华南理工大学汽车排放与净化复习习题.doc

精品文档汽车排气净化的复习提纲1. 汽车主要的排放的污染物有哪些？何谓光化学烟雾？一氧化碳,HC,氮氧化合物,PM.碳氢化合物和氮氧化合物排到大气里在太阳紫外线的作用下产生的一种具有刺激性气味的淡蓝色烟雾.2. 汽车排放控制技术的发展进程。1、曲轴箱强制通风系统（PCV），废气再循环系统（EGR），空气喷射净化2、改进化油器，无触点点火，使用并改进催化剂3、反馈（闭环）系统，进一步改进化油器和催化剂（包括三效催化剂），改进发动机，挥发性排放物控制4、发动机改进，电子控制，燃油喷射，催化剂和EGR的进一步改进5、进一步改进发动机，控制装置，供油，电预热催化剂和EGR，改进挥发性排放物控制，车载诊断。3.CO的生成机理，影响因素 。氧气含量不足时，燃烧不充分产生二氧化碳。氧气充足时，也会因为混合不均匀，存在部分缺氧，而产生少量二氧化碳。进气温度，大气压力，进气管真空度，怠速转速，发动机工况4. HC的生成机理及主要的生成方式。机理：火焰壁面淬熄、狭隙效应，润滑油膜的吸附与解吸，缸内沉积物吸附，体积淬熄，碳氢化合物后期氧化方式：未完全燃烧和完全未燃烧的碳氢燃料，漏入曲轴箱的窜气含有大量未燃燃料，汽油蒸发5. 影响HC生成的因素。混合气含量和质量，运行条件：汽油机：负荷，转速，壁温，点火时刻，面容比；柴油机：喷油时刻，喷油嘴喷孔面积，冷却水进水温度，进气温度6. 未燃HC在排气管内后期氧化应具备的条件是什么？足够的氧气，排气温度高于600度，滞留时间大于50ms7. NOx的生成机理,三大影响因素。泽尔多维奇机理,富氧，高温，滞留时间8. 微粒的生成机理和影响微粒生成的因素。汽油机:含铅汽油产生的微粒,有机微粒,汽油中硫产生的硫酸盐柴油机:碳粒,可溶有机物,柴油中硫产生的硫酸盐转速和负荷 过量空气系数,喷油参数,空气涡流,其它因素9. 分析汽油机和柴油机在启动时排放量较高的原因在发动机启动时,由于进气流速低,温度低,燃油雾化差,蒸发慢,很难形成均匀的混合气。对于汽油机此时将供给浓的混合气，过浓混合气燃烧时排放大量的CO以及未燃的HC。对于柴油机，虽然过量空气系数大于1，但是燃油雾化差，将使HC和微粒排放增加。10. 汽油机机内净化的主要措施有哪些？各种措施控制的对象？ 汽油喷射电控系统:一氧化碳,HC,氮氧化合物;低排放燃烧系统: 一氧化碳,HC,氮氧化合物;废气再循环: 氮氧化合物;增压技术: 一氧化碳,HC11. 氧传感器的作用。检测排气中的氧含量,并将信号传递至ECU,ECU根据信号控制喷油量,使每个工况都获得最佳空燃比12. 不同工况下，汽油喷射电控系统是如何控制喷油量的？起动时，空气流量计不能精确检测。因此，起动时，ECU不以空气流量计的信号作为喷油量的计算依据，而是按预先设定的起动程序来进行喷油控制。发动机运转时，ECU根据空气流量计和发动机转速确定喷油量。13. 减小点火提前角对排放有何影响，并说明原因HC降低，氮氧化合物降低。减小点火提前角，可以使排气温度升高，HC在排气行程和排气系统中的后期氧化作用加强。减小点火提前角使燃烧最高温度降低，氮氧化合物降低。14. 影响怠速排放的因素有哪些，并给出降低怠速排放的措施燃烧组织不良，怠速转速，点火能量。适当提高怠速转速；增大点火能量；增大气门间隙，减小气门重叠角。15. 稀薄燃烧对排放的影响。对于CO：过量空气系数大于1时，CO排放量减小；对于HC：过量空气系数大于1时，HC排放量减小，过量空气系数远大于1时，因失火和部分燃烧，HC排放量增加；对于NOx：稀薄燃烧温度低，故排放量小。16. 汽油机实现稀薄燃烧有哪些措施？