毕业设计（论文）
题目汽车尾气排放与控制院系机电工程
专业汽车电子
班级132
学生姓名陈熙
指导教师程岩
2016年 4 月8 日
我国汽车尾气排放现状与控制对策
摘要
现如今我国经济快速稳定发展，人们的不管从物质水平上还是精神需求上都得到了很大的改变。尤其是我国的汽车产业，快速的发展成为家家户户的必备工具，甚至很多人家有多辆汽车。不过由于汽车行业的迅速扩张，汽车尾气污染也比以前严重，给环境许多破坏，因此汽车尾气排放问题走入了公众视野。
本文根据我国汽车产业的发展状况和趋势，细致分析了汽车排放的污染和危害及其造成危害的主要原因，同时转变视角分别从管理层面和技术层面着手，讨论了汽车尾气排放的控制对策及实施方法。
关键词：汽车能源；排放污染；控制对策
目录
引言 (1)
第1章我国汽车尾气排放现状 (2)
1.1 目前我国汽车状况及发展趋势 (2)
1.1.1 我国汽车使用能源现状 (2)
1.1.2 未来汽车使用能源发展趋势 (3)
1.2 汽车尾气排放污染及危害 (4)
1.2.1 对人类的身体健康造成的危害 (5)
1.2.2 对全球气候的危害 (6)
1.3 汽车尾气造成危害的主要原因 (6)
第2章汽车尾气的主要污染物 (9)
2.1 一氧化碳（CO） (9)
2.2 碳氢化合物（HC） (9)
2.3 氮氧化合物（NOx） (9)
2.4 其它有害污染物 (10)
第3章汽车尾气排放的控制对策 (11)
3.1 管理对策 (11)
3.1.1 加强交通基础设施建设，优化交通环境 (11)
3.1.2 强化汽车燃油质量监管，提升燃料品质 (11)
3.1.3 做好车辆管理工作，推广新型环保节能技术 (11)
3.2 技术对策 (12)
3.2.1 加大新能源车辆的应用 (12)
3.2.2 尾气净化催化剂 (13)
3.2.3二次空气供给系统 (13)
3.2.4 废气再循环装置 (13)
第4章结语 (15)
参考文献 (16)
致谢 (17)
引言
随着我国城市化速度的加快，我国汽车行业发展迅速，据中国工信部最新数据显示，汽车改变了人们的出行方式，它扩大了人类活动的范围，改变了我们的生活方式。汽车改变我们生活的同时，也带来了很多的环境问题。2009年底，在丹麦首都哥本哈根举行的气候变化会议上，中国作为最大的发展中国家，反映了发展中国家的使命，我们要重视环境问题。作为一个发展中大国，中国在气候变化领域受到巨大的国际压力，中国的环境保护行动，受到世界的广泛关注。
近些年的雾霾现象越来越严重，这无疑给我国人民群众再次敲响了警钟，更加剧了人们对环境保护的重视。为适应目前社会的发展，顺应环保节能的理念，汽车也在积极的走节能环保之路，比如天然气汽车、电动汽车、生物柴油汽车等。虽然现在的法律和法规，试图从多角度多方面预防和控制汽车尾气排放，但目前来看，汽车尾气污染防治并未达到环境和人民所要求的标准。如相关条例缺乏科学性，政策实施不顺畅等。因此，我们的国家需要拿出具有适应我国国策的汽车尾气排放标准和治理标准。
本文分析我国汽车尾气排放现状与治理方法，可以使我们从目前的汽车使用中发现一些问题，为以后新能源汽车的发展提供方向。
第1章我国汽车尾气排放现状
1.1目前我国汽车状况及发展趋势
2015年在最新的“十三五”规划纲要中针对新能源车辆的发展已经提升国家能源战略方向之一。我国汽车行业扩张很快，目前国内汽车总量已超过2.2亿辆，人均0.2辆。现有车辆中，主要类型是货车、客车和轿车和各类工程机械。按照我国经济发展的规划，将来我国会人均拥有一辆车，所以我国将来的汽车数量还会继续大量增加，将来中国的汽车数量将会是世界第一。但是在汽车数量不断增加的同时也会带来更大的环境污染问题，尤其是汽车尾气的排放问题，所以说汽车数量大量增加给人们的生活带来的很多便利，同时给环境保护，汽车尾气治理也会带来巨大的挑战，拿出一套切实可行的汽车尾气治理方案迫在眉睫。
1.1.1我国汽车使用能源现状
目前，我国汽车所使用的能源主要为传统汽车能源，即内燃机，它将燃烧汽油、柴油或者天然气产生的热能转化为动能。此外，液化石油气、混合动力等也已陆续成为我国汽车使用能源。
柴油密度高，挥发性没有汽油强，同时压缩比高，不宜发生爆炸。柴油可在较高的压力下自燃，效率较高，但是由于柴油具有噪音大且较为笨重的缺点，因此主要运用在载重卡车、工程车等大功率的车辆。汽油机的体积小，而且制造成本相对较低，工作中噪声小，燃油燃烧更加充分，多数应用在家用汽车上。
天然气作为汽车能源和汽油与柴油有很大的区别，天然气最主要的优势有三点，一是天然气储备量大，不用担心能源枯竭；二是天然气相比于油类能源更为清洁；三是天然气质量较轻减少了汽车重量节约能源。但是由于天然气本身的特性，在天然气车的设计和制造中会有诸多难度，而且天然气需要建设专用的气站，一次性投入比较大，同时汽油车改造天然气也有一定难度。但是由于天然气车的特点鲜明有益于环境保护，所以发展迅速，目前已经有很多车辆采用天然气作为动力，比如出租车、公交车等等。目前，市场已陆续出现了以混合动力作为能源的汽车，消费者也越来越喜欢这一类的新能源车辆，混合动力车型不管是从经济性还是技术研发上都远远胜过于传统发动机。
在我国，汽车使用能源依然以传统汽车能源内燃机为主，然而内燃机汽车的致命缺
点是，排放废气中的有害气体会对环境造成广泛而长期的污染。尽管采取了多种多样的内燃机内部和外部的技术措施，也只是努力达到"低污染"的水平，由于内燃机车的总体数量巨大，即使是"低污染"也给生态环境带来巨大负担，给我国的环境保护带来很大的压力。
1.1.2未来汽车使用能源发展趋势
随着时代的发展，石油资源的贮量在日益减少，在大量消耗石油资源的同时，随之而来的是越来越严重的环境污染问题，严重影响到人类的生活环境。汽车作为现在广泛应用的交通工具，消耗了大量的燃料，这使得石油资源迅速减少，为了应对能源危机以及保护生态环境，全球各国都在积极研发新燃料、新能源车辆代替现有高污染的汽油和柴油车辆。
1、气动汽车
气动汽车在我们的生活中并不多见，其实它是真正意义上的无污染，我国应该大力推广这一技术，它的工作原理是以压缩空气为主要动力源驱动马达运转，经济性良好。
2、纯电动汽车
纯电动汽车目前在许多城市已经使用。其具有噪音小、节约能源、顿挫感小等优点被越来越多的汽车企业所看重。但是它也存在着续航能力弱，车身较重，充电不便利等
弱点。按照目前汽车的发展趋势，未来汽车势必会往完全使用电作为动力的方向发展。
3、氢燃料汽车
氢能汽车是指使用氢能源提供动力的汽车。其主要特点有：(1)氢能主要原料是水，因此氢能储量巨大，不用担心储备量问题；(2)液态氢的单位体积下质量很大，安全性高；
(3)氢能作为最清洁的能源对环境几乎没有任何毁坏，因为其燃耗后的产物是水，而没有其他废物；(4)经济性：氢气的生产成本是汽油油价的3倍，经济性较差。如果能够研发出新技术，降低氢气的生产成本并且运用在汽车上，燃料使用成本将会大大改善，汽车的燃料应用前景也会更加广泛。
4、天然气汽车
天然气汽车是指使用天然气燃烧发出热能进行驱动的汽车。目前市面上流通的天然气汽车主要都是使用压缩天然气或者液化天然气作为动力能源的。目前国内汽车企业也正在尝试用天然气车替换原先的汽油或柴油车，实现全覆盖式的节能减排。
5、混合动力汽车
当今汽车市场上混合动力的汽车不在少数，前各大知名汽车企业也在积极的占领这一市场，相比于天然气汽车和氢气汽车混合动力汽车技术更为成熟。其主要优点是降低碳排放、节约燃油，顺应新能源车发展战略。不过它也存在明显的不足续航里程短、电路故障率偏高、爬坡动力性不足，特别是在城市上下班高峰期，车载乘客较多，驾驶员会明显感到踩油门吃力，这一缺陷在气电混合车辆上表现的尤为明显，夏天到来汽车内需要打开冷空调进行降温，有进一步加剧了混合动力车型动力不足的缺陷。
