汽车排放及控制技术试题答案[3].docx
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1、汽车排放及限制技术试题答案一、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开展了三代,第一代是 位置限制_ 系统,第二代是_ 时间限制_系统,第三代是 电控高压共轨 系统。6、目前限制汽油机氮氧化
2、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 干脆取样系统_、_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、缸内干脆喷射汽油机与其它汽油机相比,最大区分是_ 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到达80%以上,其过量空气系数(a) “窗口”应到达的要求是“窗口”很窄,宽度只有_ 0.010.02_。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
3、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将来石油能源枯竭的问题,其中最主要的代用燃料是 自然气_、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 _。19.发动机排出的NOX量主要与 负荷、转速_有关。20开环限制EGR系统主要由_EGR阀_和_EGR
4、电磁阀_等组成。21.在开环限制EGR系统中,发动机工作时,ECU给EGR电磁阀通电停顿废气再循环的工况有:高速大负荷_、高速小负荷 _、 部分负荷_。22.随发动机转速和负荷减小,EGR阀开度将_增大_。23.三元催化转换器的功能是_ 将发动机排出的废气中的有害气体转变为无害气体,有效地降低废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的含量_。24.给发动机限制模块反响信号的传感器主要有_ 进气压力传感器_ 、转速传感器_。27.废气再循环的主要目的是_ 限制氮氧化合物的排放_。28.削减氮氧化合物的最好方法就是_ 降低进气温度_。 29.废气在循环会使混合气的着火性能和发动机输出功率 _降低_。
5、30.目前所用的二次空气供应方法有_空气泵系统_ 、_脉冲空气系统_两种。31.汽油机的主要排放污染物是 CO 、NOX 、HC 。32.EGR系统主要有 机械式 EGR系统和 电控式 EGR系统。33.二次空气供应系统在确定状况下,将 额外的空气 送入排气管,以降低CO和HC的排放量。34.装有氧传感器和三元催化转换装置的汽车,制止运用 含铅 汽油。35.发动机工作进展废气再循环时,废气再循环量的多少可用 EGR率 来表示。36.NOX是限制中的氧气与氮气在 高温 、 富氧 条件下形成的。37三元催化转换器正常起作用是以削减_ HC、CO 、NOX_的排放。 38.催化转换器是安装在 排气支
6、管_和_消声器_之间。 39.削减NOX最好的方法是_ 废气再循环技术_。 二、推断题1.气缸内的温度越高,排出的NOX量越多。( X )2.催化转换器发生裂开、失效时也会造成发动机动力性下降。( X ) 3.燃烧的温度越低,氮氧化合物排出的就越多。( X ) 4.EGR系统会对发动机的性能造成确定的影响。( ) 5.怠速时,CO的排放量最多,NOx最少。(X )6.加速时,HC排放量最少,NOx增加最显著( X )。7.曲轴箱窜气的主要成份是HC和CO。( )8.废气再循环的作用是削减HC、CO和NOx的排放量。( X )9.发动机温度过高不会损坏三元催化转换器。( X )10.空燃比反响限
