發(fā)動(dòng)機(jī)原理之有害排放物的生成與控制

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理Automotive EngineFundamentals有害排放物的生成與控制有害排放物的生成與控制9.1有害排放物的生成機(jī)理9.7非排放污染物控制技術(shù)9.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.6柴油機(jī)排放后處理技術(shù)9.3汽油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)9.5汽油機(jī)排放后處理技術(shù)9.4柴油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)有害排放有害排放物的生成物的生成與平控制與平控制9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害內(nèi)燃機(jī)在燃燒過程中產(chǎn)生的有害成分主要為一氧化碳（內(nèi)燃機(jī)在燃燒過程中產(chǎn)生的有害成分主要為一氧化碳（CO）、碳?xì)浠?、碳?xì)浠衔铮ê衔铮℉C）、氮氧化合物（

2、）、氮氧化合物（NOx）、硫氧化合物（）、硫氧化合物（SOx）、鉛化合物和微）、鉛化合物和微粒等稱為排氣污染物或排放物。粒等稱為排氣污染物或排放物。因曲軸箱竄氣和燃油系統(tǒng)油氣揮發(fā)等原因排向大氣的有害成分稱為非因曲軸箱竄氣和燃油系統(tǒng)油氣揮發(fā)等原因排向大氣的有害成分稱為非排氣污染物。排氣污染物。有害排放物包括排氣污染物和非排氣污染物。有害排放物包括排氣污染物和非排氣污染物。目前排放法規(guī)限制的是目前排放法規(guī)限制的是CO、NOx、HC和微粒四種。和微粒四種。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害1.一氧化碳（一氧化碳（CO）成分：成分：CO是一種無色

3、、無臭、窒息性很強(qiáng)的氣體。是一種無色、無臭、窒息性很強(qiáng)的氣體。危害：危害：CO與血液中作為輸氧載體的血紅素蛋白（與血液中作為輸氧載體的血紅素蛋白（Hb）的親和力比）的親和力比O2 高高200300倍很容易結(jié)合成碳氧血紅絲蛋白（倍很容易結(jié)合成碳氧血紅絲蛋白（CO-Hb），使血液的輸氧），使血液的輸氧能力大大降低，導(dǎo)致心臟、大腦等重要器官嚴(yán)重缺氧。輕度能力大大降低，導(dǎo)致心臟、大腦等重要器官嚴(yán)重缺氧。輕度CO中毒時(shí)，中毒時(shí)，會(huì)出現(xiàn)頭暈、頭痛、呼吸障礙等癥狀，中樞神經(jīng)系統(tǒng)將受到損害；嚴(yán)會(huì)出現(xiàn)頭暈、頭痛、呼吸障礙等癥狀，中樞神經(jīng)系統(tǒng)將受到損害；嚴(yán)重重CO中毒時(shí)，會(huì)出現(xiàn)惡心、心痛、昏迷等癥狀、甚至死亡。大

4、氣中的中毒時(shí)，會(huì)出現(xiàn)惡心、心痛、昏迷等癥狀、甚至死亡。大氣中的CO濃度超過濃度超過0.3%時(shí)，時(shí)，30min之內(nèi)可致人死亡。之內(nèi)可致人死亡。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害2.氮氧化物（氮氧化物（NOx）成分：內(nèi)燃機(jī)排放物的當(dāng)氧化物包括一氧化氮（成分：內(nèi)燃機(jī)排放物的當(dāng)氧化物包括一氧化氮（NO）、二氧化氮）、二氧化氮（NOx）和一氧化二氮（氧化亞氮）和一氧化二氮（氧化亞氮N2O），總稱），總稱NOx.。危害：危害：Nox在大氣中反應(yīng)生成硝酸，稱為酸雨的主要成分之一，同在大氣中反應(yīng)生成硝酸，稱為酸雨的主要成分之一，同時(shí)是光化學(xué)煙霧的主要成分

