發(fā)動機原理課件7

第7章發(fā)動機的排放

與汽車噪聲學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本章學(xué)習(xí)，要求掌握1.排放污染物的種類與危害；2.了解2005年7月1日起在國內(nèi)實施的六項汽車排放國家標(biāo)準(zhǔn)；3.了解不分光紅外線分析法的檢測原理和汽油機排氣的檢測方法；4.掌握汽油機排氣的機內(nèi)與機外凈化措施；5.掌握柴油機碳煙和排氣的凈化措施；6.了解汽車噪音的產(chǎn)生及其影響；7.了解汽車噪聲控制技術(shù)。7.1發(fā)動機有害排放物的生成及危害發(fā)動機排放污染物的途徑及成分主要有:（1）從排氣管排出的廢氣，主要有：CO、HC、NOX、SO2、PM（由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成）；（2）曲軸箱竄氣，其主要成分是HC，還有少量的CO、NOX等；（3）從油箱以及油管接頭等處蒸發(fā)的汽油蒸汽，成分是HC。7.1發(fā)動機有害排放物的生成1CO：是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物。對人體有毒性。2HC：來自燃料不完全燃燒；曲軸箱通風(fēng)口蒸發(fā)出的占20%；燃油箱及化油器處泄漏。3NOX在發(fā)動機的排氣中主要是指NO和NO2，對人體有毒。4PM：來源于汽油機與柴油機的排放微粒。(P103)5硫化物：內(nèi)燃機燃料中的硫燃燒后產(chǎn)生的SO2，在空氣中會形成酸雨。6二氧化碳：會形成溫室效應(yīng)，使全球氣溫上升。7.1發(fā)動機有害排放物的生成

汽車內(nèi)燃機排氣中，作為起因物質(zhì)的NOX和HC在太陽能的作用下進行光化學(xué)反應(yīng)，生成的光化學(xué)過氧化物而形成的煙霧稱之為光化學(xué)煙霧。

光化學(xué)反應(yīng)是一個極其復(fù)雜的過程，它的主要產(chǎn)物是氧化能力很強的臭氧O3及PAN過氧化?；跛猁}等光化學(xué)過氧化物，此外還生成各種游離基、醛、酮、硫酸煙霧等。7.2發(fā)動機排放標(biāo)準(zhǔn)與檢測發(fā)動機排放標(biāo)準(zhǔn)1、2005年7月1日起在國內(nèi)實施的四項汽車排放國家標(biāo)準(zhǔn)；2、2007年7月1日起在國內(nèi)實施的兩項汽車排放國家標(biāo)準(zhǔn)。汽油機排氣污染物的檢測1、不分光紅外線分析法檢測原理：汽車排氣中的CO、HC、NOX等氣體都分別具有能吸收一定波長范圍紅外線的性質(zhì)。2、不分光紅外線氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與工作原理如下圖所示。不分光紅外線氣體分析儀原理：根據(jù)檢測紅外線被汽車排氣吸收一定波長范圍紅外線后能量的變化，來檢測排氣中各種污染物的含量。7.2.3柴油機排氣污染物的檢測柴油機排氣污染物的檢測1、不透光度計的結(jié)構(gòu)與工作原理GB18285-2005規(guī)定用光吸收系數(shù)來度量可見污染物的大小。規(guī)定使用不透光度儀測量壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機車輛的可見污染。

不透光度測量排氣中可見污染物含量的原理，實施光束通過被測排氣一段給定的長度，通過測量排氣吸收光的程度，得到排氣中可見污染物的含量。2、濾紙式煙度計檢測煙度的基本原理如下圖所示3、濾紙式煙度計的優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，測定值可靠性高，價格便宜。濾紙試樣直通性好，易于保存，適宜穩(wěn)態(tài)工況的測定。缺點：不能直接連續(xù)讀出數(shù)值，在加速或減速等非穩(wěn)態(tài)工況時無法測定，而不透光度計可以檢測任何工況。4、柴油車自由加速排氣可見污染物檢測方法5、柴油車自由加速排氣試驗煙度檢測方法6、排放限值標(biāo)準(zhǔn)7.3發(fā)動機排放凈化技術(shù)一、 汽油機排氣的凈化1、機內(nèi)凈化（1）采用電子控制的汽油噴射裝置是機內(nèi)凈化的主要措施（2）改善燃燒狀況從配氣相位、點火時刻、燃燒方式和燃燒室形狀等方面考慮的一種機內(nèi)凈化方法。①減小燃燒室的面容比可減少HC的排放量；②加長氣門重疊時間，可減少NOX含量；③減小點火提前角，可降低NOX和HC的含量；④稀薄燃燒是指能燃用空燃比為18：1或更稀的混合氣的汽油機。（3）排氣再循環(huán)系統(tǒng)7.3.1汽油機排放凈化技術(shù)2、機外凈化（1）使用新型燃料液化石油氣發(fā)動機與燃燒甲醇汽油的發(fā)動機可降低排放。（2）三元催化反應(yīng)器（3）曲軸箱強制通風(fēng)裝置（4）燃料蒸發(fā)凈化裝置（5）二次空氣噴射7.3.2柴油機排放的凈化1、柴油機碳煙的凈化

（1）白煙

（2）藍(lán)煙

（3）黑煙①改進氣系統(tǒng)；②改變噴油時間；③改進供給系；④后處理2、柴油機排氣的凈化

試驗表明，分隔式燃燒室排污量比直接噴射式低得多。在采用分隔式燃燒室的柴油機中，用預(yù)燃室的發(fā)動機排污量比用渦流室的低。

減小噴油提前角，可降低最高燃燒溫度，使NOX排出量減少。這是目前用來降低直接噴射式柴油機NOX排放量的最有效措施。但是噴油提前角小會引起排煙量上升和功率下降。柴油機燃燒室直噴式燃燒室：（l）開式燃燒室（2）半開式燃燒室（3）半開式燃燒室中的空氣運動①進氣渦流②擠壓渦流（4）球形燃燒室和復(fù)合式分隔式燃燒室（1）渦流室燃燒室（2）預(yù)燃室燃燒室7.4汽車噪聲一、汽車噪聲的評價指標(biāo)1、音頻2、聲壓和聲壓級3、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)二、汽車噪聲的產(chǎn)生及其影響1、發(fā)動機噪聲

（1）燃燒噪聲和機械噪聲（2）進排氣噪聲（3）風(fēng)扇噪聲7.4汽車噪聲

2、傳動機構(gòu)噪聲3、制動噪聲4、輪胎噪聲

輪胎噪聲包括：輪胎花紋噪聲、道路噪聲、彈性振動噪聲以及輪胎旋轉(zhuǎn)時攪動空氣引起的風(fēng)噪聲。7.4汽車噪聲三、汽車噪聲控制技術(shù)簡介1、吸聲降噪

采用吸聲材料進行聲學(xué)處理是最常用的吸聲降噪措施。吸聲材料主要用于發(fā)動機殼體，吸收和降低其聲輻射效率。2、隔聲降噪

隔聲法常用的隔聲裝置有