汽车运用基础(交通出版社)第三单元讲解

汽车运用基础主编：杨宏进2/45zeroG.gamestudio目录单元二汽车的合理使用单元三汽车公害与环保单元四汽车运行安全单元五汽车技术状况的变化单元六汽车使用管理单元一汽车配置及选购3/45zeroG.gamestudio单元三汽车公害与环保知识目标：1.简述汽车排放污染物、噪声及电波的形成、危害及主要影响因素2.简述我国目前汽车排放与噪声的限值标准能力目标：1.能对汽车排放污染物及汽车噪声进行检测2.能提出控制汽车排放污染物、汽车噪声及电波的措施3.能根据汽车排放污染物及汽车噪声检测结果提出治理方案并实施4/45zeroG.gamestudio1汽车排放污染物的主要成分及其危害本节所对应书本页码范围：5/45zeroG.gamestudio1汽车排放污染物的主要成分及其危害1.1一氧化碳•一氧化碳是发动机燃料在空气不足的情况下不完全燃烧后产生的，是一种无色、无味、无刺激性的有毒气体•因不易被人察觉，人们往往在不知不觉中因过量吸入CO而中毒p921.2碳氢化合物•碳氢化合物是发动机中未完全燃烧的燃料分解后产生的气体，有100多种各类烃化合物。•HC中的大部分成分对人体健康的直接影响并不明显，但化合物中含有少量的醛（甲醛、丙烯醛）、醇、酮、酯、酸和多环芳香烃（苯并芘）等有害或致癌物质p926/45zeroG.gamestudio1汽车排放污染物的主要成分及其危害1.3氮氧化合物•汽车排放的NOx是在高温、大负荷状态下燃料燃烧后生成的产物•NOx是复杂氮氧化合物的总称，它包括有NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等多种成分•其主要成分是NO和NO2p931.4浮游微粒•浮游微粒主要是铅化合物和炭烟•铅化合物是含铅汽油燃烧后从排气管中排出的产物，其微粒散入大气，对人体健康十分有害•炭烟主要是柴油机燃料不完全燃烧的产物，含有大量直径约0.5~1μm的黑色炭颗粒p937/45zeroG.gamestudio1汽车排放污染物的主要成分及其危害1.5二氧化碳•CO2是汽车尾气的主要成分之一，当这种气体的积累达到一定程度时会使地球表面升温产生“温室效应”，破坏生态平衡，影响全球气候•同时，CO2对人体健康也会产生潜在的影响p931.6硫氧化物•硫氧化物主要是二氧化硫(SO2)，是燃料中的硫(S)在燃烧后生成的产物•SO2有强烈的刺激性气味，进入人体后遇水便形成有腐蚀作用的亚硫酸•此外，若大气中含有过多的SO2时，还会形成“酸雨”，对土壤及农作物产生危害p938/45zeroG.gamestudio2影响汽车污染物排放量的因素本节所对应书本页码范围：9/45zeroG.gamestudio2影响汽车污染物排放量的因素2.1结构因素在结构方面，汽车污染物排放的浓度主要取决于汽车类型和汽车科技含量p93•装用液化石油气和天然气发动机的汽车其污染较小；•采用电脑控制的汽油喷射装置、排放装置、点火装置的发动机通常比化油器式发动机排放污染小；•装用柴油发动机的汽车其污染物比装用汽油机的汽车污染物小10/45zeroG.gamestudio2影响汽车污染物排放量的因素2.2使用因素在使用因素方面，除发动机本身技术状况会直接影响汽车污染物排放量外，汽油发动机和柴油发动机影响污染物排放量的使用因素各不相同p94(1)混合气浓度(2)发动机温度(3)发动机负荷(4)发动机转速(5)点火提前角(6)火花塞间隙及分电器触点的影响影响汽油机CO、HC和Nox排出量的使用因素111/45zeroG.gamestudio2影响汽车污染物排放量的因素影响汽油机CO、HC和Nox排出量的使用因素212/45zeroG.gamestudio2影响汽车污染物排放量的因素影响柴油机炭烟排出量的使用因素(1)燃料(2)喷油(3)转速(4)负荷13/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制本节所对应书本页码范围：14/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制3.1汽油车排放污染物的检测汽车排放污染物主要来源于排气管排出的尾气，另外还有曲轴箱窜气及油箱的燃料蒸发目前，主要检测尾气排放成分p96（1）CO和HC测量仪器的结构与工作原理：•汽油机排气中CO的浓度可以直接测量•而HC由于成分复杂，因此要把各种HC化合物的成分浓度换算成统一的正乙烷(C6H14)浓度来作为HC的浓度测量值•测量CO和HC浓度的仪器种类很多，实际用于测量汽油机排气的仪器主要有两种：接触燃烧式分析仪和非扩散型红外线分析仪汽油车排放污染物的检测原理115/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制①接触燃烧式分析仪接触燃烧式分析仪是利用废气中CO的可燃性，使其燃烧产生热量，从而测量CO的浓度汽油车排放污染物的检测原理2②非扩散型红外线分析仪（NDIR）非扩散型红外线式废气分析仪简称红外线分析仪，它可以分别测定CO和HC的浓度能同时测定CO、HC浓度的仪器，称为CO、HC综合测试仪，或称CO、HC排气分析仪16/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制•CO气体对波长为4.7μm的红外线吸收能力强，而HC气体则吸收波长为3.4μm的红外线把废气分析装置中的红外线光源波长分别取为4.7μm或3.4μm，即可测出CO或HC的含量比例汽油车排放污染物的检测原理3•对于一氧化碳测量仪要把标准气样瓶上标明的一氧化碳浓度值作为校准时的标准值•对于碳氢化合物测量仪由于是用丙烷作为标准气样，因而要计算成正乙烷的换算值，再用它来作为校准的标准值17/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制汽油车排放污染物的检测原理418/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制（2）氮氧化合物分析仪的结构与工作原理•废气中的氮氧化合物常采用化学发光分析仪(CLD)•其测试原理如下：汽油车排放污染物的检测原理5•光分析仪的优点是灵敏度高，分辨率可达0.1×10-6；线性度好，在（1~1000）×10-6范围内输出特性呈线性关系，适合于做连续分析19/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制相关说明：(1)受试车辆的准备(2)测量仪器准备(3)测量步骤如下：1.