發(fā)動機尾氣后處理技術(shù)

發(fā)動機尾氣后處理技術(shù)第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日汽車尾氣產(chǎn)生的機理及危害一、汽油機汽油機尾氣主要有害物是：CO、HC、NOx。1、CO（1）產(chǎn)生的機理：燃料燃燒不完全（不充分）的產(chǎn)物。燃料與氧氣反應(yīng)時，由于氧氣不足（混合氣濃）或時間不足（轉(zhuǎn)速高），使燃料不能充分燃燒。第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（2）危害一氧化碳是一種無色帶刺激性的有毒氣體，

與人體血液中的血紅蛋白的親和力較氧氣強200~300倍。血紅蛋白是人體血液循環(huán)中供氧的載體，人們吸入一氧化碳后，血紅蛋白就會先于氧氣與一氧化碳相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白（CO—Hb），從而造成血液的輸氧量減少。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合后需要12~14h才能分離，

如果人們連續(xù)處于含有一氧化碳的空氣中時間越長，血液中積累的碳氧血紅蛋白（CO—Hb）越多，第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日造成低氧血癥，導(dǎo)致人體組織缺氧，

輕者出現(xiàn)頭疼、昏眩、反應(yīng)遲鈍等，

嚴重的會造成死亡。2、HC化合物（1）產(chǎn)生的機理：燃料不完全燃燒的產(chǎn)物。燃料與氧氣反應(yīng)時，由于氧氣不足（混合氣濃）或時間不足（轉(zhuǎn)速高），使燃料不能全部與氧氣接觸燃燒，一部分燃料沒參與燃燒。（2）危害碳氫化合物會導(dǎo)致人的骨髓功能減弱，使第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日紅、白血球細胞數(shù)量減少或在周圍血液中產(chǎn)生血小板減少癥。其醛類物質(zhì)對眼、呼吸器官、皮膚等產(chǎn)生強烈的刺激性，

造成心、肺等機能下降。尤為突出的是碳氮化物和氮氧化合物在強烈的陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成一種毒性較大的淺藍色光化學(xué)煙霧，

其危害令人觸目驚心。如美國洛衫磯發(fā)生的光化學(xué)煙霧，使大批居民出現(xiàn)眼睛紅腫、喉痛、胸悶和呼吸困難等癥狀。3、NOx化合物第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（1）產(chǎn)生的機理：高溫（1800℃）、富氧（稀混合氣）條件下，氮氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成氮氧化合物?？諝獾闹饕煞志褪堑獨猓?8%）和氧氣（21%）。通常情況下，氮氣與氧氣不易反應(yīng)。但是，當燃料不足或高溫時，氮氣和氧氣就會發(fā)生反應(yīng)，生成NOx。（2）危害：氮氧化物之中有一種毒性很強的紅棕色氣體二氧化氮，

中毒的癥狀是發(fā)生水腫。第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日一氧化氮排入大氣后會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?。高濃度的一氧化氮能引起中樞神?jīng)的癱瘓及痙攣。二氧化氮引起閉塞纖維性支氣管炎等。空氣中的氮氧化物在陽光充足的午前2小時和午后2小時容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的臭氧和PAN等對人體產(chǎn)生的危害更大。二、柴油機柴油機尾氣主要有害物是：微粒（PM）和NOx。1、微粒（PM）第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（1）產(chǎn)生的機理：未燃燒充分的柴油在高溫、高壓下裂變，生成類似石墨形式的含碳物質(zhì)并凝聚和吸附了相當?shù)母叻肿恿坑袡C物顆粒物。（2）危害：

微粒90%以上是致癌物質(zhì)，并會導(dǎo)致如肺氣腫等慢性肺病。柴油機的排煙顆粒的90%以上小于1μm。實驗表明，

影響人體主要是10μm以下的顆粒物，顆粒越小，停滯于人體肺部、支氣管的比例越大。而顆粒越小，

懸浮于空氣中的時間越長，最長的第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日甚至可達一周至一個月左右。這就增加了碳煙與人體接觸的機會，也增加了顆粒物在大氣中受陽光和其他物質(zhì)作用產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的機率。碳煙顆粒對光線還有散射作用，且吸光性強，消光率是其他懸浮微粒的3~4倍，會嚴重影響照明和人們的視野，

