清华大学_汽车发动机原理_第9章3_有害排放物的生成与控制3
《汽车发动机构造与维修》复习指导书
《汽车发动机构造与维修》复习指导书注：各部分检修内容不作考试重点。
一、各章重点第1章发动机基本工作原理与总体构造重点：1.发动机排量、压缩比2.四冲程发动机工作原理3.柴油机与汽油机的区别、四冲程与二冲程的区别第2章发动机循环与性能重点：1.发动机性能指标（动力性指标、经济性指标）2.发动机性能特性(1)发动机工况(2)速度特性(3)负荷特性3.高速柴油机的理论循环和汽油机的理论循环第3章机体组与曲柄连杆机构重点：1.机体组、活塞组、连杆组、曲轴飞轮组的组成，主要零部件的作用、结构、原理、装配关系2.曲柄连杆机构的拆装、调整，连杆组的检修3.活塞环安装、活塞组拉缸及其控制4.如何检验和校正连杆的弯曲，扭转变形第4章配气机构与换气过程重点：1.配气机构的组成、主要零部件的构造、工作原理、传动关系和调整方法2.配气相位、充气效率的概念3.配气机构的调整（气门间隙、配气相位、气门密封性检验等）第5章化油器式发动机燃油系统与燃烧重点：1.过量空气系数和空燃比2.汽油机各工况对混合气成分的要求3.汽油机的燃烧过程（正常燃烧、不正常燃烧），使用因素对燃烧过程的影响（汽油品质、混合气浓度、点火提前角、转速、负荷等）第6章电控汽油喷射系统重点：1.汽油喷射系统的构成和工作原理，汽油喷射控制方式，燃油压力调节器，喷油器等2.汽油喷射所需传感器的原理与结构，如发动机曲轴位置和转速传感器、节气门位置传感器、空气流量计、爆震传感器、氧传感器等。
第7章柴油机燃油系统与燃烧重点：1.柴油机燃烧过程，使用因素对燃烧过程的影响2.喷油器、喷油泵的功用、基本结构、工作原理与检修，分配式喷油泵的优点3.柴油机的燃烧室，与采用的喷油器第8章进排气系统及排气净化装置重点：1.废气涡轮增压的基本结构与原理2.可变进气歧管技术3.排气净化装置的构造与原理（EGR、二次空气喷射、三元催化转化器）第9章冷却、润滑系统重点：1.冷却系的功用、冷却水循环路线2.冷却系主要元件的结构、工作原理（如节温器、冷却风扇）3.润滑系的功用、油路，润滑方式4.润滑系主要元件的结构、工作原理（机油泵、机油滤清器）第10章发动机的装配、磨合及验收重点：1.发动机装配工艺与技术要求二、复习题及参考答案一、名词解释1、湿式缸套外表面直接与冷却液接触的气缸套。
文献检索报告范例[1]
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文献检索综合报告
汽车尾气的排放控制新技术
完成时间：2008年6月22日
目录
从课题字面选从课题内涵选（同义词、近义词、上下位词）
汽车机动车(上位词)
尾气废气(同义词)
排放、控制治理、污染、净化(近义词)
技术装置
标准、对策、措施（限定词）
2.3 拟定检索式
由于不同检索工具的字段不同，因此将检索式（亦称提问式）在“检索步骤及检索结果”的各个具体检索工具中给出。
<返回>
3. 检索步骤及检索结果
3.1 谷歌搜索引擎
3.1.1 检索式
A．篇名＝汽车 and 尾气 and 排放and 控制
3.1.2 检索步骤与结果
打开谷歌高级搜索：在第一行检索框内输入检索式A，“and”用空格形式表示。
限定在“简体中文”和“网页标题”内检索。
得到212条检索结果。
经过筛选，选择其中2条：
[1]
【篇名】申城推广燃油清净剂控制汽车尾气排放
【摘要】有关研究及开发证明，在燃油中添加合格的清净剂，能明显降低一氧化碳、碳氢。
发动机原理每章思考题与习题
第二章思考题与习题2-1 内燃机的动力性能和经济性能指标为什么要分为指示指标和有效指标两大类？表示动力性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？表示经济性能的指标有哪些？它们的物理意义是什么？它们之间的关系是什么？2-2 怎样求取发动机的指示功率、有效功率、平均指示压力和平均有效压力?2-3 机械效率的定义是什么?2-4 平均有效压力和升功率在作为评定发动机的动力性能方面有何区别?2-5 充量系数的定义是什么? Φc的高低反映了发动机哪些方面性能的好坏？2-6 试推导由吸入的空气量来计算平均有效压力的解析式及升功率的解析式，并分析提高发动机升功率的途径。
