汽車排放與污染控制復(fù)習(xí)題答案——苗勃

1、汽車的排放與污染控制復(fù)習(xí)題答案整理1、大氣污染的來源有那些？汽車的排放污染源有那些？ 污染源 固定污染源：如工廠、熱電廠、供暖設(shè)備等； 流動(dòng)污染源主要是汽車、火車、摩托車、飛機(jī)、輪船等。汽車排放污染源：（1）排氣污染：CO、CO2、HC、NOX、鉛化物和硫化物；(2 )曲軸箱竄氣：由汽缸間隙竄入曲軸箱的未燃燒的燃料化合物，主要是HC；(3)汽油的蒸發(fā)：由汽油箱、浮子室、油管接頭揮發(fā)的油汽，主要是HC。2、汽車的主要有害排放物有那些，其危害使什么？汽車的主要有害排放物是：CO、HC、NOX、CO2、SO2 SO3、 Pb（C2H5）4、O3、懸浮微粒。危害：（1）CO: 無色無味，與血紅蛋白親合

2、力是氧的300倍，吸入人體導(dǎo)致血液缺氧，使人頭痛、頭暈、惡心、無力中毒癥狀，嚴(yán)重時(shí)甚至窒息而死亡。（2）HC:燃油由碳?xì)浠衔锝M成，各種碳?xì)浠衔锟偡Q為烴。 碳?xì)浠衔镏械募兹?、丙烯醛?duì)鼻、眼和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起結(jié)膜炎、鼻炎等，并有難聞的臭味。 碳?xì)浠衔镏械谋坎⒏撌菑?qiáng)烈的致癌物質(zhì)。每天通過6000輛車的市鎮(zhèn)，癌癥發(fā)病率比無污染區(qū)高9倍。 HC在強(qiáng)光照射產(chǎn)生一種蔚藍(lán)色的氣體，叫光化學(xué)煙霧。 （3）NOX： 是NO、NO2、N2O3、N2O、N2O5、N2O4、NO3 的 總 稱。NO引起中 樞 神 經(jīng) 癱 瘓，NO2 引 起 肺 氣 腫。(4)鉛化物（Pb）：四乙鉛Pb（C2H5）4

3、，鉛通過肺部、消化器官、皮膚進(jìn)入人體，阻礙紅血球的生長和發(fā)育，影響人的造血功能，使心肺發(fā)生病變。引發(fā)心臟病、高血壓、心肌梗塞和慢性腎功能衰竭病。鉛侵入正在發(fā)育中的兒童體內(nèi)，侵害兒童的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致智力低下。 (5)硫化物（S）：是SO2和SO3，有強(qiáng)烈的氣味，刺激呼吸道，加重呼吸道疫病、心肺疫病和哮喘病。與空氣中的水形成酸雨，腐蝕建筑物，使水土酸化，破壞農(nóng)作物和森林，影響自然界的生態(tài)平衡。 (6)碳煙微粒：是柴油機(jī)的不完全燃燒所致，0.12um直徑的微粒懸浮在空氣中，經(jīng)呼吸系統(tǒng)吸入并存人肺部，引起和加重氣管炎、肺炎、肺氣腫等呼吸系統(tǒng)疾病。微粒常粘附SO2和苯并芘等致癌物質(zhì)，導(dǎo)致癌癥。4、產(chǎn)生N

4、Ox的三要素是什么？什么是比排放量？產(chǎn)生NO的三要素是溫度、氧濃度和反應(yīng)時(shí)間t。比排放量是每千瓦小時(shí)所排放出的污染物的質(zhì)量。排放程度用比排放量表示。5、汽油機(jī)的排放污染源有哪些？CO、HC、NOx的形成機(jī)理是什么？CO的形成機(jī)理：（1）不完全燃燒：1時(shí)，混合不均勻，過濃缺氧不能完全燃燒，產(chǎn)生CO；（2）不完全氧化：CO是中間產(chǎn)物，CO進(jìn)一步氧化生成CO2，反應(yīng)速度較慢，因燃燒速度較快，CO來不及完全氧化生成CO2被排出。因此標(biāo)準(zhǔn)混合氣和稀混合氣燃燒也會(huì)產(chǎn)生CO。（3）高溫分解：在燃燒高溫下，生成的CO2會(huì)分解成CO和O2。HC的形成機(jī)理：炭氫是芳香烴、稀烴、烷烴和醛類，來自未然的燃油和潤滑油，