5、。時(shí)是光化學(xué)煙霧的主要成分。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害3.碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)浠衔铮℉C）成分：成分：HC包括未然和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物包括未然和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，如苯、醛、酮、烯烴、多環(huán)芳烴（和部分氧化物，如苯、醛、酮、烯烴、多環(huán)芳烴（PHA）等）等200多多種成分。種成分。危害：飽和烴對(duì)人體危害不大。烯烴又麻醉作用，對(duì)粘膜又刺激，危害：飽和烴對(duì)人體危害不大。烯烴又麻醉作用，對(duì)粘膜又刺激，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)換會(huì)成對(duì)基因有毒的環(huán)氧衍生物，也是形成光化學(xué)煙霧的經(jīng)代謝轉(zhuǎn)換會(huì)成對(duì)基因有毒的環(huán)氧衍生物，

6、也是形成光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。芳香烴對(duì)血液和神經(jīng)系統(tǒng)有害，特別是多環(huán)芳烴（重要物質(zhì)。芳香烴對(duì)血液和神經(jīng)系統(tǒng)有害，特別是多環(huán)芳烴（PAH）及其衍生物（如苯并芘等）有強(qiáng)烈的致癌作用。醛類是刺激性物質(zhì)，及其衍生物（如苯并芘等）有強(qiáng)烈的致癌作用。醛類是刺激性物質(zhì)，對(duì)眼、呼吸道、血液有毒害作用。對(duì)眼、呼吸道、血液有毒害作用。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害4.光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧成因：成因：Nox和和HC在強(qiáng)烈陽光照射下經(jīng)過一些列鏈?zhǔn)焦饣瘜W(xué)反應(yīng)，會(huì)在強(qiáng)烈陽光照射下經(jīng)過一些列鏈?zhǔn)焦饣瘜W(xué)反應(yīng)，會(huì)生成臭氧（生成臭氧（O3）和過氧乙酰硝酸鹽（）和過氧乙酰

7、硝酸鹽（PAN），即生成二次污染物的光），即生成二次污染物的光化學(xué)煙霧。這一反應(yīng)在溫度高、日照強(qiáng)烈、濕度較低、風(fēng)速不大的天化學(xué)煙霧。這一反應(yīng)在溫度高、日照強(qiáng)烈、濕度較低、風(fēng)速不大的天氣最為劇烈。氣最為劇烈。危害：這種氧化性很強(qiáng)的煙霧，使人感到眼睛刺痛，呼吸道感到強(qiáng)危害：這種氧化性很強(qiáng)的煙霧，使人感到眼睛刺痛，呼吸道感到強(qiáng)烈刺激，頭暈嘔吐。光化學(xué)煙霧中的烈刺激，頭暈嘔吐。光化學(xué)煙霧中的O3是強(qiáng)氧化劑，能使植物變黑直是強(qiáng)氧化劑，能使植物變黑直至枯死，有特殊的臭味，暴露在至枯死，有特殊的臭味，暴露在0.000001的條件下的條件下1h會(huì)引起氣喘和會(huì)引起氣喘和慢性中毒，暴露在慢性中毒，暴露在0.000

8、05的條件下能致人死亡。的條件下能致人死亡。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害5.微粒及碳煙微粒及碳煙成分：內(nèi)燃機(jī)排氣微粒（成分：內(nèi)燃機(jī)排氣微粒（particulate mater，PM）的主要成分是碳、）的主要成分是碳、有機(jī)物質(zhì)和硫酸鹽，也稱顆粒物。有機(jī)物質(zhì)和硫酸鹽，也稱顆粒物。危害：微粒對(duì)人體健康有危害，并降低大氣能見度，給人以不快感。危害：微粒對(duì)人體健康有危害，并降低大氣能見度，給人以不快感。小于小于10m的微粒易被人體吸入，稱為可吸入顆粒物；小于的微粒易被人體吸入，稱為可吸入顆粒物；小于2.5 m的的微粒對(duì)人體和大氣環(huán)境的危害最大

