汽车运用工程精选PPT.ppt

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1、汽车运用工程第1页，此课件共67页哦第五章第五章 汽车的公害汽车的公害第一节第一节 概述概述公害的组成公害的组成 汽车的公害包括三个方面，汽汽车的公害包括三个方面，汽车排气对大气的污染；噪声对环境的危害；车排气对大气的污染；噪声对环境的危害；汽车电器设备对无线电通讯及电视广播等的汽车电器设备对无线电通讯及电视广播等的电波干扰。电波干扰。制动蹄片、离合器片、轮胎的磨损物、扬起制动蹄片、离合器片、轮胎的磨损物、扬起的粉尘。的粉尘。第2页，此课件共67页哦排气公害排气公害 组成组成 主要有主要有CO、HC、NOX、SO2、铅化合物、碳烟、和油雾。铅化合物、碳烟、和油雾。第3页，此课件共67页哦来源

2、1.汽车发动机排出的燃烧产物；2.发动机曲轴箱通风污染（主 要是HC)；3.燃料箱和化油器溢出的汽油 蒸汽。第4页，此课件共67页哦汽油、柴油机排气公害特点 汽油机主要是CO、HC、和NOX；柴油机的CO和HC排放量要比汽油机少得多，而碳烟的成分远高出汽油机，同时NOX的排气量也较多。第5页，此课件共67页哦排气中有害产物的比含量第6页，此课件共67页哦微粒子由发动机排出的全部废气，在接近大气条件下，除由发动机排出的全部废气，在接近大气条件下，除去非化合形态的凝聚水以后收集到的全部呈固体状去非化合形态的凝聚水以后收集到的全部呈固体状和液体状的微颗粒。和液体状的微颗粒。微粒子的成分：微粒子的成分

3、：可溶性成分（由润滑油产生）可溶性成分（由润滑油产生）非可溶成分（碳烟）非可溶成分（碳烟）第7页，此课件共67页哦有害物排放物一次有害排放物：直接从发动机排出的有害物：CO、HC、NOx和微粒。二次有害排放物：未燃HC、NOx在一定环境条件下，会发生十分复杂的化学反应，诱发新的有害物。第8页，此课件共67页哦地球温室效应当大气中的当大气中的COCO2 2气体达到一定浓度后，气体达到一定浓度后，会形成一层日益加厚的透明薄膜，太会形成一层日益加厚的透明薄膜，太阳光照射在地表面的能量很难再散发阳光照射在地表面的能量很难再散发到大气层外去，使全球气候变暖，极到大气层外去，使全球气候变暖，极地冰层融化。

4、地冰层融化。第9页，此课件共67页哦光化学烟雾是HC和NOX在太阳光紫外线作用下产生光化学反应生成的，它的主要成分是臭氧、醛等烟雾状物质。第10页，此课件共67页哦光化学烟雾对人和环境的影响第11页，此课件共67页哦一氧化碳CO 是一种无色、无味的气体。人体通过呼吸道吸入是一种无色、无味的气体。人体通过呼吸道吸入COCO，并，并经肺部吸收进入血液。同于经肺部吸收进入血液。同于COCO与血的亲和能力是氧与血的亲和能力是氧的的210210倍，能很快形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向倍，能很快形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向心、脑等器官输送氧气，这时人会产生恶心、头晕、心、脑等器官输送氧气，这时人会产生恶心、

5、头晕、疲劳等缺氧症状，严重时会窒息死亡。疲劳等缺氧症状，严重时会窒息死亡。第12页，此课件共67页哦氮氧化物NOxNO毒性不大，但浓度过高时会引起中枢神经障碍；毒性不大，但浓度过高时会引起中枢神经障碍；NO2有刺激性气味，吸入肺部后与肺部的水结合有刺激性气味，吸入肺部后与肺部的水结合可形成可溶性硝酸，严重时会引起肺气肿。可形成可溶性硝酸，严重时会引起肺气肿。第13页，此课件共67页哦碳氢化合物HC人体内吸入较多的HC，会破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱，并会降低肺对传染病的抵抗力。第14页，此课件共67页哦微粒PM微粒的直径大约在微粒的直径大约在0.110m之间。之间。对人体和大气环境危害最大