1.2汽车尾气排放污染及危害
汽车造成的污染主要是指汽车所产生的废气引起的一系列环境污染。可以说，汽车是一个流动的污染源。在全球范围内汽车污染都是急需解决的问题。近几十年来随着汽车数量的不断上升，汽车尾气治理变得越来越难。汽车尾气对环境的影响是巨大的，会加快地球温度升高致使冰川融化，导致海岸线被淹没，同时对人类的健康也造成了极大的负面影响，会引发各种呼吸道疾病，甚至引起肺癌。
1.2.1 对人类的身体健康造成的危害
1、对呼吸系统的影响
汽车的尾气具有强烈的刺激性，特别是一些未经过处理的汽车尾气，不仅会给人体眼部、呼吸道带来强烈的刺痛感，还会对心脑血管产生不良影响，人如果长期呼吸这样的气味会造成头疼、恶心、呕吐等症状出现，得不到及时治疗还会引发癌症。
2、对免疫系统的影响
汽车尾气颗粒物会引起人体免疫功能的下降，一旦人体免疫功能下降，就会引起多
种疾病。随着机动车数量的增多，汽车尾气排放量的增加，很多婴幼儿童刚出生就多发免疫系统缺陷，这与我们的生活环境有很大关系，汽车尾气就是其中的重要影响因素之一。
3、诱变和致癌效应
国内学者对于汽车尾气的影响较为深入，从临床医学研究表明汽车尾气中的颗粒物带有强致癌因子，同时也是诱发心脑血管疾病的主要因素。过去，人们在享受汽车舒适性的同时很少考虑到汽车尾气所造成的危害，由于最近几年人们的呼吸道疾病增多，人们才意识到汽车尾气会给人体带来这么严重的危害。
1.2.2对全球气候的危害
前几年热议的汽车尾气对于全球性的危害，莫过于二氧化碳所引起的温室效应，地球臭氧层受损，使得冰川融化速度加快，海平面上升，很多低洼海岛国家，国土面积大幅度度减少，如果治理不当或者不及时，几十年后或许很多沿海城市就将沉入海底。
2014年上映的美国纪录片《穹顶之下》使得雾霾话题再次被人们所热议，现在我国要求每个省市每天上报PM2.5数值，进行全国综合评分，综合制定防治措施，我们都知道雾霾的主要污染源之一就是PM2.5，不难发现汽车排放的尾气是雾霾的元凶之一。由于汽车尾气排放在地面不利于快速散发，加之中国城市拥挤，人流量大等因素的影响，加之没有足够大的风力，汽车的尾气只有在城区低空弥漫，很难消散到城市外围地区，这就造成了严重的城市雾霾现象。
1.3汽车尾气造成危害的主要原因
1、地区发展不平衡，造成地区监管尺度不一
当前，很多地方环保部门对汽车尾气实行环境绿色、黄色标志管理，但是，对不达标汽车进行尾气治理还是薄弱环节，对不符合排放标准的新车不准出厂、不准销售的措施实施力度不足。在每年年审中存在一定的灰色交易，一些尾气检测并不达标的汽车仍然会被允许上路行驶。此外地区发展的不平衡导致了各地区对汽车尾气的监管尺度不一，例如上海、北京分别自1998年、2011年开始实行限号，而浙江等小城市近期才实行限号；例如尾气污染较为严重的高排放柴油机在江苏等地区是被禁止的，而在西部地
区这一类车辆却仍然上路行驶。
2、汽车保有量增加过快
随着我国经济的不断发展，国家的不断壮大，居民的生活水平和购买能力也大大加强，近几年，尤其从2014年开始每年汽车数量都有巨大数量的增加，到现在汽车总量已经突破两亿大关，而且还在飞速增长。预计在不远的将来几乎会是每家每户都有私家车。
3、汽车排放性能差，汽车保养及淘汰制度不合格
中国汽车尾气污染之所以如此严重，除了汽车数量太多之外，也有其他不可忽视的原因。国产的一些汽车由于技术相对比较落后，所以尾气排放量就会大一些，严重的甚至是先进国家的先进汽车排放量的好几倍，所以尾气污染问题也就比发达国家更加凸出。同时，我国的汽车老旧车辆不在少数，由于汽车老旧所以其性能更为底下，怕放量也就更大，加上我国车辆报废年限不清晰，相关政策还在努力完善当中，使得还有一些该报废的车辆还在继续违法运营，都造成了环境的污染加剧。
4、我国汽车尾气有关政策法规比较落后
目前来看汽车尾气污染已经造成了环境的巨大破坏，制定相关法律法规刻不容缓，发达国家由于汽车行业起步的比我国早出好几十年，所以这方面的制度和法规制定的也更为规范和严谨，一次来控制汽车尾气的排放。所以和发达国家相比我国在汽车尾气有关政策和法规上制定的还不是特别完全，不过随着汽车保有量的持续增加和环境问题日益突出，很快我国的汽车管理制度就会趋于完善。加上汽车行业的不断发展，对管理者也提出了更高的技术和政策把握能力。
5、汽车尾气检测仪器落后
我国的环保法律制定比较缓慢，这直接导致了检测仪器落后，很多排放超标的车通过检测仪器都检测不出来，相对于国外先进的检测技术，我国在这方面还需要不断加强改进。同时我们车管所检测尾气的部门，吃拿卡扣现象十分严重，这样的风气直接导致尾气检测部门形同虚设，我建议交警执法部门能够加强道路尾气的监测，及时发现尾气超标车辆，减少环境污染。
第2章汽车尾气的主要污染物
汽车尾气的主要污染物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、硫化物和雾霾的主要污染源碳烟等重金属氧化物、烟灰、油蒸汽等组成。
2.1一氧化碳（CO）
汽车燃料不完全燃烧会产生有毒气体一氧化碳，人吸入一氧化碳过量会导致人体输送氧气能力降低，严重时会出现呕吐和头晕现象，甚至呼吸困难。所以汽车发动机排放的一氧化碳是罪魁祸首，也是伤害人体的元凶。
目前的技术水平通过三元催化器可以减少一氧化碳的排放量，我个人认为一定要注重尾气的排放技术发展，才能减少对人体的危害。
2.2碳氢化合物（HC）
碳氢化合物具有强烈的刺激性，是强力的致癌物质之一。如果它在空气中含量增多，一方面会使环境严重破坏，引起雾霾现象。另一方面还会危及农作物，使我们的饮食受到影响。因此它被称为尾气污染源第二号杀手。
2.3氮氧化合物（NOx）
氮氧化合物是发动机在大负荷工作时，高温高压燃气中形成的。NO与人体血液中的
血红蛋白的结合能力比一般的有害气体还强，呼吸后容易使机体缺氧而死亡。同时还会损害人的眼睛，损害呼吸道从而引起呼吸道疾病，同时NOx也是光化学烟雾的组成成分，是环境重要污染源之一。
2.4其它有害污染物
除上述三种主要污染物外，汽车尾气污染还有SO2、细小微粒、重金属氧化物、油蒸汽等物质。汽油、柴油中含有的硫成分燃烧时与氧气结合会生成硫化物。尾气中的悬浮颗粒物，会增加呼吸道疾病，损害肝肺功能。目前含铅汽油已经被国家明令禁止，因为这一类的燃油品质很差，对人体危害很大，长期处在含铅量超标的环境中会引起老年痴呆。
第3章控制汽车尾气排放的对策
3.1管理方法
3.1.1加强交通基础设施建设，优化交通环境
很多中小城市市区公交系统落后，公共交通出行所占比重只有十分之一左右，而大城市的公共交通出行比重为十分之二左右，公交线路和站点设置的合理性和方便性低，市民出行的交通工具仍主要依赖摩托车、自行车、电动自行车等。过去，城市道路从设计到施工，由于事先未充分考虑，同时没有征求相关部门和广大市民的意见，建成后因为不符合市民出行的实际情况导致使用率很低，甚至重新拆建。其根本原因是规划部门和交通管理机关没有协同合作共同制定计划和施工方案，导致规划、管理不相符的现象，致使设计出的交通路线不合理，很大程度上降低了交通道路的便捷性和使用率。交通规划对于城市的总体规划来说相当重要。要彻全面解决城市道路的拥堵问题，从而降低汽车尾气的排放量。一是交通规划要有合理，二是管理方法要有科学，基础是交通规划，管理方法是手段，只有二者的有机结合，才能使城市交通管理方便、城市交通畅通，减少汽车拥堵，降低尾气的排放量提高环境质量。
