汽车排放与控制复习题非公版答案
配套用书：汽车排放及控制技术(第二版) 龚金科 主编
ISBN 978-7-114-09527-6
1. 简述催化反应的机理。
催化反应一般都是多阶段或多步骤的，从反应到产物都经过多种中间物，催化剂参与中间物的形成，但最终不进入产物。
  书P92
2．烯烃含量对发动机排放有何影响？
烯烃具有较高的辛烷值，蛋热稳定性差，易于在发动机进气系统里形成胶状沉淀物。烯烃蒸发到大气中是一种化学活性物质，生成臭氧活性MIR值比烷烃高，容易在光化学反应中生成臭氧，还会产生有毒的二烯烃。
书P135
3.汽油机机内净化措施有哪些？
大力推广汽油喷射电控系统
改善点火系统
积极开发分层充气及均质稀燃的新型燃烧系统
选用结构紧凑和面容比较小的燃烧室，缩短燃烧室狭缝的长度，适当提高燃烧室壁温，以削弱狭缝和壁面对火焰传播的阻挡与淬熄作用，可以降低HC和CO的排放量
采用废气再循环技术(EGR)
采用增压技术
采用可变气门正时技术(VVT)
4.什么是光化学烟雾？光化学烟雾的有害物主要有哪些？
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
浅蓝烟雾。
它包含有臭氧(O3)、醛类、硝酸酯类(PAN)等多种复杂化合物。
书P5
5.简述HC、NOX、CO、NMHC的测量方法。
CO和CO2用 不分光红外线气体分析仪测量(Non DispersiveInfra RedAnalyzer,NDIR)，其根据不同气体对红外线的选择性吸收的原理提取的。
NOx用化学发光分析仪(Chemical LUminesecenceDetector,CLD)来测量。
HC用氢火焰离子型分析仪(Flame Ionization Detector,FID)来测量。
当需要从碳氢化合物中分离出非甲烷碳氢(NMHC)时，一般用气相谱仪(Gas Chromatography，GC)测量甲烷。
书P170
6.三效催化器在理论空燃比附近转换效率最高的原因是什么？
根据过量空气系数对三元催化转化器转化效率η的影响图，三元催化剂的理想工作的过量空气系数φa“窗口”很窄，在这个窗口工作，CO、HC、NOx的计划效率均可在80%以上。当空气过量是，NO净化效率下降，当燃油过量是，CO 和HC净化效率下降，不过一旦所有可用的O2和NO已经消耗完，CO 和HC 还可以分别通过与排气中的水蒸气发生水煤气反应和水蒸气重整反应加以消除。甲醇汽车
书P98
7.简述汽油机HC的生成机理。
有完全未燃烧的燃料，但更多的是燃料的不完全燃烧产物，还有小部分由润滑油不完全燃烧而生成。
HC的生成主要由火焰在壁面淬冷、狭隙效应、润滑油膜的吸附和解吸、燃烧室内沉积物的影响、体积淬熄及碳氢化合物的后期氧化所致。
书P11
8.简述有利于柴油机排放的理想喷油规律。
初期缓慢，中期急速，后期快断。
书P77
9.甲醇与汽油机相比其排放有何特点？甲醇汽车应用中存在的主要问题是什么？
甲醇燃料的排放的CO、HC、NOx都比汽油低。
甲醇的热值先比汽油低很多，燃料经济性低。甲醇有毒，会刺激眼结膜，也会通过呼吸道，消化道和皮肤进入人体，刺激神经，造成头晕、乏力、气短等症状。醇类的腐蚀性大。醇混合燃料容易发生分层。
书P143
10.植物油与柴油机比有何特点？植物油在柴油机上难以应用原因是什么？
植物油热值略低，但因密度大，体积热值较接近；植物油馏分比才有重得多，黏度和表面张
力比柴油大，雾化困难；自然点高而十六烷值低，着火性差，着火延迟期长；残炭高，燃烧室易生成沉积物。
使用纯植物油冷启动困难，而且容易出现过滤器堵塞、燃烧室积碳、活塞环粘结、润滑油稀释等问题。
书P145
11.柴油机汽车欧洲Ⅳ号标准各种污染物排放限值是多少？要达到这个标准需要采取的净化方案有哪些？
SCR选择催化还原技术，EGR废气再循环技术，
书P150
12.HC生成与排放主要有以下三种途径是哪些？
(1)在汽缸内的燃烧过程中产生并随废气排出，此部分HC主要是燃烧过程中未燃烧或燃烧不完全的碳氢燃料。
(2)从燃烧室通过活塞组与汽缸之间的间隙漏入曲轴箱的窜气中含有大量未燃燃料，如果排入大气中也构成HC排放物。
(3)从汽油机的燃油系统蒸发的燃油蒸气。
书P11
13.简述柴油车达到欧IV和欧V排放标准的排放污染净化方案。
书P149
15.催化器劣化原因是什么？
热失活，化学中毒，机械损伤以及催化剂结焦。
书P96
16.曲轴箱排放物有哪些？减少曲轴箱排放物的措施有哪些？
主要包括1.从活塞和气缸之间的间隙窜入曲轴箱的汽油和已燃气体；
        2.曲轴箱内的润滑油蒸汽
搭载曲轴箱强制通风装置。
书P177
17.试对柴油机EGR与汽油机EGR进行比较。
柴油机通过EGR降低NOx排放量的基本原理和汽油机大致相同。
柴油机EGR和汽油机EGR的主要差别有：
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，油漆在涡轮增压柴油机中，大、中负荷工况范围压缩机出口的增压压力往往大于涡轮机出口的排气压力，EGR难以自动实现，使EGR的应用工况范围及EGR的循环流量均受到限制。
书P85P83P53
18.为什么要对微粒捕捉器进行再生处理？通常用何种方法进行？
在过滤过程中，微粒会积存在过滤器内，导致柴油机排气背压增加，柴油机工作开始明显恶化，导致动力性、经济性等性能降低，因此必须及时除去集成的微粒，才能是微粒捕集器继续正常工作。
