第8章_排气污染与控制.ppt

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1、汽车发动机原理汽车发动机原理同学们好第八章排气污染与控制 第八章 排气污染与控制 概述8.1 8.1 概述概述 1汽车发动机的排气污染 汽车发动机的排气是城市大气污染的主要原因，因此，控制发动机排放污染物是当前的主要研究发展方向之一。汽车发动机排放的有害物质种类有害物质种类主要是CO、HC、NOX 和微粒(PM)，绝大多数污染物出现在废气废气中，少量 HC 来自于曲轴箱和燃曲轴箱和燃料系统泄露的燃料及润滑油蒸发物料系统泄露的燃料及润滑油蒸发物，包括气缸窜入曲轴箱的燃气。发动机排放污染物的危害危害有二个方面：（1）危及人体健康；（2）破坏环境。除了发动机排放污染物质造成对大气的直接污染，汽车有害

2、排放物还可能通过与环境物质或有害物质之间的化学反应，形成二次污染。第八章 排气污染与控制8.1 概述概述 2、汽车排放污染的危害 已经确定的典型的环境效应是：（1）酸雨，汽车排放污染物中酸性物质溶解于水后形成；（2）光化学烟雾，汽车有害排放物中 HC 与NOX 在强阳光作用下，相互反应生成的有毒烟雾，主要成分是臭氧和PAN（过氧酰基硝酸盐）；（3）臭氧层空洞，卤族元素在强阳光照射时，消耗臭氧，导致臭氧层破坏；（4）温室效应，汽车排放使大气中CO2浓度增加，气温上升。汽车有害排放物对人体和生物的危害有：CO：血液输氧能力降低、神经中枢受损，严重时危及生命。HC：刺激鼻、眼和呼吸道粘膜，引发呼吸道

3、疾病。NOX：刺激人眼粘膜，对神经中枢有抑制作用，使呼吸系统失调，引发疾病。微粒：微粒是固态的物质颗粒，因表面吸附多种有毒、致病、致癌或致命物质而具有危害。光化学烟雾：对人体呼吸系统以及粘膜有强烈刺激，引发肺水肿疾病。此外，对植物生长有抑制作用。第八章 排气污染与控制8.1 概述概述 3、汽车排放控制技术标准 经过几十年的努力，汽车发动机排放的污染物质数量已经大大减少。除CO2 以外，现在 100 辆汽车排放的污染物数量才相当于1950年一辆汽车的排放量。控制汽车排放的努力，集中体现在由各国政府制定并强制实施的汽车排放控制技术标准汽车排放控制技术标准。这是因为环境污染影响到整个地球和人类社会，

4、并涉及各方面的经济利益。为突出汽车排放控制技术标准的强制性，它们也被称为排放法规排放法规。汽车排放法规的主要内容是：（1）限值限值：有害排放物的限制数量或浓度；（2）试验规范试验规范：检测汽车或发动机有害排放物时的试验条件、要求和程序（流程）；（3）采样方法采样方法：检测试验时，采集样品的原理、方法和要求；（4）检测仪器检测仪器：统一规定测试仪器的工作原理。但是，由于汽车保有量的持续增加，汽车排放污染物的总量仍不断上升，环境保护的形势非常严峻，特别是CO2 的排放。第八章 排气污染与控制8.1 概述概述 4、发动机排放污染物的计量单位和指标 汽车发动机的有害排放物实际是微量的。由于有害排放物既

5、有气态的，也有液、固态的，因此，有害排放物的计量单位为：（1）微量浓度单位C（V/V或M/V）：%，10-6（百万分之几），g/m3，mg/m3等，适合于气态有害物。（2）微量质量单位G（M/T等）：g/h，g/次，g/km，mg/h，mg/次，mg/km等，适合于液、固态有害物，有时也用于气态有害物。发动机排放指标有：（1）排放浓度，表示某种有害排放物在废气中所占容积或质量的比例。（2）排放质量，表示汽车或发动机在单位时间、单次试验或单位里程里排放的某种有害排放物质量。（3）比排放量，表示发动机单位功率小时的某种有害排放物 的质量，用于不同发动机之间的比较。第八章 排气污染与控制 有害排放物

