机动车尾气净化

1机动车尾气净化技术§1城市交通趋势及影响§2汽油发动机污染物的形成与控制§3柴油发动机污染物的形成与控制§4新型动力车23机动车分类大型汽车:指总质量大于4500千克，或车长大于等于6米，或乘坐人数大于等于20人的各种汽车。小型汽车:指总质量在4500千克以下(含4500千克)，车长在6米以下，或乘坐人员不足20人的汽车。专用汽车：指专门设备且有专项用途的汽车包括扫地汽车、仪器车、邮政汽车、汽车吊车等。4特种车:指有特殊专门用途的紧急用车辆.消防汽车、救护汽车、工程车抢险车、警备车、交通事故勘查车等。有轨电车:指以电动机驱动，设有集电杆，行驶在轨道上的车辆。无轨电车:指以电动机驱动，设有集电杆，装有轮胎或车轮的车辆。电瓶车:指以电动机驱动，以电瓶为电源的车辆。三轮摩托车：指总质量在750千克以下的三个车轮的机动车。摩托车也属于机动车51城市交通趋势及影响SparkIgnitionEngines6世界机动车增长趋势7城市机动车污染现状随着经济的快速发展，我国汽车保有量连年高速增长汽车单车排放因子高机动车污染物排放总量大，城市机动车污染分担率高严重影响城市大气环境质量8中国机动车保有量增长情况020040060080010001200140019781985198719891991199319951997年份数量(万辆)9中美机动车排放因子比较污染物轿车轻型汽油车重型汽油车HC7.249.6413.17北京CO72.3745.19195.55NOX1.842.844.5HC1.862.246.74美国CO14.0317.772.97NOX1.021.143.2910汽车动力系统燃油+空气二氧化碳动力点火水蒸气11CO：燃料不完全燃烧的产物混合气浓度：缺氧不完全燃烧高温热解：燃烧产物发生热离解12HC:不完全燃烧壁面淬熄狭缝效应油膜吸附13NOx:热力型NOx：降低燃烧温度，保持适当的氧气浓度，缩短停留时间燃料型NOx：与燃料含氮率有关14汽车污染物产生来源曲轴箱HC的20%排气管所有的CO、NOX、Pb和HC的60%油箱和化油器蒸发HC的15%汽油车行驶工况与排放1.怠速：减速时CO,HC排放高,浓度约为:NOx:10-100ppmCO:1.0-6%;HC:400-3000ppm2.加速：定速时NOx高,浓度约为:NOx:1000-4000ppmCO:0.5-3.0%;HC:200-600ppm加速时,碳烟约为:0.005g/m3降低污染物排放技术前处理:无铅汽油(0.013g/L),低硫汽油和柴油(1200ppm--50ppm)废气再循环(EGR):20%循环,降低NOx约60%,但油耗增加3%机内控制:发动机设计表面积/容积越小越好;电子控制技术;多气门技术机外控制技术:热反应器,催化反应器(氧化,还原--三效)改进点火系统延时点火：降低燃料最高温度、延长燃气燃烧时间加大点火能量：强化燃烧电子控制点火正时：提高点火精度（电子控制）汽油直接喷入进气管/气缸控制精度高电控燃油喷射系统废气再循环(EGR)将部分燃烧尾气反流至进气管再吸入气缸参加燃烧。减少氮氧化物的有效措施。尾气排放后处理系统：三效催化净化技术(TWC)同时净化3种污染物:CO,HC,NOx只能在很窄的空燃比范围工作:闭环电控燃油喷射技术三元催化反应器：安装在汽油机排气管上主要使用贵金属+陶瓷载体,Pt,Rd,Pd寿命要求80000-160000km,催化剂防中毒很关键。曲轴箱(crankcase)排放控制将窜漏的气体再循环进入发动机的进气管，在发动机气缸中燃烧。目前多采用：封闭式曲轴箱通风装置燃油蒸发排放控制24Section3柴油发动机污染物的形成与控制CompressedIgnitionEngines汽油,柴油发动机的区别汽油发动机燃烧为预混火焰,柴油为扩散火焰柴油发动机压缩比高,热效率高30-50%柴油发动机以喷油雾化方式燃烧,产生碳烟较多柴油车经济性好,马力大,最先实现3升车汽油车加速性好,正在开发缸内直喷发动机技术柴油车行驶工况与排放1.CO总是很低,约0.1%2.减速,怠速时HC相对较高,浓度约为400ppm此时NOx较低,约为30-70ppm3.加速,定速时NOx高,浓度约为:NOx:800-2500ppm此时HC:90-200ppm4.加速时碳烟最高,约为0.30g/m3Oxidationcatalyst(氧化催化剂)ParticulateTrap(颗粒补集器)31Section4新型动力车AdvancedTechnology32最新控制技术冷启动排放控制催化剂需要一定的起燃温度前级催化剂电加热催化剂车载诊断技术(OBD)自动检测诊断车辆排放系统状况自动提示故障存储信息有利于维修33未来汽车技术混合动力技术电动汽车技术燃料电池汽车技术