空燃比达到25:1；利用气体流动，形成内浓外稀的混合气；提高点火能量；燃油分段喷射。17. GDI汽油机的排放控制对策二阶段混合和两阶段燃烧18. 什么是废气再循环技术，简述其净化原理。汽油机EGR的控制要求有哪些？将汽车排出废气的一部分重新引入发动机，与新鲜混合气一起进入气缸燃烧。废气中的三原子成分多，比热容大，使燃烧温度下降，同时引入废气，氧气含量下降，NOx降低。EGR随负荷增大而增加，怠速和低工况、冷启动不进行，全负荷或高速减少EGR或者不进行。19. 什么是可变气门技术，可变气门技术对汽油机排放有何影响可变气门正时：根据发动机工况调整配气相位，优化进、排气门的开启关闭时刻，从而获得最佳配气正时，提高充气效率。CO、HC下降，氮氧化合物增加20. 柴油机的燃烧过程可分为哪几个阶段？各个阶段特点。滞燃期：从燃料喷入气缸到着火开始这一阶段，是混合气准备的物理化学过程速燃期：从着火开始到燃烧最高压力，滞燃期准备好的燃料同时燃烧，是预混合燃烧。缓燃期：从燃烧最高压力到燃烧最高温度，气缸容积增大，压力快速下降。后燃期：缓燃期终点到燃料基本完全燃烧，缩短后燃期，减少喷油。21. 柴油机机内净化的主要措施有哪些？分别控制什么对象。燃烧室设计和均值压燃：NOx和微粒，喷油规律优化和废气再循环：NOx；进排气系统、增压技术和高压喷射：微粒22. 直喷式燃烧系统和非直喷式燃烧系统混合气形成方式有何不同，对排放有影响。非直喷式燃烧室有主副燃烧室两部分，燃油首先喷入副燃烧室内进行混合燃烧，然后冲入主燃烧室进行二次混合燃烧。主要有涡流式（和微粒排放比较低）和预燃室式燃烧室。直喷式燃烧系统的燃烧室相对集中，只在活塞顶上设置一个单独的凹坑，燃油之间喷入其内，凹坑与气缸盖和活塞顶间的容积共同形成燃烧室。主要有浅盆形，深坑形，球形燃烧室。23. 对于低排放柴油喷射系统有哪些要求?简单描述什么是理想的喷油规律?各种工况下都应有较高的喷油压力，以得到足够高的燃油流出的初速度，使燃油粒度细化以提高雾化质量并加快燃烧速度，从而改善排放性能。优化喷油规律，实现每循环多次喷射。每循环的喷油量能适应各种工况的实际需要。各种不同工况有合理的喷油正时，实现柴油机 的动力性、经济性和排放性能综合最优。初期缓慢，中期急速，后期快断24. 高压共轨燃烧喷射系统的特点及对排放的影响。25. 共轨系统中的喷油压力柔性可调可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力120MPa200MPa 可同时控制 NOx 和微粒（ PM ）在较小的数值内，以满足排放要求。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 NOx ，又能保证优良的动力性和经济性。26. 采用增压技术对排放有是什么影响？对CO、HC和微粒的排放有降低作用，而会使得NOx排放量增加27. 比较柴油机EGR与汽油机EGR的异同。各工况要求的EGR率不一样：汽油机在怠速、低负荷、起动和大负荷不进行EGR或者少进，部分负荷允许大的EGR；柴油机在高速时限制EGR率，部分负荷时采用小的EGR率，低负荷采用大的EGR率，EGR率范围不一样：汽油机一般不超过20%，直喷柴油机允许超过40%，非直喷允许超过25%；系统结构复杂程度不一样：柴油机的比汽油机的复杂。28. 柴油机采用均质压燃技术后的燃烧特性和排放特性。HCCI燃烧表现在两阶段放热。第一阶段是低温化学动力学反应，第二阶段是多点同时着火。NOx和微粒得到有效控制，而HC、CO排放偏高。29. 何为后处理技术？与机内净化相比有何优缺点？在不影响或少影响发动机其它性能的同时，在排气系统中安装各种净化装置，采用物理的和化学的方法降低排气污染物最终向大气环境的排放。