我国汽车尾气排放控制现状与对策毕业设计.doc

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1、 目 录第1章 绪论4 1.1.我国汽车尾气排放现状4 1.2.柴油车排放的尾气分析5 1.3.汽车尾气的排放污染及其危害6第2章 汽车尾气的主要污染物8第3章 我国汽车尾气的控制办法9 3.1汽车燃油的改用9 3.2汽车发动机内部的调试10 3.3发动机外部尾气净化11 3.4发动机内部净化处理措施11 3.5加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气的污染12第4章 我国新出台的汽车尾气排放标准13结论14参考文献14致谢1513我国汽车尾气排放控制现状与对策第1章 绪论1.1我国汽车尾气排放现状随着我国经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，中国汽车行业正处于飞速发展阶段，尤其是20世纪90年

2、代以来，汽车的生产量和保有量分别增长了22.8 倍和33.4倍。从1994年到2003年的十年间，我国私人汽车总量增长了近6倍。1994年汽车保有量940万辆，私人汽车保有量205万辆；2003年民用汽车保有量约2400万辆，其中私人汽车保有量1200万辆,而今已达5000万辆。而北京私家车数量截止到2006年11月7日,北京市机动车辆已达282万辆,其中197万辆为小轿车,私家车数量为156万辆。2008年,中国民用汽车保有量突破6000万辆 ,达到6467万辆,比2001年增长了300% ,近十年以12%的年均速度增长,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从

3、行驶在大路的汽车牌上发现,据调查,哈市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间,现在哈市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5000多辆。仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。目前,哈市汽车保有量突破了50万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。1.2柴油车排放的尾气分析柴油发动机排放的尾气包含复杂的有机物和无机物，具有气体、液体、固体等3态，其成分为一氧化碳(CO)、碳氢化合物 (HC)、氮氧化合物(NOX)、二氧化硫和颗粒状物质(PM)，其尾气排放的途径、成因及危害如下：（1）一氧化碳排放途

4、径：排气管、曲轴箱。成因：混合气燃烧不完全所致，即使是dl，燃烧产物中也会含有CO。汽油机使用浓混合气能产生大量的CO；柴油机使用稀混合气,由于混合气在燃烧室内分布不均匀,也会生成低浓度的CO。危害：血液中的血红素对CO比对。有较强的亲和力，人在含有CO的空气中停留，生理上会有强烈的反应,CO浓度越大，停留的时间越长， 其毒性反应越大。空气中的CO浓度超过100ppm时，会引起头痛、呕吐、耳鸣、全身无力、精神不振甚至昏厥;超过900ppm时，若长时间停留，会使人肢体瘫痪、痉挛甚至死亡。（2）碳氢化合物排放途径：排气管、曲轴箱通风口。成因：没有完全参加化学反应的 HC，即使有过量的氧,也会由于燃

5、烧不完全和热分解而产生。燃烧室表面的温度比燃烧气体低得多，当燃烧进行时，火焰从核心传到距离燃烧室表面约 12mm时将会熄灭，称为壁面冷激效应，这会使壁面积存一层HC,随燃烧产物一起排出。危害：形成酸雨、污染湖泊、土壤，影响林业、渔业、牧业生产 ；侵蚀石质建筑物、铜像等；对人的呼吸系统、神经系统、造血系统都有严重的损坏作用；具有刺激性气味，是形成光化学烟雾的组成部分；某些高分子环状 HC在动物体上有致癌作用。 （3）氮氧化合物排放途径：排气管、曲轴箱成因：气缸充量中的氮在高温条件下与充量中残留的一定量的氧发生化学反应生成氮氧化合物。因此，氮氧化合物生成有两个基本条件，即氧的存在和高温。危害：吸人

6、人的肺部后，与肺中的水汽结合，形成稀硝酸，损害人体；在日光照射下，氮氧化合物与未燃或已燃的气态 HC会生成化学烟雾 ，使人眼红、头痛、手足抽搐，使植物枯死，橡胶破裂，并能污染海洋。二氧化氮：及其聚合N204最为有害。（4）二氧化硫排放途径：排气管成因：由于高温缺氧，烃分子发生裂解形成微粒。在柴油机中，即使有过量的氧形成稀混合气，但由于燃烧室内部分区域的燃油含量过多，燃料的裂解和燃烧同时进行，因而生成碳烟。汽油机在正常情况下产生的碳烟极少。危害：与水汽结合生成盐酸，与大气中其它物质结合生成硫化物，最终形成浮游微粒，这些物质均有害，能引起并加重呼吸器官的疾病，污染空气，腐蚀某些合成纤维。（5）颗粒