6、的是对人体和大气环境危害最大的是2.5M左右的微粒，它悬浮在离地面左右的微粒，它悬浮在离地面12m的高的高度，容易被人体吸入，引起人体组织等度，容易被人体吸入，引起人体组织等的病变。的病变。第15页，此课件共67页哦噪声公害噪声公害 定义定义 噪声是指人们不需要并希望用一定噪声是指人们不需要并希望用一定措施加以控制和消除掉的声音总称。措施加以控制和消除掉的声音总称。分类分类 交通噪声、生产噪声、建筑噪交通噪声、生产噪声、建筑噪 声、生活噪声。声、生活噪声。第16页，此课件共67页哦汽车噪声来源汽车噪声来源 1.发动机噪声；发动机噪声；2.轮胎噪声；轮胎噪声；3.车体振动；车体振动；4.传动系噪

7、声；传动系噪声；5.车身干扰空气及喇叭声。车身干扰空气及喇叭声。第17页，此课件共67页哦 电波公害 产生原因产生原因 在汽车的电器设备中有很多在汽车的电器设备中有很多振荡回路，当火花放电时，就会产生振荡回路，当火花放电时，就会产生高频振荡以电磁波的形式放射到空中，高频振荡以电磁波的形式放射到空中，引起干扰引起干扰。减少措施减少措施 主要是限制汽车点火系产主要是限制汽车点火系产生的电波杂音强度生的电波杂音强度第18页，此课件共67页哦第二节第二节 排气公害的形成及影响因素排气公害的形成及影响因素一、一、CO的形成的形成第19页，此课件共67页哦1）混合气：混合不均匀或分配不均，造成局部缺O2，

8、会产生少量CO。第20页，此课件共67页哦二、二、HC的形成的形成:除了泄露、逸出之外，除了泄露、逸出之外，其主要原因是燃烧不完全其主要原因是燃烧不完全产生的。产生的。第21页，此课件共67页哦对于四冲程发动机：(2)激冷面温度过低，火焰传不到，反应终止，HC化合物随废气排出。(3)狭缝的熄焰效应，可燃混合气不能燃烧。第22页，此课件共67页哦 对于二行程发动机，由于扫气作用，对于二行程发动机，由于扫气作用，HC排出。排出。第23页，此课件共67页哦NOx的形成NO的形成取决于温度、氧的浓度、停留在高温下的时间。第24页，此课件共67页哦NOx、NO占主要，占主要，NO2(1500氧气充足形成

9、氧气充足形成)第25页，此课件共67页哦碳烟的形成 碳烟的生成经过高温热裂解、大量碳烟的生成经过高温热裂解、大量脱氢的过程而形成基本晶粒。脱氢的过程而形成基本晶粒。第26页，此课件共67页哦微粒（PM）的形成炭烟炭烟DS、可熔性有机物成分、可熔性有机物成分SOF和硫酸盐。和硫酸盐。柴油机在高负荷时，炭烟在微粒中所占的比例升高，柴油机在高负荷时，炭烟在微粒中所占的比例升高，在部分负荷时则有所降低。在部分负荷时则有所降低。重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在炭粒上吸附重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在炭粒上吸附凝聚，很多情况下，炭烟即指微粒。凝聚，很多情况下，炭烟即指微粒。第27页，此课件共67页哦

10、四、影响因素四、影响因素1.负荷影响（汽油机）负荷影响（汽油机）节气门开度节气门开度 可燃混合气浓度可燃混合气浓度（1）起动起动 20%左右左右 0.20.6（2）怠速怠速 00.60.8（3）小负荷小负荷 0%30%0.70.9（4）中负荷中负荷 30%80%0.91.1（5）大及全负荷大及全负荷 80%100%0.80.9（6）加速加速 100%1第28页，此课件共67页哦第29页，此课件共67页哦2.2.发动机转速发动机转速n ne e（1 1）汽油机）汽油机（2 2）柴油机）柴油机 CO CO ne HC 减少减少 ne=nemax HC Nox NO第30页，此课件共67页哦3.3.

