汽车检测线专项训练(实训指导书与工作页)汽车排气的检测

汽车检测专项训练学生工作页-5专业____________班级_______（）组成员____________________日期_________学习领域汽车检测线专项训练考核成绩学习情景汽车安全性能检测-1学时240工作任务（一）知识目标：1.安全性能检测的意义和检测项目（二）能力目标：尾气检测项目的操作方法,检测目的,检测标准.工具设备教学场地是汽车实训一部。汽车综合性能检测线,汽车检测CAI室,汽车检测实训室,运行良好的多媒体投影、整车1台.学生资料收集资料名称参考内容资料来源GBl8285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》技术方案(请小组讨论“汽车安全性能检测-1”的工艺流程，并作简要说明)1.尾气检测项目的检测目的,检测流程,检测标准.（本节重点）2.项目检测方法与检测设备安全操作规范;（内容多可背书或附纸填写）工作安排工作项目组识实施及安全负责人资料收集与记录员检测设备责任人被测部件责任人检测场地责任人组员分工实施步骤及资料记录(请小组编制并规范操作“汽车安全性能检测-1”的工艺流程)（内容多可背书或附纸填写）小组实训总结（内容多可背书或附纸填写）实训教师：朱明6-汽车排气的检测汽车尾气是指由汽车燃油燃烧后产生的废气。汽车尾气包含的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、铅（Pb）等。机动车排放已成为部分大中城市大气污染的主要来源，还有的科学家认为汽车尾气所产生的空气污染会导致龙卷风及冰雹等极端气候事件日益频繁。汽车尾气-成分汽车尾气根据有关资料显示，汽车的尾气是一种非常复杂的物质，其中有许多有害的成分，比如：固体悬浮颗粒，未燃烧或燃烧不完全的碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。[1]汽车尾气不仅气味怪异，而且会导致人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的“毒气”。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。汽车尾气-危害科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。对人体的危害汽车尾气伤害人体健康，其原因在于汽油燃烧时会排放出气体、颗粒物和冷凝物三大物质，颗粒物可长期悬浮于空气中被人体吸入，小粒径颗粒可以进入呼吸道深处，更小的进入肺部并沉积，从而导致各种呼吸系统疾病。冷凝物中包括未燃油、醛类、苯等多种污染物，遇外界冷空气可凝结吸附在颗粒物上，并随颗粒物吸入到人体肺脏深处长期滞留，具有一定的致癌性。另外，由于汽车是近地移动式污染源，来自汽车尾气和其他污染源的氮氧化物和挥发性有机物通过一系列光化学反应，产生臭氧，聚集在地面附近直接污染人的呼吸带，会降低人体机能，导致或引发呼吸道疾病。1、由于汽车尾气中含有一氧化碳，它能使动脉粥样化累积，使动脉内的血压升高，造成高血压、冠心病等心疾病。调查结果显示，收费站的工作人员吸入的一氧化碳比一般人高出90%，一氧化氮含量也平均高了30%。他们的高血压、冠心病等心脏疾病的发病率比一般人高出60%，可见长期吸入汽车尾气对人体的健康危害很大[2]。2、由于汽车尾气中含有许多直径小于10mm的可吸入颗粒物。当人体的肺部吸入这些小颗粒，就会逐渐破坏肺部内的绒毛，使黏液增加，于是肺部就会发生慢性疾病，比如慢性支气管炎、肺气肿。据研究，在中国11个最大城市，空气中的烟尘和细颗粒物每年使5万人夭折，40万人感染上慢性支气管炎。[3]3、汽车尾气中发现有32种多环芳烃，包括3，4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时，居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近，公路上汽车流量越大，肺癌死亡率越高。4、汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液，并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6ppm—0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。对环境的危害汽车尾气导致龙卷风及冰雹等极端气候频繁汽车尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。2005年中国机动车尾气排放在城市大气污染中的分担率将达到79%左右。[4]2011年年末，专家们针对南方某市的一项监测研究表明，PM2.5的主要来源依次为：机动车尾气尘、燃油尘、硫酸盐、餐饮油烟尘、建筑水泥尘、煤烟尘、硝酸盐。其中在冬季，机动车尾气尘对PM2.5的贡献值达到38%，位于第一，其次是燃油尘，贡献值达23%。[5]汽车尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近100年来，气候变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了严峻的挑战。而二氧化碳则是地球变暖的罪魁祸首。随着汽车工业的发展和汽车保有量急剧增加，汽车排放的污染物是一致公认的城市大气主要污染公害之一，已成为严重的社会问题。因此，检测并控制汽车排气污染物的浓度，已成为汽车检测中重要的检测项目。一、汽车排气污染物的主要成分及其危害(一)汽车排气污染物的主要成分汽车排气的污染物，主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他—些有害物质。如果燃用含铅汽油，排气中的污染物还包含铅化合物。汽车排气污染物中，CO、HC、NOx和碳烟主要来源于汽车尾气的排放，少部分来自曲轴箱窜气，其中，部分HC还来自于油箱和整个供油系的蒸发与滴漏。在相同工况下，汽油机排放的CO、HC和NOx排放量比柴油机大，因此，目前的排放法规对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。