2-7 影响be的因素有哪些？降低be的途径有哪些？2-8 过量空气系数Φa的定义是什么？在实际发动机上怎样求得?2-9 内燃机的机械损失由哪些部分组成?详细分析内燃机机械损失的测定方法，其优、缺点及适用场合。
2-10 要设计一台六缸四冲程高速柴油机，设平均指示压力Pmi＝0.85 MPa，平均机械损失压力Pmm=0.15 MPa，希望在2000r／min时能发出的功率为73.5kW。
1)为将活塞平均速度控制在8m／s，缸径行程比取多大合适？2)为使缸径行程比为1：1.2，缸径与行程取多大?2-11 有一台6135Q－1柴油机，D×S＝135mm×140 mm，6缸，在2200r／min时，发动机发出的有效功率为154kW。
be＝217g／(kW·h)。
1) 求发动机的Pme、Ttq、和ηet。
2) 当ηm＝0.75时，试求bi、ηit、Pi和Pm的值。
3) 当ηit、Φc、Φa均未变，ηm由0.75提高到0.8，此时PL、Pe和be的值。
4) 若通过提高Φc使Pe提高到160kW，而ηit、Pm均未变化，则Pi、ηm、be值是多大?5) 通过以上计算，你可以得出哪些结论?第三章思考题与习题3-1 研究理论循环的目的是什么?柴油机的理论循环与实际循环有何区别？3-2 试推导混合加热理论循环热效率的表达式。
汽车排放污染物的检测
3．烟度法
烟度法是指对柴油车排烟浓度进行检测的 方法。它可分为稳态和非稳态两种。
(1)稳态烟度测量 柴油车冒黑烟在全负荷时较为严重。因此稳态烟 度测量通常是在柴油车全负荷稳定运转时进行。 我国自行制定的柴油机全负荷烟度测量方法规定： 由最低转速至额定转速之间选取6—7个转速对车 用柴油机进行全负荷烟度测量，其中包括最大扭 矩转速和最大功率转速。最低转速是指45％额定 转速或l000r／min中较高的一个。每一转速的烟度 测量必须在柴油机稳定运转后进行，任何一次测 量结果都不得超过限值。 加载减速工况法 稳态烟度测量适用于在台架上进行，较难在汽车 上测定。
（2）不分光红外线气体分析仪 不分光红外线气体分析仪由废气取样装置、废气分析装 置、浓度指示装置和校准装置构成。可从其次排气管内 收集取出汽车所排放的废气，并对废气中所含CO和HC 的浓度进行连续测定。 废气取样装置由取样探头、滤清器、导管、水分离器和 泵等组成。通过取样探头、导管和泵从车辆排气管中收 集取出废气，经滤清器和水分离器除去废气中的碳渣、 灰尘和水分后，送入气体分析装置。
(3)氮氧化物 排放中的氮氧化物主要是NO2和NO，通常可概括 表示为NOX。主要是高温燃烧过程中空气中的氧 和氮化合而成，燃料中的含氮化合物也会部分形 成氮氧化物排放。汽车尾气中直接排出的氮氧化 物基本上都是NO。汽油车排出的氮氧化合物中， NO占99％，而柴油车排出的氮氧化合物中NO2的 比例较大。NO从发动机刚排出时，其毒性较小， 但排出后NO在大气中被氧化成剧毒的NO2，这一 过程一般需要几个小时。若空气中有强氧化剂如 臭氧，则氧化过程变得很迅速。NO2是一种刺激 性很强的污染物。它能刺激眼、麻醉嗅觉，甚至 引起肺气肿。
6.第六章 发动机有害解析
控制方法之二——废气再循环系统
废气再循环系统是将柴油机产生的废气的一小部分再送 回气缸。由于柴油机中富余的氧气较多，当送回汽缸的废气 与新鲜空气混合后，该过程导致气缸内氧气浓度降低，使燃 烧速度减慢，燃烧温度下降，从而减少有害成分氮氧化物 （NOX）的形成。 目前采用和研究废气再循环系统有多种类型，日野汽车 公司开发的脉冲式废气再循环系统在柴油机进气过程中，排 气门稍有提升，使部分高压废气回流到汽缸内。排气门的这 个作用是通过修改排气门凸轮的形状和将废气再循环系统微 升来实现的。
