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1、会计学1汽车实用技术教程汽车实用技术教程(jiochng)汽车公害控汽车公害控制制第一页，共29页。第一节第一节 汽车公害汽车公害(gnghi)的种的种类与形成原因类与形成原因第1页/共29页第二页，共29页。1 1 1 1、汽车公害、汽车公害、汽车公害、汽车公害(gnghi)(gnghi)(gnghi)(gnghi)的种类的种类的种类的种类排气公害：排气公害：排气公害：排气公害：汽车尾气对大气的污染，主要为汽车尾气对大气的污染，主要为汽车尾气对大气的污染，主要为汽车尾气对大气的污染，主要为 CO CO、HC HC、NOx NOx、碳烟。、碳烟。、碳烟。、碳烟。噪音噪音噪音噪音(zoyn)(z
2、oyn)公害：公害：公害：公害：汽车噪声对环境的危害，主要为发动机噪声、轮胎汽车噪声对环境的危害，主要为发动机噪声、轮胎汽车噪声对环境的危害，主要为发动机噪声、轮胎汽车噪声对环境的危害，主要为发动机噪声、轮胎噪声和传动系统噪声。噪声和传动系统噪声。噪声和传动系统噪声。噪声和传动系统噪声。电磁波公害：电磁波公害：电磁波公害：电磁波公害：汽车电器设备对无线电通信和广播电视等的电汽车电器设备对无线电通信和广播电视等的电汽车电器设备对无线电通信和广播电视等的电汽车电器设备对无线电通信和广播电视等的电 波干波干波干波干扰扰扰扰第2页/共29页第三页，共29页。2 2、汽车尾气的形成与影响、汽车尾气的形成
3、与影响、汽车尾气的形成与影响、汽车尾气的形成与影响(y(y ngxingxi ng)ng)因素因素因素因素一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳COCO CO CO是碳氢化合物燃料燃烧的中间产物。是碳氢化合物燃料燃烧的中间产物。是碳氢化合物燃料燃烧的中间产物。是碳氢化合物燃料燃烧的中间产物。2CnHm+nO2=2nCO+mH22CnHm+nO2=2nCO+mH2 当空气充足时当空气充足时当空气充足时当空气充足时 2H2+O2=2H2O 2H2+O2=2H2O 2CO+O2=2CO2 2CO+O2=2CO2 同时，同时，同时，同时，COCO与水蒸气与水蒸气与水蒸气与水蒸气H2OH2O也会发生反应：也会
4、发生反应：也会发生反应：也会发生反应：CO+H2O=CO2+H2CO+H2O=CO2+H2 故空气充足时，理论上故空气充足时，理论上故空气充足时，理论上故空气充足时，理论上CO=0CO=0，但是，实际燃烧与理论，但是，实际燃烧与理论，但是，实际燃烧与理论，但是，实际燃烧与理论有区别：有区别：有区别：有区别：分布不均匀分布不均匀分布不均匀分布不均匀 高温分解高温分解高温分解高温分解 燃烧时间短，达不到燃烧时间短，达不到燃烧时间短，达不到燃烧时间短，达不到(b do)(b do)平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度第3页/共29页第四页，共29页。碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物碳氢化合物HCHCHCH
5、C 汽车尾气中的汽车尾气中的汽车尾气中的汽车尾气中的HCHCHCHC来源有三部分：未燃烧的燃料来源有三部分：未燃烧的燃料来源有三部分：未燃烧的燃料来源有三部分：未燃烧的燃料 燃烧不完全燃烧不完全燃烧不完全燃烧不完全(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)的产物的产物的产物的产物 部分被分解后的产部分被分解后的产部分被分解后的产部分被分解后的产物物物物 原原原原 因：因：因：因：气缸激冷面。混合气燃烧要靠火焰传播进行，当火气缸激冷面。混合气燃烧要靠火焰传播进行，当火气缸激冷面。混合气燃烧要靠火焰传播进行，当火气缸激冷面。混合气燃烧要靠火焰传播进行，当火焰传到缸壁焰传到缸壁焰传到缸
6、壁焰传到缸壁0.050.050.050.050.5mm0.5mm0.5mm0.5mm时就不能燃烧，火焰在宽度时就不能燃烧，火焰在宽度时就不能燃烧，火焰在宽度时就不能燃烧，火焰在宽度小于小于小于小于1.0mm1.0mm1.0mm1.0mm缝中也不能传播，这些少量的混合气不经缝中也不能传播，这些少量的混合气不经缝中也不能传播，这些少量的混合气不经缝中也不能传播，这些少量的混合气不经过燃烧就进入了排气管（也可能高温分解）。过燃烧就进入了排气管（也可能高温分解）。过燃烧就进入了排气管（也可能高温分解）。过燃烧就进入了排气管（也可能高温分解）。不完全不完全不完全不完全(wnqun)(wnqun)(wnq