机内净化以改善发动机燃烧过程为主要内容，对降低排气污染起到了较大作用，但其效果有限，且不同程度上给汽车动力性，经济性带来负面影响。30. 三效催化转化器的基本结构；三效催化剂的劣化机理壳体，垫层和催化剂，催化剂又由载体，涂层和活性组分1、热失活：指催化剂由于长时间工作在850度以上的高温环境中，涂层组织发生相变，催化剂活性降低现象2、化学中毒：指一些毒性化学物质吸附在催化剂表明的活性中心不易脱落，导致尾气中的有害气体不能接近催化剂进行化学反应，使转化效率下降的现象3、机械损伤：指催化剂及其载体在受到外界激励负荷的冲击，振动作用下产生磨损甚至破碎的现象4、催化剂结焦：一种简单的物理遮盖现象31. 三效催化转化器的主要性能指标及影响因素主要性能指标：污染物转化效率和排气流到阻力影响因素：空燃比特性，起燃特性，空速特性，流动特性32. 三元催化转化器的使用条件。对燃油和润滑油的要求：不能使用含铅汽油，同时应控制硫和磷含量保持车辆最佳工作温度：三效催化转化器起燃温度是200度左右，最佳温度是400800度，超过1000度催化剂活性下降。避免未燃烧的混合气进化催化器：含大量HC和CO,进入催化器后产生过度的氧化反应，放量会导致催化器温度过高损坏。确保密封，防止漏气安装牢靠，防止 震动33. 稀薄燃烧汽油机尾气净化技术有哪些。 34. 柴油机NOx的机外净化技术有哪些？分别有什么特点？主要有：吸附催化还原法，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35. 简述微粒捕集器工作中有哪些过滤机理？1、扩散机理在排气气流中，微粒由于受到气体分子热运动的碰撞而作布朗运动，使微粒的运动轨迹与流体的流线不一致2、拦截机理当微粒接近过滤表面，一旦微粒与过滤表面的距离小于或等于其半径，即微粒直径大于或等于过滤微孔直径时，微粒就被拦截捕集，过滤体起了筛子的作用，这就是拦截机理3、惯性碰撞机理惯性碰撞机理一般把微粒理想化为只有质量而没有体积的质点。当气流转折时，微粒仍有足够的动量按原运动方向继续对着捕集物前进而偏离流线，使一些微粒碰撞到捕集物而被捕集分离4、综合过滤机理综合过滤机理认为在微粒的过滤过程中，扩散、拦截和惯性碰撞通常是组合在一起同时起作用的，但这三种机理并不是完全独立的。36. 微粒捕集器对过滤材料的要求?要求是：高的微粒过滤效率，低的排气阻力，高的机械强度和抗振动性能，抗高温氧化性，耐热冲击性和耐腐蚀性37. 主动再生，被动再生主动再生系统是通过外加能量将气流温度提高到微粒的起燃温度使捕集的微粒燃烧，达到再生过滤体的目的被动再生系统利用柴油机排气自身的能量使微粒燃烧，达到再生微粒捕集器的效果38. 主动再生系统有哪些？被动再生系统有哪些？各有什么特点？喷油助燃再生系统、电加热再生系统，微波再生系统，红外线再生系统和反吹再生系统大负荷再生、排气节流再生、催化再生、燃油添加剂再生39. 能满足欧排放标准的柴油机净化方案。采用电子控制，喷油压力要高，且每循环多次喷射。在此基础上采用微粒捕集器，进一步降低微粒；采用多级中冷废气再循环进一步降低NOX，再加上先进的电控技术，可以使柴油车达到欧IV排放标准。40. 汽油、柴油的油品对排放有哪些影响？、应用可变涡流控制系统、采用结构紧凑的燃烧室、采用电控顺序喷射系统，扩展稀燃失火极限、应用高精度空燃比控制系统、应用分层燃烧技术、采用废气再循环41. 主要的代用燃料有哪些？ 天然气，醇类，植物油，氢气42. 醇类燃料用作内燃机代用燃料的优点和缺点。优点：辛烷值高，有利于提高压缩比，提高发动机的动力性能和经济性能；含氧量高，有利