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环保常识

机动车环保100问

1.汽车是在什么时间诞生的?诞生于哪个国家? 3
2.世界上有多少汽车?主要分布情况如何? 3
3.世界每年汽车的生产量和增长率是多少? 4
4.城市中的主要空气污染物有哪些? 4
5.城市主要空气污染物的来源有哪些? 5
6.空气污染综合指数是什么? 6
7.什么是光化学烟雾? 6
8.汽车对大气环境的污染主要表现在哪些方面? 7
9.世界上由于汽车造成的污染事件最早发生在何时、何地? 7
10.世界上有哪些国家发生过由于汽车排放造成的污染事件? 8
11.世界上第一个有关汽车排放的控制法规是在何时、何地颁布的? 9
12.我国目前机动车保有量有多少? 9
13.我国目前汽车污染严重吗? 10
14,什么是汽车污染分担率? 10
15.如何计算汽车污染分担率? 11
16.什么是点燃式发动机和压燃式发动机? 12
17.汽油车与柴油车排放的污染物有哪些区别? 12
18,汽车排放的污染物对人体健康有什么影响? 13
19,如何控制汽油车的污染物排放? 14
20.什么是机械式点火系统?什么是电子点火系统? 15
21.什么是机内净化技术和机外净化技术? 16
22.什么是电喷发动机? 16
23.什么是开环控制和闭环控制? 17
24.什么是三效催化转化器?它的作用是什么? 17
25.什么是氧化型催化转化器?它的作用是什么? 18
26.如何判断催化转化器是否正常工作? 18
27.如何保证催化转化器长期有效地使用? 19
28.什么是闭式曲轴箱强制通风系统(PCV)? 20
29.为什么要控制曲轴箱污染物排放? 21
30.什么是废气再循环装置? 21
31.为什么要采用废气再循环装置? 22
32.什么是燃油蒸发炭罐? 22
33.为什么要安装燃油蒸发炭罐? 22
34.柴油车与汽油车相比有什么优缺点? 23
35.柴油车排放有什么特点? 23
36,柴油车冒黑烟是什么原因造成的?该怎样解决? 24
37.如何控制柴油车氮氧化物的排放? 25
38.什么是可吸入颗粒物PM10、PM2.5? 26
39,如何控制柴油车颗粒物排放? 26
40,我国已成为摩托车生产大国了吗? 26
41,目前我国的摩托车产量是多少?摩托车保有量有多少? 27
42.我国目前的摩托车生产水平如 28
43.摩托车排放有什么特点? 29
44.汽车、摩托车冒出的蓝色烟雾是什么?对人有害吗? 30
45.二冲程摩托车冒黑烟该怎么解决? 30
46,如何控制摩托车污染物的排放? 31
47.铅在汽油中起什么作用? 33
48.为什么要使用无铅汽油? 33
49.铅对人有什么危害? 34
50.世界上最早使用无铅汽油的国家有哪些? 34
51.使用无铅汽油后会对汽车的使用性能有影响吗? 35
52.为什么要在汽油中添加清净剂? 35
53.汽油的油品组分和质量对汽车的污染物排放会有什么影响? 36
54.柴油的油品质量会对其污染物排放有影响吗? 38
55.什么叫清洁代用燃料? 40
57,液化石油气车辆的优点有哪些? 40
58.天然气汽车有什么优点? 41
59.我国是否有充足的液化石油气气源和天然气气源? 42
60.醇类燃料车辆有什么特点? 43
61.什么是零排放汽车? 45
62.什么是电动汽车?电动汽车有什么优点? 46
64.什么是燃料电池汽车?它有什么优点? 46
65.未来的清洁汽车发展趋势是什么? 47
66.如何进行化油器车辆的保养,降低车辆的尾气排放? 48
67.经维修、保养、调整,使汽车尾气达标排放,会对其使用性能有什么影响? 48
68.汽车怠速一氧化碳排放超标怎么办? 49
69,汽车怠速碳氢化合物排放超标怎么办? 49
70.为什么空气滤清器的干净与否会影响尾气排放? 50
71,点火系统零部件会影响尾气排放吗? 50
72.点火提前角也会影响尾气排放吗?应如何调整呢? 51
73.为什么说化油器是影响尾气排放的重要零部件? 51
74.为减少污染物排放,柴油车进行维修保养时应注意些什么? 52
75.世界上哪些国家对汽车污染物排放要求严格? 52
76.为什么要经常对车辆进行尾气检查? 53
77.什么是双怠速排放标准? 53
78.双怠速排放标准有什么优点? 54
79.什么是简易工况排放标准,为什么要使用简易工况法? 54
80.什么是欧洲I号标准和Ⅱ号标准? 55
81.世界上主要机动车排放法规体系有哪些? 56
82.汽车的行驶速度对尾气排放有什么影响? 57
83.汽车的行驶工况对尾气排放有什么影响? 58
84.我国《机动车排放污染防治技术政策》主要有哪些规定? 59
85.我国也建立了检查/维护制度吗? 60
86.目前我国有哪些机动车排放标准? 62
87.对汽油车、柴油车、摩托车都分别控制哪些污染物排放量? 63
88.如何检查汽车的污染物排放量? 64
89.什么是收集法和密闭室法? 66
90.什么是工况法? 66
91.什么是十五工况、EUDC工况、九工况和十三工况? 68
92.什么是自由加速烟度法? 70
93.测量柴油车自由加速烟度用什么仪器? 71
94,汽车为什么要报废? 71
95.汽车报废的标准是什么? 72
96.为什么不同用途的汽车报废的年限有不同的规定? 73
97.汽车与全球气候变暖有关系吗? 73
98.汽车空调制冷剂的主要成分是什么? 74
99.汽车空调的制冷剂对环境有危害吗? 74
100.为什么要将汽车空调的制冷剂改为无氟制冷剂? 75


1.汽车是在什么时间诞生的?诞生于哪个国家?
世界上最初可载入的自备动力的车辆就是蒸汽汽车了。最早的一辆是法国人尼古拉斯?古诺在1769年制造的,这是第一辆完全依靠自身动力行驶的蒸汽机汽车,车身为框架 式,用木头做成。这辆用来拉炮的蒸汽三轮汽车,由一个硕大的铜制锅炉为动力装置,放置在前轮的前方,蒸汽靠燃用木柴来产生,然后进入两个汽缸,使两个活塞交替运动,由于没有曲轴,故活塞的作用力通过车爪传给前轮。因为锅炉、汽缸等机件的重量都加在前轮上,使得方向操纵十分困难。这辆汽车试车时速仅3.6千米/小时,只行驶了1千米左右就发生锅炉爆炸,汽车失去了控制,还撞坏了路边房屋的墙壁,车子本身亦受到严重损坏。尽管如此,这毕竟使汽车朝实用化方向迈出了第一步,开创了轮式车辆用自备动力装置进行驱动的新纪元。第二年,亦即1770年,这辆车过修整作为世界上第一辆汽车,至今珍藏在巴黎的国家技术及机械品博物馆内。
    1886年德国人卡尔?本茨制造出由四冲程汽油机驱动的三轮车;之后德国人戈特利布?戴姆勒改制为功率0.8千瓦的汽油内燃机四轮汽车,被称为第一辆实用汽车,为日后的汽车产业蓬勃发展作出了重要贡献。

2.世界上有多少汽车?主要分布情况如何?
  目前世界上汽车的保有量约为5.5亿辆左右,预计到2005年将达到5.93亿辆,2020年至2030年前后将突破10亿辆大关(其中包括大客车、商用车、越野车、摩托车和农用运输车)。估计在未来10年里将达到每10人拥有一辆汽车的水平。
   美国是汽车的天堂,汽车保有量占全球机动车保有量的1/4以上,1997年人口为2.8亿,汽车保有量达到1.6亿辆,其中载货汽车为7200万辆(含680万辆轻型货车),人车比例不足2:1。加拿大的人口为3060万,汽车保有量大约为1400万辆(含250万辆轻型货车)。
   在欧洲,西欧人口约4.5亿,人车比例约为100:38,汽车保有量大约为1.72亿辆。东欧、中欧人口4.15亿,人车比例约为100:13,汽车保有量大约为5500万辆。
    在拉丁美洲,人口超过3.65亿,人车比例约为10:1, 汽车保有量大约为3760万辆。
    在亚洲,日本人口1.262亿,人车比例约为100:38,汽车保有量大约为4800万辆。澳大利亚人口1900万,人车比例约为100:46,汽车保有量大约为880万辆。我国1997年统计表明,汽车拥有量为1446万辆,摩托车2022万辆,人车比例约为100:2。

3.世界每年汽车的生产量和增长率是多少?
1999年全世界汽车生产总量约为5900万辆,年增长率在3%左右。按汽车生产量排序的前10个主要生产国分别为:美国、日本、德国、法国、加拿大、韩国、西班牙、英国、巴西、意大利。我国汽车生产总量排在第11位,但轿车生产量只能排到第18位。
世界上汽车生产的集中度很高,60%左右的汽车出自14个年产量在100万辆以上的企业。它们是:美国通用汽车企业、美国福特汽车企业、日本丰田汽车企业、美国克莱斯勒企业、日本日产汽车企业、德国大众企业、法国雷诺企业、日本本田企业、意大利菲亚特企业、日本三菱企业、法国标致企业、日本马自达企业、韩国现代企业和日本铃木汽车企业。

4.城市中的主要空气污染物有哪些?
城市空气污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、臭氧(O3)、碳氢化合物(HC)、硫氧化物和颗粒物(PM)等。
    一氧化碳是一种无色、无味、无臭的易燃有毒气体,是含碳燃料不完全燃烧的产物,在高海拔城市或冰冷的环境中,一氧化碳污染问题比较突出。氮氧化物主要是指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)两种,它们大部分来源于矿物燃料的高温燃烧过程。一氧化氮相对无害,但它迅速被空气中的臭氧氧化,转化为二氧化氮。燃烧含氮燃料(如煤)和含氮化学制品也可以直接释放二氧化氮。一般来说机动车排放是城市氮氧化物主要来源之一。
    臭氧是光化学烟雾的代表性污染物,主要由空气中的氮氧化物和碳氢化合物在强烈阳光照射下,经过一系列复杂的大气化学反应而形成和富集。虽然在高空平流层的臭氧对地球生物具有重要的防辐射保护作用,但城市低空的臭氧却是一种非常有害的污染物。
自然界中的碳氢化合物主要由生物的分解作用而产生,如甲烷、乙烯等。甲烷是惰性气体,不会引起光化学污染的危害,但乙烯的光化学活性较强,还会产生甲醛而刺激眼睛。人为的碳氢化合物排放主要来自不完全燃烧过程和挥发性有机物的蒸发。城市中大部分碳氢成分虽然对人体健康无害,但它能导致有害的光化学烟雾的形成。
硫氧化物主要是指二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)和硫酸盐。城市中的硫氧化物主要是由人为污染源排放的,如燃烧含硫煤和石油等。此外,火山活动等自然过程也排出一定数量的硫氧化物。二氧化硫对人体健康有重要影响,并进一步与空气中的水反应形成酸雨污染。
颗粒物质主要指分散悬浮在空气中的液态或固态物质,其粒度在微米级,粒径大约在0.0002~100微米之间,包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等多种形态。

5.城市主要空气污染物的来源有哪些? 
一氧化碳(CO)是城市大气中数量最多的污染物(约占大气污染物总量的三分之一)。发达国家城市空气中的一氧化碳有90%是由汽车排放的。北京市1998年机动车排放一氧化碳的分担率也达到了82.7%,我国其他一些城市的机动车尾气对一氧化碳的贡献率正在逐步升高。
城市中的氮氧化物(NOX)大部分来源于矿物燃料的燃烧过程,包括燃煤和燃油锅炉以及汽车内燃机的排放。也有部分来自硝酸生产或使用过程中的废气排放,其他工业源还有氮肥厂、黑色以及有色金属冶炼厂等。北京市1998年机动车排放氮氧化物的分担率为42.7%,在城区空气中的浓度分担率达到72.8%,也就是说在北京市城市区域中,机动车排放也已成为氮氧化物污染的主要来源。
    我国绝大多数城市中,尤其是北方城市,硫氧化物(SO,)和颗粒物(PM)污染主要来自燃煤过程的排放。国外二氧化硫也部分来自含硫较高的燃油排放。此外,有色金属冶炼厂、硫酸厂等也排出相当数量的硫氧化物气体。颗粒物的来源包括燃煤电厂、工业锅炉、垃圾焚烧炉、生活取暖、各种破碎工艺、柴油机、建筑、采矿、水泥厂等等。
碳氢化合物(HC)的来源除了汽车尾气及汽油挥发排放外,部分植物(如树木)的排放也是重要的自然源,此外,各种有机溶剂的使用也是空气中挥发性有机气体的重要来源。

6.空气污染综合指数是什么?
空气污染综合指数是用一个简单的数值来表示空气污染的严重程度,不同国家对它的具体定义和计算方法往往有所差别,但其核心思想是,将实际的几种主要空气污染物浓度与环境空气质量标准进行比较,按照一定的数学方法进行量化,最后得到一个综合的指数。
空气污染综合指数能以简明的数值综合反映大气环境质量,便于进行各地区环境质量的比较,但由于许多污染物的综合作用机理还不完全清楚,因此,目前所应用的各种指数只能反映大致的环境质量状况。
我国目前采用的空气污染综合指数,是用实际监测的污染物浓度,与国家环境空气质量标准进行比较,正好等于二级标准规定的浓度时污染指数定义为100,浓度越高则污染指数越大,取5种主要空气污染物的污染指数中最大者作为首要污染物。
空气污染综合指数的概念由白勃考于1970年首先提出,当时考虑了颗粒物(PM)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、烃类和光化学氧化剂等6项指标。具体计算方法是:根据大气中6项污染物浓度的实测数据(24小时平均浓度),按照光化学反应的原理对氮氧化物、光化学氧化剂和二氧化氮(NO2)进行修正,然后将5项污染物(除烃类外)的浓度,分别除以相应的大气质量标准(24小时平均浓度),得各污染物的分指数,其总和即为综合指数。

7.什么是光化学烟雾? 
光化学烟雾是大气中的碳氢化合物(HC)和氮氧化物 (NOx)在阳光紫外线作用下,发生一系列链式大气化学反应而生成以臭氧(O3)为代表的刺激性二次污染物,其中臭氧约占80%,过氧乙酰基硝酸酯(PAN)约占10%,?其他还有醛类等多种复杂化合物。1946年光化学烟雾首先在美国洛杉矶被发现。其表征是白色或淡棕色烟雾,大气能见度降低,具有特殊气味,刺激眼睛和喉粘膜,使呼吸困难。光化学烟雾一般发生在温度较高的夏季晴天,峰值出现在中午或刚过中午,夜间消失。
光化学烟雾形成的机理,在20世纪50年代以前还不很清楚。1951年首先由加利福尼亚大学哈根?斯密特博士提出了光化学烟雾的理论。他认为洛杉矶烟雾主要是由汽车排放尾气中的氮氧化物、碳氢化合物在强烈太阳光的作用下,发生光化学反应而形成的。目前许多学者证明,形成光化学烟雾的碳氢化合物,主要是活性较高的烯烃和少数芳香烃类化合物。光化学烟雾多出现在逆温层和低风速、空气接近停滞状态、阳光充足的气象条件下。

8.汽车对大气环境的污染主要表现在哪些方面?
   汽车排出大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、细微颗粒物及硫化物等。这些一次污染物还会通过大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。它们对城市大气环境和人类健康以及生态系统造成一系列的不利影响。
近20年的研究结果表明,汽车的排放污染物对环境影响不仅是局部的,许多影响还可以扩展到大气层中很远的距离及其他地区,并存在很长时间。通过对空气污染的全面分析,可将汽车排气污染的特征划分为:①局部的有害影响,如一氧化碳(CO)等;②区域性有害影响,如光化学烟雾、酸沉降;③洲际性有害影响,如细微颗粒、硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOx);④全球性有害影响,如二氧化碳(CO2)等。因此,控制汽车污染物排放,对我国甚至世界都非常必要。

9.世界上由于汽车造成的污染事件最早发生在何时、何地?
   世界上很多城市都存在着严重的空气污染问题,洛杉矶是世界上第一个出现严重光化学污染事件的城市。
洛杉矶盆地位于美国的西海岸,既是一个有名的汽车城,也是有名的烟雾城。洛杉矶首次光化学烟雾发生在20世纪40年代,1946年洛杉矶的800多万辆汽车是产生空气污染的最大元凶。洛杉矶的居民和游客饱尝这种烟雾之苦,它刺激眼睛,灼伤喉咙和肺部,引起胸闷等,其影响对人体健康是长期的。调查表明,洛杉矶长大的儿童肺功能因此下降了10%一15%。据估计,洛杉矶空气污染对人体健康造成的损失大约在100亿美金左右。仅仅将所有汽车排放的细微颗粒物(PM10)降低至美国联邦标准一项,也会使因患慢性呼吸道疾病而早逝的人数每年减少1600人。

10.世界上有哪些国家发生过由于汽车排放造成的污染事件?
    自从20世纪40年代,洛杉矶发生了世界上第一个由于汽车排放造成的严重光化学污染事件后,随着汽车的发展和数量的增加,在世界各地多次发生由于汽车排放造成的污染事件。其中有欧洲雅典、美洲的墨西哥和亚洲的曼谷等。
    雅典是一个人口超过400万的城市,一面临萨罗尼克海湾,三面环山,复杂的地理气候条件使得污染物在雅典盆地不易扩散,20世纪70年代末以来,雅典市区的汽车尾气排放量大大增加,经常出现光化学烟雾。雅典有80万辆小汽车和卡车,多数已经用过10年以上,还有1.7万辆老式柴油出租车,5000辆车况差的公共汽车和23万辆摩托车。在这里,地中海气候常出现逆温,阳光强烈,气温较高,再加上风速比较小,所以在大气中很容易出现高浓度的污染物,特别有利于臭氧和二氧化氮的形成。以1991年为例,空气质量超过健康标准对人体健康构成危害的天数高达180天,而且臭氧和二氧化氮浓度较高,又多出现于夏季高温,生病住院的人数成百上千地增加。光化学烟雾引起的常见症状有咳嗽、流泪、头晕、心悸等,每年会有1000多人因空气质量问题而死亡。
    墨西哥城有2200万人口,3.5万家工厂和400万辆汽车。由于地处海拔2250米的高原,墨西哥城空气中的氧气浓度只有海平面的1/4。这意味着燃料的燃烧效率非常低,加之当地的亚热带气候,墨西哥城光照充足,导致光化学反应强烈,臭氧浓度特别高。1992年11月墨西哥城西部臭氧浓度达到令人震惊的1200微克/立方米,在这些月份里,臭氧浓度几乎每天都超过世界卫生组织(WHO)的引导值,其中半数以上的日子超过WHO引导值的2倍。墨西哥城最严重的污染是以臭氧为标志的光化学污染。导致光化学反应产生臭氧的前体物包括挥发性有机物、氮氧化物及一氧化碳。有关资料表明,墨西哥城机动车排放的挥发性有机物占到整个排放量的60%, 氮氧化物占到80%,一氧化碳占到95%。
泰国首都曼谷的空气污染问题主要是悬浮颗粒物,特别是可吸入颗粒物,以及一氧化碳和铅。这些空气污染问题主要发生在曼谷的交通主干道附近区域,其浓度足以对人体健康产生严重影响。世界卫生组织规定的年平均铅浓度范围是0.5—1.0微克/立方米,曼谷的大气中铅浓度已达到2.0微克/立方米以上,而铅的来源主要是机动车使用含铅汽油造成的。因此,曼谷市将尾气污染的治理重点放在了对高含铅量汽油的逐步淘汰上。经过近十年的努力,曼谷市的汽油含铅量从1984年的0.84克/升,降低到1992年的0.15克/升,并在1994年实现了完全淘汰含铅汽油。

11.世界上第一个有关汽车排放的控制法规是在何时、何地颁布的?
    美国加利福尼亚州的洛杉矶地区因自然条件特殊、汽车密集,20世纪40年代就出现了著名的“洛杉矶光化学烟雾事件”,因此,加州是美国也是全球第一个发布机动车排放标准的州,至今仍是美国唯一有权力制定自己的排放标准的州。作为当今世界控制汽车排放污染物最严格的国家,美国有多种不同的汽车排放法规和标准,但主要分为加利福尼亚和美国联邦两大类,一般以加州制定的标准最为严格,而且
往往要早于联邦标准1—2年。
加州的第一个汽车排放法规是在1955年发布的,主要是控制轻型汽油车尾气排放污染物的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)浓度。

12.我国目前机动车保有量有多少?
中国是一个发展中国家,在过去二十年里随着经济的增长,机动车保有量增长较快,年平均增长率接近15%。截止1995年,全国机动车总保有量达到2450万辆,其中汽车总保有量1050万辆(含轿车180万辆),摩托车约1400万辆。