7、un)(wnqun)燃烧。混合气过浓过稀，残余气体燃烧。混合气过浓过稀，残余气体燃烧。混合气过浓过稀，残余气体燃烧。混合气过浓过稀，残余气体过多，使火焰传播不完全过多，使火焰传播不完全过多，使火焰传播不完全过多，使火焰传播不完全(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)，甚至断火。此，甚至断火。此，甚至断火。此，甚至断火。此外点火系工况不好，充气温度过低和混合均匀性差外点火系工况不好，充气温度过低和混合均匀性差外点火系工况不好，充气温度过低和混合均匀性差外点火系工况不好，充气温度过低和混合均匀性差等等，都影响燃烧过程，会形成不完全等等，都影响燃烧过程，会形成不完全等等，都影响燃烧
8、过程，会形成不完全等等，都影响燃烧过程，会形成不完全(wnqun)(wnqun)(wnqun)(wnqun)燃燃燃燃烧。烧。烧。烧。二冲程扫气。由于扫气作用，一部分可燃混合气不二冲程扫气。由于扫气作用，一部分可燃混合气不二冲程扫气。由于扫气作用，一部分可燃混合气不二冲程扫气。由于扫气作用，一部分可燃混合气不经过燃烧就排入排气管（也可能高温分解）经过燃烧就排入排气管（也可能高温分解）经过燃烧就排入排气管（也可能高温分解）经过燃烧就排入排气管（也可能高温分解）。第4页/共29页第五页，共29页。氮氧化合物氮氧化合物氮氧化合物氮氧化合物NOx NOx NOx NOx NOx NOx NOx NOx的
9、形成机理尚太不清楚，当前通常认的形成机理尚太不清楚，当前通常认的形成机理尚太不清楚，当前通常认的形成机理尚太不清楚，当前通常认为高温（为高温（为高温（为高温（1800180018001800）会产生）会产生）会产生）会产生(chnshng)NOx(chnshng)NOx(chnshng)NOx(chnshng)NOx。O2=2O O2=2O O2=2O O2=2O （1 1 1 1）xO+2N2=2NOx+2N xO+2N2=2NOx+2N xO+2N2=2NOx+2N xO+2N2=2NOx+2N（2 2 2 2）2N+(x+1)O2=2NOx+2O 2N+(x+1)O2=2NOx+2O 2
10、N+(x+1)O2=2NOx+2O 2N+(x+1)O2=2NOx+2O（3 3 3 3）式式式式 高温下氧气分解成氧原子。高温下氧气分解成氧原子。高温下氧气分解成氧原子。高温下氧气分解成氧原子。式式式式 氧原子碰撞氧原子碰撞氧原子碰撞氧原子碰撞N2N2N2N2生成生成生成生成NOx,NOx,NOx,NOx,此氧此氧此氧此氧O O O O由由由由1 1 1 1式供给大部分式供给大部分式供给大部分式供给大部分,3,3,3,3式供给小部分式供给小部分式供给小部分式供给小部分 式式式式 式中氮原子与氧气结合成式中氮原子与氧气结合成式中氮原子与氧气结合成式中氮原子与氧气结合成NOx NOx NOx N
11、Ox，式生成式生成式生成式生成NOxNOxNOxNOx的量差不多的量差不多的量差不多的量差不多 尾气中的尾气中的尾气中的尾气中的NOxNOxNOxNOx中中中中95%95%95%95%是是是是NONONONO，NOxNOxNOxNOx不可能直接在燃烧区内形不可能直接在燃烧区内形不可能直接在燃烧区内形不可能直接在燃烧区内形成，只能在已燃的气体中形成，它的平衡浓度与温度压力成，只能在已燃的气体中形成，它的平衡浓度与温度压力成，只能在已燃的气体中形成，它的平衡浓度与温度压力成，只能在已燃的气体中形成，它的平衡浓度与温度压力有密切关系，通常燃烧温度高时，生成的有密切关系，通常燃烧温度高时，生成的有密切
12、关系，通常燃烧温度高时，生成的有密切关系，通常燃烧温度高时，生成的NOxNOxNOxNOx浓度高。燃浓度高。燃浓度高。燃浓度高。燃烧后压力高的，生成的烧后压力高的，生成的烧后压力高的，生成的烧后压力高的，生成的NOxNOxNOxNOx浓度也较高。浓度也较高。浓度也较高。浓度也较高。第5页/共29页第六页，共29页。碳烟碳烟碳烟碳烟碳烟主要由柴油发动机产生，柴油机排烟有碳烟主要由柴油发动机产生，柴油机排烟有碳烟主要由柴油发动机产生，柴油机排烟有碳烟主要由柴油发动机产生，柴油机排烟有三种情况：三种情况：三种情况：三种情况：白烟：白烟：白烟：白烟：1m1m1m1m微粒，汽车怠速排出的微粒，汽车怠速排