6、生成机理8.2 8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 1NOX 生成机理生成机理 NOX 排放的生成机理目前尚无统一认识，比较认可的是用捷尔杜维奇链反应解释 NO 生成，并用其代表 NOX的生成机理。这个反应机理表示NOX 生成反应是不分支的链反应，而且是吸热反应。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 生成要素 根据化学反应平衡原理、NOX 的生成机理、平衡浓度的模拟计算和发动机台架试验的结果，提示NOX生成的主要要素是：（1）反应温度 （2）氧气浓度 （3）反应时间 汽油机燃烧温度比柴油机高，因此，反应温度是影响汽油机NOX 排放的主要因素；氧气浓度通过

7、空燃比对汽油机 NOX 排放产生影响，在一定的空燃比范围中，汽油机有较高的NOX排放；汽油机的转速较高，反应时间对汽油机的NOX排放影响较小。柴油机燃烧的特点时空气充足，燃烧温度比较低，因此，氧气浓度是影响柴油机NOX 排放的主要因素；氧气浓度通过空燃比对柴油机NOX排放发生影响，在一定的空燃比范围中，柴油机有较高的NOX排放；柴油机的转速虽然比汽油机低，但燃烧时间仍然较短，故反应时间对柴油机的NOX排放影响较小。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 2、CO 生成机理 （1）缺氧与局部缺氧燃烧 根据化学计量学原理，当空气过量，氧气充足，稀混合气燃烧时，燃料应该能

8、完全燃烧，不会产生 CO；空气不足，缺氧或局部缺氧，即浓混合气燃烧时，会产生较多的 CO。即空气充足空气不足第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 （3）水煤气反应 水煤气反应也是燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一。水蒸气也可高温离解 （2）CO2的高温离解 1 时，燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一是存在 CO2 的高温离解离解后的 H2 和 O2 参与其它反应，主要是水煤气反应第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 （4）燃烧过程不完善 实际燃烧过程是一个非常复杂的链式反应。燃烧过程中产生大量中间产物，包括 CO。链式反应中断

9、、不正常燃烧（如表面点火、爆震以及后燃过于严重），即燃烧过程不完善，都形成 CO 排放。有很多原因可以导致燃烧过程不完善。如局部断火、缺火、活性粒子碰撞壁面而失去活性、混合气过浓或过稀、废气稀释过度、各种点火故障等等。这些原因都会造成燃烧过程不完善。汽油机燃烧时，混合气浓度变化较大，既有缺氧的浓混合气，也有氧气充足的稀混合气。电控汽油喷射式发动机基本是浓混合气。因此，汽油机CO 排放的主要因素是缺氧和燃烧不完善。柴油机燃烧时空气充足，但混合气浓度不均匀。因此，局部缺氧和燃烧不完善是柴油机CO 排放的主要因素。CO2的高温离解和水煤气反应尽管也是CO排放的原因，但在发动机燃烧过程中发生的几率很小

10、，可以忽略。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 3、HC 生成机理 （1）缸壁激冷效应 燃烧室壁面附近区域的混合气不能燃烧现象称为缸壁激冷效应。（2）燃烧室缝隙效应 发动机燃烧室缝隙中混合气不能燃烧的现象称为缝隙效应。（3）燃烧过程不完善 发动机排放的 HC 主要是燃烧过程中间产物。燃烧过程不完善，形成 HC 排放。（4）扫气和漏气 少量混合气在气门重叠时，直接从进气门流向排气门（扫气）。气门关闭不严（漏气），也可导致 HC 排放。（5）润滑系统与燃料系统的蒸发 部分 HC 排放来自燃料系统和曲轴箱的气体泄露。燃料系统的泄露完全是燃油蒸汽，曲轴箱泄露的气体包括气

11、缸窜气和润滑油蒸汽。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 HC 是燃烧过程中间产物，是可燃烧气体。随着燃烧的进行会逐渐减少，并且在排气过程和排气管内会进一步氧化。仅就燃烧来说，汽油机气缸内是混合气。因此，燃烧过程不完善、壁面激冷效应和缝隙效应是汽油机 HC 排放的主要原因，扫气漏气则是次要原因；柴油机气缸中，壁面区域和缝隙中几乎全部是空气，换气时出现扫气也完全是空气，燃烧时混合气浓度不均匀，存在混合气极其稀薄的区域，因此，柴油机的 HC 排放主要原因是燃烧过程不完善。二冲程汽油机换气过程包括依靠新鲜混合气顶出缸内的废气（扫气过程），实现换气，使得相当数量的新鲜混合

