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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文整车排放试验的研究姓名：马文中申请学位级别：硕士专业：动力工程指导教师：王银燕;刘明20060601哈尔演工程大学硕士学位论文摘 要我国于2005年发布了GBl83523-2005轻型汽车污染物捧放限值及测量方法(中国、阶段)，予2007年开始实旌。其中第三阶段捧放标准相当予欧捧放标准。为了适应新的挥放标准，努力把我公司汽车捧放控制在国家标准限值以内，急需编制欧标准常温下“冷起动后捧气捧放试验”程序，来对我们的汽车迸行科研试验。因此，本文着重介绍了欧m标准常温下。冷起动后捧气捧放试验”程序的编制。由于在日常科研试验的过程中，捧放设备经常出现些故障，影响科研开发进度。本
2、文通过对影响捧放设备精度的因素分析，以及以往的经验总结，提出了如何提高捧放设备测试精度，为科研试验扫除了障碍影响汽车捧放的因素相当复杂。本文主要利用现有设备，在车用汽油发动机的各种稳态工况下，测得不同点火提前角和空燃比条件下运行时的汽油发动机尾气中一氧化碳(co)、碳氢化合物(船)、氮氧化物(敝)的箨放特性。通过试验结果来分析各种运转参数对汽油机尾气捧放特性的影响关系，为综合匹配各运转参数来达到降低车用汽油发动机尾气捧放奠定基础。关键词：欧标准；试验程序；捧放特性；点火正时；空燃比哈尔滨F程大学硕十学位论文ABSTRACTChina released GBl835232005Limits an
3、d measuremem methods foremissions from light-duty vehicles(m，IV)in 2005，it will be carried out in2007The third phase standard ofemissions equals one ofEU IUIn order to adaptto new standard of emissions，try to control emissions,requires compile“eoldstartemissions test process”about Euro ffI standard
4、with normal temperature to testonr carTherefore the article focuses on compilingcoldstart emissions testwocess”about Eurostandard with normal temperatureBecouse the equipments often occur some troubles in testingprosesses，affects testing planThe article advance how to improve emissionsequipment test
5、 precision to sweep troubles，by analyzing factors of affectingequipments and summarizing former experiencesThe factors of affecting emissions is quite complexThe article use existingequipments，correlation of emission maps with different spark timing and AFratio from all automotive gasoline engine wa
6、s studied experimentallyThecharacteristics of spark timing and AF ratio effect 011 HC、CO and NOxemissions are analyzed through test data，these characteristics may be used toconectlect or control the spark timing and AF ratio for decreasing theexhaust emission ofa gasoline engineKey words：Euro Ill st
7、andard；test process；emissions characteristic；spark缸nillg；air触l ratio哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。卑们翌“，年字签一湓沙参者飙哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论11汽油机排放的污染物及其危害性随着汽车工业
8、的发展，汽车的数量越来越多，汽车捧放物对人类健康，社会和环境的危害是十分严重的车辆的有害捧放物主要造成空气污染，它们一般是一氧化碳(co)、碳氧化合物(眦)、氮氧化物(Nq)、=氧化硫(sod和锻化物等。铹如，车辆的有害捧放物碳氢化合物从车上不同的地方排出，捧气管排放的碳氢化合物占全部的60，曲轴箱占20，其余的像油箱和供油系统占20。其它的有害捧放物绝大部分从捧气管捧出本文主要针对捧气管排放的污染物。东安发动机主要是用液体石油提炼的汽油做燃料的(本文主要针对汽油发动机)，其主要成分是碳、氢和氧。从理论上讲，汽油完全燃烧后，最终产物是水蒸汽(H扣)、氮气(N2)、氧气(如)和二氧化碳(0嘎)。
