1、汽车排放及控制技术汽车排放及控制技术 本节内容本节内容n1.1 环境污染与保护环境污染与保护n1.2 汽车排放污染物及危害汽车排放污染物及危害n1.3 汽车排放控制技术的发展汽车排放控制技术的发展 全球的环境问题全球的环境问题臭氧层空洞温室效应酸雨蔓延n森林锐减土地沙漠化生物多样性减少大气污染主要来源大气污染主要来源自自然然过过程程火山爆发时会喷出大量的火山爆发时会喷出大量的SOSO2 2气体和固体颗粒物气体和固体颗粒物人人类类活活动动森林着火时会产生大量的森林着火时会产生大量的COCO气体气体汽车尾气汽车尾气工厂烟囱排出的滚滚浓烟工厂烟囱排出的滚滚浓烟n温室效应温室效应n臭氧层的损耗与破坏臭
2、氧层的损耗与破坏n酸雨蔓延酸雨蔓延大气污染主要表现大气污染主要表现温室效应 目前环境污染问题大部分是因使用化石燃料引起的。有二氧化碳等造成的温室效应以及二氧化硫及氮氧化物等造成的酸雨正在全球范围内破环人类赖以生存的生态环境。温室效应温室效应 温室效应：温室效应：燃烧化石燃料产生的二氧化碳气体使地表辐射的热量留在了大气层内，起到类似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用，提高了地球表面的温度。温室效应会导致：地球气温上升地球两极冰块融化，海洋水位上升四季气候变化失衡被污染的气体和空气中雨水混合形成酸雨形成酸雨南极上空臭氧层的变化南极上空臭氧层的变化低高臭氧浓度19791979年年19981998年年环境空
3、气质量环境空气质量 清洁空气组成：清洁空气组成：环境保护法环境保护法大气污染防治法大气污染防治法 环境空气质量标准环境空气质量标准环境空气质量环境空气质量 标准分为三级，标准分为三级，给出各项污染给出各项污染物浓度限值物浓度限值全球因燃烧矿物燃料而产生的CO、HC、NOX的排放量，几乎50%来自于汽油机和柴油机。机动车尾气污染严重：资料一：通过对广州、北京等城市的烟尘、氮氧化物、一氧化碳和二氧化硫4种主要污染物的统计表明，由交通运输业造成的污染已占我国大气污染物的10。比任何其他单一的人类活动产生的空气污染量都多。一氧化碳氮氧化物微粒 一氧化碳会影响神经功能和视力敏感性；烃类化合物与氮氧化物混
4、合，在阳光照射下，形成光化学烟雾引发支气管炎、肺炎及其他肺部疾病。烃类化合物汽车排放控制技术的发展汽车排放控制技术的发展年份技术措施19601963加装了曲轴箱强制通风系统19631968安装了控制燃烧系统（CCS）降低空燃比，安装空气喷射反应器系统(AIR)促进废气中的HC和CO燃烧19681973安装变速器控制火花塞系统（TCS）以延迟点火时间19731978安装废气再循环系统（EGR）以降低燃烧室温度，控制NOX排放，安装活性碳罐控制燃油蒸发19781979安装高能点火系统，使用无铅汽油，安装催化转化器，安装燃油蒸发控制系统19791983采用电控汽油喷射技术和三效催化转化器198319
5、95完善发动机技术，改善燃料成分和开发清洁燃料1996现在开始实施低排放和零排放计划美国机动车排放控制技术宏观进程表表1-11-1 由表由表1-11-1可见：汽车排放控制技术措可见：汽车排放控制技术措施是通过改变发动机空燃比、点火时间、施是通过改变发动机空燃比、点火时间、燃烧室温度等来实现的，这些因素与汽燃烧室温度等来实现的，这些因素与汽车污染物车污染物COCO、HCHC、NOXNOX等生成有何联系？等生成有何联系？下面以下面以COCO为例，分析其为例，分析其生成机理生成机理和和影响因素影响因素。一氧化碳的生成机理一氧化碳的生成机理 燃油在汽缸中燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。一般
6、烃燃料的燃烧反应有以下过程：燃气中的氧气足够时有：理论上，若氧 气充足不会生 成CO,若氧气不 足生成CO。2222HnmCOOmHCnmCOCO的产生的产生:OHOH222222222COOCO222HCOOHCO汽油机CO排放量：取决于可燃混合气的空燃比和过量空气系数a燃油质量空气质量空燃比量燃油的化学计量空气质完全燃烧量燃油实际供给的空气质燃烧kgkga118.148.148.14浓混合气理论混合气稀混合气1a1a1a（浓）（理论）（稀）图图1-1 1-1 汽油机汽油机COCO排放量排放量XcoXco与空与空燃比燃比及过量空气系数及过量空气系数a a的关系的关系图图2-2 2-2 柴油机
7、排放污染物与过柴油机排放污染物与过量空气系数量空气系数a a的关系的关系在柴油机的大部分在柴油机的大部分运转工况下，其空运转工况下，其空气过量系数气过量系数a a都都在在1.51.53 3之间，故之间，故其其COCO排放量要比汽排放量要比汽油机低得多，只有油机低得多，只有在大负荷时，在大负荷时，COCO排排放量剧增。放量剧增。在浓混合气（在浓混合气（a1),a1),a1),COCO排量都很小。排量都很小。n理论上：不存在CO CO2 n实际上：因混合不均、温度过高 CO 影响空燃比的因素 影响CO生成的因素 1、进气温度的影响 T（环境）空气汽油不变 变浓CO 2、大气压力的影响 海拔H 大气压力空气汽油不变 变浓CO 影响影响CO生成的因素生成的因素8.14总有 3、进气管真空度的影响 汽车急剧减速发动机真空度达68KPa以上 燃料急剧进入变浓CO 4、怠速转速的影响 怠速转速 CO 5、发动机工况的影响 负荷一定时：nCO 到达一定车速后，变化不大。谢 谢！
