汽车的公害(一).ppt

汽车的公害汽车的公害第一节第一节 概述概述汽车公害的三个方面汽车公害的三个方面 1.1.排放排放公害公害 2.2.噪声噪声公害公害 3.3.电波干扰电波干扰公害公害一、排放公害一、排放公害 (一一)汽车排放污染物汽车排放污染物 汽车排放污染物是指汽车的排气污染物、燃料蒸发汽车排放污染物是指汽车的排气污染物、燃料蒸发污染物、曲轴箱污染物的统称。主要有：污染物、曲轴箱污染物的统称。主要有：CO、HC、NOx、PM。1.CO：燃料燃烧不完全产生：燃料燃烧不完全产生 2.HC：各种碳氢化合物总称：各种碳氢化合物总称 3.NOx：NO、NO2 4.微粒物：尾气中固微粒物：尾气中固/液体状的微颗粒总称液体状的微颗粒总称 5.排气可见污染物：碳烟。悬浮在排气流中的微粒和雾状物。阻挡光线。排气可见污染物：碳烟。悬浮在排气流中的微粒和雾状物。阻挡光线。6.光化学烟雾：未燃光化学烟雾：未燃HC 与与NOx光化学反应生成光化学反应生成(二二)汽车排放污染物来源汽车排放污染物来源PMPM(三三)汽车排放污染物危害汽车排放污染物危害 1.CO：人体缺氧，头晕、恶心、头：人体缺氧，头晕、恶心、头痛，轻者慢性中毒，重者危及生命痛，轻者慢性中毒，重者危及生命 2.HC：刺激鼻、眼、呼吸道黏膜：刺激鼻、眼、呼吸道黏膜 3.NOx：刺激眼黏膜、呼吸系统：刺激眼黏膜、呼吸系统 4.微粒物：呼吸系统、致癌物。微粒物：呼吸系统、致癌物。5.光化学烟雾：刺激眼、鼻、咽喉，损害农作物光化学烟雾：刺激眼、鼻、咽喉，损害农作物二、噪声公害二、噪声公害 1.噪声定义噪声定义 噪声是指人们不需要并希望用一定措施噪声是指人们不需要并希望用一定措施加以控制和消除掉的声音总称。加以控制和消除掉的声音总称。2.汽车噪声源汽车噪声源 3.汽车噪声危害汽车噪声危害 暂时性耳聋暂时性耳聋 疾病（头晕、头痛、失眠、内分泌失调、疾病（头晕、头痛、失眠、内分泌失调、胃病、神经官能症）胃病、神经官能症）安全行车隐形杀手（驾驶员工作效率下安全行车隐形杀手（驾驶员工作效率下降、反应时间加长）降、反应时间加长）在汽车电气设备中有很多导线、线圈等在汽车电气设备中有很多导线、线圈等电气元件，它们具有不同的电容和电感。而电气元件，它们具有不同的电容和电感。而任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形任何一个具有电感和电容的闭合回路都会形成振荡。因此，在汽车的电气设备中有很多成振荡。因此，在汽车的电气设备中有很多的振荡回路。当火花放电时，就会产生高频的振荡回路。当火花放电时，就会产生高频振荡以电磁波的形式放射到空中，切割无线振荡以电磁波的形式放射到空中，切割无线电、电视广播等通讯设备的天线，从而引起电、电视广播等通讯设备的天线，从而引起干扰。干扰。三、电波公害三、电波公害在汽车电气设备中，点火系的干扰最为在汽车电气设备中，点火系的干扰最为严重，此外还有发电机、调节器、刮水器以严重，此外还有发电机、调节器、刮水器以及灯开关等。及灯开关等。第二节第二节 汽车排气污染物汽车排气污染物形成及影响因素形成及影响因素一、排气污染物的形成原因一、排气污染物的形成原因1.CO1）燃油因缺氧不完全燃烧产物燃油因缺氧不完全燃烧产物2）CO2与与H2O高温时离解生成高温时离解生成2.HC1）发动机燃烧室及气缸表面温度较低，对燃气）发动机燃烧室及气缸表面温度较低，对燃气火焰强烈的冷却，火焰传播不到，从而在表面火焰强烈的冷却，火焰传播不到，从而在表面上形成一层厚约上形成一层厚约0.10.2mm的未燃或未完全燃的未燃或未完全燃烧的混合气层，称为激冷层（烧的混合气层，称为激冷层（Quenching layer）。该层中大量未燃）。