图1为1983~1995年我国机动车保有量增长情况。
   1997年,我国机动车总保有量已达到3468万辆,其中汽车保有量1446万辆(包括普通货车880万辆,客车529万辆,特种车37万辆),摩托车2022万辆。1998年我国汽车保有量约为1500万辆。

13.我国目前汽车污染严重吗?
近年来,我国机动车保有量增长迅速,但机动车排放控制技术仅相当于国外20世纪70年代的水平,而且绝大多数机动车集中于城市,使得城市机动车污染成为普遍关注的问
题。目前,我国大城市机动车污染已经达到比较严重的程度,与机动车相关的污染物超标情况时常发生:北京市1998年四环以内道路附近年日均浓度统计表明,氮氧化物(NOx)超标率为85%~89%,一氧化碳(CO)超标率为35.0%~86.5%;四环路旁年日均浓度氮氧化物超标率也达到70%。近几年氮氧化物浓度稳步上升的趋势非常明显。同时,近几年来北京市臭氧(O3)超标天数已经由20世纪80年代末期的43天发展到70天以上。可见,臭氧超标日趋严重,潜在着发生光化学烟雾的危险。
    广州的情况与北京相似,近五年来氮氧化物城区平均浓度均超过国家二级环境质量标准,城区监测平均值高于北京。除广州和北京之外,其他城市的监测数据也反映了目前机动车污染的严重程度:上海市15个交通路口的监测结果表明,氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物日平均浓度值分别为0.363毫克垃方米、11.2毫克垃方米和2.25毫克/立方米;一次测定最高值分别为0.68毫克/立方米、22.1毫克垃方米和4.69毫克/立方米;氮氧化物和一氧化碳浓度比对照点分别高10倍和6倍,均超过国家三级标准。天津市区主要交通干线一氧化碳和氮氧化物超标几倍至十几倍;武汉市航空路口一氧化碳浓度100%超标;长沙市交通干道中心点一氧化碳超标4倍,年超标率为40%;乌鲁木齐市主要街道两侧一氧化碳和氮氧化物浓度日均值均超过国家二级标准。
因此,目前大城市的机动车排放污染物已经接近或超过了环境容量,机动车排放污染日趋严重。及时地研究造成机动车污染的原因,并进行有效的控制已经迫在眉睫。

14,什么是汽车污染分担率?
在城市大气中某一种污染物可能来自不同的污染源,例如一氧化碳(CO),既可能由燃煤固定源产生,也可能来自汽车尾气排放。为了确定不同污染源对一种大气污染物的贡
献,经常引入污染分担率的概念。汽车污染分担率就是确定汽车排放的某种污染物在城市大气污染中的贡献大小。
    汽车污染分担率分为排放分担率和浓度分担率(或质量分担率)两类。排放分担率定义为汽车排放某种污染物占该污染物总排放量的比例。浓度分担率则表示在一定范围的实际空
气污染浓度中,有多少比例是源自于汽车排放。经常采用汽车道路污染浓度分担率和汽车区域污染浓度分担率的概念来分别说明在某条道路附近或某个区域内汽车源的污染浓度分担率。由于不同污染源的排放高度不同,扩散特性也有差别,因此,同一地点的排放分担率与质量分担率可能相近,也可能不同。例如北京市城区1998年的机动车一氧化碳排放分担率为84.1%,而浓度分担率则为76.8%;氮氧化物(NOx)的排放分担率为42.7%,而浓度分担率却为72.8%。

15.如何计算汽车污染分担率?
汽车排放分担率N排的计算方法是:调查计算区域内该污染物的详细排放清单,即排放该污染物的各种污染源(固定源、流动源、天然源等)的具体排放量,然后用汽车源的排放总量除以区域的总排放量,即得汽车污染排放分担率:
               Qi
          N排=  -    ×100﹪
                   Q 
  式中  Qi——汽车在某区域内排出某种污染物的量;
        Q——某区域内各种污染源排出该种污染物的总量。
    其中汽车污染排放量Qi主要由该区域的汽车保有量,各车型的平均年行驶里程,平均行驶车速,以及各车型的污染物排放因子决定。
汽车污染浓度分担率的计算则比较复杂。在调查获得区域内详细排放清单的基础上,可以采用经过验证的区域多源扩散模式(如ISC ST3)来计算和分析不同污染源在不同季节和不同地点的浓度分担率。汽车污染浓度分担率也可以根据监测数据来近似分析。如果测得道路附近的浓度为c,该区域内远离道路的污染浓度为c1,则可以计算道路附近汽车污染浓度分担率为:
                c-c1  
浓度分担率=          ×100﹪
c
要计算区域汽车污染浓度分担率,除了监测区域内和区域外远离污染源的背景浓度外,还需要对污染浓度的变化与排放源强的变化进行对应监测,至少获得两组数据,才能采用类似的方法计算出汽车源的浓度分担率。

16.什么是点燃式发动机和压燃式发动机?
汽车发动机是通过燃烧油料作功来工作的,使油料燃烧的方法有两种:采用高压电火花点燃或通过压缩空气产生高温使油料自燃。用电火花点燃油料进行燃烧的发动机称为点燃式发动机,如汽油机;利用压缩空气产生的高温点燃油料进行燃烧的发动机称为压燃式发动机,如柴油机。
随着其他燃料的广泛应用和发动机技术的进步,点燃式发动机不只局限于汽油机,其他燃料的发动机也有用点燃方式的。压燃式发动机不只局限于柴油机,其他燃料的发动机也有用压燃方式的。而且同一种燃料既可以用点燃方式燃烧也可以用压燃方式燃烧,如压缩天然气发动机。区分点燃式还是压燃式发动机要看引起燃烧的点火方式。

17.汽油车与柴油车排放的污染物有哪些区别?
汽油车和柴油车由于使用油料不同,发动机结构、混合气形成方式和燃烧方式不同,其污染物排放规律也不同。表现在下列几方面。
    (1)汽油具有很强的挥发性,而柴油很难挥发,因此汽油车污染物中有燃料蒸发排放物,其组分是碳氢化合物(HC)。
    (2)汽油具有容易与空气混合,且混合后不易分离的特性。汽油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室外进行的[在化油器和(或)进气管],在点燃之前又经过进气、压缩过程,有相对较长的混合时间,因此汽油与空气可以混合得很均匀,基本不存在局部过浓或过稀和液态油滴的情况,汽油的分子又小,决定了汽油车排放物中颗粒物(PM)较少。进入发动机燃烧室的空气与汽油的比例基本控制在理论空燃比附近(所谓理论空燃比是指在理论计算上燃烧1千克的燃料所需要的空气量,对汽油来说通常在14.7左右),采用火花塞放电点火燃烧,燃烧速度很快;汽油机压缩比低、燃烧最高压力低、最高温度高,燃烧后产物发生高温离解的倾向比较严重,某些死区点不着火或在某些工况下断火,使汽油机排放物中有较多的一氧化碳(CO)、碳氢化合物。同时发动机燃烧室内温度很高,又导致了氮氧化合物(NOx)的产生。因此,汽油车排放的特点是一氧化碳、碳氢化合物排放量高,而颗粒物排放量低,氮氧化合物(NOx)排放与柴油车基本相同(见表1)。
表1  汽油机和柴油机污染物排放比较
污染物种类 柴油机 汽油机 备    注
CO/%
HC×10‐6
NOx×10‐6
颗粒物/(g/㎞) <0.5
<500
1000--4000
0.5 <10
<3000
2000--4000
0.01 汽油机为柴油机的20倍以上
汽油机为柴油机的5倍以上
二者相当
柴油机为汽油机的50倍以上
(3)柴油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室内进行的,柴油高压喷入燃烧室,压缩着火后进行边喷边燃烧的扩散燃烧方式。这种工作方式,决定了柴油与空气的混合是不均匀的,不可避免地存在局部缺氧或局部富氧情况。油料在高温缺氧时,易炭化形成碳烟。柴油车负荷的调节是通过改变喷油量来控制的。柴油车混合气始终处于比较稀的状态下,也就是说柴油机的燃烧室内始终存在富余的空气。这些富余的空气在高温作用下容易产生氮氧化物,而一氧化碳和碳氢化合物则不容易形成。因此,柴油车排放特点是颗粒物和氮氧化物排放量多而一氧化碳和碳氢化合物排放量少(见表1)。
此外,柴油燃烧后会生成一些有臭味的有机气体(如甲醛等),因此,柴油机排放中还有臭味。

18,汽车排放的污染物对人体健康有什么影响?
汽车排放的主要污染物对人体健康的影响如下。
    (1)一氧化碳  一氧化碳与血红素的亲合力比氧气与血红素的亲合力要大210倍,因此,一氧化碳侵入人体,便会很快与血液中的血红素相结合而成为一氧化碳血红素。当一氧化碳血红素占到人体内总血红素的10%时,就会对人的学习、工作带来不良影响;当占到20%时,就会使人感到头痛、头晕,出现中毒现象;占到60%~65%时,人即会死亡。因此,大气中过高的一氧化碳含量对于人体的危害很大,当含量达到百万分之十时,人长期接触就会慢性中毒;当含量达到1%时,人只能活2分钟即死亡。
    (2)碳氢化合物  汽车排放的碳氢化合物中包含有200多种有机物成分。各种碳氢化合物对于人体健康究竟会产生什么直接影响,目前还不十分清楚。但是,部分有机成分被证明是致癌物质,如苯等多环芳烃类物种。这些致癌物质在人体内具有长期积累效应,因此,控制挥发性有机物排放是重点。此外,汽车排放的碳氢化合物与氮氧化物在强烈的日光作用下会进一步发生光化学反应,形成毒性很大的光化学烟雾。光化学污染是汽车排放废气造成的极为严重的大气污染现象,对人体健康和生态环境带来严重的危害。
(3)氮氧化物  这是汽车排放尾气中含量较多的一氧化氮和含量较少的二氧化氮的总称。据医学研究表明,高浓度的一氧化氮会引起人体中枢神经的瘫痪和痉挛。虽然低浓度的一氧化氮毒性不大,但二氧化氮则是一种毒性很强的气体。它是红褐色有刺激性气味的气体,当含量达到百万分之五时,就会闻到很强烈的臭味,对人的呼吸系统和免疫功能有很大危害。若二氧化氮浓度超过百万分之一百时,人在其中只要生活0.5~1小时,就会得肺水肿而死亡。此外,氮氧化物也是光化学烟雾的主要前提物。

19,如何控制汽油车的污染物排放?
    控制汽车污染物排放的技术可以分为两类:降低污染物生成量的技术,又称为机内净化技术;净化或处理发动机排出后污染物的技术,又称为机外净化技术。随着发动机技术的进步和发展,目前车辆排放控制的机内、机外净化技术都达到了比较完善的地步。现代汽油发动机排放控制较为成熟的技术主要有以下几个方面。
    (1)发动机结构优化技术  如采用多气阀进气机构、组织进气气流、对燃烧室加以改进等。通过改善发动机燃烧状况,提高燃烧效率,降低发动机一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)的生成量。
    (2)闭环电控发动机管理技术  包括电控燃油喷射和电控点火。这是一种精确控制发动机供油过程和点火过程的技术,并能根据反馈控制使发动机始终工作在最佳状态。一方面可以有效降低发动机一氧化碳、碳氢化合物的生成量,另一方面为加装三效催化转化器提供空燃比条件(三效催化转化器为保证正常有效的工作,要求空燃比始终在理论要求值附近)。
    (3)燃油蒸发污染物控制技术  这是一种对油箱和供油系统排出汽油蒸气污染物进行控制的技术,在国外是从20世纪80年代就较为普遍使用的技术。可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。
    (4)闭式曲轴箱强制通风技术  这是一种控制发动机曲轴箱窜气造成环境污染的技术。该技术国内1990年就开始普遍使用,可控制汽油车20%左右的碳氢化合物排放。
    (5)废气再循环技术  这是一种将发动机排气引入到进气中,通过降低发动机气缸内氧气的相对含量和最高燃烧温度来减少氮氧化物(NOx)生成量的技术。可降低40%~60%氮氧化物的生成量。采用废气再循环技术必须十分谨慎,因为废气再循环量过大会破坏发动机正常的燃烧状况,使车辆动力性和经济性等各项性能下降。
    (6)三效催化转化器技术  这是一种利用氧化和还原反应,将汽车排气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物同时转化成无害的二氧化碳(CO2)、氮气(N2)、水(H2O)的技术。在一定条件下,对污染物的转化效率可达80%以上,是目前最为有效的汽油车机外净化技术。但是,为保证其工作效能,需要发动机具备闭环电控系统,并燃用无铅汽油。
    (7)改进油料  燃油的质量、组分、添加剂对排放均有一定影响。因此,改进油料的质量和组分,是进一步降低车辆污染物排放的有效方法。

20.什么是机械式点火系统?什么是电子点火系统?
点火系统是点燃式发动机为了正常工作,用于提供点火能量和控制各个气缸点火顺序、点火时刻的装置。通常包括点火线圈、分电器、点火提前控制装置、火花塞等。经过多年发展,点火系统由早期的机械式有触点点火系统、无触点晶体管点火系统到目前先进的电子控制点火系统。
机械式点火系统由机械装置完成点火能量的形成、点火顺序控制和点火时刻的控制整个点火过程。工作过程是这样的:由曲轴带动分电器轴转动,分电器轴上的凸轮转动,使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电,这个点火高压电通过分电器轴上的分火头根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上,火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角),同时还有真空提前装置,它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。
电子点火系统与机械式点火系统完全不同,它有一个点火用电子控制装置,内部有该发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图,称为MAP图,通过一系列传感器,如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态,在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角,按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正,使发动机工作在最佳点火时刻。电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分,带有爆震传感器,能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统;不带爆震传感器,点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序(MAP图)控制的称为开环控制系统。

21.什么是机内净化技术和机外净化技术?
控制汽车污染物排放的技术很多,从控制方式来分有机内净化技术和机外净化技术两大类。
    从发动机有害污染物的生成机理及影响因素出发,通过对发动机进行调整或改进,达到控制燃烧,减少和抑制污染物生成的各种技术称为机内净化技术。简单说就是降低污染物生成量的技术,如改进发动机的燃烧室结构、改进点火系统、改进进气系统、采用电控汽油喷射和电控点火技术、采用废气再循环技术等。这是一种通过改进发动机燃烧过程,减少污染物排放的方式。
    在汽车发动机燃烧生成的废气排出发动机排气门后,但还未排入到大气环境之前,进一步采取净化措施,以减少最终汽车污染物排放的技术,被称为机外净化技术。简单说就是对排出发动机排气口的污染物进行进一步处理和净化的技术。如二次空气喷射技术、热反应器技术、氧化催化转化技术、三效催化净化技术、颗粒物捕集技术等。目前,应用最多的机外净化技术是在汽油车上采用的三效催化转化技术。
机内与机外净化技术结合起来,就能更好地解决汽车排放污染问题。

22.什么是电喷发动机?
电喷发动机是从发动机的燃油供给方式来称谓的。传统的发动机是采用机械方式使燃料与空气混合进行燃烧的,如汽油机就是通过化油器,利用进气真空,将汽油从浮子室中吸到进气管中雾化,并与空气混合后进入燃烧室燃烧;柴油机则是通过高压油泵和喷油嘴将柴油喷入燃烧室中雾化,并与燃烧室内的空气混合形成可燃混合气进行燃烧的。
电喷发动机采用电子控制装置以及各种传感器和实行器取代传统的机械系统(如化油器)来控制发动机的供油过程,从而动态地对发动机提供精确的供油量和供油时刻。如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置,电子控制装置根据这些信号参数,计算并控制发动机各气缸的需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。并与进气气流混合,进入燃烧室燃烧。闭环控制的电喷发动机还可通过氧传感器检测排气中氧气的含量,确定进气混合气是浓还是稀,来调整喷油器的喷油量,使发动机的进气混合气始终保持在理论空燃比附近,从而确保发动机和催化转化器工作在最佳状态。这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。

23.什么是开环控制和闭环控制?
   这是对电控发动机而言的一种控制方式。所谓开环控制就是指发动机的电控过程完全根据电控单元内部在开发和匹配该发动机时设定的程序运行,不带有反馈控制的电控系统。带有反馈控制,能根据发动机实际工作状态随时修正电控单元控制过程的电控系统称为闭环控制系统。
    通常有电控燃油喷射的开环控制与闭环控制,电控点火系统的开环控制与闭环控制两种。电控燃油喷射的闭环控制是指带有空燃比反馈(通常通过氧传感器来实现)控制的系统。电控点火的闭环控制是指带有爆震反馈控制的系统。
一般可以从外观上区分开闭环控制和开环控制系统,在排气歧管或排气管上安装有氧传感器的电控发动机为闭环电控燃油喷射,在发动机机体上带有爆震传感器的电控发动机为闭环电控点火发动机。

24.什么是三效催化转化器?它的作用是什么?
    三效催化转化器(俗称三元催化器)是指安装在发动机排气管路中,通过氧化与还原反应,能将发动机排气中的三种污染物[一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)]同时转化成无害的水(H2O)、二氧化碳(C02)和氮气(N2)的装置。它作为一种有效的机外净化技术,广泛应用于汽车污染物排放控制中。
    催化转化器由载体、催化剂涂层、隔热防震垫层、壳体和连接管组成。载体是支撑催化剂涂层的骨架,有蜂窝陶瓷型和金属型两种,目前绝大多数为蜂窝陶瓷型。催化剂涂层决定催化转化器的催化转化性能,根据不同的发动机、不同的车辆有不同的配方和加工工艺,催化剂成分基本是由贵金属铂、铑、钯,或其他非贵金属组成。隔热防震垫层保护并支撑载体,要求在第一次加热塑性膨胀后能保持一定的紧固N力,通常由蛭石与有机溶剂组成。
要使三效催化转化器同时高效地降低排气中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放量,车辆发动机需要采用闭环电控供油系统,并燃用无铅汽油。
    
25.什么是氧化型催化转化器?它的作用是什么?
    氧化型催化转化器是安装在发动机排气管路中,通过氧化反应,将发动机排气中一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H2O)和二氧化碳(CO2)的装置。它是催化转化器技术中的早期产品。结构形式与三效催化转化器基本相同,只是催化剂涂层有所不同,只具有氧化能力,没有还原能力。
氧化型催化转化器通常需要二次空气喷射装置配合工作,提供氧化反应所需的氧气,用来降低排气中一氧化碳和碳氢化合物的排放量。

26.如何判断催化转化器是否正常工作?
  判断催化转化器是否正常工作可以从下面几方面来进行。
    (1)物理性能  首先确定催化转化器载体是否破碎,可以通过观察排气中是否有碎末、催化转化器和消声器在发动机工作时是否有异常声音,以及拆下催化转化器从端部观察载体是否有损坏或裂纹等。催化转化器不能有明显磕碰,出现明显凹坑时会造成催化转化器载体碎裂。
(2)化学性能  催化转化器靠化学反应进行工作,测量催化转化器前和催化转化器后各污染物浓度的变化,可以判断催化转化器是否在工作。简单的方法是将车辆高速行驶一段时间后,检测尾气中(催化转化器后)污染物的浓度,如果测量值非常低,仪表读数接近零,说明催化转化器在正常工作。
(3)堵塞  催化转化器可能由于油料中的杂质、油料燃烧后的胶质物和铅、硫氧化物等的沉积,造成催化转化器孔隙的堵塞。发生堵塞时排气背压会明显增高。可以从发动机的工作状况来判断催化器是否发生故障,如果发动机油耗明显增加,功率下降,发动机启动困难时,应检查催化转化器是否堵塞。
此外,对于带有车载诊断系统(OBD—11)的车辆,当催化转化器转化效率降低时,会使故障指示灯点亮。

27.如何保证催化转化器长期有效地使用?   
 要使催化转化器长期有效工作,必须了解催化转化器正常工作需要的条件。这些条件概括起来有温度、燃油、空燃比控制、发动机工作状况等。满足了催化转化器的这些工作条件,催化转化器就能正常、有效地工作。
    (1)温度  常温下催化转化器是不具备催化能力的,催化剂必须加热到一定温度后才具有氧化或还原能力,通常用起燃温度来表示催化剂开始工作或催化剂的温度性能。起燃温度是指某一污染物转化率达到50%时催化转化器入口处的温度。通常催化转化器的起燃温度在250—350℃,正常工作温度一般在400—800℃。催化器工作温度过高(如1000℃以上),会使催化转化器高温烧结而损坏。因此,催化转化器安装的位置必须保证催化转化器在发动机正常工作时有一定的温度,同时在车辆以最高车速行驶时不会烧结损坏。
    (2)燃油  汽油中的铅、硫等成分在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒,沉积在催化转化器载体的微孔表面上,?使催化转化器中的催化剂无法与排气接触,从而失去催化作用,造成所谓中毒现象。因此带有催化转化器的车辆必须使用无铅且低硫的燃油。
    (3)空燃比控制  催化转化器是通过氧化与还原反应来转化污染物的。而氧化反应需要足够的氧气才能有较高的效  率,还原反应则不能有氧气存在,因此为保证催化转化器同  时具有较高的氧化与还原能力,必须精确控制排气中氧气的含量。这个条件只有采用闭环电控的车辆能满足。因此使用三效催化转化器的车辆必须是具有空燃比闭环控制的车辆。
    (4)发动机工作状况  发动机中排气状况,如排气温度、排气污染物各成分浓度、污染物排放总量、氧气的含量等对催化转化器的工作效能有很大影响。催化转化器对污染物的转化能力有一定限度,因此必须通过机内净化技术将发动机原始排放量降到最低,即进入催化转化器需要进行转化的污染物量降低到最低水平。做到这一点,一方面需要发动机采用先进技术,如电控喷射技术、废气再循环技术等,另一方面需要对发动机进行良好维护和保养,使发动机始终保持良好状态。
  (5)催化转化器必须与车辆相匹配  即使是同样的发动机、同样的催化转化器,车型不同,发动机常用的工作区间就不同,排气状况就发生变化,而且可以安装催化转化器的位置不同,所有这些都会影响催化转化器的催化转化效果。因此不同车辆,应使用不同的催化转化器。
    因此,保证催化转化器正常工作的条件归纳起来有下面几点:
    ?使用合格的无铅和低硫汽油;
    ?发动机进行正常的维护保养,保证工作状况良好;
    ?使用与车辆匹配的催化转化器;
    ?防止催化转化器意外磕碰损坏;
    ?不要拔下高压线进行断缸检查,否则未燃烧的混合气
进入催化转化器会产生剧烈燃烧甚至爆炸,而损坏催化转化器。