主动再生系统：
喷油助燃再生系统、电加热再生系统、微波加热再生系统、红外加热再生系统以及反吹再生
系统
被动再生系统：
大负荷再生、排气节流再生、催化再生以及燃油添加剂再生
书P116P117P120
19.汽油机汽车欧洲Ⅲ号标准各种污染物排放限值是多少？要达到这个标准需要采取的净化方案有哪些（二气门非增压）？
满足欧Ⅲ排放标准的排放污染净化方案：二气门、非增压汽油发动机可采用闭环电控燃油喷射系统加紧凑耦合型三效催化转化器或前置双催化转化器或三效催化转化器辅以强制加热。对于多气门、增压汽油发动机则可采用闭环电控燃油喷射系统加低起燃温度的三效催化转化器或紧凑耦合型三效催化转化器。此外，也可采用缸内直喷稀薄燃烧汽油机—GDI发动机。 
满足欧Ⅳ排放标准的排放污染净化方案：一般应是在多气门增压汽油发动机的基础上采用综合控制的发动机管理系统加紧凑耦合型三效催化转化器或前置双催化转化器或三效催化转化器辅以强制加热，为进一步降低NOx，可同时采用废气再循环。
20.为什么要限制汽油中的硫的含量？
硫可降低三效催化转化器的效率，对氧传感器也有不利影响，因为使车用汽油机排放增加。高硫汽油会引起车在诊断系统的混乱和误报。
书P136
21.简述汽油品质对汽油机排放的影响。
汽油的辛烷值高，则抗爆能力强，辛烷值低可能引起较强的爆震，并增加NOX排放量，特别在较稀混合气的情况下更加显著。
较低的辛烷值限制了发动机的压缩比，导致燃油消耗率上升，中的污染物排放量也随之上升。
在许多情况下烯烃和汽油提高辛烷值的理想成分，但是由于烯烃的热稳定性不好，导致它易形成胶质，并沉积在进气系统中，影响燃烧效果，增加排放。活泼烯烃是光化学烟雾的前体物，蒸发排放到大气中会产生光化学反应产生臭氧还会生成有毒的二烯烃，进而引起光化学烟雾。
硫可降低三效催化转化器的效率，对氧传感器也有不利影响，因为使车用汽油机排放增加。高硫汽油会引起车在诊断系统的混乱和误报。
书P134P135P136
22.汽油机在起动阶段出现较大的初始排放量的主要原因。
在常温启动时汽油机的专属、进气系统和汽缸温度较低，空气流动速度也低，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，燃油壁流现象严重，各缸混合气分配不均匀。在低温下，汽油的饱和蒸汽压力下降，难以形成在着火界限可燃的混合气。为了顺利起动，须向汽油机提供很浓的混合气，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HC的排放浓度增加。
书P32
23.试述柴油机电控高压共轨系统的组成及其基本特点。
主要由电控单元(ECU)、高压油泵、共轨管和高压油管、电控喷油器以及各种传感器和执行器等组成。
基本特点:
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追加喷射压力，从而优化柴油机综合性能。
可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力(120~200Mpa)，可将NOX和微粒排放同时控制在较小的数值范围内。
柔性控制喷油速率，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOX排放，又能保证优良的动力性和经济性。
由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压力为0的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀性得到改善，从而减轻柴油机的粗暴并降低排放。
书P81P82P83
24.汽油机实现稀燃的具体技术措施有哪些?
具体措施一般包括下列几个方面：
应用可变涡流控制系统，在部分负荷工况下，产生较强的涡流，得到高的输出转矩；在全负荷是，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。
采用结构紧凑的燃烧室，提高燃烧速率，减小热损失，并采用尽可能高的压缩比
采用电控顺序喷射系统，扩展稀燃失火极限。
应用高精度空燃比控制系统，把NOX排放降到足够低的水平。
应用分层燃烧技术，在火花塞周围形成较浓混合气，使着火稳定。
采用废气再循环，是排气中的NOX进一步降低。
书P49
25.各种汽车污染物对人体分别有什么危害？
一氧化碳(CO)无无臭，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蛋白
(Hb)的亲和力比O2和Hb的亲和力打200~300倍，因而CO能很快和Hb结合形成碳血红蛋白(CO-Hb)，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，严重是会使心血管工作困难，直至死亡。
苯是无类似汽油味的气体，可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、黏膜出血等症状，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、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，如苯并芘和硝基烯都是强致癌物。