汽车排放污染及控制介绍.ppt
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中国加油站VOC排放污染现状及控制
控制措施
政策法规：制定和完善加油站环保法规和标准，明确加油站的环保责任和义 务。同时，加大对环保违法行为的处罚力度，提高企业的违法成本。
实践案例
实践案例
1、新建加油站的环保措施：某市新建一座大型加油站，采用全封闭式加油设 备、油气回收系统和绿色建筑材料等环保措施，有效降低了VOC排放和能源消耗。 同时，站内还配备了智能化的环保监测系统，实现了对VOC排放的实时监控。
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实践案例
2、旧加油站的改造方案：某地区对辖区内的加油站进行环保改造，主要措施 包括设备更新、密闭性提升等。改造后，加油站的VOC排放量显著降低，空气质 量得到了明显改善。同时，政府加强对改造后的加油站进行定期巡查，确保改造 效果的持续性。
结论
结论
中国加油站VOC排放污染控制是一项长期而艰巨的任务。政府、企业和公众应 共同努力，通过技术手段、管理措施和政策法规等多方面的综合施策，降低加油 站VOC排放对环境和人体健康的影响。同时，应加强对加油站环保措施的监督和 执法力度，严厉打击环保违法行为，推动加油行业绿色发展。
讨论
讨论
对于以上结果，我们进行了深入讨论和分析。具体如下： 1、原因分析：我们探讨了影响中国植被VOC排放量的主要因素，包括气候、 地形、植被类型、人类活动等。这些因素在不同地区和不同植被类型中的影响程 度存在差异。
讨论
2、未来研究方向：我们提出了未来在研究中国植被VOC排放清单时需要的问 题，包括如何提高数据的准确性和覆盖面、如何考虑气候变化和人类活动对植被 VOC排放的影响等。
结果
结果
通过以上方法，我们获得了以下关于中国植被VOC排放清单的主要结果： 1、各种植被类型的VOC排放量：我们计算出中国各种植被类型的VOC排放量， 包括森林、草地、农田、湿地等。这些数据展示了中国植被VOC排放的详细情况。
发动机有害排放物的控制(PPT 37张)
哈尔滨工业大学（威海）
第7页
2019/2/28
二、恒温进气空气滤清器
恒温进气空气滤清器也称进气温度自动调节式空气滤清器。它 是在普通空气滤清器上增设一套空气加热与控制系统构成的(图61)。气道燃油喷射式发动机不采用恒温进气空气滤清器。恒温进气 空气滤清器多用于化油器式或节气门汽油喷射式发动机上。恒温 进气空气滤清器的功用就是当发动机冷起动之后，向发动机供给 热空气。在这种情况下，即使化油器供给稀混合气，热空气也能 促使燃油充分汽化和燃烧，从而既减少了CO和HC的排放，又改 善了发动机低温运转性能。当发动机温度升高后，恒温进气空气 滤清器向发动机供给环境温度的空气。因此，这种空气滤清器是 一种排气的净化装置。
哈尔滨工业大学（威海）
第23页
2019/2/28
一种由电脑控制的排气再循环系统如图6-7 所示。排气再循环阀(EGR 阀)8用来控制再循环的废气量。进气管真空度经电磁阀6和真空调节 阀7作用到EGR阀 8的真空膜片室12，吸引膜片13向上并带动锥形阀14 升起，这时发动机排出的废气由排气支管经锥形阀进入进气支管。作 用在膜片上的真空度越大，锥形阀的开度就越大，再循环的废气量也 越多。如果没有真空度传送到真空膜片室，弹簧11推压膜片向下，使 锥形阀关闭，这时废气不能进行再循环。真空调节阀的作用是根据进 气管真空度的变化或节气门开度的大小调节通往EGR阀的真空度，使 再循环的废气量随节气门开度或发动机负荷的增大而增加。电磁阀由 电脑3控制。电脑根据空气流量计2，节气门位置传感器1，冷却越温 度传感器4和发动机转速传感器5等输入的信号，使电磁阀通电或断电。 当发动机冷却温度低于50℃时，或发动机在怠速工作时，或发动机转 速超过预定值时，电脑使电磁阀断电，电磁阀中的可动铁心隔断真空 传送通道，同时空气经电磁阀进入真空调节阀，使锥形阀14关闭，不 进行排气再循环。
现代汽车污染及控制措施
现代汽车污染及控制措施汽车的发明和普及为人类的交通方式带来了重大的变革，但也带来了严重的环境问题。
汽车尾气排放的污染物对空气质量、人类健康和环境造成了严重的影响。
本文将介绍现代汽车的污染物排放情况，以及控制措施。
污染物排放情况汽车排放的主要污染物包括碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）和颗粒物（PM）。
其中，NOx和颗粒物是较为严重的污染物。
NOx是由汽车发动机燃烧时产生的一种氧化物，对人体健康和环境都有危害。