9、，它懸浮于里地面微粒對(duì)人體和大氣環(huán)境的危害最大，它懸浮于里地面12m的空氣中，的空氣中，最容易被人體吸入并積存在支氣管和肺部。微粒除對(duì)呼吸系統(tǒng)有害，最容易被人體吸入并積存在支氣管和肺部。微粒除對(duì)呼吸系統(tǒng)有害，引發(fā)哮喘等病癥外，還因含有苯并芘等多種引發(fā)哮喘等病癥外，還因含有苯并芘等多種PAH，具有不容程度的致，具有不容程度的致癌作用。癌作用。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.19.1.1有害排放物的種類及危害有害排放物的種類及危害6.硫氧化物（硫氧化物（SO x）成分：內(nèi)燃機(jī)排放的硫氧化物主要是成分：內(nèi)燃機(jī)排放的硫氧化物主要是SO 2,也有少量的也有少量的SO3，總稱，總稱SOx。危害：危害：S

10、ox直接對(duì)人體有毒害作用，排放到大氣中的直接對(duì)人體有毒害作用，排放到大氣中的Sox出了是形出了是形成酸雨的主要成分外，還會(huì)有成酸雨的主要成分外，還會(huì)有50%變成硫酸鹽，形成二次微粒。變成硫酸鹽，形成二次微粒。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.29.1.2有害排放物的評(píng)價(jià)指標(biāo)有害排放物的評(píng)價(jià)指標(biāo)1.濃度排放量濃度排放量發(fā)動(dòng)機(jī)的濃度排放量是指排放物在總排氣量中所占的比例。發(fā)動(dòng)機(jī)的濃度排放量是指排放物在總排氣量中所占的比例。對(duì)固態(tài)排放物如柴油機(jī)顆粒物等，常用質(zhì)量濃度表示，單位為對(duì)固態(tài)排放物如柴油機(jī)顆粒物等，常用質(zhì)量濃度表示，單位為mg/m或或g/m。2.質(zhì)量排放量質(zhì)量排放量排放物在單位時(shí)間內(nèi)排出的質(zhì)

11、量，稱為排放物質(zhì)量流量。排放物在單位時(shí)間內(nèi)排出的質(zhì)量，稱為排放物質(zhì)量流量。通常用通常用g/h表示。表示。3.比排放量比排放量發(fā)動(dòng)機(jī)每單位功排出的排放物質(zhì)量。單位為發(fā)動(dòng)機(jī)每單位功排出的排放物質(zhì)量。單位為g/(kWh)。4.排放率排放率燃燒單位質(zhì)量的燃料所排出的排放物質(zhì)量，也稱為排放指數(shù)。燃燒單位質(zhì)量的燃料所排出的排放物質(zhì)量，也稱為排放指數(shù)。常用常用g/kg表示。表示。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理1.氮氧化物（氮氧化物（NOx）發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中主要生成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中主要生成NO，另外有少量的，另外有少量的NO2。 NO2。的生成量隨的生成

12、量隨過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)a而變，汽油機(jī)的而變，汽油機(jī)的a較小，一般較小，一般NO2占占NOx的的1%10%；而；而柴油機(jī)由于柴油機(jī)由于a較大，一般為較大，一般為5%15%。燃燒過程中產(chǎn)生的。燃燒過程中產(chǎn)生的NO經(jīng)排氣管經(jīng)排氣管排至大氣中，在大氣條件下緩慢地與排至大氣中，在大氣條件下緩慢地與O2反應(yīng)，最終生成反應(yīng)，最終生成NO2。關(guān)于關(guān)于NO的生成途徑有三種：高溫的生成途徑有三種：高溫NO、激發(fā)、激發(fā)NO和燃料和燃料NO。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理1）高溫）高溫NO（thermal NO）特點(diǎn)：高溫富氧特點(diǎn)：高溫富氧N2+O N+N

