汽车排放与污染复习题.doc

汽车的排放与污染复习题1、 大气污染的来源有那些？汽车的排放污染源有那些？ 1)、固定污染源：工厂、热电厂、供暖设备等 流动污染源：汽车、火车、摩托车、飞机、轮船等 2）、排气污染：CO、CO2、HC、NOX、铅化物和硫化物； 曲轴箱窜气：由汽缸间隙窜入曲轴箱的未燃烧的燃料化合物，主要是HC； 汽油的蒸发：由汽油箱、浮子室、油管接头挥发的油汽，主要是HC2、 汽车的主要有害排放物有那些，其危害使什么？汽车的主要有害排放物是：CO、HC、NOX、CO2、SO2 SO3、 Pb（C2H5）4、O3、悬浮微粒CO:无色无味，与血红蛋白亲合力是氧的300倍，吸入人体导致血液缺氧， 使人头痛、头晕、恶心、无力中毒症状，严重时甚至窒息而死亡HC、NOX ：在日光照射下产生O3和光化学烟雾，O3刺激呼吸道引起咳嗽、呼吸困难、头痛，眼睛、鼻子、喉咙刺痒，增加人对过敏源的敏感性，降低人对细菌和病毒的抵抗力；光化学烟雾刺激人的眼睛导致眼病，刺激呼吸道引起咳嗽、肺炎、肺气肿有强烈的致癌作用，并使植物枯萎铅化物（Pb）：四乙铅[Pb（C2H5）4]，铅通过肺部、消化器官、皮肤进入人体，阻碍红血球的生长和发育，影响人的造血功能，使心肺发生病变。

引发心脏病、高血压、心肌梗塞和慢性肾功能衰竭病铅侵入正在发育中的儿童体内，侵害儿童的神经系统，导致智力低下硫化物（S）：是SO2和SO3，有强烈的气味，刺激呼吸道，加重呼吸道疫病、心肺疫病和哮喘病与空气中的水形成酸雨，腐蚀建筑物，使水土酸化，破坏农作物和森林，影响自然界的生态平衡碳烟微粒：是柴油机的不完全燃烧所致，0.1~2um直径的微粒悬浮在空气中，经呼吸系统吸入并存人肺部，引起和加重气管炎、肺炎、肺气肿等呼吸系统疾病微粒常粘附SO2和苯并芘等致癌物质，导致癌症3、 CO、HC、NOX的主要生成条件是什么？课件上没找到，参看生成机理4、产生NOx的三要素是什么？什么是比排放量？高温、富氧和持续时间是产生NOx的三要素比排放量是每千瓦小时所排放出的污染物的质量5、 汽油机的排放污染源有哪些？CO、HC、NOx的形成机理是什么？排放污染物 : 正常燃烧时产生 CO2、H2O 不完全燃烧时主要是CO、CO2、HC、NOX 铅化物和硫化物储存（油箱、化油器）、运输中的油蒸发一、CO的形成机理：不完全燃烧、不完全氧化、高温分解二、 HC的形成机理：不完全燃烧、冷熄效应、气门重叠角、油膜积炭吸附、缺火、油蒸汽。

三、NOX的形成机理:燃烧生成NO和少量的NO2，排出的NO在大气中与O2反应生成NO2NO在大于1600℃的高温下生成高温下O2分解成O原子，氮与氧结合生成 NO6、影响汽油机排气污染物生成的主要因素有哪些？一、过量空气系数α 的影响 二、温度的影响 三、转速的影响 四、负荷的影响 五、点火提前角的影响 六、燃烧室的影响7、什么是发动机的排放特性？根据曲线说明汽油机和柴油机CO、HC和NOx的比排放特性的特点 排气污染物的排放量随发动机运转工况的变化规律，称为发动机的排放特性汽油机：CO的排放特性：小负荷时，为燃烧稳定，混合气加浓使CO的排放略有上升中负荷时α＝1, CO排放较低全负荷时，为发出较大功率和转矩，混合气加浓使CO比排放量（BSCO）急剧升高HC的排放量特性: 中等负荷时比排放量较小，大负荷和小负荷时增加，与CO变化趋势相似NOx的排放量特性:当转速一定时，中等负荷区，随负荷的增大燃烧温度提高，NOx排放量增加但NOx的增加与负荷不成正比，因而NOx比排放量却是逐渐下降的在大负荷时，由于混合气过浓氧气不足，不利于NOx的生成，NOx排放量下降，比排放量下降更快当负荷一定时，随着转速的增加，N0x的比排放量增大，排放量显著增加。

