汽车排放污染物控制复习材料.doc

第一章1，煤烟型污染与机动车污染的污染物各是什么煤烟:SO和TSP(总悬浮颗粒物)机动车:NO和HC、CO、PM2X2，大气的分层及每层的特点对流层:a大气圈最低一层平均厚度12km，一般低纬度厚度较高纬度厚，且温度随高度增加降低o0.65C/100mb对流层相对较薄总质量大占75%，又有强烈对流，所以主要天气现象和污染现象出现在此层。平流层:对流层顶到距地面5055km垂直流动弱，主要水平流动;可分为两层对流层顶到3035kmoo为同温层温度保持在-50 -55C，暖层是3555km，温度随高度增而增到-3C。这层空气干燥，对流层云气不易穿入，没有云，雨等天气现象及尘埃，能见度高。中间层:平流层顶到85km，温度随高度增而降到-100C，有垂直对流。电离层:中间层顶到800km，温度随高度增而增，该层大部分空气分子被电离，有较高密度带电粒子，能将电磁波反射回地球。逸散层:800km气体质点出现逸散，空气分子几乎全部电离，高度增温度增3，一次污染物与二次污染物各包括什么一次:CH、CO、NO、硫氧化物、TSP(总悬浮颗粒物)x二次:过氧化乙酰硝酸酯(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、过氧化氢基、过氧化氮基和氧原子等。4，大气污染对人体健康，植物，器物的影响对人:表面接触、食物和水、呼吸空气引起呼吸道疾病及一些未查明可能与大气污染有关的病症。对植物:高浓度急性危害(表面伤斑、叶脱落)，低浓度慢性危害(叶褪绿)，极低浓度不可见危害(生理机能受影响，生长慢、抵抗力弱、产量降、品质变坏)。间接影响:抵抗力弱导致病虫害严重。对器物:使之受玷污、化学腐蚀进而失去价值。5，温室效应的产生及危害太阳射出短波辐射透过大气层射到地面，是地面温度提高并放出长波辐射(红外线),它大部被温室气体吸收少数逸散，吸收的热能大部反射到地面维持地面均温15C,当温室气体量不变，温度维持不变，量增加时就打破平衡，地球将变暖。6，平流层中臭氧层的作用，臭氧层破坏的危害，原因及机理几乎全部吸收波长300nm以下紫外线，保护地上生命。危害:人皮肤癌增加，免疫功能受损，眼病增加;植物减产，水中动植物遭破坏;光化学烟雾增加。原因:人类过多使用氟氯烃CFCsCFCs受紫外线照射光解出卤素，形成自由基Cl对O持续破坏消，3耗平流层O37，某地各种污染物的实测浓度(mg/m3)分别是Ctsp=0.18 Cpma=0.12 Cso2=0.13 Cno2=0.07Cno=0.08求各污染物的分指数,并指出空气污染物指数和首要污染物P18表和公式66.7 85 90 87.5 80首要污染物SO2第二章1，汽车污染物的三种排放途径尾气排放，曲轴箱窜气，汽油蒸发。2，co的危害严重降低血液运氧能力引起缺氧。CO大量吸入引起恶心、头晕、疲劳症状，严重致人死亡。低浓度对植物和相关微生物无影响，对人有害，危害程度多因素决定(CO浓度、接触时间、呼吸速度、有无吸烟习惯等)。3，光化学烟雾的形成机理，地点，条件及危害汽车排放的HC和NO受太阳光能作用发生光化学反应生成过氧化酰基硝酸盐和醛类等形成浅、X3蓝色薄雾。地点:交通发达且大气流通不畅的河谷、盆地。条件:夏秋晴朗季节在日照充足、无风、大气稳定时。危害:1、光化学烟雾对眼有刺激2、光化学烟雾中O引起多种不适症状3、光化学烟雾中O对有、33机物损害4、哮喘病增加，植物毁坏。4，颗粒物的定义，组成和危害o稀释的排气在51.7C或以下通过滤纸收集到的所有物质(包括固态和液态)。组成:汽油机(铅化物、硫酸盐及低分子物质)柴油机(石墨形式的含碳物凝聚并吸附相当量高分子有机物和SO2)危害:铅化物(影响神经系统、妨碍红血球生长和发育、高血铅儿童成年后相关疾病增加)炭烟(危害呼吸系统、其携带更大危害人体的SO、HC、NO等有毒物或苯并芘等致癌物)225，简述轻型汽车法规及其演变，每一阶段采取的核心措施第一阶段(19661974)法规形成阶段:先控曲轴箱窜气排放HC，而后控怠速CO、HC，再后来实施工况法控制CO、HC、NO(主要对发动机改造即燃烧系统和化油器)X第二阶段(19751992)法规严格并完善:三元催化、电控燃油喷射第三阶段(1992以后)加强HC控制进入低污染车时期:改进催化剂成分、电控发动机技术，新配方汽油低污染、无污染的燃料汽车，混合动力汽车，电动汽车6，轻型汽车包括哪几类,什么事第一类轻型汽车7，对比GB18352.3-2005和GB18352.2-2001排放限值及测量方法的异同严格排放限值(国三CO汽油车有所放宽，柴油车加强;HC、NOX、PM汽柴油车都加强。