在脉冲式废气再循环系统中，废气被重新送回气缸内，因此废气的 压力应高到足以使气流反向。要达到这样高的压力只有通过优化气门微 升和定时，从而利用废气的压力波才能实现，在该废气再循环系统中， 废气压力“脉冲”被有效利用。
增压中冷柴油机实现废气再循环还有另外两种方式，一种是将涡轮 前的排气引入中冷器之后，称为高压废气反向。采用可变截面涡轮增压 器，可以扩大废气再循环有效工作范围，降低氮氧化物（NOX）和微粒 （PT），燃油耗也不升高，这可能是将高压废气再循环系统用于增压中 冷柴油机的最好方法。 另一种是将涡轮后的排气引入压气机之前，称为低压废气再循环系 统，它可有效降低氮氧化物（NOX），而废气循环工作范围较大，与柴油 机匹配能有效地发挥其功能。
控制方法之三——增压中冷技术
所谓增压，就是增加进入柴油机汽缸内的空气密度。中冷则是将压 缩后的空气的温度降低。因此，柴油机采用增压中冷系统后，滞燃期缩 短，在稀烯火焰熄灭区内积压的燃油量较少，从而减少排气中有害成分 碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）的生成。目前，增压方法主要有机 械增压三种方式。其中废气涡轮增压器主要是由涡轮和压气机组成，它 与柴油机没有机械传动联系，柴油机排出的废气经排气管进入涡轮，对 涡轮作功，涡轮叶轮与压气机叶轮同轴，从而带动压气机吸入外界空气 并压缩后送至柴油机进气管。增压中冷柴油机在压气机出口和柴油机进 气管入口之间增设中间冷却器（简称中冷器），使压缩后的空气的温度 下降，密度增大。增压中冷可以在柴油机的热负荷不增加甚至降低，以 及机械负荷加不多的前提下，大幅度地提高柴油机的功率，降低有害物 的排放。 废气涡轮增压方式与机械增压和气波增压方式比较，结构简单，工 作可靠，在柴油机上得到普遍采用，其他两种增压方式基本不使用。
汽车排放及控制技术试题答案.doc
汽车排放及控制技术试题答案..一、填空题1、汽车排放的污染物主要有_ 一氧化碳_、氮氧化合物_、_ 碳氢化合物__和__微粒____。
2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是_ 喷油定时_、放热规律___和负荷与转速的影响_。
3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法,对于催化剂常用__ 起燃温度__来评价,而对于整个催化转化系统则用__ 起燃时间_来评价。
4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即_ 扩散机理、拦截机理_、惯性碰撞机理_、重力沉积机理_。
5、电控柴油喷射系统已发展了三代，第一代是位置控制_ 系统，第二代是_ 时间控制__系统，第三代是电控高压共轨系统。
6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是_ 废气再循环技术_。
7、常用排放污染物取样系统有直接取样系统___、_稀释取样系统_和_定容取样系统_。
8、汽油发动机中未燃HC的生成主要来源于_ 燃烧室未燃燃料、窜入曲轴箱的未燃燃料和燃油系统蒸发的燃油蒸汽_ 三种途径。
9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比，最大区别是_ 汽油喷射的位置_。
10、EGR率是指11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上，其过量空气系数(Φa) “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄，宽度只有_ 0.01~0.02__。
12、生成氮氧化物的三个要素是_ 混合气浓度_、温度_和氧浓度_。