12、气进入排气口。因此，扫气是其 HC 排放的最主要原因。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 4、微粒 与汽油机相比，柴油机的微粒排放比较突出。与汽油机相比，柴油机的微粒排放比较突出。柴油机微粒排放的类型 （1）白烟 白烟在起动及暖机过程前期，发动机温度在 250 时出现，主要成分为燃油颗粒，微粒直径较小。在起动及暖机过程前期，发动机温度低，压缩压力相对降低，喷油量小，喷油压力下降，油束雾化不好，同时，燃烧条件差，存在局部混合气过浓或油束心部、后部在扩散燃烧时未能充分燃烧现象。未能燃烧燃料在排气过程受已燃气体的加热变成燃油蒸汽，形成白烟。（2）蓝烟 蓝烟在暖机过程后

13、期，温度为250 至着火温度出现，主要成分为润滑油颗粒，微粒直径略大。在暖机过程后期，发动机温度逐渐升高，燃烧室壁面温度提高，使壁面润滑油蒸发，但气缸供油量少，燃烧热量小，燃烧温度低，不能使润滑油蒸汽燃烧，因而形成蓝烟排出。第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 （3）黑烟（碳烟）黑烟在急加速过程或大负荷时出现，主要成分为碳颗粒，微粒直径较大，直径范围宽。柴油机的微粒排放主要是碳烟。柴油机的微粒排放主要是碳烟。碳烟生成机理 碳烟是燃烧过程的中间产物。燃烧过程中包括分子裂解、分解以及聚合等反应，在局部缺氧燃烧时，就出现碳烟。碳烟生成有两条路线：高温下裂解、复聚和环构；

14、较低温度下聚合、环构和脱氢。（1）高温路线第八章 排气污染与控制8.2 有害排放物生成机理有害排放物生成机理 （2）低温路线 柴油机碳烟生成主要按高温路线，即高温并缺氧燃烧高温并缺氧燃烧是碳烟生成的主要原因。随着燃烧过程进行，碳烟也会氧化燃烧。发动机碳烟排放数量取决于碳烟生成和氧化矛盾作用的结果。在燃烧过程中，碳烟生成几乎不可避免。因此，重要的是加强氧化燃烧，才能减少碳烟排放数量。第八章 排气污染与控制 有害排放物生成的影响因素8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 8.3.1 汽油机有害排放物生成的影响因素 内因 （1）燃料品质 燃料品质影响燃烧过程，从而直接影响有

15、害排放物生成；燃料成分影响空燃比的计算和控制，间接影响有害排放物生成。（2）混合气浓度（空燃比或过量空气系数）CO 和 HC 排放浓度随空燃比提高而迅速减小，空燃比超过某一数值后，CO 和 HC 浓度反而增加。空燃比 A/F 16 即 1.08 时，CO 排放浓度最低；A/F 超过 20 时，CO 排放浓度因燃烧速度过慢且不稳定而增加。当 A/F =17 即 1.15 时，HC 排放浓度最低。空燃比过大 A/F 17 时，HC 排放浓度因燃烧不稳定迅速增加。第八章 排气污染与控制8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 NOX 生成浓度随空燃比增加呈现先升高后下降的趋势

16、，在空燃比 A/F 为15 16 之间取得最大值。当混合气浓度较大，A/F 较小时，NOX 生成浓度随空燃比加大而增加。这种混合气燃烧温度高，氧气浓度低，随着空燃比增加，氧气浓度提高，NOX生成浓度上升。空燃比继续加大，NOX 生成浓度也上升。到 A/F 15 16 时，NOX 生成浓度达到极大值。此时，空燃比对氧气浓度和燃烧温度两方面影响的综合效果，最有利于NOX生成。空燃比增加到混合气成为稀薄混合气，NOX生成浓度迅速下降。因为这种混合气燃烧温度急剧下降。上述讨论可知，稀薄燃烧有利于改善汽油机的排放。8.3.1 汽油机有害排放物生成的影响因素 内因 （2）混合气浓度（空燃比或过量空气系数）

17、第八章 排气污染与控制8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 （3）EGR 将少部分废气送入气缸，参与下一循环燃烧，有利于抑制NOX生成，但废气再循环的废气量不能过大。否则，会使燃烧恶化。外因 （4）点火提前角 对应每一个工况，存在一个 最佳点火提前角，此时，汽油机动力性和经济性最好。推迟点火，HC和NOX 排放减少，但CO排放增加。（5）压缩比 发动机压缩比大，NOX 排放多，其他有害排放物少。（6）工况 发动机怠速运转时，HC 和 CO 排放浓度较高，中等转速时HC 和 CO 排放最低。适当提高怠速有利于降低HC 和 CO 排放，但怠速过高会引起油耗增加。8.3.

