汽车性能检测与评价 教学课件 作者 张爱民 07汽车排放污染物检测与评价.ppt

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1、第七章汽车排放污染物及其检测排放污染监测的意义汽车给人们的出行和运输带来了极大的便利，同时也带来了严峻的环境问题，其产生的废气和噪声是一致公认的城市两大公害。改革开放以来，我国汽车保有量持续以年递增10%以上的速度增长，汽车所造成的环境污染日趋严重。因此，检测并控制汽车排放污染物，对于保护人类生存环境具有重要意义。同时，汽车发动机所排出的污染物成分和浓度与发动机的技术状况密切相关，所以通过对发动机的排气污染物进行检测，可评价发动机的技术状况，特别是燃油供给系统和点火系统的技术状况。第一节汽车排放污染物的种类和危害第二节汽车排放污染物控

2、制标准的发展及现行国家和地方标准第三节汽车排放污染物的形成和主要影响因素第四节废气分析仪的结构和工作原理第五节废气分析仪的使用、维护及废气检测方法第六节烟度计的结构和工作原理第七节烟度计的使用、维护及烟度检测方法复习思考题第一节汽车排放污染物的种类和危害一氧化碳碳氢化合物氮氧化物微粒二氧化硫一氧化碳CO是燃料不完全燃烧的产物，当发动机混合气过浓或燃烧质量不佳时，易生成CO而从发动机排气管排出。CO与血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白CO—Hb，这部分血红蛋白失去输送氧气的能力，造成血液输氧能力下降，导致人体缺氧。碳氢化合物废气中的

3、HC是发动机未燃尽的燃油分解所产生的气体。汽车排放污染物中，HC的20%～25%来自曲轴箱窜气；20%来自化油器和燃油箱中燃油的蒸发；其余则由发动机排气管排出。发动机冷起动或怠速工况下混合气较浓，且燃烧温度过低或化油器雾化不良时，发动机排出的废气中的HC含量增加。可以使人的骨髓功能减弱，血小板减少，刺激眼、鼻、呼吸道，危害植物，也是形成光化学烟雾的因素。氮氧化物NOx是空气中的N2与O2在高温高压条件下反应而生成的。汽车发动机所排出废气中的NOx主要由NO（一氧化氮）和NO2（二氧化氮）构成。汽油机排出的氮氧化物中，NO占99%，而柴

4、油机排出的氮氧化物中NO2的比例稍大。NO２危害眼睛、呼吸道和肺；NOx使纤维、塑料、橡胶、电子材料提前老化，并参与形成光化学烟雾。微粒汽油机主要有：铅化物、硫酸盐、低分子物质。柴油机排出的微粒比汽油机多30～60倍，主要为含碳物质（碳烟）和高分子量有机物（润滑油的氧化和裂解产物）。碳烟是柴油发动机燃烧不完全的产物，主要由直径为0.1～1.0μm的多孔性碳粒构成。铅可以损害心、肺、造血系统，降低智力；碳烟中的有害物质致癌，降低空气能见度，附着固体表面，影响美观，腐蚀金属。二氧化硫发动机排出的硫化物主要为SO2（二氧化硫），由所用燃油中

5、含有的硫与空气中的氧反应而生成。形成酸雨，危害环境和作物。第二节汽车排放污染物控制标准的发展及现行国家和地方标准汽车排放污染物控制标准的发展现行国家污染物控制标准地方污染物控制标准第三节汽车排放污染物的形成和主要影响因素汽油车排放污染物的形成和主要影响因素CO的形成HC的形成NOx的形成汽油机CO、HC、NOX排放量的影响因素柴油车排放污染物的形成和主要影响因素碳烟的形成柴油机碳烟排放量的影响CO的形成在发动机工作过程中，理论上汽油在空燃比（燃烧时供给的空气重量和燃油重量之比）为１４.８、柴油在空燃比为１４.３时，燃料可以实现完全燃烧

6、，形成无害的二氧化碳和水。汽油机中，化油器实际供给的空燃比通常在１６到１２.５范围内变动，在空燃比为１４.８以下时，燃烧空气必然不足，使燃料燃烧不完全，产生CO；另外，即使氧比较充足，发动机中空气和燃料不可能完全雾化混合均匀，造成局部缺氧，加之发动机中燃烧时间有限，从而形成CO。HC的形成汽油是由多种成分的HC所组成，如果完全燃烧将生成二氧化碳和水。但是，汽油的燃烧很复杂，任何发动机都可能发生不完全燃烧，在排气中都会有少量HC存在。（1）为了提高发动机的最大功率，常使发动机在α<1的浓混合气情况下工作。在低负荷时，由于气缸内残余废气较

7、多，为了不使燃烧速度过低，也在α<1情况下工作。由于α<1时空气量不足，所以要发生不完全燃烧。（2）在汽油机中用电火花点火，由火焰传播把混合气烧掉，但紧靠燃烧室壁面附近的混合气层，由于缸壁的冷却形成激冷层，使火焰传播终止而熄灭，因此激冷层的混合气不能完全氧化燃烧，从而有许多未燃的HC也要排出来。（3）从燃烧化学考虑，汽油的氧化燃烧是很复杂的，不是一下子就能反应成二氧化碳和水的。NOx的形成NOx不是来自燃油的燃烧，而是空气燃烧的产物。在空气完全燃烧的情况下，空气中的氮将完全氧化，形成二氧化氮，空气不完全燃烧将形成一氧化氮，它们都是在氧

8、气过剩的条件下，由于燃烧室内高温而形成的。因此，形成氮氧化物的条件为：燃烧室内有过剩的氧气、燃烧过程的高温以及高温持续的时间较长。汽油机CO、HC、NOX排放量的影响因素混合气浓度发动机负荷发动机转速点火时间混合气浓度混