3.1.2强化汽车燃油质量监管，提升燃料品质
中国各区域经济发展速度不同，油品质量执行的标准也各不相同，东南部地区经济水平比较发达，西南、华中稍差一点，华北、西北及东北地区经济相对落后，所以整个油品的严格化程度基本也是按照一次从高到低的顺心进行划分。第一梯队执行最严格的国家国Ⅴ油品标准，其油品指标与欧洲标准基本相同，第二梯队执行相对严格的国家国Ⅳ油品标准，其指标与欧洲标准相比稍差一些，而第三梯队执行的是国家国Ⅲ油品标准，其指标与欧洲指标比较要差一些。
3.1.3做好车辆的管理工作，推广新型环保节能技术
国内大城市车流密集，车辆多地区，采取限号措施，减少车流量，从而减少尾气排放。鼓励公民出行时尽量选择公交系统，提倡出行时选择以清洁能源为动力的交通工具，提倡短距离出行尽量使用自行车或者步行，同时大力发展地铁、有轨电车等公共交通工
具。
3.2技术对策
3.2.1加大新能源车辆的应用
新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源，采用新技术、新结构的汽车。现在的新能源汽车有多种，包括包括燃气汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、液化石油气汽车、氢能源动力汽车、混合动力汽车、太阳能汽车等。
新能源汽车的优点：
1、节约燃油能源。一般是用天然气、石油气、氢气、电力作为动力。
2、减少废气排放，有效的保护环境。电动汽车不产生尾气，没有污染。氢能源汽车尾气是水，对环境没有污染。
3、效率高。一般新能源汽车采用新技术，新结构，使它的效率更高。
4、噪声低。
目前，许多城市都采购混合动力新能源公交车辆运营，一方面是响应国家号召大力发展新能源车辆，另一方面是降本增效，减少公交车排放对城市环境的污染，同时混合动力车辆克服了纯电动车辆续航里程短，动力不足等问题，同时兼具经济性、舒适性。
我个人认为发展新能源车辆有以下两个优势：第一、可以减缓我国的能源危机，降低燃油消耗和环境污染；第二、可以提高我国在新能源技术上的快速发展，提升国际竞争力。
目前城市中虽然地铁和轻轨建设被大力提倡，但是由于建设成本较高，很多项目进度缓慢。公交车作为城市的重要交通工具，灵活性高、适应路况能力强，所以会在很长的一段时间里继续发挥公共交通老大哥的作用。
传统公交车噪声大、能耗高、污染严重，新能源公交车的普及能改变这一现象。同时能源公交车与人民群众息息相关，既可以改善环境污染，又可以提高人民生活质量，是城市流动的风景线。
燃料电池汽车的主要能源是氢气和甲醇，通过化学反应产生电能驱动电机运转，在排放过程中没有污染，它最大的优点是燃烧效率是普通发动机燃料的2-3倍，从环保角度上它应用前景十分广泛，不过目前最大的难题是解决其存储问题，氢气的制造成本较
高，不利于运输，权衡利弊导致目前燃料电池的进展十分缓慢。与传统汽车相比，燃料优点还是有很多：
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
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、无噪声。
3.2.2尾气净化催化剂
目前效果最好的应该是三元催化净化剂，将净化器设置于发动机排气装置中，在尾气经过净化器的同时，三元催化器会提高CO、HC 与NOx 等气体的活性，让这些气体产生氧化还原反应。CO 一般在高温条件下氧化为无色无毒的CO2，HC 化合物氧化还原为水和CO2，NOx 还原为氮气与氧气，从而让汽车尾气中的大章主要有害气体得到净化，净化率在85%以上。
3.2.3二次空气供给系统
这一系统能够把额外的通过滤清器的新鲜空气吸入汽车排气管之中，从而让尾气中未完全燃烧的 CO 与 HC 在高温条件下再次燃烧，以达到减少 CO 与 HC 排放量的目的，另外还能够让助氧传感器和三元催化器尽快参与到气体净化工作中来。
3.2.4废气再循环装置
当汽车发动机处于工作状态下，通过 EGR 装置能够把排气管内部的一章废气引入到进气管，与新鲜空气共同进入气缸燃烧；运用循环废气对新鲜空气的稀释功能以及对燃烧速度的制约作用，控制燃烧的温度，从而达到降低 NOx气体的作用。
第4章结语
近年来我国提出可持续发展战略，治理环境污染已经是我们国家的头等大事，减少汽车尾气排放，不管是政府的相关部门还是我们公民都应该积极配合，从自我做起，积极的为改善环境做出自己的贡献。政府部门要顺应时代潮流制定出符合我国国情的汽车管理制度来保障环境的健康；各大企业和研究院也要努力工作积极创新尽快提升我国汽车性能和品质降低油耗研制新型汽车，制造出更加高效耐用的尾气净化产品；广大公民也要从身边小事做起，科学使用车辆，减少碳排放，为我们赖以生存的环境做出我们自己的一份贡献。
参考文献
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浅谈机动车尾气污染物排放和控制 发表时间：2010-01-21T13:50:50.543Z 来源：《现代经济信息》2009年9月下供稿作者：石明辉 [导读] CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，对空气的相对密度为0．9670，它的溶解度很小 石明辉（邢台市环保局河北邢台054000） ［摘要］机动车业的发展和普及，为人们的生活带来许多方便。但是，随着机动车数量的不断增加，排气污染对城市环境的影响越来越明显。对机动车污染现状的分析，探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。 ［关键词］机动车尾气污染危害控制措施 随着我国社会的快速发展，人们的生活水平不断提高，各类机动车的使用数量在不断增加，这对我国的空气环境质量带来很大的影响，如何让人们即享受到经济发展后的交通便利，又能有效地降低机动车污染物排放对环境的危害，越来越成为摆在各级环境保护工作者面前的严峻问题。 一、机动车尾气排放中的主要污染物的危害及产生机理 机动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(B8P)等，这些污染物不仅污染环境，对人体也有巨大危害。 1、一氧化碳(CO) CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，对空气的相对密度为0．9670，它的溶解度很小。吸入过量的CO会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。长期吸入CO对城市居民身体健康是一个潜在威胁。其生成主要受混合气浓度的影响，在局部缺氧或低温条件下，燃烧中的碳不能完全氧化生成C02，而CO作为中间产物生成。 2、氮氧化物(NOx) NOx是在内燃机汽缸内大部分气体中生成的，NOx的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物进人肺泡后，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。 3、碳氢化合物 碳氢化合物尽管在汽车尾气中含量不多，但其构成成分中含有一种已被世界公认的强致癌物质。 4、铅 汽车主要靠燃烧汽油(柴油)行驶．而汽油是一种易燃易爆的液体，为了防止爆炸，人们往往在汽油里添加一种抗爆剂——四乙基铅。