18、1 汽油机有害排放物生成的影响因素 内因 第八章 排气污染与控制8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 8.3.2 柴油机有害排放物生成的影响因素 内因 （1）燃料品质 燃料品质影响燃烧过程，从而直接影响有害排放物生成；燃料成分影响空燃比的计算和控制，间接影响有害排放物生成。（2）混合气浓度（空燃比或过量空气系数）柴油机CO 和 HC 排放浓度比汽油机低得多。CO 和 HC 排放浓度随燃空比提高而增加。中小负荷时，CO 和 HC 排放浓度最低。大负荷时，燃空比较大，CO 排放浓度急剧增加，HC 排放增加不多。柴油机 NOX 生成浓度与汽油机相当。NOX 生成浓度也随燃

19、空比增加呈现先升高后下降的趋势，NOX 浓度最大值出现在接近全负荷工况。柴油机碳烟生成比汽油机严重。燃空比增加到一定数值，碳烟排放迅速提高。（3）EGR 将少部分废气送入气缸，参与下一循环燃烧，有利于抑制NOX 生成，但废气再循环的废气量不能过大。否则，会使燃烧恶化。第八章 排气污染与控制8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 8.3.2 柴油机有害排放物生成的影响因素 外因 （4）喷油提前角 对应每一个工况，存在一个 最佳喷油提前角，此时，柴油机动力性和经济性最好。若推迟喷油，NOX 排放减少，但碳烟排放增加。（5）压缩比 发动机压缩比大，NOX 排放多，其他有害排

20、放物少。（6）工况 发动机怠速运转时，HC 排放浓度较高；大负荷时NOX 排放较多；全负荷时碳烟排放高。（7）燃烧室 直喷式燃烧室的有害排放物比分隔式燃烧室多。第八章 排气污染与控制8.3 8.3 有害排放物生成的影响因素有害排放物生成的影响因素 8.3.2 柴油机有害排放物生成的影响因素 柴油机燃烧与有害物生成 HC 中小负荷时在稀燃火焰熄灭区生成，因为过稀不能燃烧；大负荷时在油束心部生成，因为燃烧不完全。CO 中小负荷时在稀燃火焰熄灭区生成，因为过稀不能燃烧；大负荷时在油束心部生成，因为局部缺氧。NOX 大负荷时在稀燃火焰区生成，因为这里温度高，氧气多。碳烟 全负荷时在油束心部生成，因为这

21、里温度高并缺氧。第八章 排气污染与控制 有害排放物的控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.1 概述 针对内因采取的控制措施，前处理净化；针对外因采取的控制措施，机内净化；补救措施，后处理净化，包括 排气后处理；非排气的污染物控制。第八章 排气污染与控制 有害排放物的控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.2 前处理净化 1、提高燃油品质：环保汽油和环保柴油（配方燃油）；开发新型燃油添加剂。汽油 辛烷值低，压缩比低，燃烧效率低，CO2排放高。甲基叔丁基醚（MTBE）替代 四乙铅柴油 十六烷值低，NOx排放高；芳香烃含量高，CO、HC、微粒排放升高，控

22、制芳香烃体积分数在10%以下。降低硫含量，降低微粒排放。第八章 排气污染与控制 有害排放物的控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.2 前处理净化 2、采用EGR 降低点燃式内燃机的NOx排放。（1）暖机过程、怠速和小负荷，冷却水温度和进气温度低，NOx排放不高，防止破坏燃烧的稳定性，不进行EGR。（2）NOx排放随负荷增大而增大，EGR率随负荷增大而增大。（3）全负荷为了保证动力性，不进行EGR。第八章 排气污染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.3 后处理净化 1、排气后处理 （1）三元催化净化器 同时净化三种排放污染物。混合气成分在理论空