5、是不完全燃燒產(chǎn)物。（1）不完全燃燒：怠速、低速大負(fù)荷、加速、減速時(shí)<1，過濃缺氧HC排放增加。（2）冷熄效應(yīng)：冷啟動(dòng)、怠速、小負(fù)荷、低溫時(shí)，燃燒室壁面形成0.10.5mm厚不完全燃燒的斷層，HC排放增加。占HC總排放量的3050%。（3）氣門重疊角：氣門重疊開啟時(shí)，部分未燃?xì)怏w由排氣門排出，重疊角越大，HC排放越重。（4）油膜積炭吸附：潤滑油膜和積炭吸附燃油蒸汽，排氣壓力低時(shí)放出。吸附占HC總排放量的3550%。清除積炭后HC排放降低2030。（5）缺火：滑行、制動(dòng)、個(gè)別缸缺火， HC排放增加。（6）油蒸汽：運(yùn)輸、儲(chǔ)存、油箱、化油器、機(jī)體表面蒸發(fā)HC排放增加。NOX的形成機(jī)理：燃燒生成N

6、O和少量的NO2，排出的NO在大氣中與O2反應(yīng)生成NO2。NO在大于1600的高溫下生成。高溫下O2分解成O原子，氮與氧結(jié)合生成 NO。其反應(yīng)方程式如下：6、影響汽油機(jī)排氣污染物生成的主要因素有哪些？（1）過量空氣系數(shù) 的影響（2）溫度的影響（3）轉(zhuǎn)速的影響（4）負(fù)荷的影響（5）點(diǎn)火提前角的影響（6）燃燒室的影響7、什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性？根據(jù)曲線說明汽油機(jī)和柴油機(jī)CO、HC和NOx的比排放特性的特點(diǎn)。排氣污染物的排放量隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的變化規(guī)律，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性。（1）車用汽油機(jī)CO的排放特性： 小負(fù)荷時(shí)，為燃燒穩(wěn)定，混合氣加濃使CO的排放略有上升。中負(fù)荷時(shí)1, CO排放較低。全負(fù)荷時(shí)，

7、為發(fā)出較大功率和轉(zhuǎn)矩，混合氣加濃使CO比排放量（BSCO）急劇升高。（2）車用汽油機(jī)HC的排放量特性: 中等負(fù)荷時(shí)比排放量較小，大負(fù)荷和小負(fù)荷時(shí)增加，與CO變化趨勢(shì)相似。不同之處：一是HC在全負(fù)荷時(shí)的排放稍有增加；二是小負(fù)荷時(shí) 比排放量 （BSHC）增加程度明顯。 大負(fù)荷時(shí)過濃的混合氣燃料不完全氧化，而生成大量的CO。 低速小負(fù)荷時(shí)，缸內(nèi)溫度低，對(duì)未燃HC的氧化不利，缸壁的激冷作用變強(qiáng)，因此HC比排放量增加。（3）車用汽油機(jī)NOx的排放量特性: 當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，中等負(fù)荷區(qū)，隨負(fù)荷的增大燃燒溫度提高，NOx排放量增加。但NOx的增加與負(fù)荷不成正比，因而NOx比排放量卻是逐漸下降的。 在大負(fù)荷時(shí)，由

8、于混合氣過濃氧氣不足，不利于NOx的生成，NOx排放量下降，比排放量下降更快。當(dāng)負(fù)荷一定時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的增加，N0x的比排放量增大，排放量顯著增加。柴油機(jī)：（1）車用柴油機(jī)CO的排放特性：直噴柴油機(jī)CO的排放很少，比排放量較小，增壓柴油機(jī)的大，不易生成CO，在中速、中負(fù)荷工況下，CO排放量最少。小負(fù)荷時(shí)，循環(huán)供油量較少，混合汽過稀，火焰?zhèn)鞑ダщy，燃燒室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)弱，混合氣不均勻，CO增加。大負(fù)荷工況下，循環(huán)供油量較多，混合氣過濃，缺氧使CO不能及時(shí)氧化而排放增加。（2）車用柴油機(jī)HC的排放特性： 因柴油在燃燒室中停留時(shí)間較短，受多因素影響較小，柴油機(jī)HC排放比汽油機(jī)少。柴油機(jī)HC比排放量隨負(fù)荷的