28.什么是闭式曲轴箱强制通风系统(PCV)?
通过控制阀(简称PCV阀)和通风管将发动机进气系统和曲轴箱相通,利用发动机进气系统真空,强行将曲轴箱中窜气引入燃烧室中进行燃烧并将新鲜空气送入曲轴箱中,从而消除曲轴箱污染物排放的装置称为闭式曲轴箱强制通风系统。曲轴箱强制通风系统有开式与闭式两种。
最早使用的曲轴箱强制通风系统为开式系统,这种系统仅在进气管与曲轴箱之间加装一个带有PCV阀的通风管。工作过程是:外界的新鲜空气在进气真空作用下,通过加机油口盖等处与大气相通的通风口进入曲轴箱中与曲轴箱中窜气混合后,通过PCV阀被吸入进气系统中进入燃烧室燃烧。这种系统结构简单,安装维护方便简单,但在某些工况下不能将所有曲轴箱窜气吸入进气系统中,尤其是大负荷下,曲轴箱窜气增大,进气管真空降低不能将所有窜气全部吸入进气系统,部分窜气从加机油口盖处排入大气中,从而造成对环境的污染。对开式系统进行改进后形成了闭式曲轴箱通风系统。这种系统是在开式系统的基础上密封曲轴箱,在空气滤清器与化油器(电喷发动机为节流阀体)之间增加一与曲轴箱连通的通风管,新鲜空气先经空气滤清器、通风管进入曲轴箱中与窜气混合,在进气管真空作用下经过PCV阀进入气缸进行燃烧。当发动机在大负荷下工作时,多余的窜气经通风管进入空气滤清器后方,与发动机进气混合进入气缸进行燃烧。闭式系统既不会使窜气排入大气,又能用新鲜空气进行曲轴箱换气,目前在世界上被普遍采用。

29.为什么要控制曲轴箱污染物排放?
    发动机的活塞与气缸套、活塞环与活塞之间由于要运动,加之有很大的温度变化,不可避免地需要有一定间隙。当活塞将燃烧室内气体压缩,以及气体爆炸、膨胀作功时,燃烧室内气体的压力大大高于大气压力,高压气体从这些间隙排向曲轴箱中,形成曲轴箱窜气。曲轴箱窜气主要是未完全燃烧的碳氢化合物(HC)和少量的一氧化碳(CO)。这些气体排向大气,就造成了大气污染。曲轴箱窜气造成的污染物排放是汽油车污染物排放的组成部分,其排放量占汽油车排放总量中碳氢化合物的20%左右和一氧化碳的1%~2%。
    曲轴箱窜气不仅对大气环境造成污染,同时窜气中的酸性物质对发动机会造成腐蚀,加速发动机零件磨损。窜气中的颗粒物形成油泥,妨碍正常的润滑,碳氢化合物溶入润滑油中会稀释、降低润滑油作用,导致发动机早期损坏。
碳氢化合物就是未燃烧的汽油,碳氢化合物(HC)排放就是能源的直接浪费,同时碳氢化合物是进行光化学烟雾反应的主要物质之一,因此必须对曲轴箱窜气进行控制。通常采取强制通风将其引入燃烧室燃烧来解决。

30.什么是废气再循环装置?
    废气再循环装置(EGR)是一种将一部分发动机排气引入气缸中,利用发动机排气具有低氧气含量和高热容量的特点,降低气缸内氧气含量和最高燃烧温度,从而降低氮氧化物(NOx)生成量的装置。
发动机排气中的氧气含量低,同时具有很大的热容量,使之返流进入进气系统后,减少了进气量,就是减少了氧气总量,同时对进气进行稀释,减少了混合气的能量,实现降低最高燃烧温度和氧气的相对含量,从而能有效降低氮氧化物的生成量。但是废气再循环装置降低氮氧化物排放是以降低发动机燃烧效率,牺牲动力性和经济性为代价的。因此废气的再循环量必须控制在一定范围内,使动力性和经济性的影响控制在可接受范围内。当再循环量增大到一定程度时,会使燃烧速度太慢,燃烧的波动增加,碳氢化合物(HC)排放量增加,功率和燃料经济性严重恶化。通常再循环量应控制在20%以下。

31.为什么要采用废气再循环装置?
    随着汽车制造技术的不断进步和先进技术的广泛应用,发动机燃烧控制越来越精确,燃烧越来越充分,发动机的热负荷也越来越大,燃烧室内最高燃烧温度也越来越高。带来一个问题就是氮氧化物(NOx)排放量大量增加。氮氧化物是发生光化学烟雾的重要成分,而且一旦产生不容易消除。从氮氧化物的生成机理大家知道,氮氧化物是在高温状态下空气中的氧气与氮气反应的产物,其生成量与发动机燃烧室内最高燃烧温度和氧气含量密切相关,只有降低燃烧室内最高燃烧温度和氧气含量才能有效降低氮氧化物的生成量。
大量研究表明,采用废气再循环装置是降低氮氧化物生成量的十分有效方法。排气废气中的氧气含量低,引入燃烧室后降低了燃烧室中氧气的相对含量;同时排气废气的热容量大,在燃烧过程中可以吸取大量的燃烧热能,从而降低发动机的最高燃烧温度,通过两方面的作用,可以大大降低氮氧化物的生成量。通常降低率在30%~50%。

32.什么是燃油蒸发炭罐?
    燃油蒸发炭罐是用于控制汽油车燃油供给系统中由于汽油蒸发造成碳氢化合物(HC)从燃油供给系统的通大气口排放的装置。
    炭罐系统通常安装在汽油箱与发动机进气系统之间,通过蒸气管路与二者相连。当车辆停车、发动机不工作时,汽油箱中蒸发出来的汽油蒸气通过管路和控制阀进入到炭罐中,储存在活性炭的微孔中,不再排向大气。当车辆行驶、发动机正常工作时,外界空气在发动机进气真空作用下,从炭罐的通大气口吸入,流经活性炭,携带着活性炭中的汽油蒸气,经过发动机进气管进入气缸中燃烧,使活性炭恢复吸附汽油蒸气的能力。从而消除汽油蒸发造成的碳氢化合物排放。
燃油蒸发炭罐系统通常由油气分离阀、真空压力控制阀、活性炭罐、脱附控制阀、化油器控制阀等装置中的部分 或全部装置组成

33.为什么要安装燃油蒸发炭罐?
    汽油箱中的汽油具有很强的挥发能力,在环境温度和大气压力发生变化时,会产生一种“呼吸作用”,当环境温度升高或大气压力下降时,汽油箱中的汽油蒸气通过通大气口排出汽油箱(如油箱盖上的通风口、化油器上的外平衡口);当环境温度下降或大气压力升高,或汽油被使用掉时,汽油箱中会形成真空,外界空气通过通大气口进入汽油箱,释放油箱中的真空。在这种“呼吸过程”中,碳氢化合物(HC)被排到空气中,形成大气污染和能源的浪费。这部分污染物总量在汽油车碳氢化合物污染物排放总量中占20%左右。
汽油的蒸发是不可避免的,因此解决汽油车蒸发污染物排放的唯一措施就是安装炭罐系统。用这种被动收集、回收利用的方式消除其对大气的污染和能源的浪费。这也是目前国际上普遍采用的控制措施。

34.柴油车与汽油车相比有什么优缺点?   
柴油车与汽油车相比,主要有两方面的优势,首先,柴油价格比汽油低,而柴油车的单位功率油耗量(每千瓦小时耗油量)比汽油车低,因此柴油车的经济性好。其次,柴油发动机没有尺寸上的限制,可以制造出大功率的发动机,如重型货车用发动机。此外柴油车排放的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)很低。
    柴油机也有其不可避免的缺点,柴油机由于气缸工作压力很大,所以要求各有关零部件具有较高的结构强度和刚度,这使柴油机和同等水平的汽油机相比重量重,尺寸大;柴油机工作时是通过高压将柴油喷入高压的气缸中进行雾化燃烧,需要装用高精密的高压喷射油泵及喷油嘴,这使柴油机制造成本增高;此外,柴油机工作粗暴、振动和噪声大,也是轿车等轻型车不易接受的原因;柴油机容易产生颗粒物排放,这种微小的颗粒物是强致癌物质,并且排放后长时间漂浮空气中,不容易消除。
汽油机由于采用点燃方式燃烧,气缸的尺寸受到限制,不可能太大。否则离火花塞较远的地方由于火焰传播时间太长,火焰传播不到而不能正常着火燃烧,或者在高温下产生不正常点火,使发动机工作不正常。因此汽油机通常单缸功率不太大,气缸直径一般在200毫米以下。柴油机就不同了.,由于柴油机采用压燃方式,对气缸尺寸可以放的很宽。因此柴油机可以做的很大,气缸直径可达到数米。单缸功率可以达到非常大。

35.柴油车排放有什么特点?
    由于柴油的挥发性很差,柴油机混合气形成方式和燃烧方式与汽油机完全不同,因此其排放也有不同。柴油机的进气过程,直到压缩终了、喷油开始前完全是纯净的空气,当接近压缩终了时,柴油以高压雾状喷入燃烧室,靠进气涡流将油气混合。这种混合气形成方式势必会造成部分区域高温缺氧,如喷油油束附近。在这种高温缺氧区域柴油裂解、聚合、炭化形成黑烟,同时也会有未燃烧的产物形成,如一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)。在部分区域,如远离油束的地方,会产生高温富氧,这时氮氧化物(NOx)会大量生成。柴油燃烧后有少量其他有机物生成,这些有机物有臭味,因此柴油车的排气中还会有臭味。
从总体来看,柴油机工作在富氧状态。因此,柴油机的碳氢化合物、一氧化碳排放浓度很低,氮氧化物排放量与汽油机处于同一个数量级,柴油机略低;柴油机的颗粒物(炭烟)排放浓度和排气臭味较高。两种发动机污染物排放量对比见表1。

36,柴油车冒黑烟是什么原因造成的?该怎样解决?
    柴油机的排气黑烟是一种聚合体,85%以上是碳,还有少量的氧、氢、灰分和一系列多环芳香烃化合物。黑烟有臭味并形成烟雾。
由于柴油机的燃料喷射是在燃烧开始前的瞬间进行的,不利于燃料的汽化和混合气的形成,在燃烧开始后,燃烧室内还存在大量的油滴群(甚至部分燃料仍在喷入),这些油滴群处于氧气不足状态中,在燃烧高温焙烤下炭化形成烟粒子。一般情况下,烟粒子都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧,使排气无烟。但是如果气缸内空气不足,混合过程进行缓慢,那么由于膨胀行程开始而使温度下降,或者烟粒子碰到了冷的气缸壁而温度降低,烟粒子则不能燃烧完全并凝聚变大成为炭烟排出。
当车辆在大负荷(如加速、爬坡、超负荷)时,由于燃烧室温度高,喷入的燃料多,混合气形成不均匀,不可避免地出现局部地区高温缺氧,燃油裂解、聚合、炭化,形成黑烟。
要解决黑烟生成,可通过改善混合气形成、减少局部缺氧、降低燃烧室高温、改进燃烧室来解决。具体措施有:采用电控喷油技术、提高喷油速度、采用间接喷油方式、组织合适进气涡流、采用低十六烷值柴油、降低柴油中芳香烃含量、柴油中加入添加剂、降低功率使用、采用增压加中冷技术、提高喷油压力、加装催化转化器、加装颗粒捕集器等。

37.如何控制柴油车氮氧化物的排放?
氮氧化物(NOX)是在高温下空气中的氮气与氧气反应形成的,在氧气充足的情况下,空气中的氮将完全氧化,形成二氧化氮(N02),如果氧化不完全,将形成一氧化氮(NO),柴油机的气缸内主要形成的是一氧化氮,生成量决定于下列三个可逆反应方程式:
            高温  
    N2+O         N+NO
高温   
    N+02               NO+O    
            高温
    N+OH        NO十H
氮氧化物生成的三个条件如下。
(1)燃烧室内有过剩的氧气  由于柴油机混合气形成的特点,在燃烧室内局部总会存在有过量的氧气,这就给氮氧化物的生成提供了一个条件。过剩的氧气量越多,则氮氧化物数量增加的可能性越大。
(2)燃烧过程的高温  由于柴油机压缩比较高,膨胀过程进行得很充分,使柴油机燃烧室内最高温度与最低温度相差很大。燃烧最高温度越高,生成的氮氧化物量也就越多。
(3)高温持续时间  从化学动力学来看,氮氧化物的生成速度和分解速度相对于内燃机燃烧过程持续时间来说是比较缓慢的。最高温度持续时间越长,生成氮氧化物数量越多。柴油机通常转速较低,最高温度持续时间较长,氮氧化物生成量较多。
原则上说,柴油机中氮氧化物的形成是不可避免的。但是,可以在燃烧过程中控制燃烧最高温度、过量的空气量和空气在高温中停留的时间来限制氮氧化物的生成量。
目前主要控制措施有,采用电控喷油技术、延迟喷油时间、提高喷油速度、采用间接喷射、废气再循环(EGR)、增压中冷、采用低十六烷值柴油、降低功率使用(大功率发动机用于较小车型)、改变气门重叠角等机内净化技术。同时也可以采用催化转化器技术进行后处理。

38.什么是可吸入颗粒物PM10、PM2.5? 
空气中的颗粒物通常称为悬浮颗粒物(SPM)或总悬浮颗粒物(TSP)。颗粒的大小对研究悬浮颗粒物与健康的关系十分重要,一般用其粒径大小来描述。因此,PM10是指直径小于10微米的颗粒物;PM2.5是指粒径小于2.5微米的颗粒物。这些细小的颗粒能够通过呼吸过程进入人体的呼吸道和肺部,因此,直径小于10微米的颗粒物通常又称为可吸入颗粒物。
    人们在吸入空气时直径为15~100微米的大颗粒通常被阻止在鼻孔和咽喉(鼻咽区)处,而5—10微米的颗粒则能达到肺的上部,气管与支气管区域。直径小于2.5微米的颗粒可以进入细支气管(呼吸支气管)和肺泡区。由于细颗粒一般多为燃烧的产物,其化学成分通常比来自土壤粘土的较粗的颗粒物对人体危害更大。
   近年来人们认识到,是细粒子的浓度而不是悬浮颗粒物的总量导致了城市人口患病率和死亡率的增加。细颗粒是导致心血管和呼吸疾病的主要原因,对人体健康产生严重危害。

39,如何控制柴油车颗粒物排放?
柴油车颗粒物的形成主要在燃烧室高温缺氧状态下产生。实际车辆行驶时表现在车辆急速加油和大负荷(如超车、满载或超载)状态,这时供油量剧增或供油量很大,容易形成高温缺氧条件,柴油炭化,形成颗粒大量排出。
解决颗粒物排放的技术主要有:采用增压,通过增加空气量,减少或减弱缺氧状态;采用中冷,降低燃烧室内最高温度;降低供油量,如适当减少启动油量,可降低低速、低负荷时的颗粒物排放;适当降低最大供油量,可降低全负荷条件下的颗粒物排放,但是降低供油量会造成车辆动力性下降,必须慎重;采用非直喷燃烧室;采用颗粒物捕集器等。

40,我国已成为摩托车生产大国了吗?
    世界摩托车的发展,至今已有一百多年的历史。我国的摩托车工业是解放后才起步,至今只有50年的历程。中国摩托车工业的发展大致可划分为两个阶段:即从20世纪50年代初至70年代,为我国摩托车工业初步形成期;从80年代开始到90年代中期为我国摩托车工业高速发展期。1950年第一辆国产摩托车在北京诞生,到1980年,生产企业有24家,生产750毫升、250毫升和50毫升三种排量、不同牌号和型式的摩托车,年产量仅4.9万辆。进入80年代,改革开放的春风为我国摩托车工业带来了蓬勃发展的生机和活力。经过“六五”、“七五”、“八五”和“九五”四个五年计划的持续发展,摩托车市场需求不断增长,摩托车生产企业也不断增加,1993年达150多家。1994年国家颁布了汽车产业政策,最终形成了130家企业的格局。目前摩托车工业已成为我国国民经济中具有发展潜力的产业之一。自1993年起,我国摩托车产量超过日本,成为世界最大的摩托车生产国;1997年我国摩托车产量达1003万台,占世界总产量的43.6%。1999年我国摩托车产量为1127万辆,
再创历史新高。
1980—1999年我国的摩托车产量如图8所示。
经过50年的发展历程,我国作为世界摩托车生产大国已成为不争的事实。然而,自主开发能力的薄弱和出口数量少等因素,仍然制约着我国向摩托车强国目标迈进的步伐。努力提高自主开发能力,实现行业的集团化重组,已经成为摩托车工业目前乃至跨世纪的紧迫任务。我国真正成为摩托车强国的日子已为期不远了。

41,目前我国的摩托车产量是多少?摩托车保有量有多少?
1999年我国摩托车行业产销量再创历史新高。总产销量超过了历史最高的1997年,产量达1127万辆,销量达1117万辆,产销率高达99.1%。1999年全行业出口也达到了历史最高水平。产销形势令人鼓舞。目前我国摩托车保有量为5000万辆,预计到2005年,摩托车年产量将达到1200万辆以上,保有量达7000万辆以上。  
  目前,我国摩托车行业中整车综合生产能力达20万辆以上的企业有18家。这18家企业1997年占全行业总产量的71.45%。

42.我国目前的摩托车生产水平如
我国摩托车工业经过50年的发展,各制造厂家的生产条件和工艺装备水平得到了极大的改善与提高。一些企业的部分工艺设备在世界同行业中属先进水平。但就整个行业而言,发展是不平衡的。据分析显示,经济效益较好的企业每年都在利用自有资金进行局部技术改造,使得全行业的生产能力不断增加。目前,全国有10多家企业已发展成为整车装配、涂装、冲压、装焊四大工艺生产条件完善,并形成经济规模的大型生产企业;有20家左右的企业具备四大工艺的生产条件,但各工艺生产能力有大有小,不能完全匹配,发动机生产能力较小,装配能力大于零部件加工能力,而零部件加工能力也参差不齐;有60家左右的企业在四大工艺 中只具备两三项,部分企业还不具备发动机装配能力;有30家左右的企业只有整车装配线,零部件和发动机全部靠外购配套。
    从总体上看,全行业少数企业整车和发动机生产条件比较完善,大部分企业生产条件还不完善,需要依靠外购部分或全部零部件组织生产;我国约有10余家企业在生产规模、产量、工艺装备水平等方面与世界知名企业不相上下。而这些企业在摩托车产品水平方面,主导着我国察托车工业的发展。从产品水平来看,部分实用型中、小排量摩托车的性能、外观、质量和可靠性已接近或赶上国外同类I欠平,但大部分产品外观一致性、性能稳定性及耐久性方面还有一定差距。
    我国摩托车产业的技术发展落后于产业觇模的扩张,导致行业自主开发能力差。开始于20世纪80竿代初的摩托车技术引进工作,成功地解决了我国工业技)C水平低、生产规模小这样一个行业发展初期所面临的主要牙盾,使我国摩托车行业在短时间内技术水平得以迅速提高。但是,在引进技术的同时,未能将企业提高到具有自主开拨能力的重要位置上来。国内企业提高产品档次的主要手段羞本上还是靠技术引进,由于自主开发能力弱,企业科技投入少,很难赶上和超过世界潮流。
面临着激烈的国际竞争和国内的价格寸战,越来越多的摩托车企业感到,中国摩托车的发展只有茸技术创新。市场的空间有限,但技术的空间很大,中国摩托车行业也开始由规模扩展向技术创新阶段过渡。产品创新是技术创新的载体。技术创新的重点应是发动机。目前电喷射技术、催化转化器技术、朋S防抱死制动技术、高技术欠排量摩托车发动机、多缸和多气门发动机技术、水冷发动机以及发动机活塞及缸套新材料表面处理技术均已在我国走步。工艺技术可能会被选作摩托车技术创新的突破口,如采用热轧成型齿轮、陶瓷涂层的活塞或碳—碳复合材料的招塞等。我国摩托车行业向国际先进水平挑战的序幕已经拉于,赶超世界先进水平,真正成为摩托车强国已是大势所趋,更是民心所向。

