发动机的排放与噪声.ppt

第八章发动机排放与噪声 厦门理工学院 车辆工程教研室 洪汉池 目 录 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 第五节 发动机噪声来源与控制 随着汽车工业的高速发展，汽车保有量的急剧增加，发动机的排气污染与噪声污染已成为地球环境的主要污染源，特别是发动机有害排放物对城市的大气污染构成了严重威胁，各国都相继制定了日益严格的排放标准，因而发动机环保技术与节能技术一样，成为当今发动机技术发展的首要课题。 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 ： 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： C + O ? CO [ + O ] ? CO [ 中间产物 ] 产生的原因是缺氧 ②混合气不均匀：过浓区 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： 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 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 在燃烧时，气缸内压力急剧上升的气体冲击而产生的。 2.机械噪声 内燃机各运动件在工作过程中由于相互冲击而产生的。 3.进、排气噪声 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震动而产生的。 4.风扇噪声 柴油机燃烧是一种多相非均匀混合物的不稳定的燃烧。 油束分区： 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浓度低，气体温度高，燃右分子容易发生高温裂解而形成碳烟。 醛类： 主要在稀燃火焰熄灭区，由于低温氧化而产生醛类中间产物。 1.混合气成分： 二、影响因素： 一般来说，柴油机的燃油供给是质调节。 2.喷油时刻： 延迟喷油是降低Nox 的主要措施之一。 三、机内净化技术： 1.增压中冷技术： 通过增压可加大循环进气量，提高输出功率。且，增压后，进气温度高．滞燃期缩短，混合气有可以适当变稀，这些都有利于降低燃烧噪声、 CO 及HC排放；再加上功率提高而机械损失变化不大，使油耗有所下降。 但进气温度升高使Nox 增多。 采用增压中冷技术来降低碳烟和NOx排放。 ２.改进进气系统： 进气组织： 多气门： ３.改进喷油系统： 高压喷射 推迟喷油提前角 减小喷孔直径，增加喷孔数目 高压共轨电控燃油喷射 ４.改进燃烧系统： 燃烧室容积比：燃烧室容积对气缸余隙容积之比。 燃烧室口径比： 　　现在的趋势是除了缸径很小的柴油机用较小口径比的燃烧室外，一般采用较大口径比的浅平燃烧室配合小孔径的多喷孔喷嘴。 燃烧室形状 缩口燃烧室已取代应用最广的直边不缩口燃烧室。 用缩口燃烧室加强燃烧室口部的气体湍流，促进扩散混合和燃烧。 燃烧室底部中央的凸起适当加大，以进一步提高空气的利用率。 用带圆角的方形或五瓣梅花形（分别配4孔和5孔喷嘴）代替圆形燃烧室，加强燃烧室中的微观湍流，加速燃烧，减少碳烟生成。 适当提高柴油机压缩比可降低HC和CO排放，并结合推迟喷油获得动力经济性能与NOx排放之间较好的折中。 适当提高压缩比 ５.降低机油消耗 ６.废气再循环 ７.提高燃油品质 四、机外净化技术： １.微粒捕集器 ２.氧化催化转化器 ３. NOx还原催化转化器 ４. 四元催化转化器 二、排放标准： 三、排放物测定： １.试验规范 底盘测功机 2.排气取样系统 3.测试仪器： 不分光红外线吸收型（NDIR）分析仪： ——CO，CO2 氢火焰离子型分析仪（FID） ：-HC 化学发光法型分