13、O， H=75kcal/mol （控制反應(yīng)）（控制反應(yīng)）N+O2 O+NO， H=-31.4kcal/molN+OH H+NO， H=40.8kcal/mol2）激發(fā)）激發(fā)NO（prompt NO）CH+N2 HCN+NCH2+N2 HCN+NH3）燃料）燃料NO（fuel NO）燃料中所含氮化合物在燃燒中會(huì)生成燃料中所含氮化合物在燃燒中會(huì)生成NO。燃料中的氮化合物在高溫。燃料中的氮化合物在高溫下首先生成下首先生成HCN、CN、NH2和和NH等中間產(chǎn)物，然后通過上述激發(fā)等中間產(chǎn)物，然后通過上述激發(fā)NO相似的途徑生成相似的途徑生成NO。4）實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)中的）實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)中的NO來源與生成條件來源與生

14、成條件綜上所述，在綜上所述，在NO的三個(gè)生成途徑中，由于內(nèi)燃機(jī)很少用過濃混合氣的三個(gè)生成途徑中，由于內(nèi)燃機(jī)很少用過濃混合氣工作，以及用燃料的含氮率極低，因而可以暫不考慮激發(fā)工作，以及用燃料的含氮率極低，因而可以暫不考慮激發(fā)NO和燃料和燃料NO，高溫，高溫NO是內(nèi)燃機(jī)和車用發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)和車用發(fā)動(dòng)機(jī)NO的排放的主要來源。根據(jù)高的排放的主要來源。根據(jù)高溫溫NO反應(yīng)機(jī)理，產(chǎn)生反應(yīng)機(jī)理，產(chǎn)生NO的條件是溫度、氧濃度和反應(yīng)時(shí)間，稱其的條件是溫度、氧濃度和反應(yīng)時(shí)間，稱其為為NO生成三要素。生成三要素。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理9.1有害排放物的生

15、成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理2.一氧化碳（一氧化碳（CO）生成機(jī)理：生成機(jī)理：1）局部燃燒不完全；）局部燃燒不完全；2）已成為完全燃燒產(chǎn)物的）已成為完全燃燒產(chǎn)物的CO2在高溫時(shí)產(chǎn)生熱離解反應(yīng)，生在高溫時(shí)產(chǎn)生熱離解反應(yīng)，生成成CO；3）未燃碳?xì)浠衔镌谂艢膺^程中進(jìn)行的不完全氧化反應(yīng)也會(huì)）未燃碳?xì)浠衔镌谂艢膺^程中進(jìn)行的不完全氧化反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生少量產(chǎn)生少量CO9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理3.碳?xì)浠衔铮ㄌ細(xì)浠衔铮℉C）碳?xì)浠衔镆彩且环N不完全燃燒產(chǎn)物，包含上百種成分，因此也稱碳?xì)浠衔镆彩且环N不完全燃燒

16、產(chǎn)物，包含上百種成分，因此也稱為總碳?xì)浠衔?。為總碳?xì)浠衔铩?）HC在汽油機(jī)中的生成機(jī)理在汽油機(jī)中的生成機(jī)理不完全燃燒；不完全燃燒；壁面淬熄效應(yīng)；壁面淬熄效應(yīng)；壁面油膜和積碳的吸附效應(yīng)；壁面油膜和積碳的吸附效應(yīng)；2）HC在柴油機(jī)中的生成機(jī)理在柴油機(jī)中的生成機(jī)理混合不均勻；混合不均勻；噴油器壓力室容積的影響；噴油器壓力室容積的影響；二次噴射或后滴；二次噴射或后滴；3）非排氣）非排氣HC的生成機(jī)理的生成機(jī)理曲軸箱竄氣；曲軸箱竄氣；燃油蒸發(fā)。燃油蒸發(fā)。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理4.微粒及碳煙的生成機(jī)理微粒及碳煙的生成機(jī)理由于汽油機(jī)采用預(yù)混

