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1、摘要 摘要随着汽车工业的发展及城市汽车保有量的快速增长,汽车排放对城市大气的污染日益严重。汽车排放控制已引起世界各国的高度重视,国内外相关科技工作者也对此付出了极大的努力,在新车排放控制方面已经取得了有效的成果。为更好控制城市大气环境质量,目前,对在用车排放控制的研究已成为一项重要的工作。汽车排放与汽车发动机的技术状况有密切关系，根据汽车尾气中各种气体含量，可以帮助汽车维修人员判断汽车发动机故障。据此，结合实际工作经验，综合归纳了影响发动机尾气含量的各种因素及利用汽车尾气中各成分含量进行故障诊断的方法和注意事项。关键词汽车 尾气分析 发动机 故障诊断Title：Exhaust gas anal
2、ysis and engine trouble diagnosisAbstract： With the development pf auto industry and the fast increase of the present quantity of vehicles,the town environment has been badly polluted by the behicle emission.Vehicle emisson control has aroused the high opinion of the world every state nation, and ho
3、me and abroad correlation science and technogy worker also expend the extremly great effort to this,and had been acquired valid fruit on new vehicle control.At the moment,bocome a significant job in the interest of better dominating the town automobile .Emission is closed related to the technical co
4、ndition of engine.Content of Various gases in the exhaust gas can assist servicemen in judging engine Trouble. This sums up factors that have an influence over exhaust gas content ,and also sums up methods and tips regarding diagnosing trouble by Means of utilizing content of various gases in the ex
5、haust gas.Keywords ： automobile;exhaust gas analysis;engine;trouble diagnosis6- -目录 目录摘要I绪论11.1 引言11.2 汽车排放污染物及危害11.2.1 一氧化碳(CO)11.2.2 碳氢化合物(CH)21.2.3 氮氧化物(NOx)21.2.4 光化学烟雾31.2.5 微粒32 汽车尾气的排放机理52.1 一氧化碳的生成机理52.2 碳氢化合物的生成机理62.3 氮氧化物的生成机理72.4 微粒的生成机理93 汽车尾气排放检测123.1 汽车排放测试123.1.1 汽车排放污染物取样123.1.2 排气成分
6、分析仪133.2 汽车发动机的排放特性133.2.1 发动机的稳态排放特性133.2.2 发动机的瞬态排放特性154 利用尾气排放参数判断发动机的工作状况184.1 尾气排放参数的分析184.1.1 空燃比对尾气成分的影响184.1.2 点火正时对尾气成分的影响194.2 尾气分析的基本结论194.2.1 发动机各部分技术状况与尾气成分间的关系194.2.2 尾气成分异常的原因分析204.3 实例分析214.3.1 北京现代索纳塔2.O214.3.2 桑塔纳2000Gsi22结论22致谢23参考文献24千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。E
7、nglish Catalog 千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。2 汽车尾气的排放机理1 绪论1.1 引言在现代文明的今天，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。自从1886年第一辆汽车诞生以来，它给人们的生活和工作带来了极大的便利，也已经发展成为近现代物质文明的支柱之一。但是，我们也应该看到，在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时，汽车也带来了大气污染，即汽车尾气污染。电控发动机在现代汽车上的使用已经普及，使用电控发动机的目的之一是为了对排放污染物进行控制，以满足越来越严格的汽车排放法规；之二是为了提高发动机的功率。发动机
8、各系统正常工作时，其排放污染物会在一个规定的范围内波动，如果汽车发动机的排放超过标准，则表明发动机系统存在故障，通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量，可判断发动机故障所在的部分。因此，发动机正常的维修和保养应以尾气测试分析结果为基础，进而进行系统故障分析和传感器执行器之数据分析来判断故障所在。从而减少了尾气的排放，降低了尾气对环境的污染。1.2 汽车排放污染物及危害图1-1 汽车主要污染物1.2.1 一氧化碳(CO)一氧化碳无色无臭，是一种窒息性的有毒气体，由于其和血液中有输氧能力的血红素蛋白的亲和力比氧气的亲和力大200300倍，因而一氧化碳能很快和血红蛋白素结合形成CO-Hb，
