汽车发动机原理 第八章 发动机排放与噪声.ppt

第八章发动机排放与噪声 主要内容 第一节 发动机有害排放物的生成及危害 第二节 影响汽油机有害排放物生成的主要因素 及控制 第三节 影响柴油机有害排放物生成的主要因素 第四节 发动机排放标准与测试（自学） 第五节 发动机噪声来源与控制 第一节 发动机有害排放物的生成及危害 一、发动机排放污染的现状： 二、发动机排放污染物的危害： 1.一氧化碳CO ： CO是无色无臭有窒息性的毒性气体，由于CO和血液中有输氧能力的血红素蛋白(Hb)的亲和力比氧气和Hb的亲和力约大300倍，能很快和Hb结合形成碳氧血红素蛋白(HbCO)，同时HbCO的解离速度却比氧合血红蛋白的解离慢3600倍，且HbCO的存在影响氧合血红蛋白的解离,阻碍了氧的释放,导致低氧血症,使心脏、头脑等重要器官严重缺氧，引起头晕、恶心、头痛等症状，轻度中毒将使中枢神经系统受损，严重时会使心血管官能丧失，直至死亡。 三、发动机排放污染的生成机理 1.一氧化碳CO 的生成： ①燃料不完全燃烧； ②混合气不均匀； ③ CO2高温时裂解。 2.碳氢化合物HC的生成： ①冷激效应 ②油膜与沉积物吸附 ③火焰淬熄 ④未燃碳氢化合物的后期氧化 第二节 影响汽油机有害排放物生成的主要因素及控制 一、影响因素： 1. 混合气成分 处于最佳燃烧的范围内，HC及油耗均为最低。 第三节 影响柴油机有害排放物生成的主要因素 一、柴油机燃烧及排放物生成的特点： 第四节 发动机排放标准与测试（自学） 一、评定标准： 排放物体积分数﹙％和　﹚和质量浓度 质量排放量（g/h、g/N或g/㎏ ） 比排放量（ ） 　 第五节 发动机噪声来源与控制了解 一、发动机噪声的来源： 1.燃烧噪声 燃烧噪声经由两条路径传播并辐射出来。一条是经过气缸盖及气缸套经由气缸体上部向外辐射；另一条是经过曲柄连杆机构，即活塞、连杆、曲轴和主轴承经由气缸体下部向外辐射。 在功率相同的条件下，柴油机比汽油机燃烧噪声大得多。 汽油机的爆燃、燃烧室积碳会使燃烧噪声增而加。柴油机在转速升高，喷油推迟，负荷增大时还会引起工作粗暴产生噪声。 转速升高，负荷加大而噪声增大，点火或喷油推迟噪声减小，加速和不正常燃烧时噪声增大。 2.机械噪声 1）活塞敲缸噪声 2）配气机构噪声 3）正时齿轮噪声 4）不平衡惯性力引起的机械振动及噪声 5）喷油泵及其他机械噪声 3.进、排气噪声 进排气噪声是由于发动机在进、排气过程中，气体压力波和气体流动所引起的振动而产生的噪声。主要包括吸气、排气部位放射出的空气声和排气系统的漏气声。 进气噪声主要包括空气在进气管中的压力脉动，产生低频噪声；空气以高速通过气门的流通截面，产生高频的涡流噪声；增压内燃机增压器中压气机的噪声。 排气噪声主要包括：排气在排气管中的压力脉动，产生低、中频噪声；排气门流通截面处的高频涡流噪声； 进排气噪声都随发动机的转速及负荷状态而变化。随发动机转速提高，进排气噪声增加；随发动机负荷增加，进排气噪声增大。 合理选择进、排气管，减少压力脉动及涡流强度，并避免发生共振；采用性能良好的进、排气消声器。 4.风扇噪声 风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声是由风扇叶片对空气分子的周期性扰动而产生的，它的强弱与风扇转速和叶片数成正比；而涡流噪声是空气在受叶片扰动后产生的涡流所形成，它的强弱主要与风扇气流速度有关。 对风扇型式、叶片形状、布置及材料的改进，如采用叶片不均匀分布的风扇、用塑料风扇代替钢板风扇、在车用内燃机上采用风扇自动离合器等措施可取得较好的降低噪声效果。 在过量空气系数=1附近，三效催化剂对CO、HC和NOX能同时达到较好的净化效果 当油束喷入有进气涡流的燃烧室中时，可大致分为稀燃火焰熄灭区、稀燃火焰区、油束心部，油束尾部和后喷部以及壁面油膜，从油束边缘到油束核心部分，局部空燃比可从无穷大变到零。根据负荷不同，各区排放物生成的性质也不一样。 根据负荷，各区排放物生成的性质： 未燃HC： 低负荷时，主要产生在稀燃火焰熄灭区； 高负荷时，主要产生在油束心部、油束尾部和后喷 部及壁面油膜处。 CO： 低负荷时，主要产生在稀燃火焰熄灭区及稀燃火焰 区的交界面上； 高负荷时，主要产生在油束心部、油束尾部和后喷 部。 Nox ： 在燃烧完全、供养充分及温度较高的稀燃火焰区及油束心部产生较多。 碳烟： 高负荷时，在油束心部、油束尾部和后喷部的氧