9、这几种气体在正常情况下是无害的，只是二氧化碳过多，会引起地球“温室效应”，对生态环境产生不良影响。实际上车辆发动机所用的燃油往往含有其它杂质或添加剂，例如抗爆震的铅化合物(四乙铅)添加荆，再加上发动机内燃料燃烧不完全或其它原因，就产生了大气的主要污染物氧化碳(co)、碳氢化合物(1lc)、氮氧化物(N嘎)、二氧化硫(s如)等。这些物质是有毒的，不仅刺激人的眼、鼻和肺，而且还会严重损害人的肌体，使人体中毒甚至致癌。一氧化碳(c0)是装有汽油机车辆捧放较多的一种有害物，它是无色、无味的有毒气体。一氧化碳(co)被人吸入肺后。会很快与血液中的血红蛋白化合生成氧化碳一血红蛋白一氧化碳与血红蛋白的结合力
10、要比氧气与斑红蛋白的结合力大得多，而且分解困难，极易造成人体内部缺氧。当大气中的一氧化碳(co)浓度达到l薯以上时，人在接触几小时后， 一氧化碳一血红蛋白浓度就可以达到l嘶，会影响氧的输送，引起头痛、恶心、心跳加速等症状。当人体血液中一氧化碳一血红蛋白含量为20时，就会引起中毒，当含量达到60时，人会因窒息而死亡。l哈尔滨工程大学硕士学位论文_-_-_-_一I_-碳氢化合物实质是烃类。它对人体健康有壹接的影响。在捧出的碳氢化合物中含有少量的醛类，即甲醛、丙烯醛等，还有多环芳香烃，即苯并芘甲醛和丙烯醛对人的眼、鼻和呼吸道有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎和支气管炎等，并且气味难闻。苯并芘是一种较强的
11、致癌物车辆上无论是汽油机还是柴油机都会捧放出较多的氮氧化物(NOI)，它们主要是一氧化氮(No)和二氧化氮(N02)。一氧化氮(No)毒性较低，但高浓度时能引起人的神经中枢障碍，并且容易氧化成剧毒二氧化氮(N00。二氧化氮(N02)是一种棕色气体。有特殊的臭味，毒性大。若人在二氧化氮(Nq)浓度较高的环境中连续呼吸半分钟以上，就会有生命危险另外，即使氮氧化物的浓度较低，也会对植物的生长产生不良影响。车辆捧出的铅化物微粒主要是使用含铅汽油的结果，即在汽油中添加四乙铅防爆震剂产生的后果。铅化合物微粒进入大气对人体健康十分有害，如果人吸入这种有害物并积累到一定程度，就会慢性中毒除了碳氢化合物(IIc
12、)和氮氧化物(N仉)对环境直接产生污染外，它们还会产生光化学烟雾，缝续造成危害。光化学烟雾产生的内在因素是存在一定浓度的碳氢化合物(1IC)和氮氧化物(NOD，外在因素是大气对流不畅、天气晴朗、阳光充足、无风和大气状态稳定等。当碳氢化合物(眦)和氮氧化物(NOD集聚到一定浓度后，在紫外光区阳光的照射下，会发生一系列的光化学反应，生成臭氧COD，过氧酰基硝酸盐和醛类对人的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用，能促使哮喘病患者哮喘发作，引起慢性呼吸系统疾病恶化，影响人体细胞的新陈代谢，加速人的衰老。另外，光化学烟雾还会使植物受损，受应力的橡胶体开裂，大气的能见度下降等uJ12国内外车用汽油机排放控制的发展
13、状况捧放法规刚开始实篪时，大部分车用发动机只配备了一些结构简单的化油器和点火系统。随着捧放控制的要求越来越高及电子应用技术的迅速发展，发动机采用电子控制系统也日益增多，从而可将发动机的每一运转工况调整到最佳工作状态在倒拖工况下，切断燃油供给会降低眦捧放；推迟点火提前角并采用2哈尔滨工程大学硕士学位论文浓混合气，会减少NO,捧放。为了提高捧气温度，以便熟工况下后续氧化，采取了两次空气喷射、浓混合气和延迟点火提前角的措施，浓混合气和延迟点火提前角二者需发展熟反应器，同时该方法的应用会增加燃油消耗量(Gf)(在有效功率未增加的情况下，相当于使燃油消耗率(曲增加)。考虑到不额外增加燃油消耗量(6f)，
14、采用废气再循环对于降低NO捧放依然是一种行之有效的较简单的措施，接着在机械式废气再循环定量装置上又配备了电子元件和调整系统，但我们必须也得承认采用该方法会导致眦和c0捧放量的增加。上述措施虽然当时满足了欧洲法规，然而却无法满足美国法规的限制，特别是重型汽车的排放限制，为了解决该问题经试验分析发现：在排气系统中安装废气催化器可解决这一问题，但是使用催化器又必须采用无铅汽油。安装废气催化器刚开始时只装备了氧化催化器，在催化器前喷入两次空气，以便提供过量的氧气，该催化器不影响NO,的捧放量；为了减少慨的掉放，采用2个催化器，即氧化催化器串联还原催化器，来减少NO的捧放囊，这两种催化器的发展必然导致三
15、元催化器。安装三元催化器，借助装在捧气管中的九传感器所得信号，可精确调整为发动机提供理论的空气燃料混合气(控翩空燃比AF147)。众所周知，这一措施对于废气净化具有重要意义：因为它可减少各种有害捧放物，使其低于当时最严的美国法规限值，而只略微降低发动机功率和增加燃油消耗量。国外很多国家对车辆排放污染量制定了严格的限制。目前，美国，歇洲及日本都有自己的捧放法规我国予l髑3年9月14日发布了汽车污染物捧放标准和测量方法的国家标准，并已于1984年4月1日开始实施。随着国家对车辆捧放污染量限制的需要，我国不断制定新的国家标准我国于2001年04月16日同时发布了G8183521-2001轻型汽车污染
16、物捧放限值及测量方法(I)和GBl83522-2l轻型汽车污染物搀放鼹值及测量方法(II)两个国家标准，并分别于2001年04月16日和2004年07月01日开始实施。接着在2005年又发布了G8183523-2005轻型汽车污染物捧放限值及测量方法(中国、阶段)，于2007年07月01日开始实旌发动机领域是我国与国际工业竞争的战略高地之一目前绝大多数国产发动机的尾气排放等硬指标远远跟不上国际标准，也使中国城市车辆尾气捧3啥尔滨工程大学硕士学位论文放标准的制定和实麓远远落后于欧美国家。欧洲现在已经开始实施欧标准，而我国目前实施的捧放标准是欧标准。相对而言，我国在汽车捧放控制方面较欧美国家存在着一定的差距随着近年来汽车行业的快速发展，这种差距也正在逐渐
