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1、汽车节能与排放控制技术汽车节能与排放控制技术复习范围复习范围 第一章第一章绪论绪论 1. 目前全球的环境问题主要表现在哪？其中什么问题最为关注？目前全球的环境问题主要表现在哪？其中什么问题最为关注？温室效应 臭氧层的耗损与破坏 酸雨蔓延 能源危机 生物多样性减少 森林锐减 土地沙漠 化 水污染 海洋污染 危险性废物越境转移 大气污染最为关注。汽车主要排放的污染物：一氧化碳 氮氧化合物 和微粒等2. 汽车主要的排放的污染物有哪些？汽车主要的排放的污染物有哪些？一氧化碳 氮氧化合物 和微粒等3. 各种汽车污染物对人体分别有什么危害？各种汽车污染物对人体分别有什么危害？一氧化碳：引起人生理和病理上的
2、变化 式心脏头脑等重要器官严重缺氧。引起头晕恶心 头痛等症状 严重时会使心血管工作困难直至死亡 不饱和经：可引起食欲不振，体重减轻 易倦头晕 头痛 呕吐 失眠 粘膜出血等症状也可能 出现贫血 或者白血病急性中毒 如苯丙比及硝基喺都是强烈致癌物。 NO:高浓度时会造成中枢神经的轻度障碍，二氧化氮被吸入人体后使血液输氧能力下降， 会损害心脏肝 肾等器官 光化学烟雾：对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜，臭氧浓度达到一定程度时 会导致上呼吸道疾病恶化，视觉敏感度和视力降低第二章第二章汽车排放污染物的生成机理和影响因素汽车排放污染物的生成机理和影响因素 1. 简述简述 CO 的生成机理。的生成机
3、理。汽车尾气中 CO 的产生是燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。2. 简述在不同空燃比下简述在不同空燃比下 CO 的生成情况。的生成情况。3. 汽油机中未燃汽油机中未燃 HC 化合物生成与排放的途径。化合物生成与排放的途径。在气缸内的燃烧过程中产生并随废弃排出，此部分 HC 主要是燃烧过程中未燃烧或燃烧不 完全的碳氢燃料。漏入曲轴箱的串气中含有大量未燃燃料，如果排入大气中也构成 HC 排 放物。从汽油机的燃油系统蒸发的燃油蒸汽。4. 简述简述 HC 的生成机理及主要的生成方式。的生成机理及主要的生成方式。车用发动机的碳氢排放物中有完全未燃烧的燃料，但更多的是燃料的不完全燃烧产物，还
4、有小部分由润滑油不完全燃烧而生成。HC 的生成主要由火焰在壁面淬冷，狭隙效应润滑 油膜的吸附和解吸 燃烧室内沉积物的影响 体积淬息及碳氢化合物的后期氧化所致。5. 简述简述 NOX 生成的主要影响因素。生成的主要影响因素。 NO 的生成主要与温度和过量空气系数有关。在系混合气区 NO 的生成主要是温度起作用。 温度越高，氧浓度越高，反应时间越长，NO 生成量越多。6. 简述影响柴油机简述影响柴油机 NOX 排放与喷油提前角的关系。排放与喷油提前角的关系。 柴油机气缸内柴油机气缸内 NO 生成率大约从燃烧开始后生成率大约从燃烧开始后 20内达到最大值，内达到最大值， 其数值大小大致与预混合气数量
5、成正比。喷油提前角减小，使其数值大小大致与预混合气数量成正比。喷油提前角减小，使 燃烧推迟，燃烧温度较低，生成的氮氧化物较少燃烧推迟，燃烧温度较低，生成的氮氧化物较少 7. 简述柴油机排气微粒的组成特点。简述柴油机排气微粒的组成特点。P23 柴油机排气微粒由很多原生微球的聚集体而成，总体机构为团柴油机排气微粒由很多原生微球的聚集体而成，总体机构为团 絮状或链状。组成取决于油机的运转工况，尤其是排气温度。絮状或链状。组成取决于油机的运转工况，尤其是排气温度。 当排气温度超过当排气温度超过 500时会形成炭烟，低于时，烟粒会吸附和时会形成炭烟，低于时，烟粒会吸附和 凝聚多种有机物，称为有机可容成分