汽车尾气中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中，进而产生慢性危害，尤其是铅，一旦进入人的大脑组织，便紧紧粘附在脑细胞的关键部位，从而导致人的智能发育障碍和血红素制造障碍等后果。 二、控制机动车尾气污染物排放的措施和方法 1、使用清洁能源型交通工具进行替代 （1）使用电力或太阳能动力来机车代替机动车。近几年来，电动自行车的兴起，部分减少了城市摩托车的使用量，使很多城市的机动车尾气排放量有所降低。但电力机车存在一次充电行驶公里短，载货量小的不便，使电力汽车在使用上并不普及。如果在一定的活动区域内，发展使用电力汽车，或通过增加电动公交车以及电动出租车的使用会对机动车尾气对大气环境的影响具有很大的改善； （2）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； （3）建立无车区，建立永久性的行人专用区和禁止汽车行驶的住宅区； （4）使用具有高速、安全、平稳、无震动、不污染环境、节省能源等诸多性能的磁悬浮列车。 2、加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染 （1）不断提高我国的汽车排放标准，强化新车准入制度对不符合排放标准的新车采取“三不’措施：不准出厂、不准销售和不准上牌：促使各汽车企业加紧对节能减排汽车的开发。 （2）完善机动车的尾气检测体系，促进机动车的维护保养 机动车尾气排放检查和机动车的定期维护保养对于减少汽车污染非常重要。通过建立严格合理的机动车的尾气检测管理体系，发挥其应有的功效，监督在用机动车的实际尾气排放情况。如《河北省实行机动车环保检验合格标志分标管理实施方案》规定装用点燃式发动机汽车到达国Ⅰ及以上标准的、装用压燃式发动机汽车达到国Ⅲ及以上标准的，核发绿色环保检验合格标志。摩托车和轻便摩托车达到国Ⅲ及以上标准的，核发绿色环保检验合格标志。未达到上述标准的机动车，核发黄色环保检验合格标志，其中5年以内的营运载客汽车，有效期为1年；超过5年的，有效期为6个月； 10年以内的载货汽车和大型、中型非营运载客汽车，有效期为一年；超过10年的，有效期为6个月； 6年以内的小型、微型非营运载客汽车，有效期为2年；超过6年的，有效期为1年；超过15年的，有效期为6个月；摩托车、轻便摩托车、三轮汽车和低速货车有效期为1年；环保检验合格标志正面年份为下次环保定期检验的年份，被打孔的月份为下次环保定期检验的月份。就是对在用机动车进行定期检测，以保证在用机动车尾气达标排放。 3、提高燃油质量 燃油质量是影响汽车尾气污染的关键因素，应尽快建立清洁油品质量标准和有效监管体系。要鼓励兼并或关闭小的炼油企业，防止不合格的燃油流向市场。因此，应当全面提高燃油质量，研制清洁油品、加强监管体系，有效控制机动车尾气污染。 三、机动车尾气净化措施 发动机尾气净化措施是指将汽车尾气由原有毒气体变成为无毒气体，再排放到大气中，从而减少对大气环境的污染。 机动车车尾气净化措施有很多种，其中汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放，减少污染的有效手段。现如今，三效（元）催化剂已在全球范围内得到了普遍应用。三效（元）催化净化器起着对发动机做功产生的废气进行净化的作用，它是利用其滤芯中的钯、铂、铑3种元素，通过氧化法或氧化还原法过滤废气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等3种污染物，使尾气排放合乎要求。 三元催化净化器安装在汽车发动机的排气装置上，当汽车废气通过净化器的通道时，元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水
南京信息职业技术学院 毕业设计论文 作者学号 系部 专业 题目我国汽车尾气排放控制现状与对策指导教师 评阅教师 完成时间：年月日
毕业设计(论文)中文摘要 (题目)：我国汽车尾气排放控制现状与对策 摘要： 我国的经济正处于高速发展时期，与此同时环境问题也日益突出引起了大家的高度关注和重视，尤其是一些环境污染，例如汽车尾气等亟待解决。进入21世纪，汽车已然成为了人们主要的交通工具，而汽车尾气也是城市环境空气污染的主要来源。改革开放以来，人们的生活水平大幅提高，汽车的研发和制造给人们的生活带来了极大的便利，同时也逐渐改变着城市的发展形态和人的生活方式，因此这给我国汽车产业的蓬勃发展带来了良好的契机。但是，汽车产业的迅猛发展也给我国和谐的生态带来巨大的挑战和严重的威胁。基于上述情况，我们需要在平衡汽车技术发展和保护环境之间找到平衡点，完美处理二者之间关系。文章对目前我国汽车尾气成分做了分析，已知其主要成分，并对汽车尾气排放现状做了调研提出了一些切实可行的控制措施。 关键词：汽车尾气排放 污染 空气污染
毕业设计(论文)外文摘要 Title:Current situation and Countermeasures of automobile exhaust emission control in China Abstract: With the economic rapid development and the protection of the ecological environment issues have become increasingly prominent, and in the 21st century today, cars will have to become the tool of ride instead of walk we can not be replaced. And the pollution of the car makes us have to pay attention to it. Automobile exhaust has become the main factor of air pollution, China's urban air pollution and automobile exhaust emissions have exceeded the normal value. With the reform and opening up continuous development, people's living level also in the continuous improvement of, car appear to people's life brought great convenience, also gradually changed urban development patterns and people's way of life, so this to the vigorous development of China's automobile industry brought good opportunity. However, the rapid development of the automobile industry also brings great challenges and serious threats to the harmonious ecological environment in our country. Therefore, it is necessary to seek a new balance between the development of the automobile industry and the environment protection. This paper expounds the present situation of automobile exhaust emission in our country, the present situation of automobile exhaust emission and some methods and measures to control the emission of automobile exhaust. Keywords Automobile exhaust emission contaminated air pollution