同时，NOx也是臭氧和酸雨等污染物的前体物质之一。
颗粒物是机动车尾气中含量较高的污染物之一，由于其粒径小且容易悬浮在空气中，对空气质量和健康的影响非常大。
控制措施为了控制汽车尾气排放的污染物，各国纷纷制定了相应的法规和标准。
以下是几种常见的控制措施。
1.发动机技术改进改进发动机设计和调整燃烧过程可以降低其污染物排放。
如采用先进的喷油系统，优化进气和排气系统等技术，可以显著降低排放。
2.使用清洁燃料使用清洁燃料也是一种有效的控制措施。
电动汽车、混合动力汽车和氢燃料汽车等汽车类型都可以降低尾气排放的污染物。
3.行驶限制和收费措施一些城市采取了行驶限制和收费措施来控制汽车污染。
例如，限制某些车辆在重污染天气时行驶或者对某些车型开征拥堵费等措施。
4.提高废气处理效率废气处理技术可以有效地减少汽车尾气的排放。
常见的处理技术包括三元催化器和颗粒捕集器等。
结论面对汽车尾气排放的严峻局面，我们需要采取各种措施来控制汽车污染。
无论是改进发动机技术、使用清洁燃料、行驶限制和收费或提高废气处理效率，都是有效的控制措施。
《道路交通环境保护》课件
01
上海市新能源汽车推广计划
通过政策扶持和基础设施建设，大规模推广电动汽车和其他新能源汽车
。
02
北京市交通拥堵治理措施
通过限行、限购和拥堵费等手段，降低机动车使用强度，缓解交通拥堵
。
03
广州市公共交通优化计划
加大对公共交通的投入，优化公交线路和地铁网络，提高公共交通服务
水平。
地方环保实践案例
杭州市西湖区绿色出行项目
道路交通环保实践案例
国际环保实践案例
英国伦敦拥堵收费制度
通过征收拥堵费，有效减少私家车进入市中心，降低交通拥堵和 空气污染。
丹麦绿色出行计划
鼓励使用自行车、公共交通和电动汽车，减少对化石燃料的依赖。
纽约市步行和自行车计划
改善步行和自行车基础设施，提高非机动车出行的安全性与便捷性 。
国内环保实践案例
《道路交通环境保护》PPT课 件
目录
•具 • 道路交通环保政策与法规 • 道路交通环保实践案例 • 未来道路交通环保展望
01
引言
主题介绍
道路交通环境保护
介绍道路交通环境保护的概念、 意义和重要性，阐述道路交通与 环境之间的相互影响。
当前环境问题
环保的汽车技术。
绿色税费政策
实施绿色税费政策，对高排放车辆 采取限制措施，鼓励低排放或零排 放车辆的使用。
环保法规执行
加强环保法规的执行力度，严厉打 击超标排放等违法行为，保障环保 措施的有效实施。
社会参与对环保的促进
公众环保意识提高
通过教育和宣传，提高公众对道 路交通环保的认识和重视程度， 形成绿色出行和低碳生活的社会
噪音还会对动物栖息地造成影 响，破坏生态平衡。
土壤污染
汽车排放及控制技术第三章 汽车发动机的排放特性
第一节 发动机的稳态排放特性
二、柴油机的稳态排放特性
第二节 发动机的瞬态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
１. 起动工况 图３-１０ 和图３-１１ 分别表示了某型汽油机常温起动和热起动时 ＣＯ、态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
２. 加减速工况 汽油机加速工况，一般指迅速开启节气门增加转矩到最大值，使
第二节 发动机的瞬态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
３. 怠速工况 汽油机怠速运转的特点是转速低，节气门开度小，供油量少，但
混合气浓度较高，雾化不良，节气门开度小，使剩余废气相对较多。
有的汽油机残余废气系数可达０.３５ ~０.８，而且各缸差别较大， 这种情况造成燃烧缓慢，燃烧不完全，甚至因点不着火而出现间断着 火现象。 一般来说，在怠速时ＣＯ 和ＨＣ 排放浓度高而ＮＯｘ 排放 浓度则较低。适当提高汽油机怠速转速，使进气节流度减小，新鲜充 量增加，剩余废气量相对减少，对改善燃烧、降低ＣＯ 及ＨＣ 的排 放有利。
第二节 发动机的瞬态排放特性
二、柴油机的瞬态排放特性
１. 起动工况 多缸柴油机的起动过程有其自身的特点。 首先，在起动时缸内压缩温 度很低，喷入缸内的燃油的雾化、气化很差，很难发展为扩散燃烧，这种 极不完善的燃烧使排放增加，柴油机起动过程包括若干加速阶段及转速 “踌躇”阶段。在第一次加速的初期，每缸每个循环的燃烧压力都在增加， 压力产生的转矩使柴油机转速增加，然而由于起动阶段内压缩温度低，燃 烧雾化质量差，这种转速的增加，使以曲轴转角表示的滞燃期相对更长， 在压缩上止点后更大的曲轴转角位置时才着火，导致柴油机转速不会增加 或稍有降低，即所谓的“踌躇”阶段。 随着缸内温度提高，燃油雾化改善， 滞燃期缩短，“踌躇”现象消除，起动才得以完成。在缸内的初始条件较 差时，必须供应较多的油，但这时燃烧并不稳定，也很不完善，因此ＣＯ、 ＨＣ 及微粒等有害物排放量比稳态的高。