6、。凝聚多种有机物，称为有机可容成分。 第三章第三章汽车发动机的排放特性汽车发动机的排放特性 1. 什么叫发动机的排放特性？什么叫发动机的排放特性？ 发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况变化的，各种排气发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况变化的，各种排气 污染物的排放量随发动机运转工况参数如转速污染物的排放量随发动机运转工况参数如转速 N，平均有效压，平均有效压 力力 PME 等变化规律。等变化规律。 2. 什么叫汽车的比排放量？什么叫汽车的比排放量？P30 3. 比较汽油机的稳态排放特性图，分析比较汽油机的稳态排放特性图，分析 CO、HC 以及以及 NOX 各各 自的比排放量在小负荷、中负
7、荷及全负荷时的变化趋势。自的比排放量在小负荷、中负荷及全负荷时的变化趋势。P30- 32 4. 为了降低汽油机的排放污染物，应尽量使发动机在中等负荷为了降低汽油机的排放污染物，应尽量使发动机在中等负荷 下运行。请根据汽油机的排放特性图分析其原因。下运行。请根据汽油机的排放特性图分析其原因。P30-32 5. 柴油机的柴油机的 CO 排放量最少和最多分别出现在何种负荷时？排放量最少和最多分别出现在何种负荷时？ P33 6. 汽油机在起动阶段出现较大的初始排放量的主要原因？汽油机在起动阶段出现较大的初始排放量的主要原因？ 在常温气动的时汽油机的转速，进气系统和气缸温度较低，空在常温气动的时汽油机的
8、转速，进气系统和气缸温度较低，空 气流动速度也低，汽油很难完全蒸发，较多的汽油沉积在进气气流动速度也低，汽油很难完全蒸发，较多的汽油沉积在进气 系统和气缸壁面上，形成油膜，导致汽油雾化差，混合气质量系统和气缸壁面上，形成油膜，导致汽油雾化差，混合气质量 欠佳，燃油壁流现象严重，各缸混合气分配不均匀。在低温下，欠佳，燃油壁流现象严重，各缸混合气分配不均匀。在低温下， 汽油的饱和蒸汽压力下降，难以形成在着火界限可燃的混合气。汽油的饱和蒸汽压力下降，难以形成在着火界限可燃的混合气。 为了顺利启动为了顺利启动 浓混合气浓混合气 低压温度低压温度 壁面温度壁面温度 都使得燃烧不完都使得燃烧不完 全全 C
9、HCH 和和 HCHC 排放浓度增加另一方面启动时混合气过浓及气体温排放浓度增加另一方面启动时混合气过浓及气体温 度低。氧气的缺乏使得度低。氧气的缺乏使得 NOXNOX 排放浓度低，但呈上升趋势，这可排放浓度低，但呈上升趋势，这可 能是机体温度升高造成的。能是机体温度升高造成的。 第四章第四章 汽油机机内净化汽油机机内净化 1. 什么叫机内净化技术？什么叫机内净化技术？ 就是从有害排放物的生成机理及影响因素出发，以改进发动机就是从有害排放物的生成机理及影响因素出发，以改进发动机 燃烧过程为核心，达到减少和抑制污染物生成的各种技术。燃烧过程为核心，达到减少和抑制污染物生成的各种技术。2. 汽油机
10、机内净化的主要措施有哪些？汽油机机内净化的主要措施有哪些？ 大力推广汽油电控喷射系统大力推广汽油电控喷射系统 改善点火系统改善点火系统 积极开发分层充气积极开发分层充气 及均质稀燃的新型燃烧系统及均质稀燃的新型燃烧系统 选用结构紧凑和面容比较小的燃烧选用结构紧凑和面容比较小的燃烧 室室 采用废气再循环控制采用废气再循环控制 3. 汽油机燃烧分为哪三个阶段？汽油机燃烧分为哪三个阶段？ 着火延迟期着火延迟期 明显燃烧期明显燃烧期 补燃期补燃期 4. 喷油时刻的控制方式包括哪几种，并说出各自的主要特点。喷油时刻的控制方式包括哪几种，并说出各自的主要特点。 同时喷射同时喷射 缺点是各缸喷油时刻距进气行
11、程开始的时间间隔差别缺点是各缸喷油时刻距进气行程开始的时间间隔差别 太大，喷入的燃油在进气道内停留的时间不同，导致各缸混合太大，喷入的燃油在进气道内停留的时间不同，导致各缸混合 气形成的品质不一，影响了各缸工作的均匀性。但这种喷射方气形成的品质不一，影响了各缸工作的均匀性。但这种喷射方 式不需要气缸判别信号式不需要气缸判别信号 分组喷射，分组喷射方式既可简化控制电路，又可提高各缸混分组喷射，分组喷射方式既可简化控制电路，又可提高各缸混 合气品质的一致性。合气品质的一致性。 顺序喷射顺序喷射 它对提高燃油经济性和降低污染物的排放等都有一定它对提高燃油经济性和降低污染物的排放等都有一定 的好处但是