23、然比附近，才能使CO、HC的氧化反应和NOx的还原反应同时进行。NOx在催化剂上的还原反应需要H2、CO和HC作为还原剂。当过量空气系数大于1，还原剂首先与氧反应，NOx的还原反应就不能进行。过量空气系数小于1，CO和HC不能被完全氧化。（2）柴油机微粒捕集器 过滤法。把微粒积存在滤芯上。排气被压升高，降低功率，增大燃油消耗。再生：把滤芯的微粒及时清除，以恢复其低阻性的特性。通过燃烧清除。第八章 排气污染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.3 后处理净化 2、非排气的污染物控制 （1）曲轴箱强制通风（PCV系统）引新鲜空气到曲轴箱，与箱内的窜气混合，经PCV阀控制后

24、进入进气管，实现窜气的再燃烧。阀的流量随进气管真空度变化，节气门全开时，进气管真空度减小，阀开度增大。（2）燃油蒸发物控制装置。利用活性炭罐作为燃油蒸气的暂存空间，实现对蒸发排放物的控制。发动机不工作时，燃油蒸气进入活性炭罐被吸附在活性炭上，发动机运转时，利用进气管的真空度将吸附在活性炭上的燃油蒸气和清除空气一起吸入发动机燃烧掉。第八章 排气污染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.4 机内净化措施 1、采用计算机控制 汽油机电子控制汽油喷射：精确控制空燃比、点火提前角和EGR率等。柴油机电子控制高压共轨柴油喷射：精确控制空燃比、喷油提前角、喷油规律等。第八章 排气污

25、染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.4 机内净化措施 2、改进燃烧 稀薄燃烧系统、分层燃烧系统、GDI和HCCI等。过量空气系数大于17，就可以称为稀薄燃烧汽油机。采用分层充气燃烧，保证平均过量空气系数在大于20的条件下，火花塞周围也能形成易于着火的较浓混合气，而在周边是较稀混合气或空气。汽油机分层燃烧的关键技术是浓、稀不同的混合气合理分层，通过不同的气流运动和供油方法实现。GDI（Gasoline direct injection）:接近着火时刻开始喷油，即压缩过程后期喷油，加上组织合理的混合气运动，使火花塞周围的浓混合气来不及变稀就点燃。HCCI（Homoge

26、neous charge compression ignition）:采用喷雾范围大、油粒细而均匀的燃油喷雾，以快速形成均匀的混合气浓度场，延长滞燃期，着火前燃油油充分的蒸发混合时间，控制前期燃烧速度。第八章 排气污染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.4 机内净化措施 3、推迟点火时刻或推迟喷油时间 汽油机：燃烧温度降低，NOx生成量和生成速度降低，HC也降低。过迟，动力性下降，油耗上升，综合考虑。柴油机:燃烧避开上止点，等容度降低，燃烧温度降低；喷油时刻缸内温度高，着火滞燃期短，燃烧初期的放热速率降低，燃烧温度降低。4、提高点火能量 提高着火的可靠性，减小循环变

27、动，扩大混合气的着火界限。5、改善喷油特性，提高喷油压力 初期缓慢，中期急速，后期快断 喷雾颗粒进一步细化，以增大燃油与空气的接触面积。第八章 排气污染与控制8.4 8.4 有害排放物的控制有害排放物的控制 8.4.4 机内净化措施6、采取增压中冷 降低NOx 增压可以提高进气密度，过量空气系数增大，炭烟和微粒排放减小，CO和HC也降低；增压导致压缩终了温度升高和富氧的氛围，造成NOx排放升高。增压中冷降低进气温度，抑制NOx的恶化。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 1 排放污染物的检测方法：1）怠速法：测量汽车在怠速工

28、况下排放污染物的一种方法，一般测CO、HC，简单易行，测试装置便宜，便于携带，测试时间短；测量精度低，测试结果缺乏全面性和代表性。2）工况法：将若干汽车常用工况和排放污染较重的工况组合成一个或若干个测试循环，试验时测取汽车在整个测试循环中的排放水平。测试结果全面，设备昂贵，测试时间长，不便于携带。轻型车：400-3600（4000）kg，9-12人以下，最高车速50km/h以上。在底盘测功机上按规定的测试循环运行，测试单位里程的排放质量g/km。重型车：3500（4000）kg以上，在发动机台架上进行，用发动机的比排放量表示。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放