该层中大量未燃HC在排气过程中被排在排气过程中被排出气缸，是出气缸，是HC排放重要来源。（缸壁激冷）排放重要来源。（缸壁激冷）2）火焰也不能在激冷缝隙内传播。一般在小于）火焰也不能在激冷缝隙内传播。一般在小于1mm缝隙内（如活塞顶部与第一道气环之间的缝隙内（如活塞顶部与第一道气环之间的空隙）混合气，火焰无法传入其中而不能完全空隙）混合气，火焰无法传入其中而不能完全燃烧。（缝隙效应）燃烧。（缝隙效应）3）油膜和沉积物对燃油蒸气吸附作用，使燃油）油膜和沉积物对燃油蒸气吸附作用，使燃油未燃烧或未完全燃烧未燃烧或未完全燃烧4）混合气过浓、过稀，燃料雾化不良或混入废）混合气过浓、过稀，燃料雾化不良或混入废气过多，生成未燃气过多，生成未燃HC或不完全燃烧或不完全燃烧HC5）燃油供给系统蒸发以及燃烧室等泄漏产生）燃油供给系统蒸发以及燃烧室等泄漏产生3.NOx1）高温）高温NO-空气中氮气氧化空气中氮气氧化 2）燃油）燃油NO-燃油中含氮化合物分解氧化燃油中含氮化合物分解氧化 3）激发或瞬发激发或瞬发NO-燃油中碳氢化合物裂解与燃油中碳氢化合物裂解与空空气中氮气反应气中氮气反应高温、富氧、停留时间长高温、富氧、停留时间长 4.微粒（微粒（PM）Particulate Matter柴油机柴油机包括：包括：碳烟碳烟DS(Dry Soot)Carbon（燃烧质量）（燃烧质量）可溶性有机成分可溶性有机成分SOF(Soluble Organic Fraction)（燃烧质量、润滑油窜入燃烧室）（燃烧质量、润滑油窜入燃烧室）硫酸盐硫酸盐（含硫燃料）（含硫燃料）高温和局部过浓高温和局部过浓-燃料裂解燃料裂解-碳粒（碳粒（C）-凝聚凝聚/吸附（重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在碳吸附（重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在碳粒上）粒上）-PM第五章第五章 汽车的公害汽车的公害第一节第一节 概述概述第二节第二节 汽车排气污染物形成汽车排气污染物形成 及影响因素及影响因素一、排气污染物的形成原因一、排气污染物的形成原因二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响二、使用因素对排气中有害气体浓度的影响 1.负荷负荷(稳定工况稳定工况)：负荷不同，需要的空燃比：负荷不同，需要的空燃比不同。空燃比对排气的影响。不同。空燃比对排气的影响。1)1)怠速、小负荷：怠速、小负荷：CO HC NOxCO HC NOx 市内行驶的汽车，红绿灯、公交车站、行人及其市内行驶的汽车，红绿灯、公交车站、行人及其他交通因素（交通堵塞现象），汽车不得不频繁起步、他交通因素（交通堵塞现象），汽车不得不频繁起步、停车，并长时间低速行驶，发动机经常处于怠速及小停车，并长时间低速行驶，发动机经常处于怠速及小负荷的运行状态，这是造成城市大气污染严重的重要负荷的运行状态，这是造成城市大气污染严重的重要原因之一。原因之一。2)2)中等负荷：中等负荷：CO HC NOxCO HC NOx 中等负荷时，混合气略稀，燃烧效率高中等负荷时，混合气略稀，燃烧效率高 3)3)大负荷：大负荷：COCO NOxNOx、碳烟、碳烟（柴油机）（柴油机）柴油机总的来说供给的空气还是充足的，但是混合柴油机总的来说供给的空气还是充足的，但是混合气形成时间短，易造成混合不均匀，在烧烧室局部地方气形成时间短，易造成混合不均匀，在烧烧室局部地方混合气有过浓现象，从而由于氧气不足烃分子发生分裂混合气有过浓现象，从而由于氧气不足烃分子发生分裂而形成炭烟。某些区域有过量空气，局部温度很高，使而形成炭烟。某些区域有过量空气，局部温度很高，使NOxNOx大量生成。