机动车污染控制.ppt

第十一章 Emission control of Internal Combustion Engines 城市交通趋势及影响 汽油发动机污染物的形成与控制 柴油车的污染与控制 新型动力车 了解城市交通发展的趋势，机动车问题的由来 掌握汽油发动机、柴油发动机工作原理、污染物来源、控制技术 了解新型机动车的思路、发展状况和面临的问题 世界机动车增长趋势 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 中国机动车保有量增长情况 近10年来，全国机动车保有量迅速增加，平均增长速度约14% 重点大城市保有量增长更快，北京市92年以来平均增长速度超过20% 机动车收入弹性系数研究表明：收入增长1%，机动车保有量增长1.02—1.94% 我国经济发展水平决定城市机动车保有量将会在一定时期内保持迅速增加 中国机动车保有量增长情况 中美机动车排放因子比较 汽车污染物产生来源 汽车动力系统 汽油机污染与控制 Actual Combustion Lead Hydrocarbons Carbon Monoxide Oxides of Nitrogen Carbon Dioxide Particulates Other pollutants Water Vapor 汽油车 Other Emissions New Cars Are Cleanerand More Efficient 汽油车行驶工况与排放 怠速, 减速时CO, HC排放高, 浓度约为: CO: 1.0-6%; HC: 400-3000ppm NOx: 10-100ppm 加速, 定速时NOx高, 浓度约为: NOx: 1000-4000ppm CO: 0.5-3.0%; HC: 200-600ppm 加速时, 碳烟约为: 0.005g/m3 主要控制技术 前处理: 无铅汽油，低硫汽油和柴油 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) 曲轴箱(crankcase)排放控制 Evaporative emission control 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 CO总是很低, 约0.1% 减速, 怠速时HC相对较高, 浓度约为400ppm 此时NOx较低, 约为30-70ppm 加速, 定速时NOx高, 浓度约为: NOx: 800-2500ppm 此时HC: 90-200ppm 加速时碳烟最高, 约为0.30g/m3 新型动力车 电动汽车 燃料电池汽车 混合动力车 太阳能汽车 城市机动车污染控制 内容提要 学习要求 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% Fuel + Oxygen Carbon Dioxide Energy动力 Ignition点火 Water Vapor ηet 汽油车: 0.25~0.3 柴油车: 0.3~0.45 Ambient Air Real Fuel Engine/Emission Technology 尾气管排放物 Evaporative Emissions diurnal, running losses, hot soak Crankcase Losses due to blow-by Refueling Losses displaced vapors Other Emissions brake linings, tire wear, fluid leaks -85% -70% +100% HC -85% MPG NOx CO Percent change compared to new cars of the 1970 Model Year 注: MPG:英里/加仑 This paper is designed to provi