各地 汽车排放标准
各地汽车排放标准各地汽车排放标准。
随着汽车数量的快速增长，汽车尾气排放对环境造成的污染也越来越严重。
为了控制汽车尾气排放对环境的影响，各地纷纷制定了汽车排放标准，以规范汽车尾气排放的限制要求。
下面将对各地汽车排放标准进行介绍。
首先，我们来看中国的汽车排放标准。
中国制定了国家标准GB18352.5-2013《汽车污染物排放限值及测量方法第5部分，柴油车和车用压燃式发动机尾气排放限值》和GB18352.6-2016《汽车污染物排放限值及测量方法第6部分，车用压燃式和点燃式发动机尾气排放限值（中国Ⅵ排放标准）》等一系列标准，分别规定了不同类型车辆的尾气排放限值，以及相应的测量方法。
其次，欧洲也制定了严格的汽车排放标准。
欧洲汽车排放标准按照不同阶段进行划分，分别为欧洲I至欧洲VI标准。
每个阶段的标准都对汽车尾气排放的限值进行了严格规定，以及相应的监测和检测方法。
欧洲VI标准是目前最为严格的标准，要求车辆的尾气排放达到极低的水平。
此外，美国也有自己的汽车排放标准。
美国环保署（EPA）制定了一系列的汽车排放标准，包括Tier 1至Tier 3标准。
这些标准对汽车尾气排放的各种污染物都做出了详细的限制要求，以保护环境和人类健康。
除了中国、欧洲和美国，其他国家和地区也都制定了各自的汽车排放标准。
例如日本的J-LEV（日本轻型车辆排放限值）标准，印度的Bharat标准，以及澳大利亚、加拿大等国家的汽车排放标准，都在不同程度上对汽车尾气排放进行了限制和监管。
总的来说，各地制定的汽车排放标准都是为了控制汽车尾气排放对环境的影响，保护大气环境和人类健康。
这些标准的实施需要汽车制造商和相关部门的密切合作，以确保车辆的尾气排放符合标准要求。
同时，也需要广大车主的配合，定期对车辆进行排放检测和维护，以减少汽车尾气排放对环境的影响。
综上所述，各地汽车排放标准的制定和实施对于改善环境质量、减少空气污染具有重要意义。
希望各地能够进一步加强对汽车排放标准的监管和执行力度，共同为清洁空气和健康环境做出贡献。
汽车尾气净化
混合动力汽车
• 广义上说，混合动力汽车是指拥 有至少两种动力源，使用其中一 种或多种动力源提供部分或者全 部动力的车辆。但是，在实际生 活中，混合动力汽车多半采用传 统的内燃机和电动机作为动力源， 通过混合使用热能和电力两套系 统开动汽车。使用的内燃机既有 柴油机又有汽油机，因此可以使 用传统汽油或者柴油，也有的发 动机经过改造使用其他替代燃料， 例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃 料等。使用的电动力系统中包括 高效强化的电动机、发电机和蓄 电池。蓄电池使用的有铅酸电池、 镍锰氢电池和锂电池，将来应该 还能使用氢燃料电池
•
•
燃料处理技术
机内净化技术
机外净化技术
燃料处理技术
1首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它 不仅不铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。 2汽油中掺入１５％以下的甲醇燃料，或者采用含１０％水份的水－汽油燃料，都能在一定程度上 减少或者消除ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣ和铅尘的污染效果。若采用“甲醇燃料”，即采用甲醇和其它 醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例３０％～４０％，汽车尾气排出的污染物可基本上 消除。 3在机油中添加一定量（比例为３％－５％）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，加 入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油５％左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动机 汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，ＣＯ和碳氢含量随之下降，可 减轻对大气环境的污染。 4用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆些油”。用“大豆柴油”， 以３∶７的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化 物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。