国四基本是国三限值一半。)测量方法异同:同(IIIIIIIVVVI)异()8，GB18285-2005提出了几种检测方法,方法有什么不同P579，说明GB18352.3-2005的排放试验规范P5410，轮毂式底盘测功机排放测试系统的组成及其功用组成:转鼓、惯性飞轮、行驶监视仪、控制台、排气采样及分析仪、记录仪等功用:在室内模拟特定的实际汽车道路行驶循环状况，并测得整个行驶循环期间汽车污染物排放量。11，CVS法测试系统的优点及其组成优点:接近于实际汽车排气到大气中。组成:12，三种气体成分分析方法(NDIR.FID.CLD)的原理，特点及其应用P6413，燃油蒸发污染物测量的两种方法(收集法和密闭室法)的原理P72第三章1.汽油机排气的组成，每种成份的比例,答:排气的主要成分有(1)大气成分:氮气和剩余氧气;(2)完全燃烧产物HO,CO;22(3)不完全燃烧产物CO,H;(4)未然燃料及燃烧分解生成物HC化合物;(5)燃烧的中间产物醛类;(6)氮氧化物NO;(7)燃料和润滑油添加物的混合物比例为N占70.9%;HO占9.2%;CO占20%;污染物1.1%。2.CO的生成机理,答:CO是烃燃料燃烧的中间产物，排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。3.HC的生成机理，四种生成途径分析,答:燃料未氧化或者不完全燃烧(氧化)产物;生成途径:(1)多种原因造成的不完全燃烧;(2)壁面淬熄效应;(3)狭缝效应;(4)壁面油膜和积炭吸附。4.NO的生成机理，三种生成机理分析答:NO的生成机理是NO+HO=NO+OHNO的生成机理有三种，一，高温NO，机理为O+N=NO+N,N+O=NO+O,N+OH=H+NO;二，激发NO，在火焰的前段中的基于分子N与碳氢原子团CH,C,C等反应生成氰化物，这些氰化物与火焰中大量的O,OH反应生成NO;三，燃料NO，燃料中的氮化合物分解后生成HCN和NH等中间产物，并逐步生成NO。3其中高温NO是NO生成的主要来源5.混合气空燃比对CO,HC,NOx的影响分析,答:参照P84图可知随空燃比的增加CO的排放浓度逐渐下降，HC排放浓度两头高，中间低，而NO排放浓度却是x两头低，中间高，NO的浓度峰值出现在理论空燃比附近并且靠近稀混合气的一侧。而HC排放浓度的谷值则出现在较理论空燃比更稀的地方。6.转速对CO，HC的影响分析,答:转速升高，缸内气体流动增强，燃油的雾化质量及均匀性得到改善，紊流强度增大，燃烧室温度提高，这些都有利于改善燃烧，降低CO及HC排放。7.负荷对CO,NOx的影响分析,答:如果维持混合气空燃比及转速不变，点火提前角调整到最佳点，负荷增加对CO基本没有什么影响，但NO的排放增加，因为汽油机是采用节气门控制负荷的，负荷增加，进气量就增加，降低了残余废气的稀释作用火焰传播速度得到了提高，缸内温度提高，NO排放增加。当混合器过浓时，由于氧气不足，负荷对N0排放影响不大。8.燃烧室壁面沉积物对CO,NOx的影响分析,答:沉积物增加，HC排放增加(吸附未燃混合气和燃料蒸汽，在排气时再将其排放)，NO排放增加(沉积物增加，发动机的实际压缩比也随着增加导致最高燃烧温度升高)9.汽油机结构参数对排放影响的两个基本特点。,答:P88，第一，在上止点时燃烧室的面容比F/V越大、进入活塞的间隙的混合气越多，排气氧化不多时HC的排出量增大;第二，若使有燃烧室壁面散失的热量减少、残留气体减少，则NO的排放量增加。第四章1， 和汽油机相比，柴油机排放有何特点柴油机的CO,HC排放相对于汽油机要少得多，不到汽油机的十分之一;NOx排放在大负荷时接近汽油机水平，而中小负荷明显低于汽油机，因而总体水平略低于汽油机;柴油机排放的颗粒物是汽油机的几十倍甚至更多。因此柴油机排放的重点是颗粒物和NOx2，简述涡流空气中喷注燃烧和排放物生成模型P953，简述混合气的然空比对NOx生成的影响燃空比较小时NOx排放也较低，NOx排放浓度达到最大值后，再增大燃空比，NOx浓度将减少。原因:NOx的生成主要受到氧气的含量、燃烧温度以及燃烧产物在高温中的停留时间的影响。燃空比较小时，即小负荷时，混合气中有充足的氧，但燃烧室内温度较低，故NOx排放较低;当燃空比进一步增加时，燃烧室气体温度升高，但混合气的氧含量降低，这又抑制了NOx得生成。