7、状物质排放途径：排气管成因：由于高温缺氧，烃分子发生裂解形成微粒。在柴油机中，即使有过量的氧形成稀混合气，但由于燃烧室内部分区域的燃油含量过多，燃料的裂解和燃烧同时进行，因而生成碳烟。汽油机在正常情况下产生的碳烟极少。危害：车用柴油机的排放源距离地面较近，排气微粒的粒径小，质量轻，属亚微米级粒子，能够长期悬浮在大气中而不沉降，污染环境、阻碍视线，易被吸人人体内部。微粒主要来自HC、含铅添加剂和SO2，这些物质均很有害，它们呈复杂的链状或团絮状结构，其比表面积极大，又有较强的吸附能力，能吸附相当数量的高分子液相。1.3汽车尾气的排放污染及其危害尾气汽车灾难的产物 目前，全世界的汽车保有量已超过6

8、亿辆，全世界每千人拥有汽车110辆。全世界的汽车保有量以每年3000万辆的速度增长，预测到2010年全球汽车数量将增到10亿辆。中国的汽车保有量已超过1000万辆，哈市机动车保有量达二十三万余辆，并以每年10的数量增加。 在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解车辆排出的毒素。但眼下已车满为患，交通拥堵成为家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的特点却被过多的车辆逐步抵消。“汽车灾难”已经形成，汽车尾气更是害人不浅。 尾气里都有啥 科学分析发现，汽车尾气中有上百种不同化合物，当中污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大3

9、倍，并且汽车在不断消耗着地球的资源。机动车的燃料消耗成为无情吞噬石油资源的无底洞。目前，汽车使用的汽油约占全球汽油消费量的13。 尾气害人不浅 汽车在大量消耗资源的同时，其排放的尾气会严重影响人类健康。汽车尾气中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以，即使有微量一氧化碳的吸入，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。轻者眩晕、头痛，重者脑细胞将受到永久性损伤；氮氧、氢氧化合物会使易感人群出现刺激反应，患上眼病、喉炎，尾气中氮氢化合物所含苯并芘是致癌物质，它是一种高散度的颗粒，可在空气中悬浮几昼夜，被人体吸入后不能排出，积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。汽车尾气污染物主要包括：一氧

10、化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200400kg，氮氧化合物50150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛，引起红眼病；刺激鼻、咽喉、气管和肺部，引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死，农作物大量减产；能

11、降低大气的能见度，妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收，与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，增加肺毛细管的通透性，最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合，形成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。 汽车尾气中的碳氢化合物有200多种，其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有

12、32种多环芳烃，包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时，居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近，公路上汽车流量越大，肺癌死亡率越高。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物，会增加慢性呼吸道疾病的发病率，损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时，会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液，并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.60.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。第2章 汽车尾气

13、的主要污染物主要污染物据有关专家研究的资料表明，汽车尾气成分非常复杂，有一百种以上，其主要污染物包括：一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、铅（Pb）、苯并芘（BaP）等。一氧化碳(CO)一氧化碳(CO)主要是燃料燃烧不完全的产物。一氧化碳(CO)是一种无色、无味但有剧烈毒性的气体。它不易与其他物质发生反应而成为大气中比较稳定的组成部分,能停留23年。当人们吸入过多的CO后,CO可与血液中的血红蛋白有较强的亲和力，会妨碍血红蛋白的输送氧气的能力。当空气中的一氧化碳浓度超过一定时量，人就会出现头痛、呕吐等中毒症状，浓度再大时，甚至可致人死亡。一氧化碳(CO)是汽车发动机排出有

14、害成分中浓度最大的气体；它引起的公害称为汽车尾气排放的第一大公害。碳氢化合物(HC) HC的产生仍是燃烧过程不完全造成的。HC是一种混合物，成分非常复杂。当HC浓度较高时，会使人出现头晕、恶心等中毒症状。特别是HC化合物中的烯在大气上空,和二氧化氮(NO2)混合在一起，经强烈的日光照射后，起光化学反应产生高浓度臭氧、醛等烟雾状物质,对眼睛、呼吸器官(喉、眼、鼻等黏膜)及皮肤有强烈的刺激性，可能致癌。而且，它还使生态环境遭到破坏,严重影响农作物的生长,使农业减产,因此碳氢化合物(HC)它成为汽车尾气排放的第二公害。氮氧化合物(NOx) NOx是NO和NO2的总称,它是发动机在大负荷工作时，高温高