43.摩托车排放有什么特点?
    与轻型汽车相比,摩托车排放有自己的特点。
    第一,我国除有四冲程摩托车外,二冲程摩托车占有相当大的比例。据统计,1999年二冲程摩托车约占年销售量的26%。
    由于产品技术和制造质量未能相应提高,再加上摩托车本身结构简单,造价低廉,摩托车单车排放始终较高。按排量计算,四冲程汽油机摩托车的排放高于未控制排放的汽油机轿车,而二冲程汽油机摩托车由于气口扫气的短路损失及低速失火使其碳氢化合物(HC)排放量比汽油轿车高许多,通常是2~3倍。同时二冲程摩托车发动机的颗粒物(PM)浓度高,已成为很突出的排放问题。特别是摩托车在城市使用中经常穿行于城市的小路窄巷,更使这些地区的污染特别严重。
    天津摩托车技术中心对百余种国产摩托车按ECE 40法规进行了工况法排放检测。排放结果建立了摩托车排放数据库。图12、图13分别给出由数据库所得国产二冲程、四冲程摩托车目前工况法排放现状及与欧盟和我国台湾限值的相对关系。从图中可以看出:对于四冲程摩托车,大约有一半以上无需采用任何措施就可满足欧盟1999年即摩托车EU—RO—工的限值要求,其余的摩托车可以分成两类,在不采用任何措施的前提下,分别可以满足EURO—工的一氧化碳(CO)和碳氢化合物之一的限值要求。两者全不合格的仅占极少数,而且大都是较老的即将淘汰的车型。二冲程摩托车的情况就很不相同,几乎所有的二冲程车均不能满足EU—RO—工的限值要求。为要使其满足EURO—I的限值要求,一氧化碳和碳氢化合物排放均需下降50%以上。
    第二,由于摩托车发动机最高工作温度低,使其排气污染物氮氧化物(NOX)低于普通轿车排量。根据天摩中心检测结果,氮氧化物排放量仅为EURO—工限值的十分之一左右。因此,在摩托车排放处理初期,仅采用氧化型二元催化剂,解决一氧化碳和碳氢化合物达标问题而随后再考虑氮氧化物的还原问题,是可行的技术方案。国外摩托车采用催化转化器的历史也证实了这一技术路线。
    第三,摩托车与轻型汽车相比,价格便宜,相差悬殊。这样摩托车采用降低排放措施所需增加的费用占其成本的比例大,所以降低摩托车排放就面临比汽车更严峻的价格
挑战。
第四,我国各大城市摩托车上牌照的政策不同,这对摩托车排放在不同城市的分担率有很大的影响。目前,北京、上海、天津、广州、青岛、烟台、石家庄、厦门等40多个大中城市都已开始限制摩托车上牌照。

44.汽车、摩托车冒出的蓝色烟雾是什么?对人有害吗?
    一般说来,车辆排气管冒蓝烟说明车辆发动机在燃烧过程中有润滑油(机油)参加燃烧,并且机油的掺烧量较大,到了不正常的状态,其中大部分是已蒸发的油,再凝结而呈微粒状态,直径为0.4微米以下,随排气排出形成蓝烟。烟的蓝色是这种微粒由蓝色光折射而成的。这种蓝色烟雾,由于其主要成分是液态颗粒物,本身携带有致癌物,同时有燃烧不完全的碳氢化合物(如甲醛等),因而蓝烟常常带有刺激性臭味,对人身体十分有害。
    当发现车辆冒蓝烟后,如果是汽车,说明其发动机烧机油严重,很可能是汽缸缸套磨损严重,或者活塞环密封不严,应及时检查汽缸压力,尽快进行必要的修理,并同时注意经常检查机油消耗量,避免机油消耗过量,发动机机油压力下降,发生事故。
对于二冲程摩托车,由于车辆本身需要掺烧机油,因此有可能是机油掺烧比例过大,应首先注意减少机油掺烧量,同时对发动机进行必要的检查和修理。采用低烟或无烟二冲程机油是解决二冲程摩托车冒烟最直接最有效的方法。

45.二冲程摩托车冒黑烟该怎么解决?
    二冲程摩托车在行驶过程中,若排气管冒黑烟,这说明排出的废气中含有过多的炭颗粒,是发动机不完全燃烧造成的。可以从以下几方面找原因排除故障。
    (1)可燃混合气过浓,应适当调整。
    (2)使用的机油牌号不对,当机油量过多或机油质量差时,混合气中机油不能完全燃烧,造成冒黑烟。
    (3)机油泵失调,供机油过多,造成冒黑烟。
(4)曲轴油封损坏,变速箱中机油窜入曲轴箱,随混合气进入燃烧室,造成混合气中机油过多,排气管冒黑烟。

46,如何控制摩托车污染物的排放?
    摩托车排放控制一方面要对曲轴箱窜气、汽油蒸发进行控制,另一方面是对发动机的换气、燃烧方式本身进行改进,抑制其有害成分的产生或在机外设置净化处理装置,使发动机已产生的污染物在净化装置中减少;再一方面是大力发展低排放或零排放摩托车。
    (1)曲轴箱窜气、汽油蒸发及其控制  可采用将窜气引入气缸内燃烧掉的曲轴箱强制通风系统,简称PCV,对曲釉箱窜气进行控制。
  闭式曲轴箱强制通风系统,其进气口是密封的,新鲜空从空滤器引入曲轴箱,和窜入曲轴箱的废气混合,然后经PCV阀吸入进气管。PCV阀可根据发动机的不同工况,利用进气管的真空度,自动控制曲轴箱窜气量。
    摩托车与汽车不同,其油箱与化油器直接暴露在外,造成燃油损失和污染。
    为防止燃油蒸发排放污染,国外摩托车加装了炭罐等燃油蒸气回收系统。
    为了防止化油器浮子室排污,有的摩托车采用真空膜片代替普通汽油开关,有的采用无浮子等真空化油器代替普通化油器。
    (2)二冲程摩托车发动机污染物排放控制  二冲程、四冲程摩托车发动机工作过程不同,其降低排气污染物的措施也有所区别,但均遵循先机内净化,再进行机外净化的原则。
    二冲程摩托车由于扫气过程中进排气口重叠造成未燃混合气直接从排气口排出的短路损失,再加上轻负荷时的不稳定燃烧,其碳氢化合物排放量高。因此,二冲程摩托车主要是控制碳氢化合物排放量,其主要措施如下。
    ①采用先进的燃料计量系统  首先是化油器的精调和改进,进而可采用电控化油器、扫气道或缸内喷射系统,以达精确控制空燃比,并能部分或全部消除短路损失。采用缸内直接喷射系统可以达到极低排放,并能大幅度节油,问题是可否使该系统的价格降低到市场可接受的水平。
    ②改进扫气特性,要兼顾发动机动力性能和排放指标,或是实现分层燃烧。
    分层燃烧系统可将供给气缸的混合气分成空气、稀薄混合气和浓混合气三种气体状态,利用空气扫气大大减少未燃扫气中的燃油成分,降低排污量;利用浓混合气引燃火焰;利用稀薄混合气正常燃烧,从而显著提高了发动机的热效率,大大降低了发动机排污量。
    另外,对性能影响最小,提高扫气效率的方法是采羽排气可变控制技术。
    ③其他发动机改动  包括燃烧室和活塞形状的敢进,点火定时和能量的优化控制等。随着计算机技术和大胡莫集成电路的发展,目前,微机控制喷射、点火以及发动枕察中控制系统均有出现。
    ④排气后处理技术  加装催化转化器是有效的机外净化措施,但需注意与发动机的匹配及化学和机械耐久性问题。采用二次空气供给和热反应器以及废气再循环也是机外
净化的有效措施。
    ⑤采用低烟度二冲程机油  这也是解决摩托车颗粒物排放最有效的措施。
    (3)四冲程摩托车发动机污染物排放控制  四冲程摩托车主要是控制一氧化碳(CO)排放,其主要控制措施如下。
    ①采用电子喷射系统  除降低排放和油耗外,采用电子喷射技术可以有效地改善发动机低速扭矩。
    ②可变进气口技术  在不同工况下产生不同的谜气运动,进而实现稀油快速燃烧,有效地降低排放和油耗币维持发动机高功率输出。
    ③其他发动机改动  燃烧室优化设计和点火定81及能量的优化控制,微机控制技术的应用等。
    ④排气后处理技术  除加装催化转化器外,可向排气管中喷射空气。在摩托车上,这种附加空气通常是采用单向阀系统提供的。
(4)大力发展低污染摩托车  随着高新技术的不断创新,压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等代用燃料摩托车、太阳能摩托车、氢燃料摩托车均在研制,有的已有了产品。特别是采用电动摩托车取代现有内燃机摩托车是长远的达到零排放的有效措施。

47.铅在汽油中起什么作用?
汽油中的铅是通过一种叫作四乙基铅的有机化合物添加到汽油中的。四乙基铅是一种有水果香味、无色透明的剧毒液体,易溶于有机溶剂和油脂中,挥发性强。四乙基铅是一种抗爆剂,将四乙基铅添加到汽油中,其目的就是为了提高汽油的抗爆性能。汽油的抗爆性能通常用辛烷值指标来表示,辛烷值越高,汽油的抗爆性能就越好,汽油发动机工作时越不容易爆震。所谓爆震,是发动机的一种不正常燃烧,发动机发生爆震后,会使发动机的功率下降、油耗增加、磨损加剧等。从20世纪20年代初期,美国开始将四乙基沿用作汽油抗爆剂以后,由于它成本低、效果好,便很快得到了普遍应用,并曾经被认为是汽油的一种必要的添加剂。含铅汽油经汽车发动机燃烧后,其中的铅化物随尾气排入大气中,由于其微粒小(一般小于0.2毫米),可长时间地漂浮在大气中,造成汽车集中的城市大范围污染。半个多世纪以来,经汽车燃烧排入大气环境中的铅已有数百万吨,由于汽车排放的铅毒性大、污染面广,已成为一种公认的全球性的污染,是当今世界令人注目的重要公害之一。

48.为什么要使用无铅汽油?
   众所周知,铅是有毒物质。含铅汽油经燃烧后,85%左右的铅排入大气中造成空气中的铅污染。研究表明,大气中的铅污染主要来自于汽车燃用含铅汽油。使用无铅汽油,首先将消除汽油所带来的铅污染,使大气中的铅浓度逐渐下降。铅污染对人的身体健康有很大危害,铅对人体的许多器官和系统都会带来不良影响,特别是对大脑、肾脏、生殖器官、心血管系统影响较大。这些影响表现为智力下降(尤其是对儿童的智力发育有很大影响)、肾损伤、不育症以及高血压。
另外,更重要的是无铅汽油的使用,将为汽车采用更有效的控制技术——电控汽油喷射和三元催化净化技术创造必要的条件。因为铅会使催化剂和电控系统中的重要部件氧传感器中毒,因此这种技术不适用于含铅汽油。新控制技术的采用,将使汽油车一氧化碳(CO)碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)污染物的单车排放量下降80%以上,将会非常有效地减少汽油车辆的排放污染。

49.铅对人有什么危害?
    汽车排入大气环境中的铅化合物,可通过肺部、消化器官、皮肤等途径进入人体,在人体内逐渐积蓄起来。经大量的研究证实,它能妨碍红血球的生长和发育,摧残人的中枢神经,造成智力下降。当成年人的血铅含量(血液中的含铅量)超过10~60微克/100毫升时,将引起贫血、牙齿变黑、神经麻痹、腕臂不能屈伸、肝功能障碍等慢性中毒症状,而且提高便秘、血管病、脑溢血和慢性肾炎的发病率。当血铅含量超过60~80微克/100毫升时,随着血液中红血球状态的变化会出现四肢肌肉麻痹、严重腹痛、脸色苍白以至死亡等典型铅中毒症状。铅一旦进入人体,即使通过药物治疗也难排出。
大气环境中铅污染最大的受害者是儿童,如果儿童体内增加微量的铅,就会导致智力下降,影响正常发育,甚至引发多种疾病。儿童之所以对于铅特别敏感,主要是因为儿童身体弱小,肠胃系统吸取率较高,且儿童正处于生长发育阶段,特别容易受到铅的伤害。铅污染对于儿童产生的不良影响主要是对中枢神经系统功能与发育方面,导致各种行为失常,如精神不能集中、不服从要求或命令、语言能力差、智商较低等。研究表明,血铅每升高10微克/公升,儿童智商数平均下降2.5。

50.世界上最早使用无铅汽油的国家有哪些?
    目前,世界汽油市场中无铅汽油发展迅速,比例持续增加,无铅汽油使用已很普遍。西方发达国家由于受汽车排铅污染最早、最严重,因此在汽油中采取限铅和禁铅的行动也最早最快。日本在1975年实现了普通汽油无铅化。1978年对优级汽油铅含量限制在0.13~0.23克/升,1987年车用汽油已全部不加铅,成为世界上汽油无铅化最早的国家。美国从1975年开始限铅,到1988年基本实现了汽油无铅化。原西德、荷兰、比利时、卢森堡和丹麦等国都已取消了含铅汽油。发展中国家和地区限铅起步较晚,速度较慢,但近几年来,限铅和禁铅工作也引起了高度重视,并正在付诸实施。
自1996年以来,我国积极开展了淘汰含铅汽油,推广尤铅汽油的工作。1997年6月1日,北京市率先实现了汽抽无铅化。随后,上海市、广州市、天津市等20多个城市也都逐步实现了汽油无铅化。1998年9月国务院发出通知,全国分两个阶段淘汰含铅汽油,实现汽油无铅化。1999年7月1日起,全国46个环境保护重点城市实现车用汽油无铅化。2000年1月1日,全国范围停止生产车用含铅汽油,改产无铅汽油;2000年7月1日,在全国范围内全面禁止销售、使用含铅汽油。

51.使用无铅汽油后会对汽车的使用性能有影响吗?
    铅在汽油中的作用是提高汽油的抗爆性能,去除铅之后,为了保证无铅汽油的抗爆性能,无铅汽油的生产工艺将进行改进,或者添加其他抗爆剂,但只要其抗爆指数相同,就能够保证汽油的使用性能,是否含铅并不重要。因此,对汽车的使用性能真正起关键作用的是汽油的辛烷值和抗爆指数。
但由无铅汽油引出的另外一个问题是有可能造成发动机的气门阀座磨损、下陷。含铅汽油燃烧后的铅化合物沉积在阀座表面,形成一层保护层,起润滑剂的作用,可防止阀座磨损,而无铅汽油则不能做到这一点。这个问题曾经是困扰无铅汽油使用的一个实实在在的问题,但问题也并没有那么严重,无铅汽油对气门阀座是否有影响主要取决于发动机气门阀座的材质及其加工质量。自20世纪70年代发达国家开始使用无铅汽油以来,他们就发现了这个问题,并从发动机的设计上早已经解决了这个问题,改进了气门系统所使用的材料。目前,我国生产的汽油车辆,也都已经采用了国外的这一普遍应用的技术,发动机气门系统所使用的材料都是适用于无铅汽油,且耐磨强度很高的材质,从根本上解决了这一问题。我国最早实施汽油无铅化的北京市是从1997年开始的,经过了几年的运行实践,也已经证明,我国的各种汽油车型使用无铅汽油是没有问题的。

52.为什么要在汽油中添加清净剂?
    汽油清净剂是一种具有清洗、保洁、抗氧、破乳和防锈性能的多功能汽油添加剂。
    目前,我国生产的车用汽油以催化裂化汽油馏分为主,烯烃含量较高。烯烃具有热不稳定性,容易形成胶质,造成沉积而严重影响汽车排放。由于芳香烃是汽油中的高辛烷值组分,随着我国淘汰了作为辛烷值添加剂的四乙基铅,势必要求汽油中高芳香烃汽油馏分的增加,而芳香烃也是一种易于形成燃烧室沉积物的组分,由此可见,我国车用汽油的洁净性较差。
    目前,我国在用汽车中仍以化油器车为主,由于车辆印长期使用,发动机油路系统普遍较脏,使废气排放、油耗,动力性与原车设计要求相比都严重变差。电喷车的使用在我国起步较晚,其中汽油喷嘴具有极为精密的公差,极易受污垢的影响。一旦在喷嘴上形成沉积物,将导致电控系统对炽料调节的削弱或失控,使动辆性能和燃油经济性能降低,排放恶化,更严重的将堵塞油路,使车辆不能正常工作。
    汽油清净剂可对节气门、化油器、进气阀、喷油嘴等处已经生成的积炭具有清洗功能,可消除由于积炭而引起的开车怠速不稳、加速供油不畅、油耗增高、尾气排放恶化等琐象。同时,长期使用添加清净剂的汽油,可使供油系统保持清洁,防止喷嘴堵塞、积炭生成。因此,汽油中加入清净剂能够较有效地解决由于目前我国汽油的清净性能较差所造成的一系列汽车使用中所发生的问题,有利于车辆保持良好的动力性、经济性和排放性能。
在我国的一些大城市,如北京、上海、广州等,中国石化集团已经在其所销售的汽油中加入了清净剂,以高清洁汽油的形式提供给用户,普遍得到了用户的好评。在国家环保总局颁布的《车用汽油有害物质控制标准》中,明确规定了“车用无铅汽油中应加入能有效清除积炭的清净剂。”

53.汽油的油品组分和质量对汽车的污染物排放会有什么影响?
    汽油的基本成分是烷烃、烯烃和芳香烃等碳氢化合物,以及含氧的有机化合物,如醇类和醚类等有机化合物。为了降低汽车有害物排放,并改善发动机的动力性和经济性,必须不断提高汽油的质量,优化汽油组分。优化汽油组分,即控制汽油的化学组成,如苯、芳烃、氧、硫、烯烃的含量以及挥发性等。
    苯是公认的有毒致癌物质,并且没有安全下限。苯除了会通过汽车尾气排放到大气外,还可通过贮油罐、加油站、发动机等随汽油蒸发直接进入大气。同时,汽油中苯含量的多少还直接影响着汽车向大气中所排放的其他有毒有害物质的排放量。
    汽油中的芳烃,主要是苯、甲苯和混合二甲苯等,是汽油中高辛烷值组分来源之一。芳烃含量的增加,除会使有毒物质的排放明显增加外,还会导致燃烧室沉积物的增加,使氮氧化物和碳氢化合物的排放量增加。
    烯烃是不饱和烃类化合物,具有良好的抗爆性能。但是,烯烃具有热不稳定性,容易形成胶质,在发动机内形成沉积物,影响汽车的正常工作状态,使污染物排放增加。烯烃蒸发进入大气后,在太阳紫外线照射下很容易发生光化学反应,生成光化学烟雾。同时,汽油中烯烃含量的增加,还会增加尾气中有毒致癌物的排放。
    汽油中硫的存在会引起催化转化器中毒,直接影响催化转化器的转化效率。因此,控制汽油中的硫含量,使此净化器中催化剂的活性保持在较高的水平,可以保证催化净化作用的有效发挥。同时,汽油中硫的存在还直接影响二氧化硫、硫酸盐以及硫化氢等这些对酸雨形成有着重要贡献的污染物的排放量。
    铁、铜、锰等金属添加剂往往也有提高发动机抗爆炳功能。但是,这类添加剂所起的副作用和铅、硫类似,有的会造成催化器中毒、发动机沉积物形成、颗粒物排放增加,有些沉积物会引起发动机部件的严重磨损,有的直接对北产生危害。这些金属或非金属类添加剂,可能在生产环暂用,也可能在流通环节加入,最终将危害人们健康,池环境。
    除了汽油组分对汽车污染物的排放会有影响之外,湘的性能指标,如抗爆性、蒸发性等,对尾气排放也有一定的影响。
    蒸发性是指汽油从液态转变为气态的性质。汽油能否进气系统形成良好的可燃混合气,其蒸发性能是主要因为汽油蒸发性的好坏直接影响到进入气缸的混合气质量、地质量,最终影响到尾气排放的质量。汽油的蒸发性好,混合气进入气缸前已混合均匀,在气缸中燃烧时更容易燃烧全,则产生的不完全燃烧产物相对较低,否则,反之。当然,汽油的蒸发性并不是越强越好,夏季时,蒸发性太强,汽油在供油系统中(油泵和油管)形成的蒸气过多,会和气阻,导致发动机供油不畅,反而影响了燃烧质量,造成排放变差;同时,蒸发性过强,会使油箱中汽油的蒸发勤加,燃油蒸发损失加大,增加碳氢化合物的排放,而造成环境大气的污染。
    汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸中燃烧时,避免产生爆燃的能力,用辛烷值来表示。实际上大家看到的代表汽油牌号的数字就是辛烷值。辛烷值越高,汽油的抗爆性就越好,发动机燃烧正常,车辆的动力性、经济性和排放性能都能保证;辛烷值不足,会引起发动机爆燃,不仅动力性、经济性下降,而且尾气排放也会因燃烧不正常而变差,严重时会导致发动机损坏。
    因此,在车辆的使用过程中,应严格按照制造厂使用说明书中规定的燃油牌号加燃油,同时,尽量到汽油质量有保证的正规加油站加油,自觉使用有质量保证的燃油,达到减少汽车排放、保护环境的目的。
    为了控制和减少汽油中有害物质对人体和环境的危害,国家已经发布实施“车用无铅汽油”技术要求和“车用汽油有害物质控制标准”,对汽油的性能指标和有害物质的含量提出了要求(见表2)。国家质量技术监督局1999年一季度对车用汽油的抽查结果表明,我国汽油涉及环保的指标存在一些问题,如烯烃含量高等。