4，什么是喷油器压力室,简述压力室容积对柴油机排放生成的影响由于制造工艺的需要，一般喷油器针阀密封座面以下有一小空间，称为压力室喷油结束时，压力室容积中充满燃油，随燃烧和膨胀过程的进行，这部分燃油被加热和气化，并以液态或气态低速进入燃烧室内，由于这时混合和燃烧速率都极为缓慢，使得这部分燃油很难充分燃烧和氧化，从而导致大量HC产生，因此随着压力室容积的减少，HC排放明显降低5，柴油的十六烷值对NOx和碳烟生成的影响柴油的十六烷值对滞燃期有较大的影响，如果十六烷值低，则滞燃期较长，这使缸内在燃烧初期积聚的燃油较多，初期放热速率峰值及燃烧时温度较高，因而NOx排放量较多。燃油的十六烷值较高时，具有较大的冒烟倾向。6，微粒的定义和组成柴油机微粒:柴油机排气经过稀释后，在低于52?时，通过规定滤纸，过滤在滤纸上的，除水以外的包括炭烟、可溶性有机物、硫酸盐等物质。7，碳烟的生成机理P106倒数第二段第六章1，何谓机内净化和机外净化,目的各是什么?控制汽车污染物排放的技术很多，从控制方式来分有机内净化技术和机外净化技术两大类。从发动机有害污染物的生成机理及影响因素出发，通过对发动机进行调整或改进，达到控制燃烧，减少和抑制污染物生成的各种技术称为机内净化技术。简单说就是降低污染物生成量的技术，如改进发动机的燃烧室结构、改进点火系统、改进进气系统、采用电控汽油喷射和电近代点火技术、采用废气再循环技术等。这是一种通过改进发动机燃烧过程，减少污染物排放的方式。发动机燃烧生成的废气排出发动机排气门后，但还未排入到大气环境之前，进一步采取净化措施，以减少最终汽车污染排放的技术，被称为机外净化技术。简单就就是对排出发动机排气口的污染物进行进一步处理和经的技术。如二次空气喷射技术、热反应嚣技术、氧化催化黑心化技术、三交往催化净化技术、颗粒物捕集技术等。目前，应用最多的机外净化技术是在汽油车上采用的三效催化转化技术。机内与机外净化技术结合起来，就能更好地解决汽车排放污染问题。2，汽油机的机内净化技术主要有哪些a.推广汽油喷射电控系统,取代传统化油器供油方式以获得较理想的空燃比b.改善点火系统(提高点火能量/点火可靠性/点火正时)c.积极开发分层充气机均质燃烧系统d.选用结构紧凑和面容比较小的燃烧室e.采用废气再循环控制氮氧化合物的排放3，电控汽油喷射式发动机排放低的主要原因有哪些第一.进气管道中没有狭窄的喉管，空气流动阻力小，充气性能好因此输出功率也较大。第二.混合气分配均匀性较好。第三.可以随着发动机使用工况以及使用场合的变化而配制一个最佳的混合气成分，这种最佳混合气成分可同时按照发动机的经济性，动力性，特别是按减少排放有害物的要求来确定。第四.具有良好的加速等过渡性能另外汽油电控喷射系统不像化油器那样在进气管内留有相当的油膜层，这对于降低油耗也有一定的好处。4，柴油机的机内净化技术主要有哪些A.燃烧室优化b.喷油规律改进c.排气系统优化d.增压技术e.EGRf.高压共轨喷射5，三元催化器的基本工作原理，何谓起燃温度，起燃温度一般是多少，其高低对排放有何影响,何谓其空燃比特性三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。通过氧化和还原反应，一氧化碳被氧化成二氧化碳，碳氢化合物被氧化成水和二氧化碳，氮氧化合物被还原成氮气和氧气。三种有害气体都变成了无害气体。三元催化剂最低要在350摄氏度的时候起反应，温度过低时，转换效率急剧下降;而催化剂的活性温度(最佳的工作温度)是400?到800?左右，过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比(14.7:1)下，催化转化的效果也最好。它安装在发动机排气管中，通过氧化还原反应，二氧化碳和氮气，故又称之为三元(效)催化转化器。三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化6，何谓催化器的失活,简述高温失活的机理和原因，化学中毒的毒素有哪些,各有何特点三元催化器失效主要是以下原因造成的:(1)高温失活:三元催化器长期在高温条件下，会造成高温失活，三元催化器产生高温的原因是:(A)发动机失火使未燃混合气在催化器中燃烧发生剧烈氧化放热反应。(B)汽车连续高速大负荷运行。(C)汽车突然制动、减速。发动机排气温度的变化范围很大，怠速时一般为300400?，低速、中速常用工况行驶为400600?，高速全负荷行驶时为900?。如果三元催化剂长期暴露在800?以上的高温环境下，催化剂的活性组分铂、钯和铑贵金属等组分易挥发，其涂层易剥落，其晶粒及助催化剂氧化铈的晶粒会明显增大，而且载体氧化铝也会发生相变，会从比表面较大的型转变比表面较小的?型，从而加剧了贵金属活性组分和助剂