7、制在各种电控发动机上都运用。( )11、汽油机的稀燃技术虽能进步指示热效率但会引起氮氧化物排放的增加。( X )12、炭烟排放是汽油机的主要问题。( X )13、汽油机的怠速转速越低将导致CO和HC排放越高。 ( )14、喷油提早角过大将导致柴油机工作粗暴,且氮氧化物增加。( )15、适当减小点火提早角可降低汽油机氮氧化物的排放。( )16、柴油机在承受增压技术时,当低增压时应承受定压增压系统,高增压时则宜承受脉冲涡轮增压系统。( X )17、催化剂化学中毒主要有铅中毒、硫中毒和磷中毒。( )18、利用喷油规律,为进步柴油机的循环热效率,应增大其喷油持续角( X )19、承受缸内干脆喷射能降低
8、氮氧化物的排放。( X )20、高速小负荷和低速大负荷时,柴油机单位油耗的微粒排放量均较大。 ( X )21、承受废气再循环能有效降低汽油发动机的NOx排放,因此EGR率越大越好。( X )22、进步怠速转速对于改善怠速排放是有利的。( )23、对柴油机喷油规律进展改良主要目的是降低NOx的排放。(X )24、将喷油延迟,颗粒的排放量在各种工况下都会增加。( )25、汽油机承受增压技术将受到压缩比的限制( )26、车用催化剂的催化反响属于多相催化过程。( )27、点火延迟会使HC排放上升。( )28、喷油定时的延迟是削减氮氧化物排放浓度的有效措施。(X )29、考虑到十六烷值对发动机燃烧的影响
9、,当其值较高时可推延喷油以降低氮氧化物的影响。( )30.HC包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、光滑油和其裂解产物和部分氧化雾。( ) 31.NOX是燃烧过程中形成的多种氮氧化物,是由于混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。( ) 32.只有当混合气的空燃比保持稳定时,三元催化转换器的转换效率才能得到准确限制。( X )三、名词说明1、EGR率:废气混入的多少用EGR率表示,其定义为:EGR率:2、后处理净化:将净扮装置串接在发动机的排气系统中,在废气排入大气前。利用净扮装置在排气系统中对其进展处理,以削减排入大气的有害成分。3、废气涡轮增压:利用汽油机排出的具有确定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气
10、涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机,在压气机中将簇新空气压缩后再送入气缸。4、微粒捕集器再生:除去微粒捕集器内沉积的微粒复原微粒捕集器性能的过程。5、缸内直喷:将喷油器安装在燃烧室内,汽油干脆喷入燃烧室,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。6、分层燃烧:要合理地组织气缸内的混合气分布,使在火花塞四周有较浓的混合气,而在燃烧室内的大部分区域具有很稀的混合气,这样可确保正常点火和燃烧,同时也扩展了稀燃失火极限,并可进步经济性,削减排放。7、 三元催化转化效率: 排气污染物 在催化器中的转化效率 排气污染物 在催化器进口处的浓度或体积分数 排气污染物 在催化器出口处的
11、浓度或体积分数9、机内净化:从有害排放物的生成机理和影响因素动身,以改良汽油机燃烧过程为核心,到达削减和抑制污染物生成的各种技术。 10、二次空气法:它通过向废气中吹进额外的空气,增加其氧气的含量。这样可以使废气中未燃烧的有害物质CO和碳氢化合物在高温下再次燃烧。11、被动再生系统:利用柴油机排气自身的能量使微粒燃烧,到达再生捕集器的效果。四、简答题(第5题12分,其余每题8分,共44分)1、 简述 增压技术 对柴油机排放的影响。P87答:、增压使CO排放进一步降低;、增压使HC的排放减小;、增压使NOX的排放增加;、增压使微粒的排放削减;、增压使CO2的排放削减。2、试对 柴油机EGR与汽油
12、机EGR 进展比拟。P85答:、各工况要求的最大EGR率不同;、EGR率不同;、柴油机进气管与排气管之间的压差较小,所以柴油机的废气再循环系统要比汽油和困难。3、汽油机在 起动阶段出现较大的初始排放量 的主要缘由。P31答:在常温启动时汽油机的转速,进气系统和气缸温度较低,空气流淌速度也低,汽油很难完全蒸发,较多的汽油沉积在进气系统和汽缸壁面上,形成油膜,导致汽油雾化差,混合气质量欠佳,燃油壁流现象严峻,各缸混合气支配不匀整。在低温下,汽油的饱和蒸气压力下降,难以形成在着火界限可燃的混合气,为了顺当启动,必需向汽油机供应很浓的混合气,浓混合气,低的压缩温度和壁面温度等,都使得燃烧不完全,CO和