柴油机：CO的排放特性： 直喷柴油机CO的排放很少，比排放量较小，增压柴油机的α大，不易生成CO，在中速、中负荷工况下，CO排放量最少小负荷时，循环供油量较少，混合汽过稀，火焰传播困难，燃烧室内气流运动弱，混合气不均匀，CO增加大负荷工况下，循环供油量较多，混合气过浓，缺氧使CO不能及时氧化而排放增加HC的排放量特性: 柴油机HC比排放量随负荷的上升而下降 当小负荷或低速时，Δg较少，燃烧室内稀混合气区多，部分燃料不能及时燃烧；燃烧室温度较低，加大了火焰冷熄的可能性，使HC排放较高NOx的排放量特性:柴油机N0x的高排放区在小负荷和高速工况8、 什么是发动机的瞬态排放特性？根据曲线说明汽油机的瞬态排放特性的特点发动机的转矩和角速度随时间迅速变化的工况（起动、加速），称为发动机的瞬态工况，这时的排放特性，称瞬态排放特性特点：1．起动工况: 起动时转速、气缸温度、空气流速低，汽油蒸发差，燃油沉积在进气管壁和缸壁上形成油膜，汽油雾化差，混合气质量差，各缸混合气分配不均，HC排放浓度增加起动后随T 升高，HC迅速降低 起动加浓使α＝0.4～0.6，含氧量低，燃烧不完全，CO排放浓度增加 ，峰值高。

起动后随α的增大， CO 迅速降低 起动时温度低、混合气过浓缺氧使N0x排放低起动后随 T 升高和α的增大， N0x排放呈上升趋势热起动时大约29s内 N0x排放高于常温起动2． 加减速工况: 汽油机加速时迅速开启节气门，转矩增加到最大值，使转速急剧提高进气管内发生短期的混合气变稀，使HC增加减速时节气门关闭，进气量较少，怠速喷孔喷油，混合气浓而HC和CO排放增加特别是熄火状态下HC排放较大 汽油电喷发动机，在减速时不供油，进气系统中液态油膜少，HC和CO排放很少3． 怠速工况: 怠速转速低，节气门开度小，供油量少，但混合气浓度高，雾化不良缸内残余废气多，残余废气系数达0.35—0.8造成燃烧缓慢，燃烧不完全，甚至间断着火CO和HC排放高，NOx排放浓度低适当提高怠速转速，使进气节流度减小，新鲜充气量增加，残余废气量减少，可改善燃烧、降低CO及HC的排放. 暖机过程处于怠速运转，采用浓混合气保证燃烧的稳定因此，CO和HC排放浓度高，但因燃烧温度不高，NOx排放浓度不高9、 汽油机的机内净化方式有那些？什么是稀薄分层燃烧？稀薄燃烧对CO、HC和NOx的影响是什么？ 分层燃烧技术的控制系统有哪些？机内净化方式：改进燃烧室、改进进气系统、采用电喷系统、改进点火系统、废气再循环、用无铅汽油、用稀薄分层燃烧技术。

稀薄分层燃烧：使火花塞周围有较浓的混合气α<1，而在燃烧室内的大部分区域用稀混合气α=1.3—1.4，的稀混合气燃烧的技术影响：1)稀薄燃烧对CO排放量的影响： CO的排放受α的影响，转速与负荷对C0的影响也由α的变化引起稀薄燃烧是在α>1.2的范围内，可降低C0的排放2)稀薄燃烧对HC排放量的影响： 因混合气稀薄，燃烧效率提高 氧气充裕，可在排气行程和排气道中进一步对HC进行氧化，因此HC的排放量随α的增大而减少但当α超过1.4时，因过稀部分燃烧或熄火HC的排放量增加，所以将α控制在1.4左右排放物降到较低3)稀薄燃烧对NOx排放量的影响 α=1.1～1.2区域NOx的排放量最大，而高于或低于该区域时，NOx的排放量均降低因在浓混合气区氧含量少，而在稀薄区最高燃烧温度下降，NOx排放量降低控制系统：1、复合涡流受控燃烧系统(CVCC) 2． 轴向分层稀燃系统3.滚流(纵涡)分层稀燃系统10、汽油机CO、HC和NOx的排放在哪些工况下最严重？柴油机的主要有害排放物是什么？在何种负荷下最严重？汽油机：CO:小负荷大负荷和超负荷 HC:小负荷大负荷和超负荷 NOX:中负荷柴油机：碳烟微粒，在大负荷时最严重，起动，突然加速时。