29、控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 排放限值 1）型式认证：对新设计车型的认证试验 2）产品一致性：对批量生产车辆的试验，从成批生产的车辆中任意抽取1辆或若干两试验。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：1 轻型车排放法规1）美国 世界上第一个排放法规 1966年 加利福尼亚州1972年 美联邦政府 FTP-72（Federal Test Procedure）1975 年 FTP-75测试循环 2）欧洲 1970年 ECE15工况 模拟市内道路行驶情况 1992年 加入 EUDC（e

30、xtra urban driving cycle）城郊高速公路行驶状况欧1 欧2 HC和NOx总和作为一个评价指标欧3 HC和NOx分开，取消了前40s不采样 第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：1 轻型车排放法规 第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：轻型车排放法规3）日本 1973年 10工况测试循环 1992年 10 15工况测试循环 测试循环FTP-75ECE-15+EU

31、DC10 15工况总行驶里程/km17.9114.16平均车速/km/h31.732.522.7最高车速/km/h91.2120(90)70总循环时间/s18771220660第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：轻型车排放法规4）我国排放法规1984年4月1 开始实施 汽油机怠速、柴油车自由加速烟度、车用柴油机全负荷烟度1989 颁布轻型车排放标准及测试循环1999年3月10日颁布，2000年1月1实施GB14761-1999 相当于欧12001年4月16 日颁布，2004年7月1日实

32、施 GB18352.2-2001 欧222005年颁布，2007年7月1日实施 GB18352.3-22005 欧3第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：重型车排放法规 在发动机台架上进行，用比排放量表示。1）重型汽油机 美国 1969 2.7吨以上重型汽油机采用9工况 我国 1993年 规定采用9工况 3.5吨以上 测试循环由一个怠速和8个等速、加速、减速和挂档滑行等工况组成。发动机转速2000r/min，每个工况运行60s，整个测试循环重复2次。测试结果按加权系数处理，得到比排放量。

33、第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：重型车排放法规 在发动机台架上进行，用比排放量表示。1）重型柴油机 13工况法 美国1971年提出，1974年实施 我国 2000年实施 欧洲13工况循环（ECE R49）：有额定转速和最大扭矩转速的各5个工况点以及3次怠速工况共13个工况点组成，测量在稳态条件下进行。2000年欧3 法规进行了修正。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准 8.5.1 世界排放控制标准 世界排放控制标准体系和发展 三大体系：重型车

34、排放法规 在发动机台架上进行，用比排放量表示。欧洲13工况循环。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准8.5.2 排放检测的采样与分析 1 轻型车工况法测试的取样系统定容取样（CVS，constant volume sampling）:在转鼓试验台上按规定的工况法测试循环运转，全部排气排入稀释风道，按规定的比率与空气混合，形成流量稳定的稀释排气，将一小部分收集到采样袋中。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准8.5.2 排放检测的采样与分析2 发动机台架测试系统直接采样分析，被测样气不经稀释直接进行分析。为防止一些气体

35、成分在常温下冷凝，必须对采样管等部分加热。3 有害气体的分析CO、CO2：不分光红外法HC：氢火焰离子法NOx：化学发光法排气气体的成分和浓度：气相色谱分析仪第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准8.5.2 排放检测的采样与分析4 柴油机排气微粒的采集 全流式和分流式在CVS抽气泵的作用下，环境空气与废气在稀释通道混合，稀释气体在微粒取样泵的抽吸下，以一定的流速流过微粒收集滤纸，微粒过滤到滤纸上。第八章 排气污染与控制 排放控制标准8.5 8.5 排放控制标准排放控制标准8.5.2 排放检测的采样与分析5 烟度测量方法1）波许烟度计：定容采样泵和检测仪，用

36、BSU表示结构简单，不能用于变工况瞬态测量2）透光式烟度计：用消光系数表示第八章 排气污染与控制 重点内容第八章重点内容第八章重点内容1汽车有害排放物的种类及排放部位；主要环汽车有害排放物的种类及排放部位；主要环境效应；汽车排放法规的基本内容；发动机排放的评境效应；汽车排放法规的基本内容；发动机排放的评价指标。价指标。2 2发动机有害排放物的种类及其生成机理；汽发动机有害排放物的种类及其生成机理；汽油机有害排放物生成的主要原因；柴油机有害排放物油机有害排放物生成的主要原因；柴油机有害排放物生成的主要原因。生成的主要原因。3 3发动机有害物生成的影响因素。发动机有害物生成的影响因素。4 4控制发动机有害物生成的主要措施。控制发动机有害物生成的主要措施。再见再见