11、不稳定工况的影响不稳定工况的影响 减速减速 HC 增加增加（汽油机）（汽油机）HC 减少减少（柴油机）（柴油机）怠速怠速 CO增加（汽油机）增加（汽油机）CO减少减少 （柴油（柴油机）机）加速加速 Nox增加增加HC增加增加 CO增加增加4.4.发动机热工况影响发动机热工况影响燃烧室的温度取决于燃烧室的温度取决于 水温水温 冷却方式冷却方式第31页，此课件共67页哦冷却液温度冷却液温度T升高升高 氧化条件改善氧化条件改善 HC减少减少冷却液冷却液T升高升高 缺壁温度升高缺壁温度升高，Nox升高升高 水温水温T下降 ge升高升高 HC NO 5.5.技术状态技术状态 动力性下降；动力性下降；经济

12、性下降；经济性下降；可靠性下降；可靠性下降；排污提高。排污提高。第32页，此课件共67页哦（1）燃油供给系第33页，此课件共67页哦（2）点火系）点火系 Pmax增大 NOx增大。Tmax增大 下降 HC 减小 过小 HC升高。（3）积炭）积炭第34页，此课件共67页哦第三节第三节 汽车噪声汽车噪声一、汽车噪声的定义一、汽车噪声的定义由行驶的汽车所产生的这种综合的声辐由行驶的汽车所产生的这种综合的声辐射称为汽车噪声。射称为汽车噪声。二、汽车噪声的组成二、汽车噪声的组成 发动机噪声、传动系噪声、轮胎噪声、车身噪发动机噪声、传动系噪声、轮胎噪声、车身噪声。声。三、汽车噪声的分类三、汽车噪声的分类

13、1.车内噪声车内噪声 2.车外噪声车外噪声第35页，此课件共67页哦2.噪声特性：声级、频谱和辐射指向性指标。（1）声级：声压级和声音的大小等级。研究噪声，不只是单纯探讨声音大小，更重要的是应寻求人是如何听到声音的原因。噪声并非是一简单物理量，而应以对人体的感觉进行统计的方法，近似制定衡量噪声的尺度。第36页，此课件共67页哦 声波是空气密度变化的波（疏密波），它使振动压力产生变动。这种压力变动成分的有效值就叫声压。声压级用相对于基准声压的对数比表示，即dB。P：出现的声压级；P0：基准声压级（2 Pa）第37页，此课件共67页哦人们听到声音时的感觉大小，是主观感觉量。等感曲线：通过众多人的试

14、验，运用统计方法求得声音大小的等级和声压级的关系。第38页，此课件共67页哦声音的大小与人耳的主观感受之间关系第39页，此课件共67页哦（2）噪声级为了近似地测定人耳所能感到的声音大小，而在声压级计上配有标准的听觉计权网络，构成噪声计。计权网络分A、B、C三种特性。A特性与人的感觉最为相关。第40页，此课件共67页哦（3）各种车型噪声频谱第41页，此课件共67页哦（4）辐射指向性指标汽车上各声源位置和辐射噪声大小不同以及噪声传播途径的差别，在行驶中表现出各方向上噪声强度并不相同的特点。发动机和排气系统两个波峰第42页，此课件共67页哦（5）噪声声源分解与比例图第43页，此课件共67页哦四、车外