13、出的微粒，汽车怠速排出的微粒，汽车怠速排出的液滴颗粒，水雾液滴颗粒，水雾液滴颗粒，水雾液滴颗粒，水雾+燃油。燃油。燃油。燃油。蓝烟：蓝烟：蓝烟：蓝烟：0.4m0.4m0.4m0.4m微粒，液态微粒，燃微粒，液态微粒，燃微粒，液态微粒，燃微粒，液态微粒，燃油油油油+润滑油。润滑油。润滑油。润滑油。黑烟：高温缺氧，易于裂解，聚合成碳黑烟：高温缺氧，易于裂解，聚合成碳黑烟：高温缺氧，易于裂解，聚合成碳黑烟：高温缺氧，易于裂解，聚合成碳烟烟烟烟C C C C，还有，还有，还有，还有O2O2O2O2、H2 H2 H2 H2。碳烟对人体直接影响不大，但其附着的碳烟对人体直接影响不大，但其附着的碳烟对人体直
14、接影响不大，但其附着的碳烟对人体直接影响不大，但其附着的SO2SO2SO2SO2及多环芳香烃、苯脂可致癌。及多环芳香烃、苯脂可致癌。及多环芳香烃、苯脂可致癌。及多环芳香烃、苯脂可致癌。碳烟形成的三种说法：碳烟形成的三种说法：碳烟形成的三种说法：碳烟形成的三种说法：燃料分子脱氢发生燃料分子脱氢发生燃料分子脱氢发生燃料分子脱氢发生(fshng)(fshng)(fshng)(fshng)分解，分解，分解，分解，再凝集成固体碳。再凝集成固体碳。再凝集成固体碳。再凝集成固体碳。火焰之初，多个燃料分子聚合成大火焰之初，多个燃料分子聚合成大火焰之初，多个燃料分子聚合成大火焰之初，多个燃料分子聚合成大分子式液
15、滴，再脱氢成粒。分子式液滴，再脱氢成粒。分子式液滴，再脱氢成粒。分子式液滴，再脱氢成粒。产生引起部分分解及脱氢中间物，产生引起部分分解及脱氢中间物，产生引起部分分解及脱氢中间物，产生引起部分分解及脱氢中间物，再一边聚合一边脱氢逐渐变成固体碳粒。再一边聚合一边脱氢逐渐变成固体碳粒。再一边聚合一边脱氢逐渐变成固体碳粒。再一边聚合一边脱氢逐渐变成固体碳粒。第6页/共29页第七页，共29页。3 3 3 3、汽车噪音的形成与影响、汽车噪音的形成与影响、汽车噪音的形成与影响、汽车噪音的形成与影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)因因因因素素素素 在人们的生活环境里有各
16、种各样的声音，可听范围内在人们的生活环境里有各种各样的声音，可听范围内的声波频率为的声波频率为2020000Hz,2020000Hz,噪音是指人们不需要并希望噪音是指人们不需要并希望用一定措施加以控制和消除掉的声音。用一定措施加以控制和消除掉的声音。现在城市中的交通噪声是环境噪声的主要部分现在城市中的交通噪声是环境噪声的主要部分(b(b fen)fen)，交通噪声的主要声源是机动车辆（主要是汽车）。，交通噪声的主要声源是机动车辆（主要是汽车）。机动车噪声一般都是机动车噪声一般都是60 90DB60 90DB的中强度的噪声，不过由的中强度的噪声，不过由于其影响面广、时间长，所以危害很严重。于其影
17、响面广、时间长，所以危害很严重。汽车噪声主要是发动机噪声和轮胎噪声，此外还有车汽车噪声主要是发动机噪声和轮胎噪声，此外还有车体震动、传动系噪声、车身干扰空气噪声及喇叭声等体震动、传动系噪声、车身干扰空气噪声及喇叭声等第7页/共29页第八页，共29页。4 4 4 4、汽车电磁波公害的形成与影响、汽车电磁波公害的形成与影响、汽车电磁波公害的形成与影响、汽车电磁波公害的形成与影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)因因因因素素素素 在汽车电气设备中有很多导线在汽车电气设备中有很多导线在汽车电气设备中有很多导线在汽车电气设备中有很多导线(doxin)(doxin)(
18、doxin)(doxin)、线圈、线圈、线圈、线圈等电器元件，他们具有不同的电容和电感，任何具有等电器元件，他们具有不同的电容和电感，任何具有等电器元件，他们具有不同的电容和电感，任何具有等电器元件，他们具有不同的电容和电感，任何具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡，在汽车的电气电感和电容的闭合回路都会形成振荡，在汽车的电气电感和电容的闭合回路都会形成振荡，在汽车的电气电感和电容的闭合回路都会形成振荡，在汽车的电气设备中有很多的振荡回路，当火花放电时就会产生高设备中有很多的振荡回路，当火花放电时就会产生高设备中有很多的振荡回路，当火花放电时就会产生高设备中有很多的振荡回路，当火花放电时就会产生