汽车排放污染物的测量方法
汽车排放污染物测试的发展方向——车载排放测试 由于底盘测功机应用的局限性，使得人们开始考虑使用更为先进的汽车排放污染物测试途径——便携式排放测量系统（PEMS， PortableEmission Measure System）。虽然目前世界上通过政府认证的PEMS还不多，而且很多国家都没有颁布对PEMS的认证制度。但是从全球范围内广泛使用通过美国和欧洲认证的PEMS的效果来看，这些便携式排放测量系统还是能够真实反映车辆排放情况，设备的精确性和可靠性还是能够满足我们进行道路排放测试的需要的。由于这些便携式排放测量系统主要是通过直接在车辆上进行安装、测试，所以也被称为车载排放测量系统。 一、车载排放测试技术简介 车载排放测试技术是近些年才日益快速发展的新技术。对于其研究是始于20世纪80年代。车载排放测试技术的发展是伴随着科技和工业水平的进步，以涌现的更新，更全，更精确，更强大的测试设备的出现为标志的。 便携式排放测量系统通过将排气尾管直接连接到车载气体污染物和微粒测 量装置上，对车辆尾气进行直采，实时测量整车排放的体积浓度和质量流量排量，得到气体污染物的质量排放量和微粒排放量。虽然PEMS采用的是直接采样的取样方法，但是在取样过程中没有对取样气进行冷却，这样就排除
样的。作为一个整体，PEMS按照图1所示的PEMS结构图，将各测量仪器集中到一起，利用PITOT管直采的方法，对尾气进行直接取样，分析各污染物的瞬时排放浓度。车辆排放的气体，在PEMS的各个分析仪内经过分析之后，和环境参数、GPS参数一起进入数据整合系统，之后输入到记录和存储数据的PC中。 安装PEMS也是相当容易的。对于乘用车和卡车，可以将系统安装在被测车辆的副驾座位上，这样就使监视屏幕和控制器面向驾驶员，并且所有的连接器面向副驾一侧的车门。系统也能安装在小轿车的后座上，小型厢式车的地板上，掀背式轿车或者皮卡的货箱里，或者车上其他任何安全、方便的地方。将该系统放置在座位上时，最好在座位上铺上保护垫或者油布，这样是为了防止对座位的损坏。当测试重型车辆时，可以将设备放置在对车辆运行和用户使用来说认为安全的地方。 二、各污染物分析原理及分析仪 （一）CO与CO2测量仪器 非透视红外线分析仪（NDIR，Nondispersive Infrared Analyzer）是目前用来试验和评价内燃机排气中有害排放物的一种广泛使用的标准仪器，这种仪器主要用来测定CO和CO2浓度。对于在红外线领域中具有吸收带的非对称气体分子，如HC，原则上也能进行测量。 非扩散红外分析仪是通过测定试样中对象成分的红外光的吸收能，来测定它的成分浓度。它的基本构造如图2所示。它由两个相同的红外光源、试样室、
机动车尾气在线监测系统平台 一、系统功能特点 本机动车尾气在线监测管理系统具有以下功能特点： 1）严格对机动车环保检测场站的自动监督 结合GIS信息系统，在地图上直观显示区域内所有站点的具体地理位置、数据信息、实时视频、历史照片等，对全市检测场站的机动车排气污染检测进行全过程在线自动实时监控，实现所有机动车排气污染检测数据的实时采集、分析、处理，实现对车辆信息、车主信息、检测站信息、检测设备信息等的统一管理调用，实现机动车排气污染检测监控的自动化、网络化、即时化和智能化。 2）对检测过程、检测人员和设备进行动态、科学的管理 实时监控机动车尾气检测全过程，通过严格的管理和控制，将尾气监测参数的数据信息、车量基本信息、途经车辆图像等内容分别以模块形式进行展示，并提供实时视频监控功能，有效防止检测过程中的弄虚作假行为，监督和保证检测机构提供科学、公正、准确的检测数据，确保数据采集的规范性、真实性、准确性，使超标车辆得到及时有效的查处和维修治理，全面提升监管水平。 3）全方位强化机动车污染控制的管理 充分利用自动化高科技手段，对新车上牌、环保分类标志管理、超标车辆查处与维修治理、车辆淘汰报废以及定期与不定期检测等污染防治的各个管理环节，优化和创新管理模式，最大程度提高监管质量、执法效率和服务水平。 4）完善机动车排放数据的收集、统计、分析等系统 依靠先进的计算机技术将大量的检测数据集中收集管理，通过建立机动车排放数据库，准确完整地收集机动车排放数据，按照各种分类方法和统计方法对所采集的数据进行统计、分析和处理，客观真实地反映机动车排放状况，为制定政策法规、进行机动车污染防治措施的评估与综合治理的宏观决策提供科学依据，进而为城市环境治理提供决策支持。 5）建设与公众信息交流的对外服务网络平台 及时为公众提供车辆尾气排放情况、检测与维修情况、超标处罚情况等信息的查询服务。
2 0 1 2 年汽车排放与环境保护复习提纲 1.柴油机冷启动阶段容易产生（白烟）。 2．汽油机怠速和小负荷工况时，转速低、汽油雾化差，燃烧速度慢，需要供给（浓混合气）。 3.在微机控制的点火系统中，基本点火提前角是由（）和（）两个参数数据所确定的。 4.汽油机主要排气污染物是（） 5.汽油机采用二次空气喷射的目的是为了减少（）排放。 6.汽油机采用热反应器的目的是为了减少（）排放。 7.从汽车排气净化出发，汽油机的怠速转速有（提高）的趋向。 8.电喷汽油机在起动、暖机工况时汽油机在工况时，一般需要供给（）混合气。 9.多点电控汽油喷射系统中，进气量间接测量方式有哪些？ 10.废气涡轮增压后进气温度上升对NO排放浓度的影响是使NO非放（增 加）。 11.推迟柴油机喷油定时，NO非放浓度（减少）。 12.柴油机喷油延迟将引起柴油机烟度（增加）。 13.柴油机燃用十六烷值低的柴油，NO排放（增加）。 14.柴油机燃料的十六烷值较高时，碳烟排放会（增加）。 15.柴油机提高喷油压力，碳烟排放会（降低） 16.随汽油机暖机过程进行，NOx排放量逐渐（增加） 17.汽油机采用EGR的目的是为了减少（）排放。
18.汽油机一氧化碳排放的主要影响因素是（空燃比） 19.从降低汽油机NO排放的角度出发，点火提前角应（减小）。 20.汽油机采用曲轴箱强制通风目的是降低（HC ）排放 21.汽油机小负荷、低速运转时（如怠速），PCV阀流通截面是（减小） 22.柴油机喷油延迟将引起柴油机NOX排放（）。 23.世界各国的排放法规规定，日。用（）测量。 24.世界各国的排放法规规定，排气中的氧常用（）测量。 25.当需要从总碳氢THC中分出无甲烷碳氢化合物NMH（时，一般采用 （）测量甲烷。 26.汽油机的冷启动性与汽油基本特性中的（10%馏出温度）有关。 27.OBDII主要监测功能中的点火系统失火诊断采用监测（）方法监测。 28.柴油机喷油延迟将引起柴油机碳烟排放（增加）。 29.汽车排放造成大气污染的物质大致可以分为_________ 和 _______ 两类。 二氧化碳的 _______ 也相应地持续增强，必然对全球性的气候造成不良影响。 30.柴油机电子控制系统的计算机根据________ 和__________ 信号决定基 本的喷油量及喷油时刻。 31.催化转换器的结构由__________ 、 _______ 、_________ 以及_______ 四部分组成。三效催化器载体包括_________ 与________ 两种。 32.微粒捕集氧化器是一般由______ 和 _________ 组成。