17、合燃燒方式，除了因使用高含鉛量汽油而引起由于汽油機(jī)采用預(yù)混合燃燒方式，除了因使用高含鉛量汽油而引起含鉛微粒排放，以及將潤滑油混入汽油中進(jìn)行潤滑的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)含鉛微粒排放，以及將潤滑油混入汽油中進(jìn)行潤滑的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)外，一般可以認(rèn)為汽油機(jī)很少產(chǎn)生微粒。而柴油機(jī)采用擴(kuò)散燃燒方外，一般可以認(rèn)為汽油機(jī)很少產(chǎn)生微粒。而柴油機(jī)采用擴(kuò)散燃燒方式，這就決定了柴油機(jī)產(chǎn)生碳煙和微粒是不可避免的。式，這就決定了柴油機(jī)產(chǎn)生碳煙和微粒是不可避免的。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理1）柴油機(jī)微粒的基本特征）柴油機(jī)微粒的基本特征微粒的構(gòu)成及主要成分微粒的構(gòu)成及主要成分柴

18、油機(jī)微粒主要由三部分構(gòu)成，即柴油機(jī)微粒主要由三部分構(gòu)成，即（干）碳煙、可溶性有機(jī)物和硫酸（干）碳煙、可溶性有機(jī)物和硫酸鹽。鹽。PM的粒徑和排放數(shù)量的粒徑和排放數(shù)量20世紀(jì)世紀(jì)80年代前的車用柴油機(jī)微年代前的車用柴油機(jī)微粒粒徑在粒粒徑在110m范圍內(nèi)，后來隨范圍內(nèi)，后來隨高壓噴射技術(shù)的采用和汽油混合過高壓噴射技術(shù)的采用和汽油混合過程的改善，粒徑已基本在程的改善，粒徑已基本在1m以下以下。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生成機(jī)理2）碳煙和微粒的生成機(jī)理）碳煙和微粒的生成機(jī)理9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.39.1.3有害排放物的生成機(jī)理有害排放物的生

19、成機(jī)理碳煙生成階段碳煙生成階段 ：烴類燃料在在高溫缺氧條件下裂解生烴類燃料在在高溫缺氧條件下裂解生成；成；3C2H4 C6H6 C6H6 PAH 炭黑炭黑C2H4 C2H2+H2 C2H2 2C+H2碳煙氧化階段：碳煙氧化階段：前期燃燒已經(jīng)生成的碳煙，如果在后前期燃燒已經(jīng)生成的碳煙，如果在后期遇到足夠的氧化分為和高溫，也會(huì)期遇到足夠的氧化分為和高溫，也會(huì)通過過氧化反應(yīng)而縮小甚至完全氧化通過過氧化反應(yīng)而縮小甚至完全氧化掉。掉。微粒形成階段微粒形成階段燃燒過程中生成的碳煙在膨脹和排氣燃燒過程中生成的碳煙在膨脹和排氣過程直至排入大氣后，隨周圍氣體溫過程直至排入大氣后，隨周圍氣體溫度的降低，未燃碳?xì)浠?/p>

20、合物、硫酸鹽度的降低，未燃碳?xì)浠衔?、硫酸鹽以及水分等在碳煙上吸附凝聚，形成以及水分等在碳煙上吸附凝聚，形成如圖的排氣微粒如圖的排氣微粒PM。9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.49.1.4有害排放物的生成的影響因素有害排放物的生成的影響因素1.過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)a的影響的影響1）對(duì)汽油機(jī)的影響）對(duì)汽油機(jī)的影響2）對(duì)柴油機(jī)的影響）對(duì)柴油機(jī)的影響9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.49.1.4有害排放物的生成的影響因素有害排放物的生成的影響因素2.運(yùn)轉(zhuǎn)工況的影響運(yùn)轉(zhuǎn)工況的影響發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其過量空氣系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其過量空氣系數(shù)a和燃燒溫度不同，和燃燒溫度不同，因而造