表2  车用汽油技术要求

项    目 中国标准 欧洲标准 美国标准 日本标准
实施日期
抗爆性研究法辛烷
值(RON)
蒸气压/kPa

铅/(g/L)
苯/%(体积分数)
烯烃/% (体积分数)
芳烃/% (体积分数)
锰/(g/L)


磷/(g/L)
硫/%(质量分数) 2000.1.1
90#、93#、95

秋、冬季≤88
春、夏季≤74
0.013
≤2.5
≤35
≤40
≤0.018
不得检出
不得检出
≤0.0013
≤0.08 2000.1.1
95#

1、2级35~70
3、4级45-80
0.005
1.0
18.0
42.0
-
-
-
-
0.015 2000.1.1
91#、93#、96#

54—103

0
1.0
10~12
24~26
0
-
-
0
0.012-0.015 2000.1.1
96#、86G

44-78

0
1.0
42
-
-
-
-
≤0.01

54.柴油的油品质量会对其污染物排放有影响吗?
柴油是从石油经过提炼加工而成。它是多种碳氢化合物的混合物,主要成分为碳和氢,也含少量的氧、氮和硫等杂质。车用柴油机使用的燃油主要是轻柴油,轻柴油的主要性能指标包括:发火性、蒸发性、粘度、低温流动性、腐蚀性,以及灰分、水、机械杂质等。其中,对汽车排放影响较大的指标是发火性(指十六烷值)、腐蚀性(主要指硫含量)及化学成分。
    (1)发火性  燃料的发火性表示其自燃能力。当燃料达到一定温度不用点火而自行着火燃烧时的温度称为自燃点,柴油的自燃发火性用十六烷值或十六烷指数表示。十六烷值对柴油机的排放性能影响较大。十六烷值不足即着火性差,使滞燃期加长,预混合燃烧量过多,导致运转粗暴,噪声加大,氮氧化物排放增加;十六烷值过高,柴油的热稳定性降低,会在高温高压的汽缸内形成大量不易完全燃烧的游离蛾,导致后燃期延长,排放黑烟增加,发动机功率降低,油耗增加。柴油机各种污染物的排放,一般均随燃料十六烷值的提高而降低。常规柴油的十六烷值在40—50之间,低排放柴油要求十六烷值在55以上。
    (2)腐蚀性  车用柴油的腐蚀性用硫含量、酸度、铜片腐蚀等级等指标表示。其中,对排放影响最大的是硫含量。柴油中的硫经燃烧后生成二氧化硫和粒状硫化物,约有98%的硫是以二氧化硫排出,剩下的形成硫酸及各种金属硫化物,并呈粒状排出,是柴油机排放的颗粒物的重要组成部分之一。因此,降低柴油含硫量就相应地降低了微粒的排放量,并且硫也会使柴油车的催化转化器失效。我国轻柴油的生产以直馏炼制为主,占柴油生产量的50%以上,直馏柴油十六烷值高,焦质、芳烃、硫含量等都 相对较低。而二次加工的裂化柴油组分作为车用柴油应该进行加氢精制,但我国二次裂化柴油多数未经加氢精制,就调和进柴油中。表3给出了我国轻柴油标准与国外标准的比较。
表3我国轻柴油标准与国外标准的比较
 技  术  要  求
项    目 中国轻柴油GB 252--1994 欧洲联盟 美国 日本
实施日期
闪点/℃
灰分/%(质量分数),最大
水分/(mg/kg)
十六烷值
硫含量/%(质量分数)最大
10%残留物/%(质量分数)最大
芳香烃含量/%(体积分数)最大 1995.6.1
55(—10#优等品)
0.01
痕迹
≥45
0.2~1.0
0.3 2000.1.1
55
0.01
200
51.0
0.035
0.30 1993.10.1
≥38
0.01

≥40
0.05
0.15
35 1996.4.1
≥50


≥50
0.05


55.什么叫清洁代用燃料?
目前,在汽车上使用较为普遍的清洁代用燃料有:天然气、液化石油气、醇类和醚类燃料等。之所以被称为清洁代用燃料,是因为这些气体燃料和醇、醚类燃料的相对分子质量比汽油、柴油小得多,对燃料和空气的混合、燃烧、控制炭烟都有利,采用这类气体或液体燃料代替汽油、柴油,作为汽车用燃料,其尾气排放中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、二氧化碳(C02)污染物的排放量都比汽油、柴油低得多;另外,醇类燃料含氧,还可促进燃料燃烧更完全,且燃烧温度降低,导致氮氧化物(NOX)排放量减少。因此,统称为清洁代用燃料。

56,CNG、LPG车是什么?
    CNG是压缩天然气(compressed natural gas)的英文缩写;LPG是液化石油气(1iquefied  petroleum gas)的英文缩写,这两种燃料都是汽油车或柴油车的代用燃料。CNG车、LPG车分别是采用压缩天然气或者液化石油作为燃料的汽车。在北京等城市,到处可以看见标有DG、CNG的公共交通汽车和出租车。这些车辆必须到专门天然气站补充燃料。

57.液化石油气车辆的优点有哪些?
    汽车用液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷,其特反是热值高,抗爆性能好,着火温度高,火焰传播速度慢,因此需要较高的点火能量。由于液化石油气(LPG)与空气混合时同为气态,较容易混合均匀,燃烧较完全,一氧七碳(CO)的排放量比汽油车低60%~80%;同时,由于液化石油气燃烧温度低,氮氧化物(NOX)的生成量较少。因此,与汽油车、柴油车相比,液化石油气汽车具有排放污染物较低的优点。但是,这并不等于说,只要是采用液化石油气做燃料的车辆,就一定是清洁车辆。只有液化石油气供气装置与发动机进行了最佳匹配后的车辆才有可能达到较好的减少排放的效果,该项匹配工作必须由发动机生产厂或者掌握该发动机性能的工程技术人员来做。
    研究结果表明,即使是燃用液化石油气这类清洁燃料的汽车,如果不采用电控喷射和三效催化转化器技术,也不可能达到较高的污染物降低率(即要求一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物三种污染物都降低80%~90%)。因为依靠液化石油气的优点使发动机气缸内的燃烧更完全,只能够大幅度地降低一氧化碳(约60%一80%)和部分地降低碳氢化合物(约30%~40%),对于达到这两种污染物都降低80%~90%的目标,还有一定的差距,必须借助于机外净化措施——氧化型催化转化器。同时,燃烧的改善只能使氮氧化物增加而不是减少,而大幅度降低氮氧化物的最佳方案就是,在严格控制发动机空燃比(约为14.7左右)的条件下采用还原型催化转化器。严格控制空燃比的最成熟的技术就是闭环控制的电子燃油喷射系统,即电控喷射。
    目前,在国外,发展第三代清洁燃料汽车技术——电控燃油(LPG或CNG)喷射加三效催化转化器已是大势所趋,发达国家已经开始进入开发研制第四代清洁燃料汽车技术的阶段。由于环保的要求,我国的某些大城市也已提出,要求出租车更新时必须采用电控喷射加三效催化器技术的两用燃料(汽油和液化石油气)汽车。
据不完全统计,全世界的液化石油气汽车约有401.1万辆,主要是在意大利、荷兰、俄罗斯、澳大利亚、日本、墨西哥、韩国、美国等国家。这些国家中LPG汽车的数量都在27万辆以上,其中意大利有105万辆LPG汽车,是拥有量最高的国家。发展清洁燃料车的办法是先从公用车辆(如公共汽车、出租车、校车、政府机关用车)改起,先从使用LPG开始,再向其他燃料(如CNG)和其他部门推广。

58.天然气汽车有什么优点?
    汽车用天然气的主要成分是甲烷,其余为乙烷、丙烷、丁烷及少量其他物质,其特点与液化石油气类似,热值高、抗爆性能好、着火温度高。另外,还有混合气发火界限高,适于稀燃的性能。由于压缩天然气(CNG)在汽车上与空气混合时同为气态,与汽油、柴油相比,混合气更均匀,燃烧也更完全。因此,天然气汽车比使用普通燃料(如汽油或柴油)汽车的一氧化碳(CO)排放量要低很多。但是,压缩天然气汽车的甲烷排放量增加。甲烷是一种温室气体,它 对大气的加热潜力比二氧化碳(C02)高30倍之多。
近20年来,由于世界各大城市环境污染情况越来越严重,而污染的来源又大多来自汽车的废气排放,天然气等气体燃料作为一种“清洁燃料”得以较快地发展。另外,也由于考虑到世界的石油储量,能源危机等,都促使各国试行使用代用燃料,尤其是石油资源少而气源比较充裕的国家,纷纷选择以天然气等作为汽车燃料。许多国家在发展天然气等气体燃料汽车方面投入了巨大的精力,进行了大量的开发工作,并已具备了较为成熟的技术,但是,总的来说,天然气汽车目前尚处于发展、推广阶段。据不完全统计,全世界的气体燃料汽车约有505万辆。其中天然气汽车约为105万辆,主要分布在阿根廷、意大利、俄罗斯、美国、新西兰、加拿大、巴西等国家。截止到1998年初,我国共有天然气汽车约4600辆,其中87%的车辆是在四川省内使用。

59.我国是否有充足的液化石油气气源和天然气气源?
    我国有着丰富的天然气资源。经过资源评价,我国天然气总资源量可达38万亿立方米,探明储量为1.53万亿立方米,探明程度仅是4.02%。其中,陆地上有29.9万亿立方米,主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、渤海湾、准葛尔、松辽、吐哈和柴达木8大盆地。预测可开采的储量为8~12万亿立方米。目前,全国陆上投产气井已达1889口,累计采出天然气3500亿立方米。已建成的输油管道为7000余公里。1995年全国天然气产量为165.16亿立方米,其中除了海洋产气3.75亿立方米外,其余都是陆上的油田和气田所产。预计2000年陆上和海上天然气的产量将达到250~300亿立方米,输气管道将达到1万公里。2010年年产量将达到1000亿立方米。
    液化石油气实际上是以含三个或四个碳原子的烃类(如丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4Hl0)、丁烯(C4H8))为主的一种混合物。我国液化石油气的资源来自油田和石油炼厂两个方面。油田的液化石油气是在伴生气的处理过程中的轻烃产品,因此主要来自各个油田,如大庆、辽河、大港、华北、胜利、中原、新疆、吐哈等油田都有液化石油气的产品。由于不含烯烃,主要成分为丙烷、丁烷,所以适于用作车用燃料。另外一个液化石油气的主要来源是石油炼厂的催化裂化和延迟焦化炼油过程中生产的。全国约有64个大中型炼油厂生产液化石油气,其中中国石化总企业34个炼油厂的液化石油气产量占全国总产量的89%。1995年全国液化石油气的总产量约为460万吨。但是,炼油厂生产的液化石油气含有大量的烯烃,不适于直接作车用燃料。因为烯烃类为不饱和烃,燃烧后结胶,积炭严重,对汽车发动机的火花塞、气门、活塞环等零件有较大的损坏作用,因而影响其寿命。
虽然不同来源的液化石油气都有各自的标准,但我国还没有出台车用液化石油气的标准。如果使用液化石油气作为车用燃料,一定要测量它们的烯烃含量,一般烯烃含量低于6%可以在汽车上使用。

60.醇类燃料车辆有什么特点?
    醇类燃料汽车是指以甲醇或者乙醇作为燃料的汽车。它与天然气汽车、电动汽车一样,都属于新能源和低公害汽车。醇类燃料汽车发展较早,到目前为止,在技术方面和成本方面已达到实用阶段。
醇类燃料目前主要有甲醇、乙醇。甲醇的来源广泛,可以从煤、天然气、煤、木材和其他含碳物质甚至垃圾中制取。乙醇的原料主要是含糖、含淀粉的农作物,如甜菜、甘蔗、玉米、草秆等。醇类燃料与汽油理化性能的比较见表4。由表可知,甲醇、乙醇性质类似之处很多,与汽油相比,它们的缺点和优点几乎相同,只是程度略有差别。另外,醇类燃料吸水性强,化学活性高,容易发生早燃。
项    目 汽油 甲醇 乙醇
相对分子质量
物理状态
车上的存储状态
液态的相对密度d420
沸点常压/℃
饱和蒸气压/kPa
低热值/(MJ/kg)
汽化潜热/(kJ/kg)
辛烷值(RON)
十六烷值
闪点/℃
自燃点/℃
最低点火能量/MJ
理论空燃比 100~115
液态
液态
0.72—0.75
30~220
62.0—82.7
44.52
297
90,93,95,97
27
—43
260
0.25—0.3
14.8 32
液态
液态
0.7914
64.8
30.997
20.26
1101
112
3
11
470

6.4 46
液态.
液态
0.7843
78.3
17.332
27.20
862
111
8
21
420

9.0
醇类燃料的主要特点如下。
    ①辛烷值比汽油高,可采用高压缩比提高热效率。但是,醇类的抗爆性敏感度大,中、高速时的抗爆性不如低速时好。普通汽油与15%-20%的甲醇混合,辛烷值可以达到优质汽油的水平。
    ②蒸发潜热大,这使得醇类燃料的低温启动和低温运行性能恶化。此外,甲醇、乙醇的闪点比汽油高,甲醇在5℃以下、乙醇在20℃以下时,难以在进气系统中形成可燃混合气,如果发动机不加装进气预热系统,燃烧100%醇类燃料时,汽车难以启动。但在汽油中加入少量的醇,由燃烧室壁供给液体醇以蒸发热,蒸发潜热大这一特点可成为提高发动机热效率和冷却发动机的有利因素。
    ③常温下为液体,操作容易,贮带方便。
    ④可燃界限宽,燃烧速度快,可以实现稀薄燃烧。
    ⑤与传统的发动机技术有继承性,特别是使用汽油—醇类混合燃料时,发动机结构变化不太大。
    ⑥热值低。甲醇的热值只有汽油的48%;乙醇的热值只有汽油的64%。因此,与燃用汽油相比,在同等的热效率下,醇类的燃料经济性低。
    ⑦沸点低,蒸气压高,容易产生气阻。
    ⑧甲醇有毒,会刺激眼结膜,通过呼吸、消化系统和皮肤接触进入人体,会造成人体中毒。
    ⑨腐蚀性大。醇类具有较强的化学活性,能腐蚀锌、铝等金属。甲醇混合燃料的腐蚀性随甲醇含量的增加而增加。另外,醇与汽油的混合燃料对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强,混合20%醇时,对橡胶的溶胀最大。
    ⑩醇混合燃料容易发生分层,因此,需要加助溶剂。
    醇类燃料在汽车上的应用主要有三种类型:掺烧、纯烧和改质。
    掺烧是指将醇类(甲醇或乙醇)以不同的比例掺入汽油中,作为发动机的燃料燃烧。研究结果表明,如果掺烧的醇类比例少于20%,则发动机不必作改造,只要进行适当调整,即可达到汽车性能与燃烧汽油时相当;掺烧比例加大,则要通过适当增加压缩比和发动机预热装置保证汽车的使用性能。同时在混合燃料中添加助溶剂,防止醇燃料与汽油分层。
    纯烧是指单纯燃烧醇类燃料。这种方法的优点是,发动机可以根据燃料的特点进行改造,如按照醇类燃料的理论空燃比设计和调整供油系统,加装发动机预热装置,加大油泵的供油量,改善零部件的抗腐蚀性等。改造后的发动机,其车辆的动力性和经济性会比烧汽油时有较大的提高。
    改质(主要是指甲醇的改质)是指利用发动机的余热将甲醇改成为氢气和一氧化碳,然后输送到发动机内燃烧。采用甲醇改质需要对发动机进行较大的改造,最好是重新设计发动机。
车辆使用甲醇燃料,其尾气中污染物一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的排放量都比汽油低,对于改善环境很有利。但是,使用乙醇燃料时,由于大幅度地提高了压缩比,将使氮氧化物的排放量增加。

61.什么是零排放汽车?
    零排放汽车是指具有以下性能的车辆。
    ①无污染物从排气管排放。
    ②无蒸发污染物排放。
    ③无加油和销售汽油时的污染物排放。
    ④无需加装会随时间劣化的车载排放控制系统。
    目前,电动汽车——以电池为动力的汽车,是唯一面市的能够满足零排放汽车要求的技术。但是,在不远的将来,其他先进技术,如燃料电池和混合动力汽车也可能满足零排放汽车的要求。
    最开始提出零排放汽车要求的是美国加利福尼亚州。由于加州特殊的地理位置和气候环境条件,多年来,加州一直是对汽车排放要求最严格的地区。尽管如此,日益增长的汽车所排放的污染物,仍然不能使加州达到清洁空气质量的目标。因此,还必须不断地提出减少汽车单车排放量的要求。
从20世纪90年代初期,加州空气资源局(CARB)就开始了零排放汽车计划项目。经过多年的努力,不断修改计划。在1999年颁布的排放标准中规定,要求从2003年开始,每个汽车生产厂在加州销售的轿车和第一类轻型车中,至少有10%的车辆为零排放汽车。目前,世界一些大汽车生产厂家已经开始将所开发的零排放电动汽车投放加州汽车市场,如美国通用汽车企业、福特汽车企业、戴姆勒—克莱斯勒汽车企业,日本的本田汽车企业、丰田汽车企业、尼桑汽车企业等。

62.什么是电动汽车?电动汽车有什么优点?
    电动汽车是指以电能为动力的汽车,一般采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源。电动汽车无需再用内燃机,因此,电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱。由于电能是二次能源,它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式,所以,它是非常有发展前景的替代能源汽车。电动汽车属于零排放汽车。
    英国是世界上电动汽车最普及的国家,1989年拥有24000辆送奶车是电动汽车。法国城市环卫部门很早就使用电动汽车,目前法国有300辆电动垃圾车。瑞士在旅游城市禁止使用内燃机汽车,将电动汽车和马车作为主要交通工具。
    电动汽车到底有多么清洁,是人们所关心的问题。尽管电动汽车本身是清洁的,但为给电动汽车的蓄电池充电,发电厂发电的过程中却有可能产生空气污染和固体废弃物。如果发电厂是用清洁能源发电,如太阳能发电或水力发电,则其污染物排放是微乎其微的。但如果发电厂使用传统燃料(如煤炭)进行燃烧发电,就会产生污染,如颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳,同时还会排放作的燃烧效率和更好的燃油经济性,混合动力汽车的发动机可以采用更先进技术的发动机,如燃气轮机或斯特林发动机。另外,由于混合动力汽车具有电动汽车的优点,当它行驶在城市中心区时,可完全成为零排放汽车,以减缓对城市的污染。混合动力汽车的缺点是:还不能完全消除空气污染而成为零排放汽车。
目前,混合动力汽车的技术已经日趋完善,越来越多的汽车生产厂家正在将混合动力汽车投放市场。随着生产批量的逐渐加大,成本将逐渐降低,将与传统燃油汽车相竞争。

64.什么是燃料电池汽车?它有什么优点?
    燃料电池(fuel cell)汽车是电动汽车的一种,其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能获得的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车。燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2—3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
    与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点。
    ①零排放或近似零排放。
    ②减少了机油泄漏带来的水污染。
    ③降低了温室气体(CO:)的排放。
    ④提高了燃油经济性。
    ⑤提高了发动机燃烧效率。
    ⑥运行平稳、无噪音。
    燃料电池汽车的氢燃料能够通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料,另外一些车辆有可能装有燃料重整器,能将烃类燃料(如甲醇、天然气或汽油)转化为富氢气体。
    单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。
近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒—克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车企业已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。燃料电池技术对于轻型和重型汽车都是非常领先的技术。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部件的性能,降低其成本,以达到消费者可接受的程度。所有汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。