9、上升而下降。HC排放主要是柴油噴注外緣的過稀混合氣區(qū)域。當(dāng)小負(fù)荷或低速時(shí)，g較少，燃燒室內(nèi)稀混合氣區(qū)多，部分燃料不能及時(shí)燃燒；燃燒室溫度較低，加大了火焰冷熄的可能性，使HC排放較高。（3）車用柴油機(jī)NOx的排放特性 柴油機(jī)N0x的高排放區(qū)在小負(fù)荷和高速工況。當(dāng)小負(fù)荷時(shí)，噴油量少，氧氣充足燃燒室內(nèi)溫度較低，滯燃期增長，混合時(shí)間加長，氧氣與燃?xì)饨佑|的機(jī)會(huì)增大，NOx的比排放量（BSNOx）較高。在高轉(zhuǎn)速下，缸內(nèi)的渦流較強(qiáng)，使高溫燃?xì)馀c氧的接觸機(jī)會(huì)加大，燃速快，溫度高，NOx 大量生成，在高速小負(fù)荷工況時(shí)尤為突出。 8、什么是發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)排放特性？根據(jù)曲線說明汽油機(jī)的瞬態(tài)排放特性的特點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩

10、和角速度隨時(shí)間迅速變化的工況（起動(dòng)、加速），稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)工況，這時(shí)的排放特性，稱瞬態(tài)排放特性。曲線請(qǐng)見課件。9、汽油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化方式有那些？什么是稀薄分層燃燒？稀薄燃燒對(duì)CO、HC和NOx的影響是什么？ 分層燃燒技術(shù)的控制系統(tǒng)有哪些？1、稀薄燃燒對(duì)排放的影響：1)稀薄燃燒對(duì)CO排放量的影響： CO的排放受的影響，轉(zhuǎn)速與負(fù)荷對(duì)C0的影響也由的變化引起。稀薄燃燒是在>1.2的范圍內(nèi)，可降低C0的排放。2)稀薄燃燒對(duì)HC排放量的影響：因混合氣稀薄，燃燒效率提高。氧氣充裕，可在排氣行程和排氣道中進(jìn)一步對(duì)HC進(jìn)行氧化，因此HC的排放量隨的增大而減少。但當(dāng)超過1.4時(shí)，因過稀部分燃燒或熄火HC的

11、排放量增加，所以將控制在1.4左右排放物降到較低。3)稀薄燃燒對(duì)NOx排放量的影響=1.11.2區(qū)域NOx的排放量最大，而高于或低于該區(qū)域時(shí)，NOx的排放量均降低。因在濃混合氣區(qū)氧含量少，而在稀薄區(qū)最高燃燒溫度下降，NOx排放量降低。稀燃在提高指示熱效率的同時(shí)，大大降低N0x的排放量。稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)可采用高壓縮比，泵氣損失小，有利于改進(jìn)部分負(fù)荷特性。但稀燃排溫下降， 使三元催化劑不能有效地工作，必須配合其他措施使NOx排放達(dá)到滿意的水平。12、什么是廢氣再循環(huán)，寫出EGR率的表達(dá)式。將部分廢氣引入燃燒室，增加殘余廢氣量，降低火焰?zhèn)鞑ニ俣群腿紵郎囟?，可降低NOX的排放量。 廢氣再循環(huán)的廢氣引入量用E

12、GR率表示13、EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有何影響？ 影響：廢氣再循環(huán)能降低NOx排放。 隨著EGR率的增大，對(duì)降低NOx排放有利。 但EGR率過大使燃燒惡化，ge增大，HC排放上升。小負(fù)荷燃燒不穩(wěn)定，缸內(nèi)壓力變動(dòng)率增大，工作粗暴，HC排放急劇增加。大負(fù)荷時(shí)Ne下降。 15、曲軸箱竄氣中的主要成分是什么?曲軸箱通風(fēng)的方式有那幾種？ 成分： HC、H2O、 CO、CO2、NOX、 SO2 通風(fēng)方式：自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。自然通風(fēng)：竄氣由曲軸箱上的通風(fēng)口排出曲軸箱進(jìn)入大氣，造成大氣污染。強(qiáng)制通風(fēng)：簡稱PCV裝置，將竄氣再循環(huán)進(jìn)行燃燒，減少排放污染，提高經(jīng)濟(jì)性16、燃油蒸發(fā)的來源有那些？其控制措

13、施有那些？活性炭罐的作用是什么？燃油蒸發(fā)的來源：高溫停車時(shí)，機(jī)體溫度和機(jī)罩內(nèi)空氣溫度達(dá)90100，浮子室溫度達(dá)80，浮子室內(nèi)燃油蒸發(fā)量高達(dá)25%，燃油蒸氣從平衡孔和蒸氣閥排入大氣。 油箱受熱時(shí)，油箱中的油蒸氣從油箱蓋上的蒸汽閥放出。燃油蒸氣的未燃HC排入大氣，形成光化學(xué)煙霧。其控制措施：1）、燃油蒸發(fā)污染控制裝置（簡稱EVAP裝置）2）、由計(jì)算機(jī)控制的燃油蒸發(fā)污染控制裝置活性炭罐作用：將燃油蒸汽吸附在炭的表面。17、什么是二次空氣供給？二次空氣供給的方式有那些？為什么二次空氣供給能降低排放污染？二次空氣供給：將空氣引入排氣門后部，使排氣中的CO和HC與空氣中的氧化合，變?yōu)镠2O和CO2。方式：

