汽车的排放与污染复习题.docx

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汽车的排放与污染复习题

汽车的排放与污染复习题1（总9页）

5、汽油机的排放污染源有哪些CO、HC、NOx的形成机理是什么

CO的形成机理：

（1）不完全燃烧2）不完全氧化（3）高温分解

HC的形成机理：

（1）不完全燃烧

（2）冷熄效应（3）气门重叠角（4）油膜积炭吸附：

（5）缺火：

（6）油蒸汽：

NOX的形成机理：

高温,富氧

6、影响汽油机排气污染物生成的主要因素有哪些

（1）过量空气系数α的影响

（2）温度的影响

（3）转速的影响

（4）负荷的影响

（5）点火提前角的影响

（6）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。

（1）车用汽油机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。

（2）车用汽油机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。

不同之处：

一是HC在全负荷时的排放稍有增加；二是小负荷时比排放量（BSHC）增加程度明显。

大负荷时过浓的混合气燃料不完全氧化，而生成大量的CO。

低速小负荷时，缸内温度低，对未燃HC的氧化不利，缸壁的激冷作用变强，因此HC比排放量增加。

（3）车用汽油机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，排放量显着增加。

柴油机：

（1）车用柴油机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。

（2）车用柴油机HC的排放特性：

因柴油在燃烧室中停留时间较短，受多因素影响较小，柴油机HC排放比汽油机少。

柴油机HC比排放量随负荷的上升而下降。

HC排放主要是柴油喷注外缘的过稀混合气区域。

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。

（3）车用柴油机NOx的排放特性

柴油机N0x的高排放区在小负荷和高速工况。

当小负荷时，喷油量少，氧气充足燃烧室内温度较低，滞燃期增长，混合时间加长，氧气与燃气接触的机会增大，NOx的比排放量（BSNOx）较高。

在高转速下，缸内的涡流较强，使高温燃气与氧的接触机会加大，燃速快，温度高，NOx大量生成，在高速小负荷工况时尤为突出。

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

汽油机的机内净化方式：

改进燃烧室：

改进进气系统：

废气再循环：

采用电喷系统：

采用稀薄分层燃烧技术：

用α≥稀薄混合气分层燃烧技术。

火花塞附近α=~的浓混合气，其它为稀混合气，经济性好，HC和CO下降。

改进点火系统：

用无铅汽油：

1、稀薄燃烧对排放的影响：

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>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控制在左右排放物降到较低。

3）稀薄燃烧对NOx排放量的影响

α=～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。

稀燃在提高指示热效率的同时，大大降低N0x的排放量。

稀燃发动机可采用高压缩比，泵气损失小，有利于改进部分负荷特性。

但稀燃排温下降，使三元催化剂不能有效地工作，必须配合其他措施使NOx排放达到满意的水平。

分层燃烧技术的控制系统

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

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。

13、EGR率对发动机的动力性和经济性有何影响

影响：

废气再循环能降低NOx排放。

随着EGR率的增大，对降低NOx排放有利。

但EGR率过大使燃烧恶化，ge增大，HC排放上升。

小负荷燃烧不稳定，缸内压力变动率增大，工作粗暴，HC排放急剧增加。

大负荷时Ne下降。

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。

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

燃油蒸发的来源：

高温停车时，油箱受热时，

其控制措施：

1）、燃油蒸发污染控制装置（简称EVAP装置）

2）、由计算机控制的燃油蒸发污染控制装置

活性炭罐作用：

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

二次空气供给：

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CO2。

方式：

二次空气喷射及二次空气吸入装置。

18、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

催化器作用：

废气经过催化器时，HC、CO和NOX在催化剂（氧化锰、氧化铜、钯、铂）作用下，进一步氧化还原成CO2、N2和H20，降低排放量。

按催化剂的形态分：

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。

工作反应方程式：

氧化反应：

CO+O2

CO2；H2+O2

H2O；

HC+O2

CO2+H2O。

还原反应：

CO+NO

CO2+N2；

HC+NO

CO2+N2；

H2+NO

H2O+N2。

水蒸气重整反应：

HC+H2O

CO+H2

水煤气转换反应：

CO+H2O

CO2+H2

催化剂：

铑（Rh）铂（Pt）钯（Pd）助催化剂铈Ce

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

性能指标：

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

催化器的使用：

（1）R=时（α＝1），CO、HC、NOX的转化率达90%以上，应严格控制空燃比。

（2）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。

（3）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。

（4）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

柴油机主要有害排放物：

柴油机混合气均匀，部分燃料不能完全燃烧，分解为以炭为主体的微粒。

同时在燃烧过程中局部高温和富氧，导致NOx大量生成。

因α较大，CO、HC排放量较低。

控制柴油机排放物的重点是降低NOx和微粒d的排放。

22、影响柴油机排污的因素是什么其排放控制措施是什么

影响柴油机排污的因素：

燃料、供油提前角、过量空气系数、负荷与转速、燃烧室、喷油系统、进气系统

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

柴油机机内净化技术：

（1）燃烧室的改进

（2）喷射系统的改进（3）多气门技术（4）增压技术（5）废气再循环系统（6）电控柴油喷射系统

柴油机机外净化技术：

微粒捕集器、催化反应器、等离子净化器、静电分离器、溶液清洗器和离心分离器等。

合理的喷油规律是:

“初期缓慢，中期急速，后期快断”。

24、喷油提前角的过大过小对柴油机的排放有何影响怎样合理的组织各种措施才能使柴油机的动力性、经济性和排放性最好

喷油提前角过大，燃油喷入低温气缸，且滞燃期长，早燃，增加压缩负功，ge上升，Ne下降，ΔΡ/ΔФ、Tmax、Pmax高，工作粗暴、N0x排放量增加。

推迟喷油，初始放热率降低，Tmax降低，N0x排放下降。

延迟喷油是减少N0x排放的有效措施。

喷油提前角过小，燃烧推迟，后燃增加，Tmax、Pmax降低，ge和排温增高，烟度增加，发动机过热。

因此，喷油延迟必须适度。

25、废气再循环的EGR率在各工况下汽油机与柴油机有何不同废气再循环后可使NOX大幅度降低，但会使CO、HC和烟度大幅增加，应如何解决

比较：

（1）、各工况要求的EGR率不同。

汽油机在大负荷、起动、暖机、怠速、小负荷时不用EGR或较小的EGR率，在中等负荷采用较大的EGR率。

柴油机则在高速大负荷、高速小负荷时，由于氧气浓度减少，炭烟排放最多，应适当限制EGR率；部分负荷时采用较小的EGR率，可降低NOx，改善燃油经济性；低速小负荷时α较大，废气中含氧量较高，用较大的EGR率降低氧的含量，减少NOx排放。

（2）EGR率不同。

柴油机以稀燃方式运行，为降低缸内温度，需较高的EGR率。

汽油机的EGR率最大不超过20％，而直喷式柴油机的EGR率可超过40％，非直喷柴油机可超过25％。

解决措施：

在最大限度地提高EGR率的同时，采用增压中冷，电控高压共轨燃油喷射技术等，可减少由于EGR对发动机性能的负面影响。

26、柴油机微粒捕集器的再生技术有哪些方法NOx机外净化技术有哪些方法

再生技术方法：

1．主动再生系统

喷油助燃再生、电加热再生、微波加热再生、红外加热再生及反吹再生。

2、被动再生系统（利用排气热量使微粒燃烧，达到微粒捕集器再生的效果。

）

（1）、高速大负荷再生

（2）、排气节流再生（3）、增加补燃再生（4）、催化再生（5）、燃油添加剂再生

NOx机外净化技术：

吸附催化还原、选择性非催化还原、选择性催化还原和等离子辅助催化还原。

27、点火系统的排放污染控制装置有哪些

（1）点火延迟装置

（2）点火正时控制装置（3）计算机控制的点火系统

28、汽油和柴油哪些性能或成分对排放有影响目前的代用燃料有哪些

汽油对排放的影响：

辛烷值的影响、汽油蒸发性的影响、汽油密度的影响、烃类组成的影响、硫含量的影响、添加剂的影响

柴油对排放的影响：

十六烷值的影响、粘度、密度和馏程的影响、芳烃含量的影响、硫含量的影响、添加剂的影响

代用燃料有天然气、液化石油气、醇类燃料、植物油和氢气等。

30、多气门进气滚流现象分为哪几个时期高压共轨喷射系统的特点是什么

进气滚流形成的五个时期：

非滚流期、滚流产生期、滚流发展期、滚流持续期、滚流破碎期

高压共轨燃油喷射系统的特点：

（1）、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。

（2）、可独立地柔性控制喷油正时，配合高压喷射（120～200MPa），可将NOx和微粒排放同时控制在较小范围内。

（3）、柔性控制喷油速率，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机N0x，又能保证优良的动力性和经济性。

（4）、由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现像，循环喷油量变动小，各缸供油均匀性好，减轻工作粗暴性，降低排放。

31、柴油机增压后NOx排放会增加，应如何解决乙醇、生物柴油为什么会降低排放

措施：

增压后α增大，Tmax升高，N0x增加。

在增压的同时，减小ε、推迟喷油时间和废气再循环等，可减小热负荷，降低最高燃烧温度。

采用进气中冷可降低增压进气温度，降低燃烧温度，减少N0x的生成。