65.未来的清洁汽车发展趋势是什么?
    多年来,人们一直在努力追求开发低污染、高效率的汽车,同时也取得了卓越的进步。
    从近期来讲,要充分利用已经成熟的污染控制技术,在传统燃油汽车上进行应用,如汽油车的电控燃油喷射系统和三效催化转化技术;柴油车的各种发动机改进燃烧技术和后处理技术。同时,燃气汽车[液化石油气(LPG)或者压缩天然气(CNG)汽车]技术也已经发展的较为成熟,这对燃气资源丰富的地区给出了新能源的选择利用机会。
从长远来看,最具有发展前途的还是各种电动汽车,包括:超低排放的混合动力汽车;燃料电池汽车和零排放的电池汽车。这当中,短期内具有实用和商业价值的是混合动力汽车,这类电动汽车的发展已经接近市场可以接受的程度,外加一些环境政策和法规的推动,预计会在不远的将来就被消费者所接受,并能够满足环境要求严格地区的需求。而燃料电池汽车将作为最具有生命力和发展潜力的清洁车辆在不远的将来被人们所接受。燃料电池,不但作为车辆的动力是最具有潜力的,同时它有可能用于人们生活的各个领域:家庭照明用电、动力用电、工业用电等,它将给人们带来一个真正清洁的世界。

66.如何进行化油器车辆的保养,降低车辆的尾气排放?
化油器车辆与电控汽油喷射车辆相比较,其排放稳定性较差,这是由于其结构特点和油气供给计量方式所决定的。为此,化油器车辆的保养就显得特别重要。在这类车辆的保养中,重点考虑的因素就是所有影响燃烧的因素或部件,简单来讲就是油、气、电。油和气主要指的是油气混合气供给系统,重点是:化油器、空气滤清器、汽油滤清器。最简单的、最重要的是保持这些部件的清洁。一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放的增高往往是由于化油器和空气滤清器变脏,进气道被灰尘堵塞,空气供给不足,破坏了原有的混合气空燃比。因此,最简单、最必要的保养是对这些部件进行检查和清洗,必要时更换已经损坏的部件。同时,电路系统的正常工作也是保证发动机正常燃烧的重要因素,尤其是对碳氢化合物排放的影响很大。电路系统的保养主要包括分电器白金触点及其间隙、火花塞及其间隙、高压线是否漏电、高压线圈、点火正时等,这些部件的完好无损,调整正确都是非常重要的。另外一些最基本的保养项目还有:润滑油的定期更换、进排气门间隙的正确调整等。所有这些零部件的保养都会直接影响着汽车发动机的燃烧,及时的保养,既有利于保证车辆的良好工作状态,高效率、低油耗、低排放,也延长了汽车的使用寿命。

67.经维修、保养、调整,使汽车尾气达标排放,会对其使用性能有什么影响?
对汽车发动机按照汽车生产厂维修保养手册的要求进行正确的维修、保养和调整,消除故障,保持运转正常,应该有利于改善车辆的动力性、经济性,同时使尾气排放达标。如果经调整后,尾气达标了,但动力性能和(或)经济性能下降了,则说明其调整不当。比如,对未安装催化器的普通化油器车辆,如果经对化油器怠速螺钉(又称油针或风针)调整,使一氧化碳(CO)达到非常低的水平(大大低于使用说明书规定的限值),则有可能出现动力不足,加速性能减弱,甚至经济性能下降。这是因为,调整怠速螺钉实际是调整了怠速及部分低速区域的供油量,供油量减少,可使一氧化碳下降,但供油量过少,造成混合气过稀,就会影响车辆的动力性能和经济性能。因此,在进行调整时,并不是混合气越稀越好,应由经过培训的技术人员或维修人员,根据排放分析仪的指示值来进行适当的调整。

68.汽车怠速一氧化碳排放超标怎么办?
一氧化碳(CO)是汽车发动机在工作过程中燃烧不完全的产物,是由于在燃烧过程中氧气不够充足所造成的。汽车怠速一氧化碳排放超标,说明了发动机的燃料供给系统所供给的燃料空气混合气的比例(即空燃比)过浓。可以用减少供油量,或加大空气进气量的办法来解决。对于化油器车辆,通常最简单的作法是调整怠速螺钉,即司机通常说的“油针”或“风针”。调整的方法是右旋方向向里拧,其作用是减少怠速供油量。但要注意只能做微小调整,避免调整过度,调整过度就会出现供油不足,动力下降,加速性能变差。另外,气路不畅也会造成一氧化碳超标,如空气滤清器的滤芯由于灰尘太多而堵塞,化油器太脏使进空气孔堵塞等,因此,应对这些部件进行清洗,必要时进行更换。化油器车辆由于其油气混合方式的特点,致使其车况稳定性不太好,汽车经常进行保养,是保证其正常运行、节约燃油、减少污染物排放的最有效措施。

69,汽车怠速碳氢化合物排放超标怎么办?
碳氢化合物(HC)是汽车发动机在工作过程中未燃烧汽油直接排出,或燃烧不完全的产物。碳氢化合物排放浓度的高低直接反应了发动机的燃烧效率,碳氢化合物排放的浓度越低,燃烧的效率就越高,反之则相反。影响碳氢化合物排放的因素很多,空气燃料混合气的比例(即空燃比)、点火能量、机油温度、水温、点火提前角、进排气门间隙等等。因此,如果汽车的怠速碳氢化合物排放超标,也应该从这些方面逐一进行检查。其中最重要的还是前两项,即混合气空燃比和点火系统。混合气太浓或太稀都将使得碳氢化合物排放增高,因此应参照一氧化碳(CO)的排放来进行混合气空燃比的调整。如果一氧化碳排放不高,甚至非常低,则应该适当调浓混合气。如果仅调整混合气空燃比还不能使碳氢化合物达到理想程度,则应该检查点火系统,如白金触点、火花塞、高压线等等,点火系统部件的损坏会直接影响点火能量,因此任何一个环节的问题都可能会导致碳氢化合物(HC)排放的增高。如果碳氢化合物排放非常高,如3000×10–6以上,就说明有大量的未燃烧的汽油混合气直接从排气管中排出,很可能有单缸(或多缸)未参加工作,或发动机有失火发生。另外,点火提前角过大,进排气门的调整不当也会造成碳氢化合物排放的增高。

70.为什么空气滤清器的干净与否会影响尾气排放?
空气滤清器是保持车辆发动机进气系统清洁的重要部件,空滤器将吸入发动机参加燃烧的空气进行过滤,滤掉杂质。汽车发动机的正常运转应该在清洁的空气滤清器状态下进行。但随着汽车行驶里程的增加,被过滤掉的脏物、杂质就会附着在空气滤清器滤芯的外表面,并且越积越多,积累到一定程度后,就会使进气阻力增大,进气流量减小,从而影响燃料和空气的混合比例,使得同样燃料供给的工况下,空气的供给量不足,在燃烧过程中,就会因为缺少氧气,而造成燃烧不充分,更多地生成燃烧不完全产物,如一氧化碳和碳氢化合物;同时,会降低发动机的燃烧效率,影响汽车的动力和经济性能,加速无力,费油。因此,保持空气滤清器的清洁是保证车辆发动机正常工作,减少污染物排放的必要条件,应按照车辆使用说明书的要求,按期进行清理、更换。如果车辆工作在较为肮脏的环境中,还应缩短空气滤清器的保养周期。

71,点火系统零部件会影响尾气排放吗?
汽油发动机是点燃式发动机,其燃烧情况直接受着油、气、电各供给系统的影响。因此,如果点火系统的零部件出现故障,工作不正常,将会降低点火能量,使混合气的着火范围缩小,增加未燃混合气的比例,即大量的燃料未经燃烧就从排气管直接排出,增加了尾气中碳氢化合物(HC)的浓度;同时不完全燃烧产物一氧化碳(CO)也会由于点火能量的减少而有所增加,其综合效果是尾气中的碳氢化合物和一氧化碳浓度将有大幅度上升。比如最常见的白金触点烧蚀、高压点火线漏电等小问题都会很明显地影响尾气排放的增加,尤其是对碳氢化合物的排放量影响更为明显。因此,当发现尾气排放中的碳氢化合物排放居高不下时,很可能是点火系统零部件发生故障,应认真进行检查。

72.点火提前角也会影响尾气排放吗?应如何调整呢?
点火提前角是直接影响发动机工作点火时刻的重要参数,点火时刻是否合适直接影响着发动机的燃烧工作效率,即动力性能和经济性能,同时也对排放性能有一定影响。点火时刻提前,有利于形成较高的燃烧压力和燃烧温度,提高功率输出,但点火时刻过早,容易发生爆燃,也会影响发动机的燃烧效率。从排放性能来讲,燃烧温度越高,氮氧化物(N0x)的生成量越多,因此,追求高功率的发动机,其氮氧化物的排放量将会较高。点火时刻延迟,将会使燃烧最高压力和温度有所降低,同时延长燃烧时间,这有利于碳氢化合物(HC)的完全燃烧,减少了碳氢化合物的排放量;并且,燃烧温度的降低,会使氮氧化物的生成量减少,因此,点火延迟法是减少污染物排放的一个较有效的方法。但点火时刻过于延迟,将会使动力性能和经济性能有一定损失。由此可见,动力性能、经济性能、排放性能三者对点火时刻的要求是一个矛盾的统一体,过于强调某一方面,都将会影响另一方面。因此,在进行点火提前角调整时,应遵照汽车发动机使用说明书的要求进行调整,不能擅自为提高某一方面的性能进行改变。

73.为什么说化油器是影响尾气排放的重要零部件?
    化油器是发动机燃料和空气混合气供给系统的重要部件,发动机工作过程所需燃料混合气空燃比的实现都是通过化油器实现的。比如,在汽车加速时,需要较浓的混合气,输出较大的功率,为此,化油器中设有加大燃油供给量的加浓装置,以满足这类工况的需要;当车辆在怠速运行时,由于发动机转速低,这时需要很少量的汽油,但由于这一状态下发动机燃烧室中的残余废气量比例较大,因此需要较浓的混合气,为满足这一要求,化油器设有专门的怠速油路供给系统,该系统中有相应的油量孔和空气量孔,以正确地度量供给发动机的汽油量和空气量。
空燃比是影响污染物排放的重要因素,因此作为实现空燃比装置的化油器是否能正常工作必然对车辆尾气排放有着重要影响。化油器的每一个部件,甚至每一个量孔是否正常工作都将对混合气的空燃比有着重要的影响,也必然对尾气排放影响很大。比如最常见的是化油器内形成沉积物使量孔堵塞,造成油路或气路不通畅,油路不通畅,将会影响车辆的使用性能;气路的不通畅,将会造成混合气过浓,耗油量加大,污染物排放增高。车辆行驶一段时间后,一氧化碳(CO)排放逐渐恶化,往往就是化油器怠速空气量孔堵塞所造成。因此,化油器的经常性保养、清洗对保证车辆良好工作状态,减少污染物排放是非常重要的。

74.为减少污染物排放,柴油车进行维修保养时应注意些什么?
    柴油车的有害污染物排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程,油、气供给的正常与否是柴油机使用过程中影响排放的关键。
    在柴油车进行维修保养时,要注意不能随意调整或改变启动供油量和最大供油量,尤其是限烟、降污装置;要检查供油系统是否正常,如供油压力是否在规定范围,喷油嘴是否工作正常;要检查喷油时刻是否正确,离心提前和离心调速器工作是否正常等等。
    当使用中发现柴油机过量冒烟时,首先要检查各个喷油器开启压力是否明显下降,或喷雾状态是否良好。有条件时,应在油泵试验台上测试循环供油量是否超过规定值,以及各缸油量是否严重不均匀。造成循环油量不均匀及超标的原因很多,如柱塞副的磨损、出油阀密封性能变差、油孔的堵塞等等。应查明原因,进行清洗或更换。但应注意,油泵及调速器一经拆动,就必须到油泵试验台上按规定重新做供油量和各缸供油均匀性的调整。
    另外,维修保养时,还要注意检查进气系统是否畅通,如空滤器滤芯是否较脏或堵塞,增压器工作是否正常。在沙尘较多的环境中工作的柴油机,要经常清洗空滤器滤芯,避免由于空滤器堵塞,进气量不足,导致一氧化碳(CO)和炭烟的排放增加。同样,如果带增压器柴油机的增压器没有正常工作,排气中一氧化碳、碳氢化合物(HC)和炭烟的排放也将会增加。
为减少污染物排放,在使用中要注意正确使用油料,减少空负荷急速踏下油门的情况。

75.世界上哪些国家对汽车污染物排放要求严格?
    美国是世界上控制汽车污染物排放最早的国家,也是当今世界上对汽车污染物排放要求最严格的国家,尤其是美国的加利福尼亚州,由于其地理位置和气象条件不利于污染物扩散,因此一直是对汽车污染物排放要求最严格的地区。在20世纪70年代中期到末期,随美国加州之后,美国联邦和日本也开始了严格的汽车污染物排放控制;20世纪80年代中期,西欧的一些国家如:奥地利、前西德、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、挪威、瑞士和澳大利亚等国家也都制定了严格的汽车排放法规;此后,欧盟其他国家、新西兰、南美和亚洲的一些较发达国家和地区,如:巴西、智利、墨西哥、香港、韩国、新加坡、泰国、中国的台湾省等也在20世纪80年代末到90年代初逐渐加严了对汽车污染物排放的控制。
我国于1983年颁布了第——批汽车污染物控制标准,十几年来逐步加严和完善,但真正较严格的控制应该说刚刚开始,在全国实现汽油无铅化之后,汽油车才有条件采取较为严格的控制技术——电控汽油喷射加三元催化器。采用这一有效技术后,各种污染物排放能够减少80%以上。目前排放法规最为严格的美国等发达国家,对汽油车辆污染物的控制已经达到减少了95%以上。相比,我国的汽车排放控制水平差距还较大。

76.为什么要经常对车辆进行尾气检查?
    经常对车辆的尾气排放进行检查,不但可监督车辆的排放状况,使车辆处于正常达标状态,更重要的是可随时发现车辆发动机在运行当中可能出现的问题,及时排除各种故障,使车辆经常运行在良好的状态。尤其是对于化油器型式的车辆,由于其结构特点和油气供给计量方式所决定,其车辆稳定性比较差,车辆运行一段时间,车况就容易发生变化,油、气供给系统需要经常进行清洁保养,电路系统也需要进行必要的维护,否则发动机便不能保持良好的状态,不但污染物排放会恶化,其经济性能、动力性能也会受到影响。因此经常检查尾气排放情况,可协助司机发现在车辆驾驶中不易发现的发动机燃烧方面的问题,既有助于车辆的正常使用,也有助于减少污染物的排放。在这方面,不但对汽油车是重要的,对柴油车也是同样。经常检查柴油车的黑烟排放,能够及时地发现发动机燃油供给系统中的问题,保持其良好的工作状态。
总之,从某种意义上说,烧的好,才能排的好;排的不好,就说明烧的有问题。要保持车辆高效、低污染运行,经常进行尾气排放检查,经常进行保养、维修,是非常有益的。

77.什么是双怠速排放标准?
双怠速排放标准是指在两种空转转速下进行污染物排放测量的排放标准。这两种空转转速,一种是普通怠速转速,即车辆使用说明书上规定的怠速转速;另一种是高怠速转速,我国国家标准规定为50%额定功率转速(即规定的额定功率点的转速),比如车辆的额定转速为5200转/分,其高怠速转速就是2600转/分。但高怠速转速,不同国家有不同规定,如美国的双怠速排放标准,高怠速规定为2500转/分;俄罗斯和匈牙利高怠速规定为60%额定转速。

78.双怠速排放标准有什么优点?
    为了更有效地监控发动机的工作状态,或者为了监控供油系统、排放控制系统的工作状态,20世纪80年代以来许多国家采用了双怠速排放标准,并且至今在世界上应用仍然比较广泛,其主要原因是这种检测方法和其他简易工况法比较起来,检测速度快、成本低、设备简单、容易实施。
    双怠速排放标准与普通怠速排放标准的不同之处是增加了一个高速空转转速排放标准,俗称高怠速排放标准。增加这一高怠速点后,对普通化油器型式的车辆,增加了污染物排放的控制范围,从普通的怠速工况扩展到低速区域。普通怠速排放是否超标往往由怠速螺钉的调整位置所决定,如人们常说,一把改锥决定排放是否达标,经常造成一种车辆工作正常的假象;但高怠速工况的排放状态是不受怠速螺钉调整控制的。因此,双怠速排放标准更能够有效地发现化油器混合气供给系统中的故障,如怠速油量孔是否有磨损、空气量孔是否有堵塞、主供油量孔是否有磨损等,从而督促人们进一步检查,对化油器采取适当的维护和修理,以彻底恢复发动机的良好工作状态。
对于装有电喷和三元催化装置的车辆,用高怠速点的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放和过量空气系数,综合起来可对车辆的电控系统和催化装置是否在正常工作作出判断,以便及时发现污染物排放控制部件的问题,及时排除故障。

79.什么是简易工况排放标准,为什么要使用简易工况法?
    简易工况排放标准,顾名思义它有别于工况法排放标准,同时也不是怠速法排放标准。它的测量方法采取了一些简单的工况,测试设备要比工况法简单,测量对象也有别于工况法排放标准,不是对新车,而是对在用车进行较为简单的污染物排放监测。
    长时间以来,人们对在用汽油车的排放只能用怠速或双怠速方法来进行监测,它只能检测一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的排放状况,且都是在无负荷的状态下进行。但随着先进技术的采用,如电控汽油喷射加三元催化器,简单的怠速法已经不能够判断车辆的排放控制装置是否完全有效地工作,尤其是对氮氧化物(NOx)污染物的控制效果必须在一定负荷和车速下才能反应出来;同时,人们也希翼能通过对在用车的监测,获得其实际运行中的污染物排放量。出于这一系列原因,人们研究开发各种简易的工况法,以达到对现代车辆污染物排放进行监控的目的,通过这些测量,发现燃烧控制系统或排放控制系统中的问题,及时地解决污染物排放失控的问题。
目前,世界上使用比较多的简易工况法有IM240(240秒瞬态加载工况)、ASM(加速模拟工况)、VMAS(简易质量测试)等。

80.什么是欧洲I号标准和Ⅱ号标准?
欧盟15国(奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、英国)在汽车排放方面有统一的法规,所有欧盟成员都必须遵守,通常大家对这些欧盟法规简称为欧洲法规或欧洲标准。欧洲工号、Ⅱ号标准指的是欧盟在1992年加大对汽车污染的控制力度以后,开始分阶段、分步骤在欧盟实施的第一、第二控制阶段的排放法规,具体项目的实施时间见表5。欧洲Ⅰ号、Ⅱ号标准对轿车和重型柴油发动机的要求见表6和表7。
表5 欧盟汽车排放法实施时间
项    目 欧洲I 欧洲Ⅱ
轿车
其他轻型车
重型柴油车 1992.7.1
1993.10.1
1993.10.1 1996.1.1
1997.7.1
1996.10.1
表6轿车欧洲I号、Ⅱ号排放标准  单位:g/km
指  令  名  称 CO HC+NOx PM

91/441/EEC(欧洲I) 型式认证 2.72 0.970① 0.14①
 一致性检查 3.16 1.13 0.18
 汽油车 2.2 0.5 
94/12/EC(欧Ⅱ) 柴油车 1.0 0.7 0.08
 直喷式柴油车 1.0 0.9 1.0
①直喷式柴油车的型式认证限值为:HC+NOX为1.36g/km;PM为0.19 g/km。
表7  重型柴油发动机欧洲I号、Ⅱ号排放标准   单位:g/kW?h

实施阶段 
HC 
CO 
NOX 颗粒物(PM)
    ≤85kW >85kW

欧洲I 型式认证 1.1 4.5 8.0 0.61 0.36
 一致性检查 1.22 4.9 9.0 0.68 0.40

欧洲Ⅱ 型式认证 1.1 4.0 7.0 0.15 0.15
 一致性检查     

81.世界上主要机动车排放法规体系有哪些?
    美国、欧洲和日本的汽车排放法规是当今上的三个主要法规体系。世界上其他国家也都是在不同程度上采用这些法规和标准,尤以采用欧洲、美国法规的比较多。
    美国是当今世界上控制汽车排放最严格的国家,有多种不同的汽车排放法规和标准,但主要分为加利福尼亚和美国联邦两大类,一般以加州制定的标准最为严格,而且往往要早于联邦国家标准1~2年。由于美国法规的先进性,许多控制汽车排放较早的国家一直都美国法规,美国法规的测量方法一般较欧洲法规和日本法规要复杂,其运行工况多为瞬态工况,因此对设备的要求也比较高。
    日本对汽车污染物的控制比美国起步晚,但20世纪70年代以来,它对氮氧化物(NOx)的控制进程却比美国快。由于日本的测试方法与美国和欧洲不同,因此其排放限值也无法直接相比。事实上,很少有国家采用日本法规,但由于日本是控制汽车排放较早的国家之一,也是控制技术较为先进的国家,且其控制法规自成体系,因此,一直被人们认为是一个独立的法规体系。
联合国欧洲经济委员会(ECE)制定的法规是由各成员国自愿实施的,直至20世纪80年代中期,才有个别成员国采用和实行。而ECE法规一旦转化为欧盟指令(EEC或EC),则在其各成员国国内强制实行。从严格性来说,欧洲标准要落后于美国标准,这种落后是由于在ECE范围内建立统一的标准是很复杂和困难的。不同的国家有各自不同的目的,关注的热点也不相同,因此很难达成一致。随着欧盟决定其决议可在稍低于全体一致的条件下通过,采用更严格的排放标准也成为可能。目前,许多发展中国家更倾向于采纳欧盟法规,一方面是由于欧盟法规相对要求松一些,另一方面也因为其测量方法的运行工况及其对设备的要求相对要简单一些。我国目前所采用的排放标准也主要参考欧洲法规。