柴油机对大气的污染较汽油机轻得多，主要是产生碳烟污染，因此排放法规主要限制柴油机排气的烟度。(二)汽车排气污染物的危害汽车排出的各种物质中，对人类形成危害的有CO、HC、NOx、碳烟和硫化物等。1、CO是燃料不完全燃烧的产物，是汽车尾气中浓度最大的有害成分，是一种无色无味的有毒气体，它进入人体后极易与血液中担负输运氧气的血红蛋白结合，妨碍血红蛋白的输氧能力，造成人体各部分缺氧，引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状，严重时甚至死亡。2、HC是发动机未燃尽的燃料分解出来的产物。当HC浓度较高时，使人出现头晕、恶心等中毒症状。而且，HC和NOx在强烈的太阳光作用下，能反应生成一种有害的光化学烟雾，这种光化学烟雾滞留在大气中，造成大气严重污染，对人的眼睛、呼吸道及皮肤均有强烈的刺激性。3、NOx是汽油机和柴油机排放的主要污染物，是发动机大负荷工作时进气中的N2与O2在高温高压条件下反应而生成的。NOx主要是NO和NO2。NO与血液中血红蛋白的亲合力比CO还强，通过呼吸道及肺进入血液，使其失去输氧能力，产生与CO相似的中毒后果。NO2侵入肺脏深处的肺毛细血管，引起肺水肿，同时还能刺激眼、鼻粘膜，麻痹嗅觉。4、碳烟以柴油机排放量为最多，它是柴油机燃烧不完全的产物，其内含有大量的黑色碳颗粒。碳烟能影响道路的能见度，并因含有少量的带有特殊臭味的乙醛，往往引起人们恶心和头晕。5、硫化物主要为SO2，燃料中含有的硫与氧反应而生成。SO2有强烈的气味，可刺激人的咽喉与眼睛，甚至会使人中毒。若大气中含SO2过多，还会形成“酸雨”，损害生物，使土壤与水源酸化，影响自然界的生态平衡。二、汽油车排气污染物的标准及检测(一)汽油车排气污染物的检验标准我国于1979年颁布了环境保护法，1984年实施了汽车污染物排放标准和测量方法的国家标准。其后，又相继制定了几项国家排放标准，并于1993年对上述排放标准进行了修订，从严规范了诊断参数限值和测量方法。GB14761-1999《汽车排放污染物限值及测试方法》等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)1995年7月2日生效的ECER83／02《按发动机对燃料的要求类别就污染排放物对车辆认证的规则》的全部技术内容，采用了国际通用的试验方法，在控制力度上达到了欧洲20世纪90年代初的水平。GBl8285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》，是我国在用汽车排气污染物限值及测试方法的最新国家标准。该国家标准中的加速模拟工况试验限值及试验方法，是参照美国国家环保局标准EPA-AA-RSPD-IM-96-2《加速模拟工况试验规程、排放标准、质量控制要求及设备技术要求技术导则》(1996年7月)制定的，使我国治理在用汽车排气污染走上了更为严格的道路。GBl8285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》中规定，装配点燃式发动机的车辆，在检测中要进行怠速试验、双怠速试验和加速模拟工况(ASM)试验。又规定，按GB14761-1999《汽车排放污染物限值及测试方法》通过B类认证(燃用优质无铅汽油的车辆)、设计乘员数不超过6人且最大总质量不超过2500kg的M1类车辆和按该标准通过B类认证、设计乘员数超过6人，或最大总质量超过2500kg但不超过3500kg的M类车辆和N1类车辆，进行双怠速试验或加速模拟工况(ASM)试验；除上述规定以外的其他M、N类装配点燃式发动机的车辆进行怠速试验。GBl8285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》中规定，怠速试验按GB／T3845-1993《汽油车排气污染物的测量怠速法》的规定进行，双怠速试验按GB／T3845-1993《汽油车排气污染物的测量怠速法》附录C的规定进行。按照GB18285-2000《在用汽车排气污染物限值及测试方法》的规定，对于装配点燃式四冲程发动机，最大总质量大于或等于400kg，最大设计车速大于或等于50km／h的在用汽车，排放污染物限值如下：1、装配点燃式发动机的车辆进行双怠速试验排气污染物限值见表4-7所示。从表中可以看出，高怠速排放测量值应低于怠速排放测量值。表4-7装配点燃式发动机的车辆双怠速试验排气污染物限值车辆类型怠速高怠速CO/%HC/10-6①CO/%HC/10-6①2001年1月1日以后上牌照的M1②类汽车0.81500.31002001年1月1日以后上牌照的N1③类汽车1.02000.5150①HC容积浓度按正己烷当量。②Ml指车辆设计乘员数(含驾驶员)不超过6人，且车辆的最大总质量不超过2500kg。③N1还包括设计乘员数(含驾驶员)超过6人，或车辆的最大总质量超过2500kg但不超过3500kgM车。2、装配点燃式发动机的车辆怠速试验排气污染物限值见表4-8所示。表4-8装配点燃式发动机的车辆怠速试验排气污染物限值车辆类型轻型车重型车CO/%HC/10-6①CO/%HC/10-6①1995年7月1日以前生产的在用汽车4.512005.020001995年7月1日起生产的在用汽车4.59004.51200①HC容积浓度按正己烷当量。(二)汽油车排气污染物的检测GB／T3845-1993《汽油车排气污染物的测量怠速法》规定汽油车排气污染物检测时，应采用不分光红外线分析仪(NDIR)，并对检测工况和检测程序进行了具体规定。1、基本检测原理汽车排气中的CO、HC、NO和CO2等气体，对红外线分别具有吸收一定波长的性质，而且红外线被吸收的程度与废气浓度之间有一定的关系，如图4-17所示。不分光红外线分析法就是根据这一原理，即废气吸收一定波长红外线能量的变化，来检测废气中各种污染物的含量。在各种气体混在一起的情况下，这种检测方法具有测量值不受影响的特点。利用不分光红外线分析法制成的分析仪，既可以制成单独检测CO或HC含量的单项分析仪，也可以制成能测量这两种气体含量的综合分析仪。排气中CO的浓度是直接测量的，而排气中HC的成分