12、控制电路和控制程序都较复杂的好处但是控制电路和控制程序都较复杂 5. 汽油喷射电控系统喷油量控制方式有哪几种汽油喷射电控系统喷油量控制方式有哪几种 ？ 起动喷油控制起动喷油控制 运转喷油控制运转喷油控制 断油控制断油控制 反馈控制反馈控制 6. 为降低冷起动和暖机阶段的排放，应如何进行喷油控制？为降低冷起动和暖机阶段的排放，应如何进行喷油控制？ 要对开环控制的空燃比进行精确的标定，不要过量供给燃油要对开环控制的空燃比进行精确的标定，不要过量供给燃油 7. 点火系统对排放的影响是通过什么方式作用的？点火系统对排放的影响是通过什么方式作用的？ 火花品质和点火正时火花品质和点火正时 8. 减小点火提
13、前角对排放有何影响，并说明原因。减小点火提前角对排放有何影响，并说明原因。 一方面降低了燃烧气体的最高燃烧温度和缸内最高燃烧压力一方面降低了燃烧气体的最高燃烧温度和缸内最高燃烧压力 另另 一方面缩短了着火燃烧产物的反应时间视一方面缩短了着火燃烧产物的反应时间视 NOX 排放物降低使排放物降低使 HC 排放下降排放下降 9. 提高怠速转速，对排放有何影响，为什么？提高怠速转速，对排放有何影响，为什么？ 因为转速提高要对应较大的节气门开度和较小的残余废气系数，因为转速提高要对应较大的节气门开度和较小的残余废气系数， 就可用较大的空燃比。提高怠速转速可使混合气形成和燃烧均就可用较大的空燃比。提高怠速
14、转速可使混合气形成和燃烧均 获得改善获得改善 10.什么叫缸内直喷？什么叫缸内直喷？ 缸内直喷是将喷油器安装在燃烧室内，汽油直接喷入燃烧室，缸内直喷是将喷油器安装在燃烧室内，汽油直接喷入燃烧室， 空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃做功。空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃做功。11.什么叫分层燃烧？什么叫分层燃烧？ 分层燃烧就是要合理地组织气缸内的混合气分布，使活化石周分层燃烧就是要合理地组织气缸内的混合气分布，使活化石周围有较浓的混合气，而在燃烧室内的大部分地区域具有很稀的围有较浓的混合气，而在燃烧室内的大部分地区域具有很稀的 混合气，这样可以确保正常电话和燃烧
15、，同时也扩展了稀燃失混合气，这样可以确保正常电话和燃烧，同时也扩展了稀燃失 火极限，并可提高经济性，减少排放。火极限，并可提高经济性，减少排放。 12.汽油机实现稀燃的具体技术措施有哪些汽油机实现稀燃的具体技术措施有哪些? 应用可变涡流控制系统，在部分负荷工况下，产生较强涡流，应用可变涡流控制系统，在部分负荷工况下，产生较强涡流， 得到高的输出转矩；在全负荷时，为了得到充气效率保证高功得到高的输出转矩；在全负荷时，为了得到充气效率保证高功 率输出，要减小涡流强度甚至不用涡流。采用结构紧凑燃烧室率输出，要减小涡流强度甚至不用涡流。采用结构紧凑燃烧室 采用电控顺序喷射系统采用电控顺序喷射系统 采用
16、高精度空燃比控制系统采用高精度空燃比控制系统 采用分层采用分层 燃烧技术燃烧技术 采用废弃再循环采用废弃再循环13.什么是废气再循环技术，并简述其净化原理。什么是废气再循环技术，并简述其净化原理。 废气再循环技术是控制氮氧化合物排放的主要措施，它将汽车废气再循环技术是控制氮氧化合物排放的主要措施，它将汽车 发动机排出的一部分废气重新引入发动机进气系统，与混合气发动机排出的一部分废气重新引入发动机进气系统，与混合气 一起再进入气缸燃烧。一起再进入气缸燃烧。 14.什么是什么是 EGR 率？率？ EGR 率率=返回废气量返回废气量/进气量进气量+返回废气量返回废气量*100% 15.第五章第五章 柴油机机内净化柴油机机内净化 1. 柴油机的燃烧过程可分为哪几个阶段？分别阐述各个阶段特柴油机的燃烧过程可分为哪几个阶段？分别阐述各个阶段特 点。点。 滞燃期滞燃期 此阶段包括燃油的雾化加热蒸发扩散与空气混合等物理此阶段包括燃油的雾化加热蒸发扩散与空气混合等物理 变化变化 以及重分子的裂化，燃油的低温氧化等化学变化，到混合以及重分子的裂化，燃油的低温氧化等