21、成有害排放物的生成量不同。因而造成有害排放物的生成量不同。3.發(fā)動(dòng)機(jī)類型的影響發(fā)動(dòng)機(jī)類型的影響1）汽油機(jī)與柴油機(jī)排放特性的對(duì)比（圖）汽油機(jī)與柴油機(jī)排放特性的對(duì)比（圖1）2）不同類型柴油機(jī)的排放特性對(duì)比（圖）不同類型柴油機(jī)的排放特性對(duì)比（圖2）9.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.49.1.4有害排放物的生成的影響因素有害排放物的生成的影響因素排放成分排放成分汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)CO0.5%2.5%0.2%HC0.020.050.01NOX0.0250.040.02碳煙/(g/m)0.0050.050.25圖圖19.1有害排放物的生成機(jī)理9.1.49.1.4有害排放物的生成的影響因素有害排放物的

22、生成的影響因素圖圖29.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.2.19.2.1排放法規(guī)分類排放法規(guī)分類1.怠速法與工況法怠速法與工況法怠速法：怠速法：測(cè)量汽車在怠速工況下排放污染物的一種方法，一般僅測(cè)測(cè)量汽車在怠速工況下排放污染物的一種方法，一般僅測(cè)CO和和HC，測(cè)量儀器采用便攜式排放分析儀。這種方法具有簡便易行、測(cè)，測(cè)量儀器采用便攜式排放分析儀。這種方法具有簡便易行、測(cè)試設(shè)備價(jià)廉以及試驗(yàn)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)量精度低，測(cè)量結(jié)果缺乏安試設(shè)備價(jià)廉以及試驗(yàn)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)量精度低，測(cè)量結(jié)果缺乏安全性和代表性。全性和代表性。工況法：工況法：將若干汽車常用工況和排放污染較重的工況組合成一個(gè)或若將若干汽車常用工況和排放

23、污染較重的工況組合成一個(gè)或若干個(gè)測(cè)試循環(huán)，試驗(yàn)時(shí)測(cè)取汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)測(cè)試循環(huán)中的比排放干個(gè)測(cè)試循環(huán)，試驗(yàn)時(shí)測(cè)取汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)測(cè)試循環(huán)中的比排放量。與怠速法相比，工況法可以全面地反映汽車排放水平，一般用于量。與怠速法相比，工況法可以全面地反映汽車排放水平，一般用于新車的型式認(rèn)證和一致性檢測(cè)。新車的型式認(rèn)證和一致性檢測(cè)。2.世界汽車排放體系世界汽車排放體系目前世界上的汽車排放法規(guī)主要有三個(gè)體系，即美國、歐洲和日本排目前世界上的汽車排放法規(guī)主要有三個(gè)體系，即美國、歐洲和日本排放體系。中國和其他大多數(shù)國家是參照歐洲排放法規(guī)制定并實(shí)施的或放體系。中國和其他大多數(shù)國家是參照歐洲排放法規(guī)制定并實(shí)施的或

24、的排放法規(guī)。的排放法規(guī)。9.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.2.19.2.1排放法規(guī)分類排放法規(guī)分類9.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.2.29.2.2輕型車排放法規(guī)輕型車排放法規(guī)1.美國美國世界上最早的工況法排放法規(guī)于世界上最早的工況法排放法規(guī)于1966年誕生在美國加利福尼亞州，用年誕生在美國加利福尼亞州，用7個(gè)循環(huán)組成一個(gè)測(cè)試循環(huán)，稱為加州標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試循環(huán)，并與個(gè)循環(huán)組成一個(gè)測(cè)試循環(huán)，稱為加州標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試循環(huán)，并與1968年被年被美國聯(lián)邦政府采納作為聯(lián)邦排放法規(guī)。美國聯(lián)邦排放法規(guī)定義了不同美國聯(lián)邦政府采納作為聯(lián)邦排放法規(guī)。美國聯(lián)邦排放法規(guī)定義了不同階段的輕型車標(biāo)準(zhǔn)：第一階段（階段的輕型車標(biāo)準(zhǔn)：第一階段（Tier）