82.汽车的行驶速度对尾气排放有什么影响?
    车辆排放污染物的量和车辆的行驶速度有着很直接的关系。
    (1)一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)的排放量随车速变化趋势  随着车速的提高,一氧化碳、碳氢化合物的排放量有着很明显的降低趋势。图中平均车速从17.9公里/小时提高到33.6公里/小时,一氧化碳排放量减少了约48%,碳氢化合物排放量减少了约36%。车速继续提高,一氧化碳、碳氢化合物的排放还有继续降低的趋势。总的来说,随着发动机燃烧效率的提高,一氧化碳和碳氢化合物的排放会随之降低。因此,提高车速对减少一氧化碳、碳氢化合物污染物排放量是很有效的措施。
(2)氮氧化物(NOx)随车速变化趋势  而氮氧化物的变化趋势却和一氧化碳、碳氢化合物相反,尤其是车辆的高速段,排放发生了极为明显的变化。氮氧化物在中低速区变化不很明显,但最后一个高速点的排放量有了急剧的上升。
 决定氮氧化物生成量的是发动机的燃烧温度,中、低车速时,车辆载荷很小,耗油量较小,燃烧温度较低,因此氮氧化物生成量也较少;当车辆行驶超出了车辆行驶的经济区,耗油量逐渐加大,燃烧温度逐渐升高,氮氧化物排放也明显增加。
 (3)燃油消耗量随车速变化趋势  燃油消耗量在中高速区有一个经济油耗点,在低速区燃烧效率较低,油耗高;在高速、大功率时,由于动力性能的需要,油耗也高。还可以发现,污染物的高排放区也正是油耗经济区之外的区域,其左侧耗油高的低速区,一氧化碳、碳氢化合物排放高;右侧耗油高的高速区,氮氧化物排放高。因此,车辆在经济油耗区行驶是最节约能源,同时有利于减少污染物排放。

83.汽车的行驶工况对尾气排放有什么影响?
 车辆在道路上运行,随着车速和载荷的变化,其各种污染物的排放量也在变化。尽管车辆在道路上行驶时工况变化千差万别,但都是由怠速、加速、等速、减速这四种基本工况构成的,因此了解这四种基本工况的污染物排放特性对分析实际道路运行中污染物排放问题是非常重要的。
 (1)怠速  怠速时发动机的工作特点是转速低,进气量小,发动机燃烧室内的残余废气比例较大,因此需要供给较浓的混合气,才能使发动机工作稳定。这种浓的混合气空燃比造成了怠速状态下的高浓度的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放,以及低浓度的氮氧化物(NOx)排放。
 (2)加速  加速时,油门突然加大,进气量和供油量都随之增大,其空燃比较怠速时提高,因此一氧化碳排放浓度下降;但这时由于加速过程中的燃烧不稳定,未来得及参加燃烧的燃料会直接从排气管排出,造成了碳氢化合物排放波度的一定程度的增加;而这时,又是对氮氧化物生成的最有利条件,加速过程中大量的燃料参加燃烧,使得燃烧温度迅速提高,并且此时燃烧室内有充足的氧气和氮气来参加反应,因此就造成了高浓度的氮氧化物的生成。
 (3)等速  等速是发动机燃烧最稳定的状态,混合气的空燃比趋于理想状态,燃烧效率也最高,这时一氧化碳和碳氢化合物的排放浓度都比较低,相反,这也正是氮氧化物形成的有利条件,因此有高浓度的氮氧化物排出,并且随着车速和载荷的增加,车速越高,载荷越大,氮氧化物排放量也越高。
 (4)减速  减速是继加速工况之后的又一个一氧化碳、碳氢化合物排放较恶劣的工况。减速时,急速关闭油门,进气量减到最小,但由于发动机转速在开始减速时仍然较良造成了进气管内的高真空度,因此从怠速油路吸入了大量的燃油,同时附着在进气管壁上的燃料也将被吸入燃烧室,这些都造成了减速瞬间的混合气过浓,一氧化碳排放浓度剧增,但随着速度的下降,排放浓度也逐渐降至怠速状况:碳氢化合物排放浓度的变化与一氧化碳有着类似之处,所有未能参加燃烧的燃料都将从排气管排出,使得碳氢化合物排放浓度在减速时出现了一个最高峰;而与此同时,氮氧化物的排放再次随着空气量的减少和载荷的降低而迅速减少。
除了上面所谈到的污染物排放浓度的变化之外,排放量的变化还和各工况的进气量有关,油门越大,进气量越大,污染物排放的总量也越大。如怠速工况,虽然一氧化碳、碳氢化合物排放浓度高,但由于这一工况的进气量最小,所以它的总排放量并不大,较其他工况的总排放量要小得多。

84.我国《机动车排放污染防治技术政策》主要有哪些规定?
为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》,保护大气环境,防治机动车排放污染,引导机动车排放污染防治工作,国家环境保护总局、科学技术部、国家机械局于1999年6月共同发布了《机动车排放污染防治技术政策》(以下简称《技术政策》)。
(1)《技术政策》首先规定了各类车型的污染物排放控制目标  轿车的排放控制水平,2000年应达到相当于欧洲第一阶段水平;最大总质量不大于3.5吨的其他轻型汽车(包括柴油车)型式认证产品的排放控制水平,2000年以后达到相当于欧洲第一阶段水平;所有轻型汽车(含轿车)的排放控制水平,应于2004年前后达到相当于欧洲第二阶段水平,2010年前后争取与国际排放控制水平接轨;重型汽车(最大总质量大于3.5吨)与摩托车的排放控制水平,2001年前后达到相当于欧洲第一阶段水平,2005年前后柴油车达到相当于欧洲第二阶段水平,2010年前后争取与国际排放控制水平接轨。
 (2)对新生产汽车、摩托车及其发动机产品《技术政策》除提出新定型、新生产的产品必须满足国家排放标准和有关规定外,还鼓励采用先进的排放控制技术,提前达到国家制定的排放控制目标和排放标准;鼓励研究开发专门燃用压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)为燃料的汽车,提供给部分有条件使用这类燃料的地区和运行线路相对固定的车型使用;鼓励发展油耗低、排放性能好的小排量汽车和微型汽车;鼓励新开发的车型逐步采用车载诊断系统(OBD),对车辆上与排放相关的部件的运行状况进行实时监控;鼓励研究开发电动车、混合动力车辆和燃料电池车技术,为未来超低排放车辆作技术储备;鼓励研究开发稀燃条件下降低氮氧化物(NOx)的催化转化技术、摩托车氧化催化转化技术,以及再生能力良好的颗粒捕集技术。
(3)对在用汽车、摩托车,《技术政策》提出加强车辆维修、保养,使其保持良好的技术状态,是控制在用车污染排放的基本原则。在用车的排放控制,应以强化检查/维护(I/M)制度为主,并根据各城市的具体情况,采取适宜的鼓励车辆淘汰和更新措施。完善城市在用车检查/维护管理制度,加强检测能力和网络的建设,强化对在用车的排放性能检测,强制不达标车辆进行正常维修保养,保证车辆发动机处于正常技术状态。
在用车进行排放控制技术改造,是一种补救措施,必须首先详细研究分析该城市或地区的大气污染状况和分担率,确定进行改造的必要性和应重点改造的车型。针对要改造的车型,必须进行系统的匹配研究和一定规模的改造示范,并经整车工况法检测确可达到明显的有效性或更严格的排放标准,经国家环境保护行政主管部门会同有关部门进行技术认证后,方可由该车型的原生产厂或其指定的代表,进行一定规模的推广改造。
在用车改造为燃用天然气或液化石油气的双燃料车,是一种过渡技术,最终应向单燃料并匹配专用催化净化技术的燃气新车方向发展。在有气源气质供应和配套设施保障的地区,可对固定路线的车种(公交车和重型车)进行一定规模的改造,必须在整车上进行细致的匹配工作后,方可进行推广。
(4)对车用燃料,《技术政策》要求  2000年后全国生产的所有车用汽油必须无铅化;2000年后国家禁止进口、生产和销售作为汽油添加剂的四乙基铅;积极发展优质无铅汽油和低硫柴油;当汽车排放标准加严时,车用油晶的品质标准也应相应提高,为新的排放控制技术的应用和保障车辆排放性能的耐久性提供必需的支撑条件;应确保车用燃料中不含有标准不允许的其他添加剂;为防止电控喷射发动机的喷嘴堵塞和气缸内积炭,在汽油无铅化的基础上,应采用科学配比的燃料清净剂,按照规范的方法在炼油厂或储运站统一添加到车用汽油中,以保证电喷车辆的正常使用;对油料中含氧化物的使用,如甲基叔丁基醚(MTBE),甲醇混合懈料等,应根据不同地区的情况制定具体的规范。

85.我国也建立了检查/维护制度吗?
随着机动车排放污染的日益严重,从20世纪80年代后期开始我国对在用车开始了较全面的监督和管理,检查/维护(I/M)制度也是从这一时期开始的。
检查主要在两个方面:定期检查和不定期的道路抽检。
定期检查一般为年检,在机动车一年一度的安全检查中增加尾气排放的检测项目,对汽油车,检测标准一般为怠速或双怠速污染物排放标准;对柴油车,为自由加速烟度排放标准,检查不合格的车辆必须进行维修和治理,直至最后达标方可获得检测合格证。北京市在1998年、1999年采取紧急大气污染治理措施之后,加强了对污染严重车型的检查力度,要求这类车辆每季度进行一次检查,以督促这类车辆随时进行维修保养,常年运行在良好的车况下,减少污染物排放。
道路抽检(简称路检)是对机动车污染物排放监督检查的非常必要和有效的方法。环保部门和公安部门共同配合实施,在道路两旁,对道路上行驶的车辆随机进行抽检,以便随时发现尾气超标的车辆,督促其进行必要的维修和治理。路检的尾气达标率是最真实的反应在用车尾气达标情况的指标。由于各个城市的管理力度不一样,目前我国的路检尾气达标率在45%~65%。
检查/维护制度中的维护实际上是指所有能够去除车辆故障、恢复或维持其正常工况所进行的工作,包括了对车辆的日常定期保养、维护,故障排除和各个等级的维修。对车辆的维修工作,实际上并不是新鲜事,历史上已经存在很多年,但自从增加了对污染物排放的控制之后,就给这项工作增加了新的含义,提出了新的要求。在进行车辆维修时不但要考虑到恢复车辆的正常使用(如安全性、操纵使用性、动力性、经济性),还要考虑到尾气排放,污染物控制装置的正常工作,要求车辆必须符合排放法规和标准。为了达到这一目的,修理场都要配备相关的尾气检测分析仪,对维修人员进行相关的培训。要求维修人员了解排放法规和标准,学会使用测试仪器,提高技术水平,从技术上弄清影响各项污染物排放指标的因素有哪些,改变传统的维修观念,过去属于工作正常的状态,按照新的要求就有可能没达标,总之,提高了对维修技工的技术要求。随着车辆新技术的采用,如电脑控制技术,维修人员就需要学习更多的常识,才能够对故障进行判断和排除。
近年来,随着我国机动车污染控制工作的加强,我国的检查/维护制度已初步建立,但和先进国家相比,还有很大的差距,还有待于进一步加强管理,不断建立健全各项法规和制度,使在用车的污染物排放真正得到有效地控制。

86.目前我国有哪些机动车排放标准?
我国是从20世纪80年代初期开始实施机动车排放标准,控制机动车排放污染的。采取的技术路线是:先怠速法、自由加速法,再强制装置法,最后实施工况法。即第一步从控制污染较为严重,但测试方法却相对简单的怠速和自由加速工况排放入手,制定并实施汽油车怠速排放标准和柴油车自由加速烟度排放标准;然后,第二步颁布实施汽油车曲轴箱通风控制和燃油蒸发控制排放标准,规定汽油车必须采用闭式曲轴箱通风系统和安装燃油蒸发排放控制装置——炭罐,由于这两项技术措施是要求每一车辆都必须采用的,所以,也被称为强制装置法;最后,第三步实施采用大型排放测试设备,严谨、科学的试验方法,对车辆实际行驶中的各种工况下污染物的排放都加以控制的工况法。自1983年至今,国家颁布实施的机动车排放标准见下表。
序号 标准编号及适用范围 实施日期 修订后编号

1 GB 3842--83汽油车怠速污染物排放
标准。适用于所有的汽油车,主要用于在用车检查 
1983.12.12 
GB 14761.5—93

2 GB 3843--83柴油车自由加速烟度排
放标准。适用于所有的柴油车,主要用于在用车检查 
1984.4.1 
GB 14761.6—93

3 GB 3844—83汽车柴油机全负荷烟度排放标准。适用于定型和新生产柴油发动机 
1984.4.1 
GB 14761.7--93

4 GB 5366—85摩托车怠速污染物排放标准。适用于所有的摩托车,主要用于在用车检查 
1986.2.1 GB 14621—93
的怠速法部分

5 GB 11340---89汽车曲轴箱污染物测量方法及限值。适用于所有的汽油车,用于定型和新生产车(机)检测 
1989.12.1 
GB 14761.4—93
6 GB 11641—89轻型汽车排气污染物排放标准。适用于轻型汽车,用于定型和新生产车检测 
 1990.7.1 
GB 14761.1—93

7 GBl4761.2—93车用汽油机排气污染物排放标准。适用于重型汽油车,用于定型和新生产发动机检测 1994.5.1 GB 14761.2--93

8 GB 14761.3—93汽油车燃油蒸发污染物排放标准。适用于所有的汽油车,用于定型和新生产车(机)检测 1994.5.1 GB 14761.3—93


9 GB 14621--93摩托车排气污染物排放标准。适用于所有的摩托车,其中怠速法部分主要适用于在用车检查;工况法部分适用于定型和新生产车检测 
1994.3.1 

10 GWPB 1—1999轻型汽车污染物排放标准。适用于轻型汽车,用于定型和新生产车检测 2000.1.1 

87.对汽油车、柴油车、摩托车都分别控制哪些污染物排放量?
汽油车、柴油车和摩托车,由于其工作原理不同,使用的燃料不同,排放出的污染物也就有质和量的区别。我国已颁布实施的机动车排放标准中,对各种车辆在不同的试验工况所分别控制的污染物,如下表所示。
车别 试验方法 实行标准 控制的污染物
 怠速法 GB 14761.5--93
汽油车怠速污染物排放标准 一氧化碳(CO)、碳
氢化合物(HC)



车 
工况法 轻型车

重型车 GB 14761.1--93
轻型汽车排气污染物排放标准
GB 14761.2--93 一氧化碳(CO)、碳
氢化合物(HC)、氮氧化合物
   车用汽油机排气污染物排放标准 化物(NOx)
 曲轴箱通风 GB 14761.4--93
汽车曲轴箱污染物排放标准 
碳氢化合物(HC)
 
燃油蒸发 GB 14761.3—93
汽油车燃油蒸发污染物排放标准 
碳氢化合物(HC)

柴油车 
自由加速法 GB 14761.6--93
柴油车自由加速烟度排放标准 
炭烟
 全负荷法 GB 14761.7--93
汽车柴油机全负荷烟度排放标准 
炭烟
 工

法 轻型车 GB 14761.1—93
轻型汽车排气污染物排放标准 一氧化碳((C0)、碳氢
化合物(HC)、氮氧化物
  重型车 正在制定中 (NOX)、颗粒物(PM)


车 怠速法 GB 14621--93摩托车排气污染
物排放标准(怠速部分) 一氧化碳(CO)、
碳氢化合物(HC)
 工况法 GB 14621—93摩托车排气污染
物排放标准(工况法部分) 一氧化碳(CO)、
碳氢化合物(HC)、
氮氧化物(NOx)

88.如何检查汽车的污染物排放量?
检查汽车的污染物排放量的方法,一般都是采用各种气体分析仪器,按照标准规定的试验方法,测量各污染物的排放量是否超过标准限值。归纳起来,世界各国检测汽车排放的方法,若按污染源划分,有排气污染物测试方法、曲轴箱排放测试方法和燃油蒸发测试方法;若按使用的仪器设备划分,有工况法、怠速法或双怠速法、自由加速法、遥感检测法等,其中工况法又可以根据测试设备的复杂或简单,划分为工况法和简易工况法。
    工况法由于其设备昂贵,试验条件严谨,试验时间拉长,一般只用于对新定型汽车和新生产汽车的排放检测。例如,各国规定的轻型车工况法,排放测试设备造价非常高.一套设备约需60~100万美金,甚至更多;每辆试验车都要在20~30℃的室温下静置6(或12)小时以上,才可以推到底盘测功机上做工况法排放检测;每辆车的试验时间约需要30~50分钟。再比如,曲轴箱排放检测和燃油蒸发排放检测,也都需要大型的排放检测设备以及苛刻的试验条件和较长的试验时间,因此,仅限于对新定型和新生产汽车的检测。工况法是用于判定汽车的排放控制技术水平高低的最为科学的试验方法。
简易工况法、怠速法或双怠速法,以及自由加速法,其测试设备、试验条件和试验时间相对于工况法来说,都要简单得多。虽然,因其简单而不具有较高的科学性,但确可作为检查车辆的排放控制装置工作是否正常,某个部件是否需要维修保养的简便方法,因此,适用于对在用车进行排放检查。 
  遥感检测法则是因其能在高速行驶的车流中,识别出污  染物排放严重超标的车辆,因此,被美国环保局用于进行路边在用车排放检测,希翼达到上路行驶的车辆都是排放合格车辆。
    下面将对以上这些常用的在用车排放检测方法做衙单 先容。
(1)怠速法  该法是采用简易的便携式气体分析仪,检查汽油车在怠速工况下,一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)的排放浓度是否超过国家标准中规定的限值。检测方法如下。
    ①将试验车辆预热至水温、油温都达到出厂规定的技术指标(注:水温可以看车上的水温表,至于测机油温度,因需要有专用测温仪表,一般都不测,凭经验视其为正常);分析仪也按照使用说明书规定预热。
    ②将分析仪的取样探头插入待测车辆的排气管,探头插入排气管的深度约为400mm。
    ③待分析仪的读数稳定后(约30秒),分别读取一氧化碳、碳氢化合物的浓度值,即为该车辆的怠速排放值(注:如果车辆为双排气管,则需要分别测量两排气管的排放读数,取其平均值作为该车辆的怠速排放值)。
    (2)自由加速法  该法是采用滤纸式烟度计测试柴油车在自由加速工况下排放的炭烟。自由加速工况是车辆实际使用当中并不存在的工况,但是,采用这一试验方法可以初步检查判断车辆的供油系统(如:油泵、油嘴)工作是否正常,是否需要调修,因此,是目前唯一用于柴油车在用车排放检测的试验方法。其检测方法如下。
    ①柴油车预热至冷却水温度正常后,处于怠速状态,将油门踏板急速地一脚踩到底,停留约4秒,然后,松开油门。如此反复地进行三次,以清扫出排气管中残存的炭烟。
    ②将烟度计的取样探头插入排气管,并用卡子固定在排气管壁上,要求取样探头的位置基本上在排气管直径的中心线上,将取样传感器开关踏板挂到油门踏板上。
    ③试验车处于怠速状态,将油门踏板急速但不猛烈地一脚踩到底,停留约4秒,然后,松开油门。如此反复地进行三次,取三次烟度测量的平均值作为该柴油车的自由加速烟度值。
    (3)曲轴箱排放测试  对于轻型汽油车,曲轴箱排放污染物的测试是在底盘测功机上进行的。采用微压差计测试在不同工况下,汽油车曲轴箱是否有正压力,来判定该试验车辆的曲轴箱是否有气体泄漏到大气中。具体试验方法如下:
    ①试验车辆置于底盘测功机上,按工况法规定的条件设定底盘测功机的惯量和负荷。
    ②将微型压差计的一端接头插入发动机的机油尺口处,另一端通大气。
    ③试验车辆按照规定的工况行驶,同时观察微压计的压差,如果在所测试的几种工况下,微型压差计指示的曲轴箱压力均为负值,说明该车辆的曲轴箱污染物没有排到大气中,是符合国家标准的;如果测得的压力是正值,也就是说,曲轴箱内的压力高于大气压,则认为该车的曲轴箱通风系统不合格。
    对于重型汽油车,曲轴箱排放污染物的测试是将车辆的发动机放在发动机试验台架上进行。
    (4)遥感检测法  遥感检测器是由一台综合分析仪、一对红外光发射和接收器、一台摄像机组成。遥感检测法是利用红外光检测仪器的红外线测试原理,检测行驶中车辆排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的浓度,同时将车辆的牌照用摄像机拍录下来,当发现某辆车的污染物排放浓度偏高时,根据其牌照号码,通过计算机网络查到车主的通讯地址,通知车主将车辆送到修理厂复检和修理。其测试方法如下。
    ①将红外光发射器和接收器分别安顿在机动车单行道的两侧路边,摄像机也架其旁边,综合分析仪与数据处理用计算机则安顿在路边的监测车内。
②接通电源后,路边一侧的发光源发出红外光,另一侧的接收源接收红外光信号。有车辆通过与无车辆通过相比,排气管排出的气体与环境空气的红外波长不同,红外光检测仪器的响应也是不同的。根据这一原理,可将通过车辆排气中各污染物的浓度记录在案,由计算机处理后,打印出排放较高车辆的信息,即可检查出排放超标车辆。但到目前为止,该检测方法只能用于同一时刻只允许一辆车通行的单行道处,如果同时通行两辆以上的车辆,仪器将无法做出正确的判断。