14、二次空氣噴射及二次空氣吸入裝置。18、催化器的作用是什么？按催化劑的形態(tài)分催化器分那幾種？寫出催化器的催化反應(yīng)方程式。廢氣催化器中的催化劑有哪些？催化器作用：廢氣經(jīng)過催化器時(shí)，HC、CO和NOX在催化劑(氧化錳、氧化銅、鈀、鉑）作用下，進(jìn)一步氧化還原成CO2、N2和H20，降低排放量。 按催化劑的形態(tài)分：顆粒狀Pt-Pd單床兩元催化器、顆粒狀雙床三元催化器、Pt-Rh整體式三元催化器。工作反應(yīng)方程式：氧化反應(yīng)：CO + O2 CO2 ； H2 + O2 H2O ； HC + O2 CO2 + H2O 。還原反應(yīng)：CO + NO CO2 + N2； HC + NO CO2 + N2； H2 +

15、NO H2O + N2。水蒸氣重整反應(yīng)： HC + H2O CO + H2水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)： CO + H2O CO2 + H2 催化劑：銠（Rh）鉑（ Pt ）鈀（ Pd ）助催化劑鈰Ce19、三元催化轉(zhuǎn)化器有哪些性能指標(biāo)？催化器的使用中應(yīng)注意什么？性能指標(biāo)：1） 轉(zhuǎn)化效率2）空燃比特性3）起燃特性4）空速特性5）流動(dòng)特性催化器的使用：（1）R=14.7時(shí)（1)，CO、HC、NOX的轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上，應(yīng)嚴(yán)格控制空燃比。（2）最佳工作溫度350700，大于1000時(shí)涂層燒結(jié)破壞。點(diǎn)火過遲、錯(cuò)亂、缺火和急減速，都會(huì)使排溫過高，影響催化器的性能和壽命。（3）禁用含鉛汽油，鉛化物堵塞蜂窩孔，侵蝕貴金

16、屬涂層，影響催化器的性能和壽命。（4）一次性使用，不必維護(hù)。20、熱反應(yīng)器的作用是什么？熱反應(yīng)器的作用是為CO和HC在排氣管中氧化提供必要的反應(yīng)溫度。使之充分氧化而降低排放量。21、柴油機(jī)主要有害排放物有那些？炭煙的主要危害和生成條件是什么？柴油機(jī)主要有害排放物：柴油機(jī)混合氣均勻，部分燃料不能完全燃燒，分解為以炭為主體的微粒。同時(shí)在燃燒過程中局部高溫和富氧，導(dǎo)致NOx大量生成。因較大，CO、HC排放量較低?？刂撇裼蜋C(jī)排放物的重點(diǎn)是降低NOx和微粒d的排放。24、噴油提前角的過大過小對(duì)柴油機(jī)的排放有何影響？怎樣合理的組織各種措施才能使柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性最好？噴油提前角過大，燃油噴入低

17、溫氣缸，且滯燃期長，早燃，增加壓縮負(fù)功，ge上升，Ne下降，/、Tmax、Pmax高，工作粗暴、N0x 排放量增加。推遲噴油，初始放熱率降低，Tmax降低，N0x排放下降。延遲噴油是減少N0x排放的有效措施。 噴油提前角過小，燃燒推遲，后燃增加，Tmax、Pmax降低，ge和排溫增高，煙度增加，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。因此，噴油延遲必須適度。 25、廢氣再循環(huán)的EGR率在各工況下汽油機(jī)與柴油機(jī)有何不同？廢氣再循環(huán)后可使NOX大幅度降低，但會(huì)使CO、HC和煙度大幅增加，應(yīng)如何解決？比較：(1)、各工況要求的EGR率不同。汽油機(jī)在大負(fù)荷、起動(dòng)、暖機(jī)、怠速、小負(fù)荷時(shí)不用EGR或較小的EGR率，在中等負(fù)荷采用較大