25、標(biāo)準(zhǔn)從）標(biāo)準(zhǔn)從1994年到年到1997年逐步實(shí)年逐步實(shí)施；第二階段（施；第二階段（Tier 2）標(biāo)準(zhǔn)從）標(biāo)準(zhǔn)從2004年到年到2009年逐步實(shí)施年逐步實(shí)施。2.歐盟歐盟歐盟由歐洲歐盟由歐洲27個(gè)成員國組成，個(gè)成員國組成，制定統(tǒng)一的汽車排放法規(guī)，制定統(tǒng)一的汽車排放法規(guī)，由各成員國參照?qǐng)?zhí)行。由各成員國參照?qǐng)?zhí)行。歐洲輕型車排放測(cè)試循環(huán)如歐洲輕型車排放測(cè)試循環(huán)如圖，它由若干等加速、等減圖，它由若干等加速、等減速、等速和怠速工況組成。速、等速和怠速工況組成。9.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.2.29.2.2輕型車排放法規(guī)輕型車排放法規(guī)3.日本日本日本從日本從1966年開始對(duì)汽車排放進(jìn)行控制，規(guī)定汽車尾氣中的年

26、開始對(duì)汽車排放進(jìn)行控制，規(guī)定汽車尾氣中的CO濃度在濃度在3%以下，這是世界上第一個(gè)國家級(jí)排放法規(guī)。日本輕型車排放法規(guī)采以下，這是世界上第一個(gè)國家級(jí)排放法規(guī)。日本輕型車排放法規(guī)采用用10-15工況測(cè)試，工況測(cè)試，10-15工況循環(huán)類似工況循環(huán)類似NEDC循環(huán)，循環(huán)里程循環(huán)，循環(huán)里程4.16km，平均車速平均車速22.7km/h，持續(xù)時(shí)間，持續(xù)時(shí)間660秒。秒。4.中國中國我國于我國于1984年年4月月1日考試實(shí)施汽車排放法規(guī)，最初的日考試實(shí)施汽車排放法規(guī)，最初的GB 38423844-83分別為汽車怠速污染物、柴油車自由加速煙度、汽車柴油機(jī)全負(fù)荷煙度分別為汽車怠速污染物、柴油車自由加速煙度、汽車

27、柴油機(jī)全負(fù)荷煙度排放標(biāo)準(zhǔn)，僅規(guī)定了單一工況下的排放限制，也未控制排放標(biāo)準(zhǔn)，僅規(guī)定了單一工況下的排放限制，也未控制NOX排放。排放。9.2排放法規(guī)及測(cè)試方法9.2.39.2.3重型車排放法規(guī)重型車排放法規(guī)1.美國美國2000年年12月月21日，美國日，美國EPA頒布了頒布了2007年及以后的重型柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，排放限值年及以后的重型柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，排放限值進(jìn)一步加嚴(yán)，進(jìn)一步加嚴(yán)，PM為為0.01g/bhp-hr，NOX為為0.2g/bhp-hr，非甲烷碳?xì)洌羌淄樘細(xì)銷MHC排放為排放為0.14g/bhp-hr。2.歐盟歐盟從歐從歐到歐到歐標(biāo)準(zhǔn)，重型柴油機(jī)排放測(cè)試采用由標(biāo)準(zhǔn)，重型柴油機(jī)排放測(cè)試采用由13個(gè)工況組成的穩(wěn)態(tài)測(cè)試循環(huán)個(gè)工況組成的穩(wěn)態(tài)測(cè)試循環(huán)（ECE R-49）。從歐）。從歐排放標(biāo)準(zhǔn)開始，這種排放標(biāo)準(zhǔn)開始，這種13工況的測(cè)試循環(huán)倍歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)工況的測(cè)試循環(huán)倍歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán)（ESC）取代，并增加了負(fù)荷響應(yīng)（）取代，并增加了負(fù)荷響應(yīng)（ELR）循環(huán)，而對(duì)帶先進(jìn)后處理裝置的柴油機(jī)）循環(huán)，而對(duì)帶先進(jìn)后處理裝置的柴油機(jī)還要增加瞬態(tài)循環(huán)（還要增加瞬態(tài)循環(huán)（ETC）。對(duì)歐）。對(duì)歐及其以后的排放標(biāo)準(zhǔn)，