89.什么是收集法和密闭室法?
收集法和密闭室法都是用于测试汽油车燃油蒸发污染物排放量的试验方法。
(1)收集法  是采用装有活性炭的收集器,收集试验车在整个模拟试验工况——昼间换气、运行和热浸过程中,由燃油供给系统(包括:油箱、炭罐、化油器等)蒸发泄漏到大气中的燃油蒸气量的试验方法。该方法测试设备比较简单,试验精度较低,仅能测试出供油系统的蒸发污染,对汽车其他部件挥发的碳氢化合物(HC)污染无法检测。
(2)密闭室法  是将整个试验车辆放入一密闭的试验空间中,该试验间的内壁是用不吸附碳氢化合物的材料(如不锈钢、聚四氟乙烯等)制作。按规定的温度变化率对试验车的燃油箱加温1小时,以模拟白天的温度升高的过程,同时采用碳氢化合物分析仪测试室内碳氢化合物的浓度变化,并记录其平均值;完成昼间换气试验后,将试验车辆推到底盘测功机上,按照规定的工况运行;然后,再将其推回试验间,密闭并保温1小时,称为热浸试验,同时测试室内碳氢化合物的浓度变化,并记录其平均值。昼间换气与热浸试验所测试得的碳氢化合物浓度的总和,即为该试验车辆燃油蒸发试验的总排放量。该方法试验设备价格昂贵,但测试精度高,能够测试整个车辆(包括:燃油系统、内饰涂料、喷漆、轮胎等)挥发出来的碳氢化合物污染物总量。是国外用来测试燃油蒸发排放量的较为普遍的试验方法。

90.什么是工况法?
世界各国控制机动车排放的限值标准依国情不同而不同,但检测机动车排放状况的试验方法基本上都是采用带负荷的工况法和不带负荷的怠速法(或自由加速烟度法)。
工况法对于轻型汽车(指厂定最大总质量不超过3500公斤的车辆)是指将整车放置在转鼓试验台上,模拟车辆在道路上实际行驶的车速和负荷,按照一定的工况(如:怠速、加速、等速、减速等工况)运转;同时,采用连续稀释取样设备,将一定比例的经稀释的排气样气送入分析系统,测量该试验车辆在整个试验过程中排放出的各种污染物被稀释后的浓度(例如:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物);然后,根据测得的污染物浓度、排气流量等参数,计算出该试验车辆在整个运行过程中,所排放出的每种污染物的总量,单位为克/公里。
工况法对于重型汽车(指厂定最大总质量大于3500公斤的车辆)是指将发动机放在发动机测功试验台上,按照一定的转速——负荷工况运转。同时,采用取样设备将一定比例的排气样气直接送入分析系统,测量该发动机在各个试验工况排放出的各种污染物的浓度(例如:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物);然后,根据测得的污染物浓度、排气流量、负荷等参数,计算出该发动机在整个试验过程中,所排放出的每种污染物的总量,单位为克/千瓦?小时。
由于工况法是模拟车辆在道路上实际的运行工况,同时测量其污染物的排放量,测得的排放结果基本上可以反映该车辆的实际排放状况,因此,被公认为是评价汽车(或发动机)排放状况的最为科学的试验方法,也是评判各种汽车排放控制装置净化效果的最具有说服力的试验方法。目前,世界各国普遍采用工况法检测新定型车辆(或发动机)和新生产车辆(或发动机)的排放状况,并制定有相应的限值。同时,也采用工况法对各种汽车排放控制装置的净化效果进行评定。

91.什么是十五工况、EUDC工况、九工况和十三工况?
工况法是评价车辆(或发动机)排放状况的最为科学的实验方法,被各国广为采用。并且各国都遵循同一规律:轻型车测试整车的排气污染物排放量,重型车测试发动机的排气污染物排放量。不同的是各国采用的试验工况(即车速、发动机转速、负荷)是因国情而异。
(1)十五工况、EUDC工况  1989年我国颁布了《轻型汽车排气污染物排放标准》,要求采用工况法检测新定型汽车和新生产汽车的尾气排放,并在相应的试验方法中规定试验工况是十五工况。由于该限值和试验方法标准是参照联合国欧洲经济委员会(ECE)的排放法规制定的,所以,其试验工况有时也被称为“ECE工况”或“ECE十五工况”。
十五工况是由怠速、加速、等速、减速等共计15种不同车速和负荷组成一个试验循环的一种试验工况。
按规定试验车辆必须在195秒的时间内,完成这15种工况一个循环的运行,完成全部试验需要进行4个循环的十五工况运行,约需时间780秒。即试验员驾驶试验车辆,在底盘测功机上按照给定的十五工况车速运行4个循环,约13分钟的时间;与此同时,取样系统用环境空气连续稀释车辆排出的尾气,并将一定比例的己稀释样气送入取样袋;待全部15种工况计4个循环的车辆运行结束之后,综合分析仪对取样袋中样气的污染物[一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、二氧化碳(C02)]浓度进行分析,并计算出整个试验过程中(指780秒)各种污染物的平均排放量,单位为克/试验或克/5k里。这就是人们常说的十五工况法。十五工况的最高车速是50公里/小时,平均车速为19公里/小时,与当时我国一些大城市城区内的平均车速较为接近。
1999年国家环保总局对GB 14671.1--93《轻型汽车排气污染物排放标准》及其试验方法都进行了修订。因为随着经济建设的迅猛发展和现代化进程加快,十年前制定的标准不能满足环境保护和可持续发展的需要。修订后的标准号为GWPBl—1999《轻型汽车污染物排放标准》。该标准不仅大幅度地加严了轻型车的工况法排放限值(要求单车一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的排放量都减少80%~90%以上),而且也对试验方法,主要是试验工况进行了修改。修改后的试验工况由原先的ECE工况(即十五工况)改为ECE+EUDC工况,即在原有的15种工况4个循环的基础上,增加了一种400秒的EUDC工况循环(即城郊高速公路工况)。试验车辆在底盘测功机上的车速—时间工况行驶,该工况包括怠速、加速、等速、减速等四个循环的ECE工况和一个循环的EUDC工况,运行时间也由ECE工况的780秒增加到1180秒。EUDC工况一个循环为400秒,最高车速为120公里/小时,平均车速为62.6公里/小时。取样和分析的设备和方法都没有改变,同原先的十五工况法一样。表9为该试验循环的基本参数。
表9 试验循环的基本参数

基本参数 
ECE EUDC
  一般车辆 低功率车辆(LP)
平均车速/(km/h)
每循环有效行驶时间/s
每循环理论行驶距离/km
最高车速/(km/h)
最大加速度/(m/s2)
最大减速度/(m/s2) 19.0
195
1.013
50 62.6
400
6.955
120
0.833
-1.389 59.3
400
6.594
90
0.833
-1.389
(2)九工况  我国实施的重型汽油车排气污染物排放标准,规定的试验方法是九工况法。试验发动机安顿在发动机试验台上,按照表11的转速—扭矩工况运转,模拟车辆的怠速、等速、加速、减速、高负荷、挂挡滑行等9种工况,计2个循环的试验工况运行,每种工况时都测试排气管中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和二氧化碳污染物的浓度,然后根据各工况排放的加权系数,计算整个试验过程中各污染物的平均排放量。
表11  汽油机九工况法循环

循环号 工况
序号 模拟工况
名称 负荷
百分数 工况时间、S 加权系数
Wf 转速、
(r/min)

1
 1
2
3
4
5
6
7
8
9 怠速
等速
加速
等速
减速
等速
高负荷
等速
挂挡滑行 ---
25
55
25
10
25
90
25
--- 60
60
60
60
60
60
60
60
60 0.232
0.077
0.147
0.077
0.057
0.077
0.133
0.077
0.143 厂—标
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000

2
 10
11
12
13
14
15
16
17
18 等速
加速
等速
减速
等速
高负荷
等速
挂挡滑行
怠速 25
55
25
10
25
90
25
---
--- 60
60
60
60
60
60
60
60
60 0.077
0.147
0.077
0.057
0.077
0.113
0.077
0.143
0.232 2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
厂标

(3)十三工况  我国即将颁布实施的重型柴油车排气污染物排放标准,规定的试验方法是十三工况法。试验发动机安顿在发动机试验台上,按照表12的转速—扭矩工况运转,模拟车辆不同负荷点的13种工况,共计1个循环的试验工况运行,在每种工况时都测试排气管中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和二氧化碳污染物的浓度和排气量等参数,然后,计算出整个试验过程中各污染物的平均排放量。
表12  柴油机十三工况循环
工况号 发动机转速 负荷百分比 工况号 发动机转速 负荷百分比
1
2
3
4
5
6
7 怠速
中间转速
中间转速
中间转速
中间转速
中间转速
怠速 -
10
25
50
75
100
--- 8
9
10
11
12
13 额定转速
额定转速
额定转速
额定转速
额定转速
怠速 100
75
50
25
10
--

92.什么是自由加速烟度法?
首先需说明什么是自由加速工况,自由加速工况即柴油发动机处于怠速状态(发动机运转;离合器处于接合位置;油门踏板与手有门处于松开位置;变速器处于空挡位置;具有排气制动装置的发动机,蝶形阀处于全开位置),将油门踏板迅速踏到底,维持4秒后松开,定义为自由加速工况。
在自由加速工况下,采用滤纸式烟度计,从排气管中抽取一定量的排气,让这一定量的排气将清洁的滤纸染黑,再用规定的光学检测器测量滤纸染黑的程度,确定该试验车辆的烟度排放是否满足标准。这种试验方法为采用滤纸式烟度计测试的自由加速烟度法。
在自由加速工况下,采用不透光式烟度计,从排气管中抽取一定量的排气(或者全部的排气),通过不透光式烟度计的平行光源,检测黑烟对平行光照射的阻挡程度,用以判定该试验车辆的烟度排放是否满足标准。这种试验方法为采用不透光式烟度计测试的自由加速烟度法。该自由加速烟度测量的试验方法及操作步骤与采用滤纸式烟度计时基本一样,只是使用的仪器测量原理不同,相应测试结果的烟度单位也不相同。滤纸式烟度计测试的是污染物的染黑度,计量单位以波许烟度单位(Rb)表示;不透光式烟度计测试的是黑烟通过的程度,用光吸取系数表示,其单位为m-1。
自由加速烟度法是用于初步判定在用柴油车发动机燃烧状况是否正常,与排放有关的零部件是否需要维修或保养的最简便的测试方法。

93.测量柴油车自由加速烟度用什么仪器?
目前,世界上用于测试柴油车自由加速烟度的仪器,按照测量原理区分有三种:全流不透光式烟度计、分流不透光式烟度计和滤纸式烟度计。全流不透光式烟度计只有美国一直在使用;分流不透光式烟度计使用的国家或地区较多,如欧洲各国、印度尼西亚、印度、香港等;滤纸式烟度计仅亚洲几个国家或地区在使用,如日本、韩国、台湾。1983年我国制定国家标准,规定采用滤纸式烟度计测量柴油车自由加速烟度。

94,汽车为什么要报废?
汽车在使用过程中由于零部件和各总成的磨损、自然老化和汽车技术使用水平等原因造成整车性能下降、运输成本增加,在从技术或经济上分析已无继续使用价值时应该报废。汽车使用到一定期限后其性能会随着使用年限(或行驶里程)的增加而逐步明显地下降,这是自然规律。决定汽车使用寿命的因素如下。
(1)汽车技术使用寿命  汽车技术使用寿命主要取决于汽车各个零部件、各总成的设计水平,制造质量和合理使用与维护方式等。汽车达到技术使用寿命后应进行报废处理。良好的汽车维护保养可以延长汽车的技术使用寿命,但随着汽车使用时间的延长、车型的落后,其维护保养费用日益增加,甚至是昂贵的。
(2)汽车经济使用寿命  汽车经济使用寿命是指汽车在使用相当里程后,汽车磨损老化加快,维护和燃料费用增加,导致运输成本增高,达到不经济的寿命时刻。也就是指汽车在使用过程中获得最大经济效益的年限。一般汽车经济使用寿命在30~50万公里。
(3)汽车合理使用寿命  汽车合理使用寿命是以汽车经济使用寿命为基础,考虑整个国民经济发展、汽车运输政策、排放对环境影响、不同类型车辆出勤率和节约能源等社会因素,制定出考虑实际情况的汽车使用年限。如新车型的出现,尽管老车型未达到技术和经济使用期限,为获得更高的运输效率和经济社会效益,也可以淘汰老车型。

95.汽车报废的标准是什么?
1997年7月15日国家经贸委、国家计委、国家贸易部、—机械工业部、公安部、国家环保局联合发布经修定的《汽车报废标准》,规定凡在我国境内注册的民用汽车,属于下列情况之一应当报废。
(1)轻、微型载货汽车(含越野型)矿山作业的专用车累积行驶30万公里,重、中型载货汽车(含越野型)累积行驶40万公里,特大、大、中、轻、微型客车(含越野型)累积行驶50万公里,其他车辆累积行驶45万公里。
(2)轻、微型载货汽车(含越野型)、带拖挂的载货汽车、及各类出租车使用8年,其他车辆使用10年。
(3)因各种原因造成车辆严重损坏或技术状况低劣,无法修复的。
(4)车型已淘汰,已无配件来源的车辆。
(5)汽车经长期使用,油耗超过国家定型车出厂规定值的15%。
(6)经修理和调理仍达不到国家对机动车运行安全技术条件要求的。
(7)经修理和调理或采取排气污染控制技术后仍超过国家规定的汽车排放标准的。
除19座以下的出租车和轻、微型载货汽车(含越野型)外,对达到上述使用年限的客车、货车,经公安车辆管理部门依据国家汽车安全排放规定的严格检验,符合规定者可延缓报废。但延缓不得超过标准报废年限的一半。对所有延缓报废的车辆都需按公安部规定增加检验次数。
《汽车报废标准》在时间效力上采取了溯及既往的原则,即在标准发布之前已达到标准规定报废条件的车辆,允许在该标准发布12个月内报废。

96.为什么不同用途的汽车报废的年限有不同的规定?
汽车报废更新是促进汽车发展进步的重要步骤。由于汽车的类型不同,使用条件、出勤比率不同,对汽车的磨损、老化以及对汽车技术水平的要求也不同。这就要求大家对不同用途汽车的报废年限,根据不同情况作出相应的规定。
例如小轿车,其不同用途包括出租车、公务车、家庭用车和特殊用途车,这些车辆的年均行驶里程差别很大。出租车年均行驶里程约为8~10万公里,而家庭用车年均行驶里程约为1~2万公里,年均行驶里程相差5倍以上。轿车的平均年均行驶里程约为4.7万公里,若按统一的报废年限期10年,对出租车来说会因累积行驶里程太长(约80~100万公里)严重影响汽车行驶安全性、排放性、动力性和经济性。对于家庭轿车则会因在规定报废年限内累积行驶里程太短(约15~20万公里)而造成浪费。按统一的累积行驶里程报废轿车,家庭轿车会因在累积行驶里程(约45万公里)内使用时间太长(超过20年),造成汽车因技术水平落后而影响汽车正常使用,也是不经济的。因此对小轿车的报废标准可根据用途、年限、累积行驶里程等多因素来综合决定其报废标准。
对于其他类型的车辆也是如此,如小型客车年均行驶里程约为2.8万公里,小型出租客车年均行驶里程约为7.6万公里,轻型货车年均行驶里程约为1.7万公里,中型货车年均行驶里程约为2.8万公里等等,为了使汽车在报废期限内都能运行在经济寿命的合理范围内,故对不同用途的汽车报废的年限或累积行驶里程作出不同的规定。

97.汽车与全球气候变暖有关系吗?
二氧化碳是全球最重要的温室气体,是造成气候变化的主要原因,而它主要来自化石燃料的燃烧。中国的二氧化碳年排放量在8.3亿吨以上,仅次于美国列世界第二位。此外,甲烷、一氧化二氮、氟氯烃等也是重要的温室气体。
石油是重要的化石燃料来源。中国的石油几乎完全用作运输燃料或石油化工原料,是仅次于煤的最大能源资源,占全国能源需求的20%以上,占世界石油消耗的5%。从目前技术发展情况来看,以碳氢化合物为主的化石燃料以其能量密度高,供应体系完善,石油资源的有效开采和世界范围内的充足供应,以及低廉的价格,仍是未来20年汽车所采用的主要燃料,目前汽车所使用的碳氢燃料主要是汽油、柴油和天然气。
以石油产品为燃料的汽车,除了产生有害的污染物一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物排放外,还产生大量的温室气体二氧化碳。在控制汽车氮氧化物的排放时,广泛采用汽车尾气催化转化技术,部分催化剂在对氮氧化物进行转换过程中产生一氧化二氮的排放,另外,汽车使用过程中不可避免地产生空调器的制冷剂(氟氯烃)泄漏等,也是产生温室气体的重要原因。随着汽车保有量的增加,由汽车排放产生的温室气体所占的比例还会增加,所以说汽车不仅与全球气候变暖有关系,而且影响重大。
为了减少汽车对全球气候变暖的影响,削减温室气体二氧化碳的排放+汽车应尽量采用小排量发动机和稀薄燃烧发动机,最大限度地提高能源利用效率,从而减少汽车对全球气候变暖的影响。

98.汽车空调制冷剂的主要成分是什么?
目前常用的汽车空调制冷剂有两种,即CFC—12(二氟二氯甲烷)和HFC-134a(四氟乙烷)。
CFC-12是以前广泛应用的汽车空调制冷剂。CFC-12的蒸汽无色、无味、无臭,当其在空气中的浓度达到20%时,人才开始感觉得到,若在空气中的浓度过大时(容积浓度超过80%),会引起人的窒息。CFC—12不会燃烧也不会爆炸,但与明火接触时能分解出有毒的光气。CFC-12在大气压力下的蒸发温度为—29.8℃,因此在一般工作条件下,压力适中。
HFC-134a则是现在应用最广泛的汽车空调制冷剂。HFC-134a在大气压力下的蒸发温度为—26.18℃,热工性能与CFC—12接近,是汽车空调中CFC—12的替代制冷剂。

99.汽车空调的制冷剂对环境有危害吗?
由于从汽车空调中泄露的制冷剂CFC—12(二氟二氯甲烷),是一种不易分解稳定性很高的物种,其寿命长达120年之久,释放在地球大气层中后,其影响可延续若干年。当这些氟氯烃上升到地球的平流层大气时,可与那里的高浓度臭氧发生反应,对臭氧的衰减产生链式催化作用。一个氯原子在破坏了一个臭氧分子后再去破坏另一个臭氧分子,这样持续下去,每一个氯原子就可以破坏掉大约10万个臭氧分子,从而导致平流层臭氧的破坏。
地球臭氧层具有重要的防紫外线辐射作用,是地面生物圈的保护伞。其衰竭将导致人类皮肤癌患者大量增加,农作物、鱼类减产退化,加剧地球表面的温室效应。CFC—12等氟氯烃物质对人类生态环境的破坏作用,已引起科学界、工业界的重视和各国政府的关注。R134a由于不含氯原子,对臭氧层则无明显破坏作用。

100.为什么要将汽车空调的制冷剂改为无氟制冷剂?
臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。臭氧层存在于距地面17~26公里的平流层中,该层气体已经非常稀薄,臭氧浓度最高值通常出现在25公里左右的高度,即使在此高浓度处,臭氧与空气的浓度比也只有百万分之几,若将其折成标准状态,臭氧的总累积厚度不过0.3厘米左右。然而臭氧层对地球上生命的存在如同水和氧气一样。如果没有臭氧层这把“保护伞”,强烈的紫外线辐射不仅会使人致死,而且会消灭地球上绝大多数物种。
为此,全球31个国家的代表1987年在加拿大蒙特利尔市签署了一项协定书——《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。之后,随着保护臭氧层要求的日益紧迫,又先后通过了《伦敦修正书》  (1990年)、  《哥本哈根修正书》(1993年)、《维也纳修正书》(1995年),哥斯达黎加会议(1996年)、蒙特利尔会议(1997年)又对蒙特利尔议定书所列控制物质的种类、消费量基准和禁用时间等作了进一步的调整和限制。由于汽车空调采用的氟氯烃对臭氧层有严重的持续破坏作用,并产生温室效应,是《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》中明确禁用的物种,所以汽车空调制冷剂应改用对臭氧层无破坏作用的无氟制冷剂。

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