汽车实用技术教程汽车公害控制.pptx

1;第一节 汽车公害的种类与形成原因;1、汽车公害的种类;2、汽车尾气的形成与影响因素;碳氢化合物HC 汽车尾气中的HC来源有三部分：未燃烧的燃料 燃烧不完全的产物 部分被分解后的产物 原 因： ⑴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～时就不能燃烧，火焰在宽度小于缝中也不能传播，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）。 ⑵不完全燃烧。混合气过浓过稀，残余气体过多，使火焰传播不完全，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等等，都影响燃烧过程，会形成不完全燃烧。 ⑶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） 。;氮氧化合物NOx NOx的形成机理尚太不清楚，当前通常认为高温（﹥1800℃）会产生NOx 。 O2 =2O （1） xO+2N2 = 2NOx+ 2N （2） 2N+(x+1)O2 =2NOx+ 2O（3） ⑴式 高温下氧气分解成氧原子。 ⑵式 氧原子碰撞N2生成NOx,此氧O由1式供给大部分,3式供给小部分 ⑶式 ⑵式中氮原子与氧气结合成NOx ，⑵⑶式生成NOx的量差不多 尾气中的NOx中95%是NO，NOx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有密切关系，通常燃烧温度高时，生成的NOx浓度高。燃烧后压力高的，生成的NOx浓度也较高。;碳烟 碳烟主要由柴油发动机产生，柴油机排烟有三种情况： 白烟：φ＜1μm微粒，汽车怠速排出的液滴颗粒，水雾+ 燃油。 蓝烟：φ＜微粒，液态微粒，燃油+润滑油。 黑烟：高温缺氧，易于裂解，聚合成碳烟C，还有O2、H2 。 碳烟对人体直接影响不大，但其附着的SO2及多环芳香烃、苯脂可致癌。 碳烟形成的三种说法： ⑴燃料分子脱氢发生分解，再凝集成固体碳。 ⑵火焰之初，多个燃料分子聚合成大分子式液滴，再脱氢成粒。 ⑶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。;3、汽车噪音的形成与影响因素;4、汽车电磁波公害的形成与影响因素; 控制电磁波公害主要是限制汽车点火系产生的电波杂音强度，为此许多国家对汽车和内燃机点火系的电波杂音强度制定了标准，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。;第二节 常见尾气污染控制的方法;1、三元催化转化器;右图中虚线为未加三元催化转化器时，CO、HC和NOx排放浓度与空燃比的关系。实线为采用三元催化转化器后CO、HC和NOx与空燃比的关系。从图中可看出采用三元催化转化器时当空燃比在理论空燃比附近很窄范围内HC、CO和NOx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，才能使混合气空燃比严格控制在附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高，因此三元催化反应器必须与氧传感器配对使用，否则容易使三元催化反应器中毒，堵塞，过早报废。; 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,硫含量高易造成催化剂硫中毒,减少氧化催化器的耐久性；排气温度过高(500℃以上),则将大大增加尾气中SOx和燃油中的硫转化成硫酸盐的量,导致微粒排放中硫酸盐比例增大,降低了氧化SOF的效果,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（一般含硫量要小于0.05%，甚而低至0.01%）。 柴油机工作在富氧环境,不适宜采用三元催化器,较常采用氧化催化器。;2、EGR废气在循环 ;第15页/共29页;EGR的控制策略：;随着负荷增加EGR率允许值也增加（见上图阴影部分）。 （1）怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。 （2）只有热态下进行EGR。发动机温度低时，NOx排浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进EGR。 （3）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时混合气较浓，NOx排放生成物较少，可不进行EGR或减少EGR率。（4）废气再循环量对NOx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EGR率进行控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发动机性能。;3