15、压燃气中少量氮被氧化成NO、NO2等氮氧化物。其中NO与血液中的血红蛋白的结合能力比CO还强,容易使人们中毒而死亡。NO2是一种褐色有强烈毒性的的气体，刺激人的眼睛和呼吸道引起喘息、支气管炎及肺气肿等，同时NOx也是光化学烟雾的组成成分,成为汽车尾气排放的第三公害。除上述三种主要污染物外，汽车尾气污染还有SO2、游离碳(黑烟)、四乙铅、臭味等物质，它们对人体呼吸系统、循环系统、神经系统都非常有害。第3章 我国汽车尾气的控制办法由于汽车运行严重的分散性和流动性, 因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外, 还要大力开发机外净化处理技术。一是控制技术, 主要是提高燃油的燃烧率,

16、 安装防污染处理设备和采取开发新型发动机; 二是行政管理手段, 采取报废更新, 淘汰旧车, 开发新型的汽车( 即无污染物排放的机动车) , 从控制燃料使用标准入手。3.1汽车燃油的改用采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅不铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。目前，我国为了减少汽车尾气排放量，改善城区大气环境质量，国家规定从年月日起在全国范围内根本上使用含铅汽油。年月日起，市场根本上出售有铅汽油。因有铅汽油中，它加入了一种抗爆剂四乙基铅，它具有很高的挥发性

17、，甚至在摄氏度时就开始挥发，而挥发出的铅粉末，以蒸气及烟的动工存在空气中。但铅的污染程度与交通密度（每小时通过的车辆数）以及汽油中铅的含量有密切关系。虽然我国城市的交通密度比发达国家的密度低，但有铅汽油燃烧带来的铅的污染程度不可忽视。因铅是一种蓄积毒物，它通过人的呼吸、饮水、食物等途径进入人体。对人体的毒性作用是侵蚀造血系统、神经系统以及贤脏等。诸如对血管系统、生殖系统以及癌症等毒性作用也可能发生。掺入添加剂, 改变燃料成分。汽油中掺入15%以下的甲醇燃料, 或者采用含10%水份的水- 汽油燃料, 都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC 和铅尘的污染效果。选用恰当的润滑添加剂- 机械摩

18、擦改进剂。在机油中添加一定量( 比例为3%- 5%) 石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂, 加入到引擎的机油箱中, 可节约发动机燃油5%左右。采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。用“植物柴油”, 按照比例掺入到普通柴油中, 可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆些油”。用“大豆柴油”，以的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色染料。采用多种燃料作为汽车燃料来源。随着科学技

19、术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施：汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然而在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。节约能源, 有利环境, 大力推广车用乙醇汽油。根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，即节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害汽体减少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。如果按照的乙醇汽油配比，用万吨乙醇，可配出约万吨的乙醇汽油，万吨的乙醇只消耗粮食万吨。因

20、此，发展、开发使用专用乙醇汽油可解决储存粮食的转化问题，又可以在一定的程度上代替汽油，缓解我国原油供应的紧张状况。因乙醇是一种小麦、玉米等原料生产的变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽车燃料，已经列入“十五”发展计划，它与纯汽油比较，汽车尾气中一氧化碳量可降低左右，碳氢化合物降低。此计划推广使用，将对改善城市大气污染，保障人民健康起到重要作用。3.2汽车发动机内部的调试减少喷油提前角减少喷油提前角, 可降低发动机工作的最高温度( 1500 摄氏度) , 使NOx 的生成量减少。改善喷嘴质量 控制燃烧条件改善喷油器的质量, 控制燃烧条件( 燃比、燃烧温度、燃烧时间) , 可使燃料燃烧完全,

21、 从而可减少CO、HC 和煤烟。3.3发动机外部尾气净化发动机外部尾气净化措施即汽车尾气由原有毒气体, 变成为无毒气体, 再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。采用催化剂将CO 氧化成CO2, HC 氧化成CO2 和H2O, NOx 被还原成为N2 等。水洗通过水箱, 使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴, 可粘住碳粒上的有毒物质, 使碳粒子胀大而给予去除。3.4发动机内部净化处理措施正曲轴箱通气系统的设计把从汽缸窜入曲轴箱的气体( 主要是未燃气体) 再循环进入进气歧管, 使其再次燃烧, 改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。排气再循环设计发动机排气口用控制阀与进气歧管相连