汽车排放治理技术指导>>培训班教学课件 北京市交通局汽车维修管理处 北京市交通学校
汽车排放污染物的生成机理 北京理工大学 车辆工程学院 郝利君
第二章汽车排放污染物的生成机理 第1节汽车排气污染物的主要成分与危害 第2节汽油车排放污染物的生成机理 第3节柴油车排放污染物的生成机理 第4节汽车排气污染物净化措施
第1节汽车排气污染物的主要成分与危害 1. 排气污染物主要来源 2. 污染物的主要成分 3. 排气污染物的危害
第1节汽车排气污染物的主要成分与危害 1. 排气污染物的主要来源 2. 污染物的主要成分 3. 排气污染物的危害（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧产物。汽油机排放量为1；则LPG发动机为1/2；而柴油机为1/100。 （2）碳氢化合物（HC）：未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物。 （3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（NO、NO2为主）的总称。 （4）颗粒排放物(PM）：主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。 （5）二氧化碳（CO2）：完全燃烧产物。
第1节汽车排气污染物的主要成分与危害 1.排气污染物的主要来源 2.污染物的主要成分 CO、HC、NOx、PM、CO2 3. 排气污染物的危害 一氧化碳（CO） 是一种无色、无味的有毒气体，吸入人体后，能以比氧强300倍的亲和力同血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气，从而引起头痛、头晕等各种中毒症状，直至使人窒息死亡。 碳氢化合物（HC） 对眼和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支气管 炎等症状。 还是光化学烟雾形成的重要物质。
1. 汽车在小区内行驶以及出入车库和停车场怠速和慢速行驶会产生汽车尾气污染，主要污染因子为NOx和CO，其排放量与车型、车况和车辆数有关，还与汽车行驶状况有关。根据类比，汽车污染物排放浓度见下表 表15汽车尾气中各污染物排放浓度 污染物单位怠速行驶正常行驶备注CO% 4.072容积比总烃ppm容积比NOxppm容积比1流量： 项目设停车位357个，其中地下270个，占用率以80%计，共计286辆，车辆进出小区频率每日2次。 2、运行.间： 汽车在额定区域内从发动机启动到停车的时间，或从进口到出口的运行时间。（库）间内运行时间包括距离/速度和停车（启动）的延误时间。本项目设定停车位运行时间为2分钟，小区道路平均耗时3分钟。 3、耗油量： 统计类比，车辆怠速小于5公里/小时，平均耗油量 0.15kg/min。汽油燃烧后产生的污染物将向周围空气排放。在相同的耗油量的情况下，汽车尾气污染物排放量还与空燃比有关，既汽车发动机工作时，空气与燃油的体积比，空燃比小于 14.5时，燃油不充分燃烧，将产生污染物。据调查，当汽车进出车库时，平均空燃比为12。 汽车尾气排放的各污染物的源强计算参照以下公式： 废气排放量： D=QT（k+1）A/
1.29 式中，D-废气排放量，m3/h； Q-车流量，v/h； T-车库运行时间，min； K-空燃比； A-燃油耗量，kg/min 污染物排放量： G=DCf 式中，G-污染物排放量，kg/h； C-污染物排放浓度，容积比，ppm； f-容积与质量换算系数 计算参数： 停车位，286辆；每日车流量，572辆；停车位运行时间为2分钟，小区道路平均耗时3分钟。空燃比为12。 表16汽车尾气污染物的排放源强计算结果 CO（t/a）总烃（t/a）NOx（t/a）停车位 14.40. 1930.333小区道路 16.60. 1510.136合计 31.00.
一、治理汽车排放污染的重要性 环境是人类生存的基本前提，是社会得以连续稳固发展的物质基础。人类 从环境中获取物质和能量，发明了人类须要的物体和财产，同时也将污染物还 给环境，造成对环境的污染和生态系统的破坏，这就是环境问题。目前，寰球 环境问题表示为森林植被损坏、水土严重散失、沙漠化扩大、大气污染日益严重、温室效应加剧、水污染加剧、天然灾祸频繁产生。因此环境老是已经成为 国际性问题，引起人们的关注。 在诸多环境问题中，大气污染是一个十分严重的问题，目前全球汽车保有 量近7亿量，随着经济的一直发展，汽车保有量在成倍增加，而且大部分集中 在城市人口浓密的地区，由于汽车排放位置低，排出的废气凑集在人和生物四周，对生命的伤害极为严重，是低空环境污染的重要因素。 例如汽车排放的一氧化碳CO无色无味，进入血液后与血红蛋白结合，降低血液的输血能力，使心脏、脑筋等重要器官严重缺氧，当大气中有70-80ppm， 就会引开端晕、恶习、头疼等症状，大气中的一氧化碳浓度再加大，人就会中毒，甚至窒息死亡。 氮氧化物NOx是棕黄色雾状气体，有刺激性气息,居民家中井水温度莫名高达50℃(图)，主要影响人的呼吸系统，造成支气管炎，吸入肺内会造成肺气肿，大气中有5ppm的NOx会使人哮喘，大气中有100-150ppm的NOx，30-60分钟内会迫害人的性命。 柴油车排放的微粒有些看得见，有些看不见，它除了影响人的视线外，还 严重影响人的肺部功能。铅不是燃料燃烧的产物，但汽油中铅会随着废气排掉，即使无铅汽油也含有少量的铅(0.013g/L)铅在血液中积聚影响肾和神经系统， 造成敏感和行动错乱，研讨表明儿童对铅尤为敏感。 HC和氮氧化物NOx在阳光照耀下，会生成臭氧和浅兰色的光化学烟雾，这 种物资透明度差，并且有很大毒性。1995年洛衫矶呈现"光化学烟雾事件"，由 于汽车排放造成大气中臭氧严峻超标，造成大量森林枯黄死亡，成千上万人得