給城市交通帶來很大的隱患。另外，碳煙顆粒沉積在物質(zhì)表面會加快金屬的腐蝕、油漆的退化、建筑物的損壞等。同時，

碳煙顆粒與二氧化硫污染的空氣危害比單純二氧化硫污染的空氣造成的危害更大。第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2、NOx化合物柴油機是稀薄燃燒，廢氣當中有大量的氮氣和氧氣，因此氮氣與氧氣生成氮氧化合物的機率比汽油機和天然氣發(fā)動機高許多倍。天然氣發(fā)動機尾氣主要有害物與汽油機相同（CO、HC、NOx），但是數(shù)量比汽油機少很多。所以說天然氣是清潔燃料。第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日汽車排放法規(guī)一、歐洲排放標準1、歐Ⅰ排放標準歐Ⅰ排放標準強化了有害排放物的限值，將M1（1）類和N1（2）類汽車的限值加以區(qū)別，規(guī)定了氣體燃料汽車排放物的測量方法，新的生產(chǎn)一致性檢查方法，并且第一次將液體燃料汽車分成三組，即A組（使用含鉛汽油）、B組（使用無鉛汽油）和C組（使用柴油）。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日在這一規(guī)定中，還對未裝催化轉(zhuǎn)化器使用含鉛汽油的汽車和使用無鉛汽油的汽車以及柴油車有害排放物的種類和限值作出具體規(guī)定，同時還確認N1類汽車的（HC+NOX）質(zhì)量分數(shù)排放量比M1類汽車多1.25倍。注：M1類車輛指除駕駛員座位外，乘客座位不超過八個的載客車輛。N1類車輛指廠定最大總質(zhì)量超過3.5t的載貨車輛。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日EuroⅠ標準排放限值

汽車類型排放量（g/km）M類車中乘客（包括司機）不超過6人且總重不超過2500kgCOHC+NOXPM型式認證產(chǎn)品一致性型式認證產(chǎn)品一致性型式認證產(chǎn)品一致性2.723.160.971.130.140.18

N1類和非上述M類車輛Rm≤1250kg2.725.176.903.166.008.00Rm≤1700kg0.971.401.701.131.602.00Rm<1700kg0.140.190.250.180.220.29第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2、歐Ⅱ排放標準：在ECE93(EuroⅠ)之后，ECE于1996年對其再次進行修訂制定了ECE96(EuroⅡ)法規(guī)。該法規(guī)對使用無鉛汽油和柴油的汽車的排放限值作出了更為嚴格的要求對生產(chǎn)一致性采用了新的檢查方法；明確了火花點火發(fā)動機和使用液化石油氣的汽車排放的測定方式；在該標準中還增加了試驗速度段；規(guī)定了強制耐久性試驗（8萬km）及汽車在轉(zhuǎn)轂試驗后在密閉室中放置24h測定燃油蒸氣泄漏量（限值為每歐洲運轉(zhuǎn)循環(huán)2g）；保留了怠速時對CO排放量的限制。第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日EuroⅡ排放限值汽車類型排放量（g/km）M類車中乘客（包括司機）不超過6人且總重不超過2500kgCOHC+NOXPM