22、接,使排出的气体经过再次循环, 以降低氮氧化物的排放量。蒸发排放控制系统的设计将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统, 而将油箱中的蒸发汽引入储存系统, 可大大减少污染物的排放。3.5加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染淘汰旧车，采取报废迎新 严格执行国家质量技术标准，控制燃油标准按国家规定，不合质量的燃油不能使用，市场上不准出售低劣的燃油。实行车辆分流行驶城市人口稠密区域，交通密度高，汽车尾气的排放在某一时间又比较集中，故会引起该地区域在某一时间内，大气污染的程度会急剧增加，造成危害人类的健康。这时可采取汽车分流行驶。一方面可解决交通堵塞、乘车难；另外还可使该局部区域大气环境污

23、染程度有所减少，更好地贯彻大气环境质量标准的执行。 开辟地铁，施行电力牵引行驶尤其在大城市人口稠密的地区，开辟地下通道，同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染。今后现代化的城镇建设，还应考虑自身的循环、多功能的结构形式合理设计城市居民的日常生活完全以步代车，汽车只用在城外，城内的风能、太阳能、循环水等的高效利用也能使人们在很大程度上摆脱污染和不可再生资源的浪费。加强和提高人们对保护环境的意识，从自已做起。 第4章 我国新出台的汽车尾气排放标准我国在2007年和2010年分别实施国家第三、四阶段机动车排放标准。就每台发动机而言，每实施一个新阶段排放标准，其单机污染物排放量就会降低30%以上。记

24、者从此间举行的全国环保科技大会上获悉，到2010年，我国生产汽车的排放控制技术水平与国外先进水平差距有望由2000年的8年缩短到5年。环保总局科技标准司相关负责人给我们算了一笔账，若按计划实施这两项标准，从2008年到2012年，仅道路车辆就将减少氧化氮排放量180万吨、碳氢化合物220万吨、一氧化碳1600万吨，将给社会带来重大的环境效益，并将进一步推动技术升级，缩短与国际先进水平的差距，增强国际竞争力，有利于相关产品出口。“与国外先进水平相比，我国生产汽车的排放控制技术水平差距将由2000年的8年缩短到2010年的5年。”这位负责人说。我国机动车行业近年来发展迅猛。最新数据显示，中国已成为

25、世界第三大汽车生产国，年产量超过500万辆，保有量近3300万辆。以颁布和实施机动车污染物排放标准为标志，我国的机动车污染防治工作始于20世纪80年代。1999年，国家环保总局制定了车用汽油有害物质控制标准和相当于欧洲1号和欧洲2号排放法规的国家第一、二阶段轻型汽车和重型车用压燃式发动机排气污染物排放标准，使我国的汽车污染物排放标准的控制水平向前推进了20年。结论总之，柴油车尾气排放控制是一项庞大而复杂的系统工程，它不仅与柴油发动机的设计、制造、使用、维护保养、燃油品质等直接相关，而且与城市交通管理以及财税政策密切相关。我国只有抓住每一个影响汽车污染排放的环节，才能使其污染排放得到有效的控制。

26、参考文献1 李晖：柴油公交车辆尾气排放的治理。城市公共交通、2003(3)：19-20 2 邹晓波：汽车尾气排放控制技术。汽车维修、2008(9)：5-73 范秀英等. 我国汽车尾气污染状况及其控制对策分析环境科学J1999,20(5): 102-1084 张豫南.期刊：车辆排放控制系统 2010第1997期 北京理工大学出版社 5 王宇霁、朱会田等：车用柴油机尾气颗粒排放控制、柴油机、2003(1)：26-296 刘江：车用柴油机尾气排放控制技术、现代化农业、2005(7)：2728 7 殷光远：柴油车结构与维修问答、北京人民邮电出版、20058 刘江：车用柴油机尾气排放控制技术、现代化农业

27、、2005(7)：2728致谢时光流逝，转眼间两年的大学生活就要结束了，来的匆忙、去的有些不舍，却也很充实。两年的大学生活，让我在这个大家庭中学到了很多，同时也成熟了许多！首先感谢我的班主任许老师。她给予我学习上的指导和生活上的无私帮助，在此我表示衷心感谢！祝许老师工作顺利，事业有成！感谢我的论文导师，肖老师，他依然细心、耐心的指导，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感谢！在两年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感谢！希望所有我认识的或不认识的老师、同学，老师呢，桃李满天下、事业有成，学生呢，希望早日找到自己满意的工作，工作顺利！最后，祝母校蒸蒸日上！祝所有老师工作顺利！