用于汽车排放控制的尾气传感器 J. Riegel*, H. Neumann, H.-M. Wiedenmann Exhaust Gas Sensor Development, Robert Bosch GmbH, P .O. Box 30 02 20, D-70442 Stuttgart, Germany 【摘要】 本报告概述了ZrO 2汽车尾气传感器，套管型氧传感器的研发进程，以及平板式氧传感器的技术和设计等课题。此外，还对先进尾气传感系统，催化监测传感器，以及未来的研究方向作了描述。 关键词：尾气传感器，氧化锆氧传感器，ZrO 2多层陶瓷，Lambda 闭环控制 1. 引言 用于汽车尾气排放控制系统的氧传感器是固态气体传感器的首要应用领域。氧传感器的辉煌始于1976年，在加州宣布实施严格的尾气排放控制标准，以及用氧传感器控制空燃比和使用三元催化剂被证明可以显著降低污染物排放之后[1-3]。此后，车用氧传感器的数量持续增长。此等巨幅增长的另一个促成因素来自加州空气资源委员会作出的监测所有与排放相关的部件的规定（车载诊断系统——On Board Diagnosis, OBD ），使得在催化剂下游安放第二个氧传感器成为必要。在过去25年间，氧传感器的全球产量总计约在数亿件水平。 2. 氧传感器综述 2.1.能斯特原理 自从1889年Walther Nernst 用Nernst 方程描述了化学元素在原电池中的物理行为以来，化学计量配比的ZrO 2基氧传感器的基本原理就已为人所知。 ZrO 2电化学电池（氧感应室）所产生的Nernst 电压是由感应室两侧铂电极上氧分压浓度关系决定的（见图1）[4]。氧感应室的测量电极暴露于内燃机引擎所排出的尾气中，参比电极则与空气接触，此时测得的感应室特征电压曲线形似希腊字母λ (lambda)，这便是此类传感器之所以得名lambda 传感器的原因。尾气中的平衡氧分压2 O p '强烈依赖于进入燃烧室的可燃混合气中的空燃比（air/fuel, A/F ）。空燃比的化学计量点~14.7也可以用一个归一化的空燃比特征量，过量空气系数1=λ来表示（λ=A/F actual /A/F stoichiometric ）。 图1. ZrO 2基Nernst 型氧传感器的基本原理
机动车尾气超标原因分析与解决办法 汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、铅、碳微粒和其他杂质粉尘等，这些物质对人类和整个生态环境危害极大，其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。由于汽车尾气成分与发动机的工况有最直接的联系，所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏，可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。当发动机各系统出现故障时，尾气中某种成分必然偏离正常值，通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量，可判断发动机故障所在的部位。 一、汽车尾气成份分析 1、一氧化碳（CO）：CO是燃料没有完全燃烧的产物。CO含量过高主要是混合气浓时，由于空气量不足引起可燃混合气的不完全燃烧。CO含量过高表明燃油供给过多、空气供给过少，燃油供给系统和空气供给系统有故障，如空气滤清器不洁净、混合气不洁净、活塞环胶结阻塞、燃油供应太多、空气太少、点火提前角过大（点火太早）、曲轴箱通风系统受阻等。如果电喷发动机的CO过高，很可能是喷油器漏油、油压过高、水温传感器和空气流量计有故障或电控系统产生了故障。理论上，当混合气空燃比≥14.7:1时，即在氧气充足情况下，排气中将不含CO而代之产生CO2和未参加燃烧的 2。但现实中由于混合气的分布并不均匀，总会出现局部缺氧的情况，
当空气量不足，即混合气空燃比≤14.7:1时，必然会有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。比如发动机在怠速时，燃烧的混合气偏浓，此 时发动机工作循环中的气体压力与温度不高，混合气的燃烧速度减慢，就会引起不完全燃烧，使一氧化碳CO的浓度增加。发动机在加速和大负荷范围工作、或点火时刻过分推迟时也会使尾气中CO的浓度增高。即使燃料和空气混合很均匀，由于燃烧后的高温，已经生成的CO2也会有小部分被分解成CO和 2。另外排气中的H2和未燃烃HC也可能将排气中的部分CO2还原成CO。 C0的含量过低，则表明混合气过稀，故障原因有：燃油油压过低、 喷油嘴堵塞、真空泄漏、EGR（废气再循环）阀泄漏等。 1 / 12 2、碳氢化合物（HC）：HC是燃料没有完全燃烧或没有燃烧的产物，包括燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物的200多种复杂成份。HC的读数高，说明燃油没有充分燃烧。 HC偏高的原因是： 混合气过稀：气缸压力不足、发动机温度过低、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、燃油管泄漏、燃油压力调节器损坏。 混合气过浓：油箱中油气蒸发、燃油回油管堵塞、燃油压力调节器损坏。 点火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油嘴漏油
5.1 汽车排放污染及控制 一、汽车排放污染物的危害 汽车排放的主要有害成分有一氧化碳(CO)、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）和碳烟，另外还有铅尘、飘尘（制动蹄片和轮胎磨损所散发的石棉尘和橡胶尘等）。在这些有害成分中CO、HC和NOx是主要的污染物质。 汽车排放的有害物质激发到空气中，通过人的呼吸系统进入人体，使人的神经系统、消化系统、呼吸系统受到损害。 1. 一氧化碳（CO） 由于CO与血色素的亲合能力是氧的300倍，能很快形成碳氧血色素，使血色素丧失输氧能力。当进人血液中的CO达到一定浓度后，人体就会因缺氧而出现各种中毒症状，如头晕、恶心、四肢无力，严重时甚至昏迷不醒，直至死亡。 2. 碳氢化合物（HC） 高浓度的HC对人体有一定的麻醉作用，HC对大气的严重污染在于与NOX产生光化学反应导致的光化学烟雾。 3. 氮氧化合物（NOX） 汽车发动机排出的NOX主要是NO和NO2。NO毒性不大，但高浓度的NO能引起神经中枢障碍，且它很容易被氧化成剧毒的NO2。NO2是棕色气体，有特殊的刺激性臭味，被吸入肺部后，与肺部的水分结合生成可溶性硝酸，严重时会引起肺气肿。 4. 碳烟 碳烟是柴油机排放的主要有害成分之一。碳烟粒本身对人体健康的直接影响不大，对人体危害大的是碳烟颗粒上夹附着的二氧化硫（SO2）和多环芳香烃。苯并芘等有害物质。它们不仅对人的呼吸系统有害，而且还会使人致癌。 二、汽车排放污染的形成 汽车排出的污染物质是指排气管排出的废气和其它部位漏出的燃料蒸气和窜出的气体，其中大部分是由排气管排出的。 1. 一氧化碳（CO）的形成 当燃料在供给的空气不充足的条件下燃烧时，便产生不完全燃烧而生成CO。此外，若燃烧后的温度很高，会使已经形成的CO2分解成CO和O2。所以排气中总会有CO存在。 2. 碳氢化合物（HC）的形成 汽车向大气排出的HC主要是发动机不完全燃烧的产物，即从排气管排出的占55％~65%，其次是曲轴箱通风口漏出的占20％~25％，由化油器和油箱蒸发的占15％~20％。 3. 氮氧化物（NOx）的形成 在发动机排出的氮氧化物中，NO占绝大部分（约占99％），而NO2的含量较少