11、 电喷发动机喷油量的控制方式有哪几种？喷油量油量有哪几部分组成？喷油量的控制方式有起动喷油控制、运转喷油控制、断油控制和反馈控制等喷油量＝基本喷油量＋修正油量＋增加油量12、 什么是废气再循环，写出EGR率的表达式废气再循环就是讲发动机排出的一部分气体重新引入发动机进气系统，与混合气一起再进入汽缸燃烧13、 EGR率对发动机的动力性和经济性有何影响？当EGR率超过15％-20％时，动力性和经济性开始恶化，失火上升，HC排放加大，此时对降低NOx排放的作用不大通常EGR率控制在10％-20％范围内 采用EGR技术增加了进气温度，降低了充气效率，恶化了燃油经济性采用冷却EGR技术，降低进气温度，有利于降低NOx排放，改善经济性14、 汽油机的机外净化技术有哪些？ 曲轴箱通风装置、燃油蒸发控制装置、二次空气喷射及吸入装置、催化器等15、 曲轴箱窜气中的主要成分是什么?曲轴箱通风的方式有那几种？ 成分： HC、H2O、 CO、CO2、NOX、 SO2 自然通风、强制通风16、 燃油蒸发的来源有那些？其控制措施有那些？活性炭罐的作用是什么？高温停车时，机体温度和机罩内空气温度达90～100℃，浮子室温度达80℃，浮子室内燃油蒸发量高达25%，燃油蒸气从平衡孔和蒸气阀排入大气。

油箱受热时，油箱中的油蒸气从油箱盖上的蒸汽阀放出燃油蒸气的未燃HC排入大气，形成光化学烟雾措施：采用燃油蒸发污染控制装置作用：将燃油蒸汽吸附在炭的表面17、 、什么是二次空气供给？二次空气供给的方式有那些？为什么二次空气供给能降低排放污染？1)将空气引入排气门后部，使排气中的CO和HC与空气中的氧化合，变为H2O和CO22)方式：有二次空气喷射及吸入装置3)使排气中的CO和HC与空气中的氧化合，变为H2O和CO218、 催化器的作用是什么？按催化剂的形态分催化器分那几种？写出催化器的催化反应方程式废气催化器中的催化剂有哪些？ 作用：将废气中的CO、HC、NOX转化为CO2、N2和H2O颗粒状Pt-Pd单床两元催化器、颗粒状双床三元催化器、Pt-Rh整体式三元催化器氧化锰、氧化铜、钯、铂19、 三元催化转化器有哪些性能指标？催化器的使用中应注意什么？1） 转化效率、2）空燃比特性、3）．起燃特性、4）．空速特性5）、流动特性R=14.7时（α＝1)，CO、HC、NOX的转化率达90%以上，应严格控制空燃比最佳工作温度350~700℃，大于1000℃时涂层烧结破坏点火过迟、错乱、缺火和急减速，都会使排温过高，影响催化器的性能和寿命。

禁用含铅汽油，铅化物堵塞蜂窝孔，侵蚀贵金属涂层，影响催化器的性能和寿命一次性使用，不必维护20、 热反应器的作用是什么？热反应器的作用是为CO和HC在排气管中氧化提供必要的反应温度使之充分氧化而降低排放量21、 柴油机主要有害排放物有那些？炭烟的主要危害和生成条件是什么？有害成分：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化 合物（NOx）、硫化物、微粒（碳烟、油雾、金属颗粒）等碳烟微粒：是柴油机的不完全燃烧所致，0.1~2um直径的微粒悬浮在空气中，经呼吸系统吸入并存人肺部，引起和加重气管炎、肺炎、肺气肿等呼吸系统疾病微粒常粘附SO2和苯并芘等致癌物质，导致癌症22、 影响柴油机排污的因素是什么？其排放控制措施是什么燃料、供油提前角、喷油系统、燃烧室、进气系统柴油机机内净化技术、柴油机机外净化技术23、 柴油机的机内外净化方法有哪些？合理的喷油规律是什么？ 机内：（一）燃烧室的改进（二）、喷射系统的改进（三）．多气门技术（四）、增压技术（五）、废气再循环系统（六）、电控柴油喷射系统。