13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有化学催化的方法_。
14、排气成分分析中，CO和CO2用_ 不分光红外线气体分析仪_测量，NOX用_ 化学发光分析仪_测量，HC用_ 氢火焰离子型分析仪_测量，氧多用顺磁分析仪_测量。
15、烟度的测量方法主要有两类：滤纸法__和消光度法__。
16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题,其中最主要的代用燃料是天然气__、液化石油气_、醇类燃料__和植物油__。
17.汽车排放污染主要来源于发动机排出的废气。
18.柴油机的主要排放污染物是微粒_ 、氮氧化物和碳氢化合物_。
发动机排放标准简介
7、重型柴油机排放标准及测量方法
➢ 重型柴油机R49排放试验〔ECE R49)
7、重型柴油机排放标准及测量方法
➢ 重型柴油机ESC(稳态循环〕排放试验
7、重型柴油机排放标准及测量方法
➢ 重型柴油机ELR〔负荷烟度〕排放试验
转速
循环 1
循环 2
循环 3
C
B
A 100%
负荷
循环 4
选择点
10%
时间
发动机排放标准简介
时间：2021-12-24
目录
1. 机动车污染及危害 2. 发动机根本原理 3. 全球动力总成开展趋势概览 4. 污染物的生成 5. 移动式污染源 6. 轻型汽车排放标准及测量方法 7. 重型柴油机排放标准及测量方法 8. 重型车用汽油发动机排气污染物排放限值及测量方法 9. 非道路移动机械装用柴油机排放标准及测量方法 10. 非道路移动机械装用小型汽油机排放标准及测量方法
尾气排放 HC 60% CO 100% NOX 100%
曲轴箱窜气 HC 20%
燃油供给 系统挥发 HC 20%
2、发动机根本原理
➢ 发动机构造
2、发动机根本原理
➢ 发动机构造
2、发动机根本原理
➢ 发动机工作原理及工作循环
气缸内油气混合气燃烧产生压力， 推动活塞往复运动，通过曲柄连杆 机构转化为曲轴的旋转运动进展动 力输出。
>1700
5 1.5 0.7 1.2 1.6 0.17 0.2
6、轻型汽车排放标准及测量方法
➢ 国Ⅲ排放限值
限值（g/Km）
类别
基准质量 CO
RM（Kg)
级别
点燃 压燃 式式
HC
NOX HC+NOX PM
第4章 换气过程与循环充量
合பைடு நூலகம்的进气定时
进气迟闭角过大
低速时缸内气流可能会倒流进入进气管； 影响有效压缩比，从而影响压缩终了温度，使发动机冷起动 困难。
气门叠开和燃烧室扫气过程
进气门的提前开启与排气门的延迟关闭都发生在排气上止点 前后，这样就会在排气行程上止点附近出现进、排气门同时 开启的特殊现象，称为气门叠开，相应的角度是气门叠开角 ，它是排气迟闭角与进气提前角之和。
气门叠开角
点燃式内燃机用节气门调节功率，进气管内压力总是低于大 气压。叠开角过大时高温废气有可能倒流进入进气管，引起 回火。同时，由于新鲜充量中含有燃料，利用新鲜充量进行 扫气将导致燃料的损失以及未燃碳氢排放物的增加，因此气 门叠开角一般都比较小。
非增压柴油机进气管内压力始终接近大气压力，可采用较大 的气门叠开角，增强扫气效果。 非增压柴油机的气门叠开角20CA ~50CA 。
自由排气阶段
受配气机构的结构限制，气门只能逐 渐加大其流通截面： 如排气门在膨胀行程下止点时开启， 则排气门流通截面增加过缓，气缸压 力下降慢，活塞向上止点回行时所消 耗的功较大。
该得未得
不想付而付
内燃机的排气门往往都 在活塞到达下止点前的 某一位置提前开启，称 为排气提前;
自由排气阶段
超临界状态
排气门刚开启时，缸内压力较高，排气管压力与气缸压力之比 往往小于临界压比 ，流动呈现超临界状态。 在超临界状态，排气质量流量只取决于缸内气体状态和排气门 有效开启截面的大小，与排气管内的气体状态无关。 取 k 1.3
pc k 1 1.83 pe 2 pc max K m Ft Tc
4. 进排气动态效应
第二部分：燃烧与排放