13、HC的排放浓度增加。另一方面,启动时混合气的过浓和气体温度低,氧气缺乏使得NOx排放浓度低,但呈上升趋势,这可能是由于机体温度上升的造成的。汽油机在热启动时由于其较常温启动时进气量少,混合气浓,CO排放的峰值高,HC排放低,同时热启动时发动机缸盖内混合气温度高于常温启动,NOx的排放在以后的时间都高于常温启动。4、试述柴油机 电控高压共轨系统 的组成和其根本特点。P81答:组成:主要由电控单元(ECU)、高压油泵、共轨管和高压油管、电控喷油器以和各种传感器和执行器等组成。根本特点:共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。可独立地柔性限制喷油正时
14、,协作高的喷射压力(120200MPa),可将NOX和微粒排放同时限制在较小的数值范围内。柔性限制喷油速率,实现志向喷油规律,简洁实现预喷射和屡次喷射,既可降低柴油机NOX,又能保证优良的动力性和经济性。由电磁阀限制喷油,其限制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不匀整性得到改善,从而减轻柴油机的粗暴并降低排放。5、 简述 汽油机HC的生成机理 。P11答:、火焰在壁面淬冷;、光滑油膜对燃油蒸汽的吸附与解吸;、狭隙效应;、燃烧室内沉积物的影响;、体积淬熄;、碳氢化合物的后期氧化6、汽油机 机内净化 的主要措施有哪些?P34 答:、
15、大力推广汽油喷射电控系统;、改善点火系统;、主动开发分层充气和均质稀燃的新型燃烧系统;、选用构造紧凑和面容比拟小的燃烧室;、承受废气再循环技术;、承受增压技术;、承受可变气门正时技术。7、简述有利于柴油机排放的 志向喷油规律 。P77答:、滞燃期内的初期喷油量限制了初期放热率,从而影响最高燃烧压力和最大压力上升率;、为了进步循环热效率,应尽量减小喷油持续角,并使放热中心接近上止点;、再喷油后期,喷油率应快速下降以避开燃烧拖延,造成烟度和耗油量的加大。8、 三效催化转化器的组成和催化反响机理 是什么?P92答:组成:它由壳体、垫层和催化剂组成。其中,催化剂包括载体、涂层和活性组分反响机理:催化作
16、用的核心是催化剂。催化剂是一种可以变更更学反响到达平衡的速率而本身的质量和组成在化学反响前后保持不变的物质。有催化剂参加的化学反响就称为催化反响。化学动力学过程三个步骤的机理如下:吸附过程; 外表反响过程;脱附过程9、汽油机实现 稀燃 的详细技术措施有哪些P105答:运用可变涡轮限制系统,在部分负荷工况下,产生较强的涡流,得到高的输出转矩,在全负荷时,为了得到高的充气效率,保证高功率输出,要减小涡流强度甚至不用涡流承受构造紧凑的燃烧室,进步燃烧速率,减小热损失,并承受尽可能高的压缩比承受电控依次喷射系统,扩展稀燃失火极限承受高精度空燃比限制系统,把NOx排放降到足够低的程度运用分层燃烧技术,在
17、火花塞四周形成较浓混合气,使着火稳定承受废气再循环,使排气中的NOx进一步降低10、试述催化剂的 劣化机理 。P96答:三效催化剂的劣化机理是一个特别困难的物理、化学变更过程,除了与催化转化器的设计、制造、安装位置有关外,还与发动机燃烧状况、汽油和光滑油的品质和汽车运行工况等运用过程有着特别亲密的关系。影响催化剂寿命的因素主要有四类,即热失活、化学中毒、机械损伤以和催化剂结焦。在催化剂的正常运用条件下,催化剂的劣化主要是由热失活和化学中毒造成的。(1)热失活:指催化剂由于长时间工作在850以上的高温环境中,涂层组织发生相变,载体烧熔塌陷,贵金属间发生反响,贵金属氧化和其氧化物与载体发生反响而导
