汽车发动机原理与汽车理论基本-第九章研讨.ppt

二、发动机排放污染物的危害： 1.一氧化碳CO ： CO是无色无臭有窒息性的毒性气体，由于CO和血液中有输氧能力的血红素蛋白(Hb)的亲和力比氧气和Hb的亲和力约大300倍，能很快和Hb结合形成碳氧血红素蛋白(HbCO)，同时HbCO的解离速度却比氧合血红蛋白的解离慢3600倍，且HbCO的存在影响氧合血红蛋白的解离,阻碍了氧的释放,导致低氧血症,使心脏、头脑等重要器官严重缺氧，引起头晕、恶心、头痛等症状，轻度中毒将使中枢神经系统受损，严重时会使心血管官能丧失，直至死亡。 1.燃烧噪声 燃烧噪声经由两条路径传播并辐射出来。一条是经过气缸盖及气缸套经由气缸体上部向外辐射；另一条是经过曲柄连杆机构，即活塞、连杆、曲轴和主轴承经由气缸体下部向外辐射。 在功率相同的条件下，柴油机比汽油机燃烧噪声大得多。 汽油机的爆燃、燃烧室积碳会使燃烧噪声增而加。柴油机在转速升高，喷油推迟，负荷增大时还会引起工作粗暴产生噪声。 转速升高，负荷加大而噪声增大，点火或喷油推迟噪声减小，加速和不正常燃烧时噪声增大。 2.机械噪声 1）活塞敲缸噪声 2）配气机构噪声 3）正时齿轮噪声 4）不平衡惯性力引起的机械振动及噪声 5）喷油泵及其他机械噪声 3.进、排气噪声 进排气噪声是由于发动机在进、排气过程中，气体压力波和气体流动所引起的振动而产生的噪声。主要包括吸气、排气部位放射出的空气声和排气系统的漏气声。 进气噪声主要包括空气在进气管中的压力脉动，产生低频噪声；空气以高速通过气门的流通截面，产生高频的涡流噪声；增压内燃机增压器中压气机的噪声。 排气噪声主要包括：排气在排气管中的压力脉动，产生低、中频噪声；排气门流通截面处的高频涡流噪声； 进排气噪声都随发动机的转速及负荷状态而变化。随发动机转速提高，进排气噪声增加；随发动机负荷增加，进排气噪声增大。 合理选择进、排气管，减少压力脉动及涡流强度，并避免发生共振；采用性能良好的进、排气消声器。 4.风扇噪声 风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声是由风扇叶片对空气分子的周期性扰动而产生的，它的强弱与风扇转速和叶片数成正比；而涡流噪声是空气在受叶片扰动后产生的涡流所形成，它的强弱主要与风扇气流速度有关。 对风扇型式、叶片形状、布置及材料的改进，如采用叶片不均匀分布的风扇、用塑料风扇代替钢板风扇、在车用内燃机上采用风扇自动离合器等措施可取得较好的降低噪声效果。 图９-２０　欧洲测试循环(ＥＣＥ-１５＋ＥＵＤＣ) 图９-２１　日本１０·１５测试循环 表９-６　美国、欧洲、日本轻型车排放测试循环的主要参数对比 图９-２２　轻型车排放控制的进程 表９-８　欧洲重型车用柴油机排放限值(单位：ｇ／(ｋＷ·ｈ)) ２.重型车排放法规 三、排放检测的取样系统 １.轻型车工况法测试的取样系统 图９-２５　用于轻型车工况法测试的定容采样系统(ＣＦＶ／ＣＶＳ系统)ＣＤ—底盘测功机　ＡＢ—空气取样袋　ＣＦ—积累流量计　ＣＦＶ—临界流文杜里管　ＣＳ—旋风分离器 ＤＡＦ—稀释空气滤清器　ＤＥＰ—稀释排气抽气泵　ＤＴ—稀释风道　Ｆ—过滤器　ＦＣ—流量控制器 ＦＬ—流量计　ＨＥ—换热器　ＨＦ—加热过滤器　ＰＧ—压力表　ＱＦ—快接管接头　ＱＶ—快速作用阀　ＳＢ—稀释排气取样袋　ＳＦ—测量微粒排放质量的取样过滤器 ＳＰ—取样泵　ＴＣ—温度控制器　ＴＳ—温度传感器 ２.发动机台架测试时的采样系统 图９-２６　加热采样系统１—取样探头　２—粗滤器　３—逆向清扫系统　４—取样泵　５—减压器６—气样冷却器　７—冷凝液分离器　８—细滤器 四、有害气体成分分析 目前，用于汽车气体排放污染物分析的方法主要有三种，即，用不分光红外分析仪测量ＣＯ和ＣＯ２；用氢火焰离子分析仪测量ＨＣ；用化学发光分析仪()测量ＮＯｘ。世界各国在其工况法检测标准中都严格规定必须采用上述测试方法。但怠速法检测标准中略有不同，可以用不分光红外法测量ＣＯ、ＣＯ２和ＨＣ。在试验研究中，对排气气体的成分和浓度分析可采用气相色谱仪，上述分析方法及其原理在有关排放的专著中均有详细介绍。 五、微粒及烟度的测量 １.柴油机排气微粒的采集 图９-２７　微粒采集系统示意图 ２.微粒成分的分析方法 图９-２８　波许烟度计的检测仪 ３.烟度的测量方法 (１)波许(Ｂｏｓｃｈ)烟度计 　最早问世和目前使用最广泛的是波许烟度计，它主要由定容采样泵和检测仪两部分组成。(２)冯布兰德(Ｖｏｎ　Ｂｒａｎｄ)烟度计 　冯布兰德烟度计也是一种滤纸式烟度计。(３)哈特里奇(Ｈａｒｔｒｉｄｇｅ)烟度计 　哈特里奇烟度计是一种典型的透光式烟度计，其测量原理如图９-２９所示。 图９-２９　哈特里奇烟度计基本结构１—光源　２—排气入口　３—排气测试管　４—光电池５—转换手柄　６—空气校正器　７—