汽油車2.20.5---柴油車

1.00.70.08直噴式柴油車1.00.9

0.10第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3、ECE2000(EuroⅢ)及ECE2005(EuroⅣ)排放法規(guī)無鉛汽油車ECE2000(EuroⅢ)及ECE2005(EuroⅣ)法規(guī)排放限值（g/km）法規(guī)COHCNOXEuroⅢ2.30.20.15EuroⅣ1.00.10.08第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日EuroⅢ的主要變化是取消了汽車發(fā)動機尾氣取樣開始前45秒鐘的加熱階段，在催化轉(zhuǎn)化器還處于冷的階段就測定CO和HC的排放量。EuroⅢ和EuroⅣ都規(guī)定了燃油蒸氣的測量方法和限值，同時規(guī)定在汽車上要安裝排氣凈化系統(tǒng)的隨車故障診斷裝置，并對在用車凈化系統(tǒng)的可靠性檢測及燃油品質(zhì)提出了更高的要求。二、我國汽車排放法規(guī)的發(fā)展和GB14761-1993系列標準第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1、我國汽車排放法規(guī)的發(fā)展我國汽車排放法規(guī)的建立與實施起步較晚，隨著汽車尾氣對大氣污染的日益嚴重，自1994年5月，我國才開始實施汽車排放限值法規(guī)。在制定排放法規(guī)方面，廣泛借鑒ECE法規(guī)，相繼出臺了國家標準和一些城市的地方標準，在排放限值指標上逐漸向國際新標準靠近。GB14761-1993系列標準該標準于1993年制定，1994年5月強制實施，第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日考慮到我國含鉛汽油使用比較普遍的國情，該標準對排放限值的要求比較寬松，僅接近于ECE83的水平。該標準按照汽車基準質(zhì)量來區(qū)分不同汽車的排放限值，規(guī)定了被測試車輛在底盤測功機上的運轉(zhuǎn)循環(huán)，型式認證試驗和產(chǎn)品一致性檢查試驗的次數(shù)和標準值。該標準的制定和實施，在對我國汽車工業(yè)的發(fā)展和控制汽車排放對大氣的污染等方面起到了很大的促進作用。2、我國現(xiàn)行汽車排放法規(guī)——GB14761-1999和地方標準第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（1）GB14761-1993

該標準是對GB14761-1993系列標準和其他相關(guān)部頒標準的修訂和替代，于2000年1月1日起實施，在排放控制上達到了歐洲90年代初期的水平，接近ECE93（EuroⅠ）法規(guī)。對使用無鉛汽油和柴油的汽車提出了新的認證指標。尤其是對使用優(yōu)質(zhì)無鉛汽油的B類汽車，乘員少于是6人，且車輛最大總質(zhì)量不超過2.5t的客車排放值等效采用ECE93（EuroⅠ）標準限值。第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（2）地方標準我國率先實施ECE93（EuroⅠ）排放限值的城市是北京。北京市在1998年率先制定了北京市地方標準DB11/105-1998，并于1999年1月1日正式實施。第Ⅰ階段自1999年1月1日起實施ECE93（EuroⅠ）排放限值，第Ⅱ階段自2004年1月1日起實施ECE96(EuroⅡ)排放限值。此外，上海市也于1999年7月1日起執(zhí)行DB/29-1999，該標準要求比北京市的地方標準更為嚴格，在生產(chǎn)一致性檢查和耐久性試驗指標上有了更為明確、更嚴格的要求。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日我國目前執(zhí)行的排放法規(guī)車用汽油機怠速污染物排放法規(guī)車用柴油機排氣煙度和可見排氣污染物排放法規(guī)，包括全負荷煙度排放法規(guī)，自由加速度煙度排放法規(guī)，排氣可見污染物排放法規(guī)輕型車用內(nèi)燃機污染物排放法規(guī)重型車用內(nèi)燃機污染物排放法規(guī)第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日重型車用內(nèi)燃機污染物排放法規(guī)ＧＢ１７６９１－１９９９《壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣污染物限值及測試方法》ＧＢ１７６９１－2001《車用壓燃式發(fā)動機排氣污染物限值及測量方法》第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日最新頒布了ＧＢ１７６９１－200５《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法（中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段）ＧＢ３８４７－２005《車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法》ＧＢ1835.2－２001輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國Ⅲ、Ⅳ階段）第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日適用車型：M1類乘員不多于6人且總重不大于2.5噸的乘用車；

M1,M2及N1類，總車重不超過3.5噸的輕型車2000新認證車型在生產(chǎn)車型+OBD(其他輕型車)+OBD(M1類汽油車）國1國2國3國4國1國2國3國4+OBD(其他輕型車)+OBD

(M1類汽油車）2013201220112010200920082007200620052004200320022001中國機動車排放法規(guī)的實施–全國范圍第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日20052006200720082009國3+OBD國4+OBD汽油車(2005.12.30后列入排放目錄的車型)汽油車

(2005.12.30前列入排放目錄的車型)

不帶OBD帶OBD國3?國4(柴油車)?新上牌車輛中國機動車排放法規(guī)的實施–北京適用車型：M1類乘員不多于6人且總重不大于2.5噸的乘用車；M1,M2及N1類，總車重不超過3.5噸的輕型車第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日深圳國1國