18、的EGR率。 柴油機(jī)則在高速大負(fù)荷、高速小負(fù)荷時(shí)，由于氧氣濃度減少，炭煙排放最多，應(yīng)適當(dāng)限制EGR率；部分負(fù)荷時(shí)采用較小的EGR率，可降低NOx，改善燃油經(jīng)濟(jì)性；低速小負(fù)荷時(shí)較大，廢氣中含氧量較高，用較大的EGR率降低氧的含量，減少NOx排放。(2)EGR率不同。柴油機(jī)以稀燃方式運(yùn)行，為降低缸內(nèi)溫度，需較高的EGR率。汽油機(jī)的EGR率最大不超過20，而直噴式柴油機(jī)的EGR率可超過40，非直噴柴油機(jī)可超過25。 解決措施：在最大限度地提高EGR率的同時(shí)，采用增壓中冷，電控高壓共軌燃油噴射技術(shù)等，可減少由于EGR對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的負(fù)面影響。26、柴油機(jī)微粒捕集器的再生技術(shù)有哪些方法？NOx機(jī)外凈化技術(shù)

19、有哪些方法？再生技術(shù)方法：1主動(dòng)再生系統(tǒng)2、被動(dòng)再生系統(tǒng) （利用排氣熱量使微粒燃燒，達(dá)到微粒捕集器再生的效果。）27、點(diǎn)火系統(tǒng)的排放污染控制裝置有哪些？（1）點(diǎn)火延遲裝置 （2）點(diǎn)火正時(shí)控制裝置（3）計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)30、多氣門進(jìn)氣滾流現(xiàn)象分為哪幾個(gè)時(shí)期？高壓共軌噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)： (1)、共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調(diào)，對(duì)不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能。 (2)、可獨(dú)立地柔性控制噴油正時(shí)，配合高壓噴射(120200MPa)，可將NOx和微粒排放同時(shí)控制在較小范圍內(nèi)。 (3)、柔性控制噴油速率，實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和多次噴

20、射，既可降低柴油機(jī)N0x，又能保證優(yōu)良的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 (4)、由電磁閥控制噴油，其控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)像，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸供油均勻性好，減輕工作粗暴性，降低排放。31、柴油機(jī)增壓后NOx排放會(huì)增加，應(yīng)如何解決？乙醇、生物柴油為什么會(huì)降低排放？措施：增壓后增大，Tmax升高，N0x增加。在增壓的同時(shí)，減小、推遲噴油時(shí)間和廢氣再循環(huán)等，可減小熱負(fù)荷，降低最高燃燒溫度。采用進(jìn)氣中冷可降低增壓進(jìn)氣溫度，降低燃燒溫度，減少N0x的生成。32、你對(duì)我國大氣污染排放控制和機(jī)動(dòng)車污染排放控制有什么設(shè)想和建議？1為貫徹中華人民共和國大氣污染防治法，保護(hù)大氣環(huán)境，防治機(jī)動(dòng)車

21、排放污染，指導(dǎo)機(jī)動(dòng)車排放污染防治工作，特發(fā)布機(jī)動(dòng)車排放污染防治技術(shù)政策，請(qǐng)各地遵照?qǐng)?zhí)行。2汽車、摩托車和車用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品均應(yīng)向低污染、低能耗的方向發(fā)展。3汽車、摩托車生產(chǎn)企業(yè)出廠的新定型產(chǎn)品,其排放水平必須穩(wěn)定達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。4 鼓勵(lì)發(fā)展油耗低、排放性能好的小排量汽車和微型汽車。5積極發(fā)展優(yōu)質(zhì)無鉛汽油和低硫柴油，其品質(zhì)必須達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。6 大力加強(qiáng)在用車I/M（檢查/維護(hù)）制度7 鼓勵(lì)加速淘汰 根據(jù)國家1997年出臺(tái)的汽車淘汰標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)污染物排放的條款規(guī)定，經(jīng)修理和調(diào)整或采用排氣污染控制技術(shù)后排放污染物仍超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛應(yīng)予以淘汰。對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)尚能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求的老舊在用車輛,非強(qiáng)制性地鼓勵(lì)用戶進(jìn)行更新,或通過稅費(fèi)調(diào)節(jié)機(jī)制，加速舊機(jī)動(dòng)車淘汰。2.1 大力加強(qiáng)在用車I/M（檢查/維護(hù)）制度在用車檢查/維護(hù)指的是通過對(duì)在用車的排放進(jìn)行定期檢測(cè)和隨機(jī)抽查，促進(jìn)車輛進(jìn)行嚴(yán)格的維修、保養(yǎng)，使車輛保持正常的技術(shù)狀態(tài)，努力達(dá)到出廠是時(shí)的排放水平。實(shí)施車輛的檢查/維護(hù)制度（I/M制度）是最經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)、有效的控制在用車排放的措施。2.2 慎重考慮在用車改造對(duì)在用車輛進(jìn)行技術(shù)改造，經(jīng)過針對(duì)性的整車匹配和實(shí)施示范取