15、噪声的影响因素四、车外噪声的影响因素（1）发动机转速发动机转速ne（2）车速车速ua（3）加速加速 低档低档ne提高则噪声升高。提高则噪声升高。（4）档位档位ua常数常数 同档位同档位du/dt不同噪声不同。不同噪声不同。不同档位起步不同档位起步ne减小则减小则 噪声减小。噪声减小。（5）载质量载质量G载载 增大则噪声升高。增大则噪声升高。（6）技术状况技术状况第44页，此课件共67页哦五、发动机噪声五、发动机噪声发动机噪声包括：燃烧噪声、机械噪声、进发动机噪声包括：燃烧噪声、机械噪声、进气噪声、排气噪声、风扇噪声。气噪声、排气噪声、风扇噪声。1.燃烧噪声燃烧噪声（1）Pmax（2）用压力频谱

16、曲线表征）用压力频谱曲线表征（3）单位：）单位：dB(分贝分贝)（4）影响因素）影响因素1）发动机转速）发动机转速ne升高，则噪声升高。升高，则噪声升高。第45页，此课件共67页哦2）负荷负荷（可用节气门开度表征）（可用节气门开度表征）发动机负荷减小，则噪声减小。发动机负荷减小，则噪声减小。3）喷油提前角喷油提前角 减小则减小则Pmax减小则噪声减小。减小则噪声减小。4）点火提前角点火提前角 减小则减小则Pmax减小则噪声减小。减小则噪声减小。5）满附荷加速满附荷加速 噪声升高。噪声升高。6）不正常燃烧不正常燃烧 噪声升高。噪声升高。第46页，此课件共67页哦2 机械噪声机械噪声1）活塞对汽缸

17、套的撞击声活塞对汽缸套的撞击声取决于取决于Pmax和活塞与汽缸之间的间隙。和活塞与汽缸之间的间隙。噪声影响因素噪声影响因素1）活塞与汽缸壁间隙活塞与汽缸壁间隙 间隙越大，发动机噪声越大。间隙越大，发动机噪声越大。2）线速度线速度 线速度提高则噪声升高。线速度提高则噪声升高。3）负荷负荷 负荷升高则噪声升高。负荷升高则噪声升高。4）润滑条件润滑条件 润滑条件得到改善则噪声下降。润滑条件得到改善则噪声下降。第47页，此课件共67页哦（2）配气机构噪声）配气机构噪声 取决于气门运动速度。取决于气门运动速度。（3）正时齿轮的噪声）正时齿轮的噪声1）内因：交变载荷。）内因：交变载荷。2）外因：曲轴扭转刚

18、度。）外因：曲轴扭转刚度。（4）喷油系噪声）喷油系噪声 包括流体噪声、机械噪声。包括流体噪声、机械噪声。3进排气噪声进排气噪声 在进排气过程中的气体压力波动和气体流动在进排气过程中的气体压力波动和气体流动所引起的振动而产生。所引起的振动而产生。第48页，此课件共67页哦4风扇噪声风扇噪声 旋转噪声旋转噪声包括包括 涡流噪声涡流噪声 ne升高则噪声升高。升高则噪声升高。机械振动噪声机械振动噪声 取决于风扇的叶片角度、数目、材料。取决于风扇的叶片角度、数目、材料。六、传动系噪声六、传动系噪声（1）变速器）变速器1）齿轮振动：交变载荷）齿轮振动：交变载荷2）轴承）轴承第49页，此课件共67页哦3）润

19、滑油的搅拌声）润滑油的搅拌声4）发动机振动传到变速器）发动机振动传到变速器（2）传动轴）传动轴（3）驱动桥）驱动桥七、轮胎的噪声七、轮胎的噪声1.花纹噪声花纹噪声2.道路噪声道路噪声3.弹性振动弹性振动4.风噪声风噪声第50页，此课件共67页哦5 5影响因素影响因素1）ua提高则噪声升高。2)负荷加大则噪声升高。3）胎压升高则噪声减小。4）磨损程度越高则噪声减小。5）路面状况（湿）则噪声升高。八、喇叭噪声八、喇叭噪声以声级计检测，在距汽车前2米，离地高1.2米处，应为90105dB。第51页，此课件共67页哦第四节第四节 汽车排气污染物及噪声实验汽车排气污染物及噪声实验一、排气污染物的测定一、

