losses displaced vaporsOther Emissions brake linings, tire wear, fluid leaksS
7、lide 14New Cars Are Cleanerand More Efficient-85%-70%+100%HC-85%MPGNOxCOPercent change compared to new cars of the 1970 Model Year注注: MPG:英里英里/加仑加仑汽油车行驶工况与排放汽油车行驶工况与排放Q 怠速怠速, , 减速时减速时CO, HC排放高排放高, , 浓度约为浓度约为: : CO: 1.0-6%; HC: 400-3000ppm NOx: 10-100ppmQ 加速加速, , 定速时定速时NOx高高, , 浓度约为浓度约为: : NOx: 1000-
8、4000ppm CO: 0.5-3.0%; HC: 200-600ppm 加速时加速时, , 碳烟约为碳烟约为: : 0.005g/m3 主要控制技术主要控制技术Q 前处理前处理: : 无铅汽油，低硫汽油和柴油无铅汽油，低硫汽油和柴油 废气再循环废气再循环(EGR): 20%循环循环, , 降低降低NOx约约60%, 但油但油耗增加耗增加3%Q 机内控制机内控制: : 发动机设计发动机设计 表面积表面积/ /容积容积 越小越好越小越好; ; 电子控制技术电子控制技术; ; 多气门技术多气门技术Q 机外控制技术机外控制技术: : 热反应器热反应器, , 催化反应器催化反应器( (氧化氧化, ,
9、还原还原- -三效三效) )曲轴箱曲轴箱( (crankcase) )排放控制排放控制Evaporative emission control汽油汽油, , 柴油发动机的区别柴油发动机的区别Q 汽油发动机燃烧为预混火焰汽油发动机燃烧为预混火焰, , 柴油为扩散火焰柴油为扩散火焰Q 柴油发动机压缩比高柴油发动机压缩比高, , 热效率高热效率高30-50%30-50%Q 柴油发动机以喷油雾化方式燃烧柴油发动机以喷油雾化方式燃烧, , 产生碳烟较多产生碳烟较多Q 柴油车经济性好柴油车经济性好, , 马力大马力大, , 最先实现最先实现3 3升车升车Q 汽油车加速性好汽油车加速性好, , 正在开发缸内
10、直喷发动机技术正在开发缸内直喷发动机技术柴油车行驶工况与排放柴油车行驶工况与排放Q CO总是很低总是很低, , 约约0.1%Q 减速减速, , 怠速时怠速时HC相对较高相对较高, , 浓度约为浓度约为400ppm 此时此时NOx较低较低, , 约为约为30-70ppm Q 加速加速, , 定速时定速时NOx高高, , 浓度约为浓度约为: : NOx: 800-2500ppm 此时此时HC: 90-200ppmQ 加速时碳烟最高加速时碳烟最高, , 约为约为0.30g/m3 Slide 21新型动力车新型动力车Q电动汽车电动汽车Q燃料电池汽车燃料电池汽车Q混合动力车混合动力车Q太阳能汽车太阳能汽车