19、高频振荡以电磁波的形式发射到空中，切割无线电电视频振荡以电磁波的形式发射到空中，切割无线电电视频振荡以电磁波的形式发射到空中，切割无线电电视频振荡以电磁波的形式发射到空中，切割无线电电视广播等通讯设备的天线从而引起干扰。广播等通讯设备的天线从而引起干扰。广播等通讯设备的天线从而引起干扰。广播等通讯设备的天线从而引起干扰。在汽车的电气设备中，点火系的干扰最为严在汽车的电气设备中，点火系的干扰最为严在汽车的电气设备中，点火系的干扰最为严在汽车的电气设备中，点火系的干扰最为严重，此外还有发电机调节器刮水器以及灯开关等。重，此外还有发电机调节器刮水器以及灯开关等。重，此外还有发电机调节器刮水器以及灯开
20、关等。重，此外还有发电机调节器刮水器以及灯开关等。第8页/共29页第九页，共29页。控制电磁波公害主要是限制汽车点火系产生的电波杂音控制电磁波公害主要是限制汽车点火系产生的电波杂音控制电磁波公害主要是限制汽车点火系产生的电波杂音控制电磁波公害主要是限制汽车点火系产生的电波杂音(zyn)(zyn)强度，为此许多国家对汽车和内燃机点火系的电波杂强度，为此许多国家对汽车和内燃机点火系的电波杂强度，为此许多国家对汽车和内燃机点火系的电波杂强度，为此许多国家对汽车和内燃机点火系的电波杂音音音音(zyn)(zyn)强度制定了标准，并决定了测量仪器和检测方法。强度制定了标准，并决定了测量仪器和检测方法。强度
21、制定了标准，并决定了测量仪器和检测方法。强度制定了标准，并决定了测量仪器和检测方法。电波公害虽然没有像排气公害和噪音对人们生活环境影电波公害虽然没有像排气公害和噪音对人们生活环境影电波公害虽然没有像排气公害和噪音对人们生活环境影电波公害虽然没有像排气公害和噪音对人们生活环境影响那么严重，但是它作为汽车引起的一个广泛瑕疵问题，同响那么严重，但是它作为汽车引起的一个广泛瑕疵问题，同响那么严重，但是它作为汽车引起的一个广泛瑕疵问题，同响那么严重，但是它作为汽车引起的一个广泛瑕疵问题，同样引起人们的普遍重视。样引起人们的普遍重视。样引起人们的普遍重视。样引起人们的普遍重视。第9页/共29页第十页，共2
22、9页。第二节第二节第二节第二节 常见尾气常见尾气常见尾气常见尾气(wi q)(wi q)污染控制的方污染控制的方污染控制的方污染控制的方法法法法 为了控制汽车排放污染物，为了控制汽车排放污染物，世界各国针对汽车排放问题相世界各国针对汽车排放问题相继制定了法律条例来控制汽车继制定了法律条例来控制汽车尾气排放。当然尾气排放。当然(dngrn)，汽，汽车环保的关键是通过相关技术车环保的关键是通过相关技术来控制好尾气排放，下面列举来控制好尾气排放，下面列举几种有效的控制尾气污染的系几种有效的控制尾气污染的系统和方法。统和方法。第10页/共29页第十一页，共29页。1 1 1 1、三元催化转化、三元催化
23、转化、三元催化转化、三元催化转化(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)(zhunhu)器器器器 三元催化转化器是一个圆三元催化转化器是一个圆三元催化转化器是一个圆三元催化转化器是一个圆筒形的陶瓷体，中间有许多细筒形的陶瓷体，中间有许多细筒形的陶瓷体，中间有许多细筒形的陶瓷体，中间有许多细长通道用来增加陶瓷载体的内长通道用来增加陶瓷载体的内长通道用来增加陶瓷载体的内长通道用来增加陶瓷载体的内部表面积部表面积部表面积部表面积,载体有陶瓷单体和不载体有陶瓷单体和不载体有陶瓷单体和不载体有陶瓷单体和不锈钢金属锈钢金属锈钢金属锈钢金属(jnsh)(jnsh)(jnsh)(jnsh)两种两种两种
24、两种,其降低其降低其降低其降低有害排放物的效果主要取决于有害排放物的效果主要取决于有害排放物的效果主要取决于有害排放物的效果主要取决于催化剂涂层技术，催化剂常用催化剂涂层技术，催化剂常用催化剂涂层技术，催化剂常用催化剂涂层技术，催化剂常用铂铂铂铂(Pt)(Pt)(Pt)(Pt)、钯、钯、钯、钯(Pd)(Pd)(Pd)(Pd)、铑、铑、铑、铑(Rh)(Rh)(Rh)(Rh)等贵等贵等贵等贵金属金属金属金属(jnsh),(jnsh),(jnsh),(jnsh),氧化原理就是利氧化原理就是利氧化原理就是利氧化原理就是利用催化剂来降低尾气中的用催化剂来降低尾气中的用催化剂来降低尾气中的用催化剂来降低尾