第11章 城市机动车污染控制
汽车动力系统 Theoretical Combustion
•Carbon •Dioxide
•Water •Vapor
•Fuel •+
•Oxygen
•Energy动力
•Ignition点火
•ηet •汽油车: 0.25~0.3 •柴油车: 0.3~0.45
第11章 城市机动车污染控制
Engine Cylinder
第11章 城市机动车污染控制
•NOx: •Thermal NO •Prompt NO •Fuel NO
第11章 城市机动车污染控制
汽油车 Other Emissions
• Refueling Losses
• displaced vapors
• Evaporative Emissions • diurnal, running losses, hot soak
。 Q 1971年美国环保署为主要污染物制订国家环境大气质量标准。 Q 1975年第一个催化转换器在加州使用。 Q 1977年清洁空气法增补更严格的氮氧化物标淮，该标淮1988年起执行。 Q 1980年汽车制造商开始使用三元催化转换器，它能同时控制碳氢化合物、一氧化碳和氮
氧化物。 Q 1988年加州要求从1994年开始装备车上诊断仪。 Q 1990年加州提出低排放和零排放车辆的要求，联邦清洁空气法进一步修改，要求1994
Q 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
Q 机外控制技术: 热反应器, 催化反应器(氧化, 还原--三效)
第11章 城市机动车污染控制
改进点火系统
第11章 城市机动车污染控制
Q 电控燃油 喷射系统
第11章 城市机动车污染控制
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CFV-临界流量文杜 里管
GF-气体计量仪或流 量仪测定
全流稀释取样系统
技术要点
初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的 混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气 民经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀 。
单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系 统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引 入初级稀释通道，并充分混合。
第10章 汽车排放测试
化学发光分析仪CLD工作原理
样气由通道A或B进入反应 室1。通道A直接通向反应
室，这个通道只能测量样 气中NO的浓度；样气通过 通道B时，样气中的NO2将 在催化转换器7中转化成 NO，再进入反应室， 这 样仪器测量得到的是NO和 NO2 的 总 和 NOX 。 利 用 测 得的NOX与NO的差值，即 可 确 定 样 气 中 NO2 的 浓 度 。
带容积泵的定容取样系统 特点
容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要 转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流 量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影 响大。
第10章 汽车排放测试
采用临界流量文度里管的定容取样系统
AB-稀释空气取样袋
CF-积累流量计
CS-旋风分离器
DAF-稀释空气滤清器
DEP-稀释排气抽气泵
工作原理
氧是一种强顺磁性气体， 氮氧化合物有较弱的顺磁 性 ， NO 和 NO2 的 顺 磁 性 分 别为氧的44%和29%。因为 汽车排放中，氧的浓度要 比 NOX 高 得 多 ， 所 以 可 用 顺磁分析仪测量排气中的 氧浓度
顺磁分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
工作原理