将发动机由怠速工况加速至其额定最高转速的70%左右，维持60s后降至怠速状态2.待发动机稳定至怠速状态后，将废气采样探头插入汽车排气管内深约400mm(应大于300mm)处，3.打开仪器测量开关，在发动机怠速状态下维持15s后开始读数，4.读取30s内CO和HC的最高值和最低值，其平均值即为该汽车怠速工况下排出的废气中有害物质CO和HC的测量值汽油车怠速排放污染物的检测20/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制3.2柴油车排放污染物的检测•柴油车用的燃料是柴油，柴油亦是石油提炼物•柴油车排出的气体与汽油车一样具有多种成分，但CO、HC等成分要比汽油车少得多，其污染物主要是炭烟•柴油车烟度的定义是：定容量排气所透过的滤纸的黑度p96滤纸式Bosch烟度计是利用吸气泵在一定时间内吸取一定量的废气，并使这部分废气通过一定面积的滤纸，使废气中的炭烟粒子吸附在滤纸上，滤纸变黑，然后用一定的光线照射滤纸，并用光电池接受反射光，再根据光电池产生的电流使仪表指针偏转，把烟度用烟度值(Rb)的形式显示出来烟度计的结构与工作原理121/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制烟度计的主要结构包括：(1)废气取样装置(2)烟度值测量装置和烟度值指示装置(3)校准装置烟度计的结构与工作原理222/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制•柴油车烟度的测定，可分为稳态和非稳态两种•稳态烟度测定实用于在发动机台架上进行，在汽车行驶时则很难测定由于实际行驶中汽车在起步、加速等过程中排烟度较高，因而稳态下的烟度并不能反映柴油车的全部排烟特性，因而近年来国际上普遍采用非稳态烟度测定方式•非稳态烟度测定有自由加速法和控制加速度法两种柴油车烟度的检测方法123/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制•烟度曲线用下列方法整理：每间隔读取一次平均烟度值，在加速工况内选取15，求出平均值，作为加速烟度值；在过载工况内选取5个1/2s区间的平均值作为过载烟度值;同时还选取整个试验过程中的三个最大的1/2s区间烟度值读数的平均值作为最高烟度值，以控制柴油车的最高烟度柴油车烟度的检测方法224/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制3.3汽车排放污染物限制标准及控制排放污染物的措施•我国机动车保有量正在雨后春笋般迅速增长，某些交通路口，每小时车流量已超过2000辆，加上车况不是很理想，排污超标较多，污染日益严重•我国已制定机动车污染物检测方法、排放标准等国家标准，并作为机动车安全检测站的重要检测项目p104目前，我国汽车排放污染物限值实施的国家标准主要有：GB18285-2002《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》、GB3847-2005《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》、GB14763-2005《装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物排放限值》、GB11340-2005《装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值》、GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》、GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国中国Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ阶段）》汽车排放污染物限制标准125/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制（1）点燃式发动机汽车排气污染物限值•在用汽车排气污染物排放限值，见下表•过量空气系数α的要求，见书汽车排放污染物限制标准226/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制（2）压燃式发动机汽车排气烟度限值（详情见书）（3）欧洲汽车污染物排放标准欧洲汽车污染物排放标准主要经历了下列几个阶段：欧Ⅰ欧Ⅱ欧Ⅲ欧Ⅳ（详情见书）汽车排放污染物限制标准227/45zeroG.gamestudio3汽车排放污染物的检测及控制•使用清洁能源型交通工具进行替代(1)使用环保、节能的交通工具(2)在大城市建设地铁，施行电力牵引行驶等地下通道(3)提高人们的环保意识，尽量坐公车出行(4)加大对购买小排量、混合动力、新型能源汽车用户的政策支持力度•加强行政管理(1)提高汽车排放标准，强化新车准入制度(2)完善机动车尾气检测体系(3)加强汽车维护，保持汽车良好技术状态•提高燃油品质燃油品质是影响汽车排气污染的主要因素之一，加强燃油生产、加工、运输等环节的严格管理•采用汽车尾气净化措施•汽车燃油的改用•改善汽车发动机工作状况(1)减小喷油提前角(2)改善喷油器的质量，控制燃烧条件(燃比、燃烧温度、燃烧时间)，可使燃料燃烧完全(3)调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧控制汽车排放污染物的措施28/45zeroG.gamestudio4汽车噪声的危害及检测本节所对应书本页码范围：29/45zeroG.gamestudio4汽车噪声的危害及检测4.1声学基本知识•噪声环境包括：交通运输噪声、工厂设备生产运输噪声、建筑施工噪声以及生活噪声•随着机动车数量的增加，其在道路上行驶所产生的噪声已成为城市的主要噪声源，大约占75%以上p108•声波当物体振动时，会激励周围的空气产生周期性的压缩和膨胀，并逐渐向外传播，这一传播过程即为声波•声压在静止时，空气中存在着均匀的大气压强，当声波传播时，空气由于产生压缩和膨胀过程，使大气压强增加或降低，这一变化部分的压强，即总压强与静止时大气压强的差值称为声压，单位为帕(Pa)声学基本知识130/45zeroG.gamestudio4汽车噪声的危害及检测•声压