9、使血液的输氧能力大大降低。高浓度的CO能够引起人体生理和病理上的变化，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，严重时会使心血管工作作困难，直至死亡；不同浓度CO对人体健康的影响，见下表。汽车尾气中CO是烃燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温条件下，由于烃不能完全燃烧而产生的：当汽车载重量过大、慢速行驶或空档运转时，燃料不能充分燃烧，废气中一氧化碳含量会明显增加。表1-1 不同浓度CO对人体健康的影响1.2.2 碳氢化合物(CH)碳氢化合物HC(也称烃)包括末燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物。如苯、醛、酮、烯、多环芳香族碳氢化物等200多种复杂成分。
10、饱和烃一般危害不入，甲烷气体无毒性，乙烯、丙烯和乙炔主要会对植物造成伤害。但是，不饱和烃却有很大的危害性。苯是无色类似汽油味的气体，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引起血液变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病。而甲醛，丙烯醛等醛类气体也会对眼、呼吸道和皮肤有强刺激作用，超过一定浓度，会引起头晕、恶心、红血球减少、贫血和急性中毒。应当引起特别注意的是带更多环的多环芳香烃，如苯并a芘及硝基烯都是强致癌物。同时，烃类成分还是引起光化学烟雾的重要物质。1.2.3 氮氧化物(NOx)氮氧化物NOx是NO及NO2的总称。汽车尾气中氮氧化物的排放量取决于气缸内
11、燃烧温度、燃烧时间和空燃比等因素。燃烧过程排放的氮氧化物中95%以上可能是一氧化氮NO,NO2只占少量。NO是无色无味气体，只有轻度刺激性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经的轻度障碍，NO可被氧化成NO2。NO与血液中的血红素的结合能力比CO还强。NO2是一种红棕色气体，对呼吸道有强烈的刺激作用，对人体影响甚大。NO2被吸入人体后和血液中血红素蛋白Hb结合，使血液输氧能力下降，会损害心脏、肝、肾等器官，其具体影响见下表。同时，二氧化氮还是产生酸雨和引起气候变化、产生烟雾的主要原因。另外，HC和NOx在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，会生成新的污染物光化学烟雾。表1-2不同浓度NO2对人体健
12、康的影响1.2.4 光化学烟雾光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色烟雾。它包含有臭氧(O3)、醛类、硝酸酯类(PAN)等多种复杂化合物。这些化合物都是光化学反应生成的二次污染物。当遇到低温或不利于扩散的气象条件时，烟雾会积聚不散，造成大气污染事件。这种污染事件最早出现在美国洛杉矶，所以又称洛杉矶光化学烟雾。近年来，光化学烟雾不仅在美国出现，而且在日本的东京、大阪、川崎市、澳大利亚的悉尼、意大利的热那亚和印度的孟买等许多汽车众多的城市先后出现过。在光化学反应中，O3约占85%以上。日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件，因此每年夏季是光化学烟雾的
13、高发季节；在一天中，下午2点钟前后是光化学烟雾达到峰值的时刻。在汽车排气污染严重的城市，大气中臭氧浓度的增高，可视为光化学烟雾形成的信号。光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎，这可能与产生的醛类等二次污染物的刺激有关。光化学烟雾对人体的另一些危害则与臭氧浓度有关。当大气中臭氧的浓度达到2001000g/m3时，会引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶化，同时也刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低；浓度在4001600 g/m3时，只要接触2h就会出现气管刺激症状，引起胸骨下疼痛和肺通透性降低，使机体缺氧；浓度在高，就会出现头痛，并使肺部气道变窄，出现肺气肿。接触时间过
14、长，还会损害中枢神经，导致思维紊乱或引起肺水肿等，如下表。臭氧还可引起潜在性的全身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变，损害酶的活性和溶血反应，影响甲状腺功能，使骨骼早期钙化等。所以，我们必须采取一系列综合性的措施来预防和减轻光化学烟雾给人类造成的损害。表1-3不同浓度O3对人体健康的影响1.2.5 微粒微粒物对人体健康的影响，取决于颗粒物的浓度和其在空气中暴露的时间。研究数据表明，因上呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿等疾病到医院就诊人数的增加与大气中颗粒物浓度的增加是相关的。颗粒的粒径大小是危害人体健康的另一重要因素，它主要表现在两个方面：(1)颗粒越小，越不易沉积，长期漂浮在大气中容易被吸入体内，而且容易深入肺部。一般粒径在100m以上的微粒会很快在大气中沉降；100m以上的尘粒可以滞留在呼吸道中；510m的尘粒大部分会在呼吸道沉积，被分泌的黏液吸附，可以随痰排除；小于5m的微粒能深入肺部；0.010.1m的尘粒，50%以上将沉积在肺腔中，引起各种尘肺病。(2)粒径越小，粉尘比表面积越大，物理、化学活性越高，加剧了生理效应的发生和发展。此外，尘粒的表面可以吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，而成为它们的载体，如可以承载强致癌物质苯并芘及细菌等。2 汽车尾气的排放机