样气3中的氧2，在永久磁铁6的 磁场吸引下充入水平玻璃管5中。 在磁场强度最大的地方，样气被电 热丝4加热。加热后的氧顺磁性下 降，磁铁对它的吸引力小于冷态的 氧。冷的样气被吸到磁极中心，挤 走热的样气。冷的样气被加热后又 被挤走。这样在玻璃管5中就形成 了气体流动，也称磁风，其速度与 样气的浓度成正比。如果加热丝4 同时起热线风速仪的作用，就可以 简单地测定磁风速度，从而测得样 气中的氧浓度
第10章 汽车排放测试
分流稀释取样系统
分流稀释取样系统流程图
EP-排气管 PR-取样探头 ISP-等动态取样探头 EGA-排气分析仪 BV-球阀 SC-压力控制装置 DPT-差压传感器 FC1-流量控制器 SB-抽风机 PB-压力机 DT-稀释通道 PSS-颗粒物取样系统 PSP-颗粒物取样探头 PTT-颗粒物传输管 FH-滤纸保持架 SP-颗粒物取样泵 FC2-流量控制
关系，适用于连续分析； 为使测量过程中NO2尽可能完全地转化成为NO
，催化转化器中的温度必须在920K以上。 是测量NOX的标准方法。
第10章 汽车排放测试
氢火焰离子分析仪工作原理
工作原理
氢火焰燃烧时，2300K左右的 高温氢火焰会使HC离子化成自由 离子，离子数基本与HC的浓度成 正比。
待测气体与氢气混合后，由
采用临界流量文度里管的定容取样系统
特点
其总流量由一临界文杜里管CFV来确定 ，只要文杜里管一定，总流量就不变。 该系统受温度影响较小，结构相对简单 ，但只可通过切换文杜里管来改变流量 ，且只能有级地改变。
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第10章 汽车排放测试
排气成分分析仪概述
汽红车外排线气气中体的分C析O仪和测C量O2用不分光
入口进入燃烧器，由燃烧嘴喷出 ，在空气的助燃下由通电的点火 丝点燃。HC在缺氧的氢扩散火焰 中分解出离子和电子。这些离子 和电子形成按一定方向运动的离 子流，通过对离子流电流的测量 就可测得碳原子的浓度，从而反 映出相应HC的浓度。
氢火焰离子型分析仪工作原理图
1-离子收集器；2-信号放大器；3-空气分 配器；4-氢和待测气体入口；5-助燃空气 入口；6-燃烧嘴
DT-稀释风道
F-过滤器
FC-流量控制器；
FL-流量计
HE-换热
HF-加热过滤器
PG-压力表
QF-快接管接头
QV-快作用阀
S1～S4-取样探头
SB-衡释排气取样袋
的取样过滤器
SP-取样泵
带容积泵的定容取样系统流程图
TC-温度控制器 TS-温度传感器
CFV-临界流量文杜里管；SF-测量微粒排放质
第10章 汽车排放测试
采样泵P把样气从HSL1（保 温453－473K）送到氢火焰离 子 检 测 器 HFID 分 析 HC ， 经 HSL2 （ 保 温 368 － 473K ） 输 送到化学发光分析仪HCLA分 析，另外排气经取样管SL输 送到不分光红外线吸收型分 析仪NDIR分析CO和CO2。
为 了 排 除 水 蒸 气 对 NDIR 工 作 的 干 扰 ， 用 温 度 保 持 273277K 的 槽 型 冷 却 器 B 来 除 去 排气样气中的水分。
GF1-气体计量仪或流量测定仪 DAF-稀释用空气过滤器 GF2-气体计量仪或流量测定仪 TT-颗粒物取样传输管
第10章 汽车排放测试
分流稀释取样系统 工作原理
柴油机排气管EP中的排气通过颗粒物取样探 头ISP或PR和颗粒物取样传输管TT输送到稀 释通道DT。通过DT的稀释排气流量用颗粒物 取样系统PSS中的流量控制器FC2 和颗粒物取 样 泵 SP 控 制 ， 稀 释 空 气 流 量 用 流 量 控 制 器 FC1控制。
常用
文杜里管CFV
方法
第10章 汽车排放测试
定容取样系统
带容积泵的定容取样系统
带容积泵的定容取样系统流程图
D-稀释空气滤清器 M-混合室 H-热交换器 TC-温度控制系统 PDP-容积泵 T1-温度传感器 G1、G2-压力表
S1-收集稀释空气定量样气的取样口 S2-收集稀释排气定量样气的取样口
第10章 汽车排放测试
第10章 汽车排放测试
氢火焰离子分析仪FID
特点 •是目前测量汽车排放中HC的最有效手段； •灵敏度高，可测到极小浓度的HC ； •线性范围宽； •对环境温度和压力也不敏感。 •不受样气中有无水蒸气的影响，但可能受其中氧的 干扰。 •不同的HC分子结构对FID的影响不同。
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
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第10章 汽车排放测试
定容取样系统
现在，世界各国的排放法规大
多规定对汽车的排气先用干净
空气进行稀释，然后用定容取 样 CVS （ Constant Volume Sampling）系统取样。除取样 袋收集的气体外，大部分排气