25、气中的HC,COHC,COHC,COHC,CO和和和和SOFSOFSOFSOF等的化学反应性能等的化学反应性能等的化学反应性能等的化学反应性能,使之使之使之使之与尾气中的氧气在较低的温度与尾气中的氧气在较低的温度与尾气中的氧气在较低的温度与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应下进行氧化反应下进行氧化反应下进行氧化反应,转化为二氧化转化为二氧化转化为二氧化转化为二氧化碳和水。碳和水。碳和水。碳和水。图图3：三元：三元(sn yun)催化反应器催化反应器 第11页/共29页第十二页，共29页。右图中虚线为未加三元催化转右图中虚线为未加三元催化转化器时，化器时，COCO、HCHC和和NOxNOx排
26、放浓度与排放浓度与空燃比的关系。实线为采用三元空燃比的关系。实线为采用三元催化转化器后催化转化器后COCO、HCHC和和NOxNOx与空燃与空燃比的关系。从图中可看出采用三比的关系。从图中可看出采用三元催化转化器时当空燃比在理论元催化转化器时当空燃比在理论空燃比附近很窄范围内空燃比附近很窄范围内HCHC、COCO和和NOxNOx排出浓度均较小。装有电控汽排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机采用闭环控制方式，油喷射发动机采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在才能使混合气空燃比严格控制在14.714.7附近很窄的范围内，使三元附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高，因此催化转化器
27、净化效率最高，因此三元催化反应器必须与氧传感器三元催化反应器必须与氧传感器配对使用，否则容易配对使用，否则容易(rngy)(rngy)使使三元催化反应器中毒，堵塞，过三元催化反应器中毒，堵塞，过早报废。早报废。第12页/共29页第十三页，共29页。排气温度和燃油中硫含量对三元催化转化器的排气温度和燃油中硫含量对三元催化转化器的排气温度和燃油中硫含量对三元催化转化器的排气温度和燃油中硫含量对三元催化转化器的性能影响最大性能影响最大性能影响最大性能影响最大,硫含量高易造成催化剂硫中毒硫含量高易造成催化剂硫中毒硫含量高易造成催化剂硫中毒硫含量高易造成催化剂硫中毒,减少减少减少减少氧化催化器的耐久性；
28、排气温度过高氧化催化器的耐久性；排气温度过高氧化催化器的耐久性；排气温度过高氧化催化器的耐久性；排气温度过高(500(500(500(500以上以上以上以上),),),),则将大大增加尾气中则将大大增加尾气中则将大大增加尾气中则将大大增加尾气中SOxSOxSOxSOx和燃油中的硫转化成硫酸和燃油中的硫转化成硫酸和燃油中的硫转化成硫酸和燃油中的硫转化成硫酸盐的量盐的量盐的量盐的量,导致微粒排放中硫酸盐比例增大导致微粒排放中硫酸盐比例增大导致微粒排放中硫酸盐比例增大导致微粒排放中硫酸盐比例增大,降低了氧降低了氧降低了氧降低了氧化化化化SOFSOFSOFSOF的效果的效果的效果的效果,甚至可能使微粒
29、排放增加。因此。三甚至可能使微粒排放增加。因此。三甚至可能使微粒排放增加。因此。三甚至可能使微粒排放增加。因此。三元催化转化器要求使用低硫分汽油（一般含硫量要元催化转化器要求使用低硫分汽油（一般含硫量要元催化转化器要求使用低硫分汽油（一般含硫量要元催化转化器要求使用低硫分汽油（一般含硫量要小于小于小于小于0.05%0.05%0.05%0.05%，甚而低至，甚而低至，甚而低至，甚而低至0.01%0.01%0.01%0.01%）。）。）。）。柴油机工作柴油机工作柴油机工作柴油机工作(gngzu)(gngzu)(gngzu)(gngzu)在富氧环境在富氧环境在富氧环境在富氧环境,不适宜采不适宜采不适
30、宜采不适宜采用三元催化器用三元催化器用三元催化器用三元催化器,较常采用氧化催化器。较常采用氧化催化器。较常采用氧化催化器。较常采用氧化催化器。第13页/共29页第十四页，共29页。2 2 2 2、EGREGREGREGR废气废气废气废气(fiq)(fiq)(fiq)(fiq)在循环在循环在循环在循环 为了减少排气中的氮氧化合物。直喷系统(xtng)的缸内温度相对较高，而且发动机工作在富氧的环境下，因此排气中生产大量的氮氧化合物。部分的排气通过EGR阀与新鲜空气混合进入发动机，这样缸内混合气的含氧量就降低，从而降低氮氧化合物排放。第14页/共29页第十五页，共29页。第15页/共29页第十六页，