20、排气污染物的测定1试验方法试验方法（1）常规测定法）常规测定法（新车、试用车）（新车、试用车）10工况工况6循环。循环。（2）简易测定法（在用车）简易测定法（在用车）常测怠速时常测怠速时HC、CO浓度。浓度。2取样方法取样方法第52页，此课件共67页哦现行标准与原标准比较从过去仅对排气污染物限制发展到对排气污染物、燃油蒸发和曲轴箱污染物的全面限制。对定型、新生产的轻型汽车排气污染物的测定由过去的简易测定发展到定容取样（CVS）及15工况常规测量，并增加了对NOx排放量的限制。汽油车怠速污染物、柴油车自由加速的限值、测量规程第53页，此课件共67页哦国际汽车标准体系：国际：（国际：（ISO、IS

21、O/IEC）标准）标准欧洲：欧共体（欧洲：欧共体（EEC）指令、欧洲经济委员会（）指令、欧洲经济委员会（ECE）法规）法规美国：美国汽车工程师学会标准（美国：美国汽车工程师学会标准（SAE）、美国联邦机动、美国联邦机动车安全标准（车安全标准（FMVSS）、美国联邦机动车环境保护法规（、美国联邦机动车环境保护法规（EPA）德国：德国工业标准（德国：德国工业标准（DIN）澳大利亚：澳大利亚机动车安全设计法规（澳大利亚：澳大利亚机动车安全设计法规（ADR）日本：日本工业标准（日本：日本工业标准（JIS）、日本机动车标准（）、日本机动车标准（JASO）韩国：韩国工业标准韩国：韩国工业标准（KS）第54

22、页，此课件共67页哦欧洲、号标准欧洲 号标准：以轿车为例(最大质量不超过2.5吨)CO不得超过3.16g/km,HC不得超过1.13g/km,PM不得超过0.18g/km。欧洲号标准：汽油车：CO不得超过2.2g/km，HC不得超过0.5g/km;柴油车：CO不超过1.0g/km，HC不超过0.7g/km，PM不超过0.08g/km.第55页，此课件共67页哦（1）直接取样法：常用怠速循环规范（2）全量取样法：在实验时间、废气全部收集。（3）比例取样法：按进排气量的关系，按一定比例稀释收集。（4）定容取样法（CVS法）：将排气全部用清洁空气稀释，并使稀释后的总容量保持一定，再将被稀释后的样品的

23、一小部分按未被稀释排气的容量成一定比例地收集在样品袋子里，然后导入分析仪进行测定的一种取样方法。第56页，此课件共67页哦与与CVS法相关仪器法相关仪器 NDIRCO FIDHC CLDNox3 NDIR工作原理工作原理第57页，此课件共67页哦自由加速第58页，此课件共67页哦2.排气污染物的测量原理第59页，此课件共67页哦轻便可携式红外线废气分析仪第60页，此课件共67页哦（2）滤纸式烟度计：第61页，此课件共67页哦二、噪声测定：表示声音强弱二、噪声测定：表示声音强弱1.测量单位测量单位:声压级声压级2.测定仪器：声级计测定仪器：声级计 响应级响应级 dB(A)第62页，此课件共67页哦3 试验方法（1）加速噪声的测定；（2）匀速噪声的测定；（3）停车噪声的测定；（4）车内噪声的测定。第63页，此课件共67页哦（1）通过噪声的试验方法1）加速噪声：测试话筒位于20m跑道的中心两侧，各距中心线7.5m，距地面1.2m，话筒接受面应朝向车辆，并平 行于车辆行驶方向。第64页，此课件共67页哦2)停车噪声的试验方法第65页，此课件共67页哦3）车内噪声的试验方法大客车室内噪声的测点取在车厢中部及最后排的中间位置，距座垫水平面的高度为650mm50mm。第66页，此课件共67页哦汽车噪声的测量仪噪声仪器 1）声级仪2）频谱分析仪3）电平记录仪第67页，此课件共67页哦