被排出取样器，由测量器测量 排出气体的总流量。
测量
总流
容积泵PDP
量的
第10章 汽车排放测试
稀释取样系统
测量重型车柴油机的微
粒排放测试时，用稀释
取样系统取样，既可用
全流稀释取样系统
FFDSS （ Full Flow
Dilution
ห้องสมุดไป่ตู้
Sampling
System ） ， 也 可 用 分 流
稀 释 取 样 系 统 PFDSS
(Partial Flow Dilution
Sampling System)。
NOX用化学发光分析仪测量
HC用氢火焰离子型分析仪测量
当需要从总碳氢化合物中分离出 非甲烷碳氢化合物时，发动机排 气中的氧多用顺磁分析仪测量气 相色谱仪测量甲烷。
排气成分分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
不分光红外气体分析仪NDIR
不分光红外线气体分析仪NDIR（Non-Dispersive Infra-Red Analyzer）是根据不同气体对红外线的选择 性吸收原理提出的。红外线是波长为0.8～600μm的 电磁波，多数气体具有吸收特定波长的红外线的能力 。如CO能吸收4.5～5μm的红外线， CO2能吸收4～ 4.5μm 的红外线，不分光红外线气体分析仪根据其特 定的吸收来鉴别气体分子的种类。
第10章 汽车排放测试
不分光红外气体分析仪NDIR
工作特点
不分光红外线气体分析仪采用直接取样系统时，水蒸气 对CO和NO的测定有干扰，在取样流程中应串联有冷却器 或除湿器，以尽量除去水分。
不分光红外线气体分析仪测量NO时，其测量精度低； 测量HC时，只能检测某一波长段的HC，而对非饱和烃 和芳香烃则不敏感，测量的结果主要是反应了饱和烃的含 量而不代表各种HC的含量，所以总的精确度较差。 排放法规规定，CO和CO2用不分光红外线气体分析仪测 量。
第10章 汽车排放测试
取样系统概述 取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件
下，需要不同的取样技术。 取样系统的功能在于使样气经过预处理，以
便按一定要求送入分析系统 不同的取样方法，就有不同的取样系统。按
取样方法分，目前常采用的取样系统有：直接 取样系统、稀释取样系统和定容取样系统。
第10章 汽车排放测试
直接取样系统
直接取样法是将取样探头插入发动机的排气管
中，用取样泵连续抽取一定量气体不经稀释直 接送入分析系统进行分析。
由于直接取样法设备简单，操作方便，被广泛 用于许多国家和地区的各种用途发动机的排放 测量中。
第10章 汽车排放测试
直接取样系统
未经稀释的采样气直接从排 气管抽取，污染物浓度较高， 具有较高的测量精度。
汽车排放污染及控制介绍
第10章 汽车排放测试 10.1 汽车排放污染物取样系统 10.2 排气成分分析仪 10.3 微粒测量与分析 10.4 碳烟测量与分析
第10章 汽车排放与测试
概述：主要内容
介绍了环境污染现状， 特别是与汽车尾气相关 的大气污染情况。归纳 了各种汽车排放污染物 对人类和自然的危害总 结了汽车排放控制技术 的发展历程。
化学发光分析仪工作原理图
1-反应室；2-臭氧发生器；3-氧入口；4-滤光片； 5-光电倍增管检测器；6-信号放大器；7-催化转化 器；8-样气入口；9-转换开关；10-反应室出口
GF-气体计量仪或流 量仪测定
全流稀释取样系统
技术要点
初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的 混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气 民经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀 。
单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系 统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引 入初级稀释通道，并充分混合。
第10章 汽车排放测试
化学发光分析仪CLD工作原理
样气由通道A或B进入反应 室1。通道A直接通向反应
室，这个通道只能测量样 气中NO的浓度；样气通过 通道B时，样气中的NO2将 在催化转换器7中转化成 NO，再进入反应室， 这 样仪器测量得到的是NO和 NO2 的 总 和 NOX 。 利 用 测 得的NOX与NO的差值，即 可 确 定 样 气 中 NO2 的 浓 度 。