31、共29页。EGREGR的控制策略：的控制策略：的控制策略：的控制策略：增加增加增加增加EGREGR率可以使率可以使率可以使率可以使NOxNOx排出物排出物排出物排出物降低，但同时会降低，但同时会降低，但同时会降低，但同时会HCHC排出物和燃排出物和燃排出物和燃排出物和燃油消耗增加。因此油消耗增加。因此油消耗增加。因此油消耗增加。因此(ync(ync)在各在各在各在各种工况采用的种工况采用的种工况采用的种工况采用的EGREGR率必须是对率必须是对率必须是对率必须是对动力性、经济性和排放性能的动力性、经济性和排放性能的动力性、经济性和排放性能的动力性、经济性和排放性能的综合考虑综合考虑综合考虑综合
32、考虑试验结果说明：当试验结果说明：当试验结果说明：当试验结果说明：当EGREGR率小于率小于率小于率小于10%10%时，燃油消耗量基本上不增时，燃油消耗量基本上不增时，燃油消耗量基本上不增时，燃油消耗量基本上不增加，当加，当加，当加，当EGREGR率大于率大于率大于率大于20%20%时，发时，发时，发时，发动机燃烧不稳定，工作粗暴，动机燃烧不稳定，工作粗暴，动机燃烧不稳定，工作粗暴，动机燃烧不稳定，工作粗暴，HCHC排放物将增加排放物将增加排放物将增加排放物将增加10%10%。因此。因此。因此。因此(ync(ync)通常将通常将通常将通常将EGREGR率控制在率控制在率控制在率控制在10%10
33、%20%20%范围内较合适。范围内较合适。范围内较合适。范围内较合适。第16页/共29页第十七页，共29页。随着负荷增加随着负荷增加随着负荷增加随着负荷增加EGREGREGREGR率允许值也增加（见上图阴影部分）。率允许值也增加（见上图阴影部分）。率允许值也增加（见上图阴影部分）。率允许值也增加（见上图阴影部分）。（1 1 1 1）怠速和低负荷时，）怠速和低负荷时，）怠速和低负荷时，）怠速和低负荷时，NOxNOxNOxNOx排放浓度低，为了保证稳定燃排放浓度低，为了保证稳定燃排放浓度低，为了保证稳定燃排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行烧，不进行烧，不进行烧，不进行EGREGREGREGR。（
34、2 2 2 2）只有热态下进行）只有热态下进行）只有热态下进行）只有热态下进行EGREGREGREGR。发动机温度低时，。发动机温度低时，。发动机温度低时，。发动机温度低时，NOxNOxNOxNOx排浓度排浓度排浓度排浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进EGREGREGREGR。（3 3 3 3）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，
35、此时混合气较浓，此时混合气较浓，此时混合气较浓，此时混合气较浓，NOxNOxNOxNOx排放生成物较少，可不进行排放生成物较少，可不进行排放生成物较少，可不进行排放生成物较少，可不进行EGREGREGREGR或减或减或减或减少少少少EGREGREGREGR率。率。率。率。（4 4 4 4）废气）废气）废气）废气(fiq)(fiq)(fiq)(fiq)再循环量对再循环量对再循环量对再循环量对NOxNOxNOxNOx排放和油耗的影响还受排放和油耗的影响还受排放和油耗的影响还受排放和油耗的影响还受到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在到空燃比、点火提前角等因
36、素的影响。因此在到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在EGREGREGREGR率进行率进行率进行率进行控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发动机性能。动机性能。动机性能。动机性能。第17页/共29页第十八页，共29页。3 3、燃油蒸汽收集、燃油蒸汽收集、燃油蒸汽收集、燃油蒸汽收集(shuj)(shuj)装置装置装置装置 为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控为了控制燃油