大量生成。2.2.转速转速(稳定工况稳定工况)发动机转速增加，燃烧室内混合气的发动机转速增加，燃烧室内混合气的紊流加强，混合气形成与燃烧得到改善，紊流加强，混合气形成与燃烧得到改善，使排气中使排气中COCO、HCHC含量减少。含量减少。转速转速-进气、混合气形成、燃烧进气、混合气形成、燃烧-排放排放转速转速 CO HC NOxCO HC NOx转速转速 CO HC CO HC（燃烧时间短）（燃烧时间短）3.3.不稳定工况不稳定工况(变工况、瞬态工况变工况、瞬态工况)在使用过程中，汽车发动机在不稳定工况在使用过程中，汽车发动机在不稳定工况下工作时，发动机负荷和转速随时间不断变化，下工作时，发动机负荷和转速随时间不断变化，使混合气的形成与燃烧条件恶化，相对于稳定使混合气的形成与燃烧条件恶化，相对于稳定工况来说，排放污染物浓度（工况来说，排放污染物浓度（CO、HC）将增加。将增加。4.4.（发动机）热工况（发动机）热工况a.a.冷却液温度冷却液温度缸壁温度缸壁温度HCNOxHCNOxb.b.供油系温度供油系温度气阻气阻熄火熄火 HCHCc.c.发动机罩下温度发动机罩下温度充气系数充气系数（浓）（浓）HCCOHCCOd.d.环境气温环境气温起动起动HCHC温度温度NOxHCNOxHC5.5.汽车技术状态汽车技术状态车龄（使用年限、行驶里程）车龄（使用年限、行驶里程）HCCOHCCO供油系供油系喷油嘴滴漏、喷油嘴滴漏、雾化不良、雾化不良、空滤器堵塞，空滤器堵塞，CO HCCO HC供油提前角供油提前角NOxNOx点火系点火系 点火提前角点火提前角P/TNOxP/TNOx；点火提前角；点火提前角NOxNOx 点火提前角对点火提前角对COCO的影响很小的影响很小 点火提前角对点火提前角对HCHC的影响相应要大些。当点火迟后的影响相应要大些。当点火迟后时，由于气缸及排气系统温度高，废气中的时，由于气缸及排气系统温度高，废气中的HCHC减少；减少；若点火过迟，因燃烧速度慢，若点火过迟，因燃烧速度慢，HCHC的浓度又有提高的浓度又有提高。积炭积炭积炭积炭发动机燃烧非正常发动机燃烧非正常 HC HC 三、使用中降低汽车排气污染的主要措施三、使用中降低汽车排气污染的主要措施 新车满足日益严格的排放要求：新车满足日益严格的排放要求：机内净化：改进燃烧装置。机内净化：改进燃烧装置。机外净化：后处理装置。机外净化：后处理装置。使用中降低汽车排气污染的主要措施使用中降低汽车排气污染的主要措施 1.1.在用汽车排放控制的在用汽车排放控制的I/MI/M制度制度（Inspection and Maintenance ProgramInspection and Maintenance Program）通过对在用汽车的检查通过对在用汽车的检查 定期检测和随机定期检测和随机抽查抽查，确定其排放污染严重的原因，然后有针，确定其排放污染严重的原因，然后有针对性地采取维修措施，确保汽车技术状况良好，对性地采取维修措施，确保汽车技术状况良好，使在用汽车最大限度地降低排放污染物，达到高使在用汽车最大限度地降低排放污染物，达到高的排放水平。的排放水平。2.2.燃料品质改善燃料品质改善 汽油、柴油、汽油、柴油、CNG CNG、LPG-LPG-使用性能提高使用性能提高（组分优化：苯、芳烃、硫、密度）（组分优化：苯、芳烃、硫、密度）3.3.在用车合理改造在用车合理改造 加装净化装置、改用清洁燃料加装净化装置、改用清洁燃料 思考题：思考题：简答题：简答题：1.汽车公害包括哪几个方面汽车公害包括哪几个方面2.简述简述CO、HC、NOx、碳烟等排放污染物、碳烟等排放污染物的形成原因的形成原因3.分析负荷对分析负荷对CO、HC、NOx、碳烟等的影、碳烟等的影响。响。4.I/M制度的工艺流程制度的工艺流程