带容积泵的定容取样系统 特点
容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要 转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流 量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影 响大。
第10章 汽车排放测试
采用临界流量文度里管的定容取样系统
AB-稀释空气取样袋
CF-积累流量计
CS-旋风分离器
DAF-稀释空气滤清器
DEP-稀释排气抽气泵
工作原理
氧是一种强顺磁性气体， 氮氧化合物有较弱的顺磁 性 ， NO 和 NO2 的 顺 磁 性 分 别为氧的44%和29%。因为 汽车排放中，氧的浓度要 比 NOX 高 得 多 ， 所 以 可 用 顺磁分析仪测量排气中的 氧浓度
顺磁分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
工作原理
样气3中的氧2，在永久磁铁6的 磁场吸引下充入水平玻璃管5中。 在磁场强度最大的地方，样气被电 热丝4加热。加热后的氧顺磁性下 降，磁铁对它的吸引力小于冷态的 氧。冷的样气被吸到磁极中心，挤 走热的样气。冷的样气被加热后又 被挤走。这样在玻璃管5中就形成 了气体流动，也称磁风，其速度与 样气的浓度成正比。如果加热丝4 同时起热线风速仪的作用，就可以 简单地测定磁风速度，从而测得样 气中的氧浓度
第10章 汽车排放测试
分流稀释取样系统
分流稀释取样系统流程图
EP-排气管 PR-取样探头 ISP-等动态取样探头 EGA-排气分析仪 BV-球阀 SC-压力控制装置 DPT-差压传感器 FC1-流量控制器 SB-抽风机 PB-压力机 DT-稀释通道 PSS-颗粒物取样系统 PSP-颗粒物取样探头 PTT-颗粒物传输管 FH-滤纸保持架 SP-颗粒物取样泵 FC2-流量控制
关系，适用于连续分析； 为使测量过程中NO2尽可能完全地转化成为NO
，催化转化器中的温度必须在920K以上。 是测量NOX的标准方法。
第10章 汽车排放测试
氢火焰离子分析仪工作原理
工作原理
氢火焰燃烧时，2300K左右的 高温氢火焰会使HC离子化成自由 离子，离子数基本与HC的浓度成 正比。
待测气体与氢气混合后，由
采用临界流量文度里管的定容取样系统
特点
其总流量由一临界文杜里管CFV来确定 ，只要文杜里管一定，总流量就不变。 该系统受温度影响较小，结构相对简单 ，但只可通过切换文杜里管来改变流量 ，且只能有级地改变。
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第10章 汽车排放测试
排气成分分析仪概述
汽红车外排线气气中体的分C析O仪和测C量O2用不分光
入口进入燃烧器，由燃烧嘴喷出 ，在空气的助燃下由通电的点火 丝点燃。HC在缺氧的氢扩散火焰 中分解出离子和电子。这些离子 和电子形成按一定方向运动的离 子流，通过对离子流电流的测量 就可测得碳原子的浓度，从而反 映出相应HC的浓度。
氢火焰离子型分析仪工作原理图
1-离子收集器；2-信号放大器；3-空气分 配器；4-氢和待测气体入口；5-助燃空气 入口；6-燃烧嘴
DT-稀释风道
F-过滤器
FC-流量控制器；
FL-流量计
HE-换热
HF-加热过滤器
PG-压力表
QF-快接管接头
QV-快作用阀
S1～S4-取样探头
SB-衡释排气取样袋
的取样过滤器
SP-取样泵
带容积泵的定容取样系统流程图
TC-温度控制器 TS-温度传感器
CFV-临界流量文杜里管；SF-测量微粒排放质
第10章 汽车排放测试
采样泵P把样气从HSL1（保 温453－473K）送到氢火焰离 子 检 测 器 HFID 分 析 HC ， 经 HSL2 （ 保 温 368 － 473K ） 输 送到化学发光分析仪HCLA分 析，另外排气经取样管SL输 送到不分光红外线吸收型分 析仪NDIR分析CO和CO2。
为 了 排 除 水 蒸 气 对 NDIR 工 作 的 干 扰 ， 用 温 度 保 持 273277K 的 槽 型 冷 却 器 B 来 除 去 排气样气中的水分。
GF1-气体计量仪或流量测定仪 DAF-稀释用空气过滤器 GF2-气体计量仪或流量测定仪 TT-颗粒物取样传输管
第10章 汽车排放测试
分流稀释取样系统 工作原理
柴油机排气管EP中的排气通过颗粒物取样探 头ISP或PR和颗粒物取样传输管TT输送到稀 释通道DT。通过DT的稀释排气流量用颗粒物 取样系统PSS中的流量控制器FC2 和颗粒物取 样 泵 SP 控 制 ， 稀 释 空 气 流 量 用 流 量 控 制 器 FC1控制。