37、箱逸出的燃油蒸汽，电控发动机采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发发动机采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发发动机采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发发动机采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当发动机运转时，依靠发动机运转时，依靠发动机运转时，依靠发动机运转时，依靠(yko)(yko)(yko)(yko)进气管中的真空进气管中的真空进气管中的真空进气管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子
38、控制单元度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽通或断达到燃油蒸汽的控制。采用燃油蒸汽的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃料料料料 第18页/共29页第十九页，共29页。燃油蒸汽收集燃油蒸汽收集(shuj)装置装置 第1
39、9页/共29页第二十页，共29页。4 4 4 4、二次空气、二次空气、二次空气、二次空气(kngq)(kngq)(kngq)(kngq)供给系统供给系统供给系统供给系统 在发动机冷起动时，由于混合气浓度相对在发动机冷起动时，由于混合气浓度相对在发动机冷起动时，由于混合气浓度相对在发动机冷起动时，由于混合气浓度相对较浓，因此在排气中会有较多的较浓，因此在排气中会有较多的较浓，因此在排气中会有较多的较浓，因此在排气中会有较多的HCHCHCHC，对环境不，对环境不，对环境不，对环境不利。二次空气系统可以将额外的经空气滤清器利。二次空气系统可以将额外的经空气滤清器利。二次空气系统可以将额外的经空气滤清
40、器利。二次空气系统可以将额外的经空气滤清器滤清的新鲜空气引入到排气管中，使废气中未滤清的新鲜空气引入到排气管中，使废气中未滤清的新鲜空气引入到排气管中，使废气中未滤清的新鲜空气引入到排气管中，使废气中未燃烧的有害物质一氧化碳燃烧的有害物质一氧化碳燃烧的有害物质一氧化碳燃烧的有害物质一氧化碳(CO)(CO)(CO)(CO)以及碳氢化合物以及碳氢化合物以及碳氢化合物以及碳氢化合物(HC)(HC)(HC)(HC)在高温环境下再次燃烧，这样做可以达到在高温环境下再次燃烧，这样做可以达到在高温环境下再次燃烧，这样做可以达到在高温环境下再次燃烧，这样做可以达到两个两个两个两个(lin)(lin)(lin)
41、(lin)效果，一是有利于环保，二是效果，一是有利于环保，二是效果，一是有利于环保，二是效果，一是有利于环保，二是可以帮助氧传感器和三元催化器尽早参与工作。可以帮助氧传感器和三元催化器尽早参与工作。可以帮助氧传感器和三元催化器尽早参与工作。可以帮助氧传感器和三元催化器尽早参与工作。因为二者均在因为二者均在因为二者均在因为二者均在300300300300度以上才可以正常工作度以上才可以正常工作度以上才可以正常工作度以上才可以正常工作 。第20页/共29页第二十一页，共29页。1、进气口、进气口 2、泵本体、泵本体(bnt)3、发动机控制单元、发动机控制单元 4、继电器、继电器 5、电磁阀、电磁阀
42、 6、组合阀、组合阀第21页/共29页第二十二页，共29页。二次空气系统只是部分时间内起作用，具体二次空气系统只是部分时间内起作用，具体(jt)(jt)在以下两种工况下工作见下表：在以下两种工况下工作见下表：状态状态状态状态冷却液温度冷却液温度冷却液温度冷却液温度工作时间工作时间工作时间工作时间冷起动冷起动冷起动冷起动+5 33+5 33+5 33+5 33100100100100秒秒秒秒热起动怠速时热起动怠速时热起动怠速时热起动怠速时直至最高直至最高直至最高直至最高9696969610101010秒秒秒秒第22页/共29页第二十三页，共29页。5 5 5 5、选择性催化、选择性催化、选择性催
43、化、选择性催化(cu hu)(cu hu)(cu hu)(cu hu)还原技术还原技术还原技术还原技术(SCR)(SCR)(SCR)(SCR)重型汽车上常用尿素重型汽车上常用尿素SCRSCR技术技术,其主要还原剂是氨其主要还原剂是氨(NH3)(NH3)尿素溶尿素溶液在排气热量下分解产生氨使液在排气热量下分解产生氨使NOxNOx还原还原:CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2 CO(NH2)2 2NH2+CO CO(NH2)2 2NH2+CO 4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O 4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O 4NH3+2NO2+O2