18、致催化剂中氧化铝载体的比面积急剧减小,催化剂活性降低的现象。(2)化学中毒:指一些毒性化学物质吸附在催化剂外表的活性中心不易脱附,导致尾气中的有害气体不能接近催化剂进展反响,是催化转化器对有害排放物的转化效率降低的现象(3)机械损伤:指催化剂和其载体在受到外界鼓励负荷的冲击,振动,乃至共振的作用下产生磨损甚至裂开的现象(4)催化剂结焦:发动机的不正常燃烧产生的炭烟沉积在催化剂上,导致催化剂被沉积物覆盖和堵塞,不能发挥其应有作用的现象11 三效催化器的匹配(1)三效催化器与电控燃油喷射系统的匹配(2)三效催化器与排气系统的匹配(3)催化器与燃料和光滑油的匹配第一章 绪论一 名词说明和填空题1)
19、大气污染:随着人类社会开展,人类活动或自然过程使得某些物质进入大气,当他们呈现足够的浓度,到达足够的时间,就可能危害到人体的舒适和安康,危害到生态环境的平衡2) 大气污染的一般分类:部分污染、区域性污染、全球污染3) 大气污染源分为自然污染源和人为污染源。4) 汽车排放的主要污染物有CO、NOX、HC、光化学烟雾、微粒二、阐述汽车排放污染物的种类、特点和危害1) 一氧化碳:无色无臭,有毒气体;使血液输氧实力降低2) 碳氢化合物:包括未燃和未完全燃烧的燃油、光滑油和其裂解产物和部分氧化物;饱和烃危害不大,不饱和烃危害很大3) 氮氧化物:是NO和NO2的总称,百分之九十五为NO;NO无色无味,毒性
20、不大,NO2是红棕色气体,对呼吸道猛烈刺激,产生酸雨、烟雾。4) 光化学烟雾:是排入大气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的烟雾,包含:臭氧、醛类、硝酸酯类;刺激眼睛和上呼吸到粘膜5) 微粒:微粒越小,越不简洁沉积,越简洁深化肺部;其次物化活性越高,加剧了生理效应的发生和开展。 第二章 汽车排放污染物的生成机理和影响因素一 名词说明和填空题1) 可燃混合气匀整,CO排量几乎取决于可燃混合气的空燃比或过量空气系数2) 柴油机a大,CO排放比汽油机低,由于柴油与空气混合不匀整,燃烧空间总存在部分缺氧和低温的地方,低负荷尽管a很大,CO排放量反而上升。3) 影响CO生成的
21、因素中:进气温度、进气管真空度上升,CO排放量上升;大气压力、怠速转速上升,CO排放量降低。4) 淬熄层:火焰接近气缸壁,缸壁旁边混合气温度低,使气缸壁薄薄的边界层内的温度降低到混合气自燃温度以下,导致火焰熄灭,边界层的混合气未燃烧或未完全燃烧干脆进入排气形成未燃HC,此边界层成为淬熄层5) 体积淬熄:发动机在在某些工况下,火焰前峰面到达燃烧室壁面之前,由于燃烧室压力和温度下降太快,可能使火焰熄灭6) 排气管HC氧化的条件:管内有足够的氧气、排气温度高于600度、停留时间大于50ms7) 汽油机HC生成区主要在缸壁四周,排放峰值主要是排气门刚翻开和排气过程完毕8) 绝热温度:混合气燃烧释放的全
22、部热量减去因自身加热和组成变更所消耗的热量而到达的最高燃烧温度9) 柴油机微粒包括白烟、蓝烟、黑烟。白烟和蓝烟为未燃的燃料颗粒,黑烟为C粒子。二 简答题l 阐述车用汽油机和车用柴油机未燃HC的生成机理和影响因素 生成途径生成机理影响因素汽油机A.气缸内未燃或者未然充分的碳氢燃料;B.漏入曲轴箱的大量未燃燃料;C.蒸发燃油蒸汽。 主要由壁面淬冷、狭隙效应(汽油机独有,占50%-70%)、光滑油的吸附和解析、燃烧室内沉积物的影响、体积淬熄和碳氢化合物的后期氧化(包括气缸内和排气管中)所致。混合气越匀整,越接近理论空燃比,HC排放越低,适当减小点火提早角,减小燃烧室面容比,上升壁温,上升转速,HC排
23、放量降低,此外空燃比转速不变,负荷变更对HC排放浓度几乎无影响;柴油机缸内燃烧产生除狭隙效应生成机理同上,HC排放少增大喷油提早角,进步冷却液温度,进步进气密度,减小喷孔面积,HC排放降低l 阐述NOX的生成机理和影响因素生成途径生成机理影响因素NO大部分在已燃气体稀混合气与温度呈正相关,浓混合气与O2呈正相关,总之温度上升,氧浓度越高,反响时间增加,NO排放增加对于汽油机:混合气越浓,温度越低,剩余废气系数越高,减小点火提早角,排气降低对于柴油机:1)喷油提早角减小,燃烧推延,温度降低,排放降低;2)负荷增大,混合气平均空燃比减小,最高温度和压力上升,排放上升,当负荷太高是反而下降,因为缺氧
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