常用
文杜里管CFV
方法
第10章 汽车排放测试
定容取样系统
带容积泵的定容取样系统
带容积泵的定容取样系统流程图
D-稀释空气滤清器 M-混合室 H-热交换器 TC-温度控制系统 PDP-容积泵 T1-温度传感器 G1、G2-压力表
S1-收集稀释空气定量样气的取样口 S2-收集稀释排气定量样气的取样口
第10章 汽车排放测试
第10章 汽车排放测试
氢火焰离子分析仪FID
特点 •是目前测量汽车排放中HC的最有效手段； •灵敏度高，可测到极小浓度的HC ； •线性范围宽； •对环境温度和压力也不敏感。 •不受样气中有无水蒸气的影响，但可能受其中氧的 干扰。 •不同的HC分子结构对FID的影响不同。
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
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第10章 汽车排放测试
定容取样系统
现在，世界各国的排放法规大
多规定对汽车的排气先用干净
空气进行稀释，然后用定容取 样 CVS （ Constant Volume Sampling）系统取样。除取样 袋收集的气体外，大部分排气
被排出取样器，由测量器测量 排出气体的总流量。
测量
总流
容积泵PDP
量的
第10章 汽车排放测试
稀释取样系统
测量重型车柴油机的微
粒排放测试时，用稀释
取样系统取样，既可用
全流稀释取样系统
FFDSS （ Full Flow
Dilution
ห้องสมุดไป่ตู้
Sampling
System ） ， 也 可 用 分 流
稀 释 取 样 系 统 PFDSS
(Partial Flow Dilution
Sampling System)。
NOX用化学发光分析仪测量
HC用氢火焰离子型分析仪测量
当需要从总碳氢化合物中分离出 非甲烷碳氢化合物时，发动机排 气中的氧多用顺磁分析仪测量气 相色谱仪测量甲烷。
排气成分分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
不分光红外气体分析仪NDIR
不分光红外线气体分析仪NDIR（Non-Dispersive Infra-Red Analyzer）是根据不同气体对红外线的选择 性吸收原理提出的。红外线是波长为0.8～600μm的 电磁波，多数气体具有吸收特定波长的红外线的能力 。如CO能吸收4.5～5μm的红外线， CO2能吸收4～ 4.5μm 的红外线，不分光红外线气体分析仪根据其特 定的吸收来鉴别气体分子的种类。
第10章 汽车排放测试
不分光红外气体分析仪NDIR
工作特点
不分光红外线气体分析仪采用直接取样系统时，水蒸气 对CO和NO的测定有干扰，在取样流程中应串联有冷却器 或除湿器，以尽量除去水分。
不分光红外线气体分析仪测量NO时，其测量精度低； 测量HC时，只能检测某一波长段的HC，而对非饱和烃 和芳香烃则不敏感，测量的结果主要是反应了饱和烃的含 量而不代表各种HC的含量，所以总的精确度较差。 排放法规规定，CO和CO2用不分光红外线气体分析仪测 量。
第10章 汽车排放测试
取样系统概述 取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件
下，需要不同的取样技术。 取样系统的功能在于使样气经过预处理，以
便按一定要求送入分析系统 不同的取样方法，就有不同的取样系统。按
取样方法分，目前常采用的取样系统有：直接 取样系统、稀释取样系统和定容取样系统。
第10章 汽车排放测试
直接取样系统
直接取样法是将取样探头插入发动机的排气管
中，用取样泵连续抽取一定量气体不经稀释直 接送入分析系统进行分析。
由于直接取样法设备简单，操作方便，被广泛 用于许多国家和地区的各种用途发动机的排放 测量中。
第10章 汽车排放测试
直接取样系统
未经稀释的采样气直接从排 气管抽取，污染物浓度较高， 具有较高的测量精度。
汽车排放污染及控制介绍
第10章 汽车排放测试 10.1 汽车排放污染物取样系统 10.2 排气成分分析仪 10.3 微粒测量与分析 10.4 碳烟测量与分析
第10章 汽车排放与测试
概述：主要内容
介绍了环境污染现状， 特别是与汽车尾气相关 的大气污染情况。归纳 了各种汽车排放污染物 对人类和自然的危害总 结了汽车排放控制技术 的发展历程。
化学发光分析仪工作原理图
1-反应室；2-臭氧发生器；3-氧入口；4-滤光片； 5-光电倍增管检测器；6-信号放大器；7-催化转化 器；8-样气入口；9-转换开关；10-反应室出口