44、3N2+6H2O 4NH3+2NO2+O2 3N2+6H2O经过优化后的经过优化后的SCRSCR系统系统,在瞬态工况和稳态工况下都具有在瞬态工况和稳态工况下都具有(jy(jy u)u)很好的排放性能很好的排放性能,其净化率可达其净化率可达90%90%以上，使用以上，使用SCRSCR技术不仅可技术不仅可以使以使NOxNOx达标达标,同时还能降低微粒和油耗同时还能降低微粒和油耗,使发动机具有使发动机具有(jy(jy u)u)良好的燃油经济性与排放性能。良好的燃油经济性与排放性能。第23页/共29页第二十四页，共29页。第24页/共29页第二十五页，共29页。6 6、柴油机微粒、柴油机微粒、柴油机微
45、粒、柴油机微粒、NOxNOx减少减少减少减少(ji(ji nshnsh o)o)系统系统系统系统(DPNR(DPNR）轿车常用轿车常用DPNRDPNR系统系统,这种系统将这种系统将NOxNOx吸附吸附(xf)(xf)催化技术与降低微粒技术有机结合催化技术与降低微粒技术有机结合,在多孔陶瓷制蜂在多孔陶瓷制蜂窝材料表面上覆盖了窝材料表面上覆盖了NOxNOx吸附吸附(xf)(xf)还原催化剂还原催化剂,利利用排气燃料添加系统控制用排气燃料添加系统控制NOxNOx还原还原“通过对燃烧控制通过对燃烧控制及过浓混合气控制及过浓混合气控制,并与新催化剂结合并与新催化剂结合,使催化剂在使催化剂在各种条件下以高
46、性能状态发生作用各种条件下以高性能状态发生作用,同时降低同时降低NOxNOx和和微粒的排放。微粒的排放。DPNRDPNR系统对系统对NOxNOx和微粒的转化率可达和微粒的转化率可达80%80%以上以上,但由于催化剂的硫中毒但由于催化剂的硫中毒,要获得高的转化效要获得高的转化效率就必须使用低硫燃油。率就必须使用低硫燃油。第25页/共29页第二十六页，共29页。7 7 7 7、微粒、微粒、微粒、微粒(wil)(wil)(wil)(wil)捕集器捕集器捕集器捕集器 微粒捕集器可去除排气中的全部基础碳烟颗粒微粒捕集器可去除排气中的全部基础碳烟颗粒(超过超过99%)99%)与与大部分有机碳大部分有机碳,
47、是公认最有效的机外控制装置是公认最有效的机外控制装置,也是近年来国内外也是近年来国内外研究的热点。它着眼于对已形成的微粒进行处理研究的热点。它着眼于对已形成的微粒进行处理,相当于在柴油相当于在柴油汽车的排气管上加一个过滤装置汽车的排气管上加一个过滤装置,将废气中的微粒收集起来将废气中的微粒收集起来,使其使其不能排放出去不能排放出去,从而达到净化的目的。微粒捕集器的核心包括过从而达到净化的目的。微粒捕集器的核心包括过滤材料和过滤体再生技术滤材料和过滤体再生技术,目前对过滤材料的研究已取得较大突目前对过滤材料的研究已取得较大突破破,而对过滤体再生技术的研究却是当前面临的最大挑战。而对过滤体再生技术
48、的研究却是当前面临的最大挑战。微粒捕集器过滤材料要求有高的过滤效率、低的排气流动阻微粒捕集器过滤材料要求有高的过滤效率、低的排气流动阻力、较高的机械强度和抗震动能力以及抗高温氧化性的耐热冲击力、较高的机械强度和抗震动能力以及抗高温氧化性的耐热冲击性与耐腐蚀性，其中过滤效率和流动阻力是一对矛盾性与耐腐蚀性，其中过滤效率和流动阻力是一对矛盾(modn),(modn),必须综合权衡，过滤材料有陶瓷基、金属基和复合基三大类必须综合权衡，过滤材料有陶瓷基、金属基和复合基三大类,应应用较多的主要有壁流式蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纤维、金属丝用较多的主要有壁流式蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纤维、金属丝网与碳化硅，综合性能最好的是壁流式蜂窝陶瓷，它耐高温，机网与碳化硅，综合性能最好的是壁流式蜂窝陶瓷，它耐高温，机械强度高，壁内小孔尺寸都在微米级，过滤效率可达械强度高，壁内小孔尺寸都在微米级，过滤效率可达90%90%以上。以上。第26页/共29页第二十七页，共29页。微粒微粒(wil)(wil)捕集器捕集器第27页/共29页第二十八页，共29页。第28页/共29页第二十九页，共29页。