汽车尾气的治理及再利用（研究性学习教案） ——排放现状、存在问题和应对措施目前城市机动车尾气污染逐渐为人们所重视,许多大城市已经采取了应对措施,本文针对小城市的特点,从法律、技术等方面提出了小城市机动车尾气排放现状,存在的问题和应对措施。 近几年来，我国汽车产业迅速发展，社会保有量急剧增加。汽车主要集中在城市，成为城市的大气污染物的主要来源。一些城市地区出现的光化学烟雾，重要原因就是汽车排放的碳氢化合物和氮氧化合物，通过阳光紫外线作用，形成有毒烟雾。其突出的危害是刺激人体眼睛和上呼吸道粘膜，引起发炎，严重的引起哮喘，头疼、肺气肿等疾病，甚至使视力和中枢神经等受到损害。汽车尾气中主要污染物:HC,CO,NO X,颗粒物,SO X,臭气等,我国已经开始了全国范围内对汽车尾气的治理,许多大城市已经拥有了完善的监测治理措施,最近几年来,随着经济的高速发展,许多经济发展较好的小城市也开始面临严峻的挑战。 一、我们现居住城市的特征： 1.道路狭窄，径直路段较短，行车速度慢，交通设施不完备，行人交通意识差，车辆行驶连惯性差，给尾气治理带来难度。 2.与农村结合紧密，受经济条件约束，上路车辆类型杂，档次低，车况复杂，路况复杂，机动车尾气排放情况也非常复杂。 3.居住相对分散，人群活动空间较大城市大，人们对机动车尾气的危害认识还停留在城区，面积更大，居民更多的广大农村对此认识不够，导致治理不力。 4.机动车尾气治理工作起步晚，宣传不够，管理者、治理单位、与被管理对象都还处于摸索阶段。 二、社会、环境面临的严峻形势: 1.汽车产量和保有量的迅速增加。 2.城市中大气污染由煤烟型---煤烟-尾气混合型污染转变。
汽车排放污染及控制方法3 闫君杰,陈 芳 (河南机电高等专科学校,河南新乡453002) 摘要:文章就汽车排放污染问题,从目前汽车的保有量、排放污染的种类和危害等方面做了详细分析,并提出了治理措施。 关键词:排放污染;危害;措施 中图分类号:U461 文献标识码:A 文章编号:100822093(2007)0620010202 环保和节能,是当今和未来经济社会发展中人类面临的重大课题。汽车尾气是空气污染的主要因素,我国城市大气污染中,汽车尾气排放所占比例已超过70%,因此,加强汽车排放治理刻不容缓。 我国汽车石油消耗量约占全国石油消费的1/3以上,而且随着汽车保有量的增加,我国汽车污染物排放总量也日趋上升,汽车排放造成的大气污染严重影响了人们的生活和身心健康。一向享有“人间天堂”美誉的杭州市,这几年也越来越严重地遭受尾气污染之苦。即便是晴好天气,城市上空也常是灰蒙蒙一片。身为第一批环保模范城市的深圳,机动车尾气每年排放各种有害物质达20多万吨,并且还在以每年超过20%的速度上升。在北京、上海等大城市,汽车也已成为排放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物的第一大污染源。广州社情民意研究中心2001年至2004年的环保追踪调查发现:汽车尾气问题连续四年被市民列为环境污染最突出的方面,同时也被市民视为是对身体健康危害最大的环境问题,而且不满的比例呈明显上升趋势。2001年的调查中,认为汽车尾气污染严重危害身体最大的比例分别为64.3%、48.3%,到2004年则上升为79.5%、65.5%。分别提高了15.2、18.2个百分点,表明汽车尾气对环境的负面影响正迅速扩大。 2 汽车排放污染物及其危害 2.1 汽车排放污染种类及来源 据研究表明,汽车排放物成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC),此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言,汽车排放污染物的主要来源是: CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物,通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。 CO2:矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或CO 在空气中氧化而来的。 HC:来自汽车燃油的不完全燃烧。 NOx:主要是NO和NO2的混合物,是空气中的N2和O2在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。 SOx(包括SO2):汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。 Pb(铅):来自汽油中的四乙基铅。汽车用的汽油中,通常加有四乙(基)铅或四甲(基)铅做抗爆剂,这些铅的70%随尾气排入大气。 PM(颗粒物):颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气中颗粒有三个来源:(1)燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积炭颗粒;(3)燃料中硫生成的SO2、SO3和添加剂的钙生成的CaSO4颗粒。 VCO(易挥发有机化合物):蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽车燃油箱的汽油蒸发。 2.2 汽车排放污染危害分析 一辆汽车在行驶过程中,平均每天约排出3千克CO、0.2千克～0.4千克HC、0.05千克～0.15千克NOX,以及其他微量的污染物[1]。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,汽车污染给环境和人类带来了危害和破坏。 2.2.1 汽车排放污染对环境的危害 1)城市气温急速升高。CO2、SO2这些气体被称为温室气体,一旦进入空气中,一方面可产生温室效应,促进气温升高;另一方面破坏地球的保护层———臭氧层,让阳光直接照射地球表面,加速气温升高。 2)地球气候不正常。NOx生成的硝酸与氧化硫生成的硫酸等一起将形成酸雨,造成土壤酸化,进而影响生态平衡。2.2.2 汽车排放污染对人体的危害 1)CO:由于CO的亲和力是氧的300倍,所以当人体吸入含有CO的气体时人体血液中的血红蛋白(Hb)便立即同CO 结合,生成碳合血红蛋白(CO Hb),使这部分Hb不能与O2结合生成氧合血红蛋白(O2Hb),而失去输送O2的功能,导致人 01第15卷第6期 2007年11月 河南机电高等专科学校学报 Journal of Henan Mechanical and Electrical Engineering College Vol.15№.6 Nov.2007 3收稿日期:2007204206 作者简介:闫君杰(19802),女,河南新乡人,本科,主要从事汽车排放控制研究。
精心整理 汽车尾气排放检测操作标准 一、仪器准备 1.连接取样管、前置过滤器、短管、取样探头； 2.连接油温传感器； 3.连接转速传感器； 4.接通电源，打开开关启动汽车尾气分析仪，分析仪将自动预热，预热时间约为10min； 5.预热完成后，按功能键k键开始自动检漏，如果检测仪系统没有漏气，系统将显示无漏气；如系统有漏气，需要将各个接口逐个进行排查（前置过滤器易漏气，排查时应重点检查），直至通过气密性检查； 6.检测仪气密性检查完毕之后，将直接进入自动凋零阶段。 二、受检车辆准备 1.排气系统不得有泄漏； 2.发动机应达到规定的热状态； 3.按规定调整怠速和点火定时。 三、进行实测 1.将汽车尾气分析仪探头插入受检车辆排气管内取样，深度约为400mm（注意插入前取下探头密封罩）； 2.将尾气收集管按在已插入取样探头的排气管上，将受检汽车排出的尾气及时导出； 3.启动汽车进行双怠速测量：首先，按K键进入HC残留物检测，检测出HC残留物的成分；其次，进行高怠速测量，将检测汽车发动机转速调节到2500r/min，待检测仪数据稳定后，按S键锁定数据，然后，将检测数据进行打印；最后，进行怠速测量，将检测汽车发动机转速调节到1500r/min，待数据稳定后，按S键锁定数据，然后将检测数据进行打印。 四、检测结果分析 1.汽车尾气排放国家标准 表1汽车尾气排放标准 年份标准类型HC CO NOX PM 2005年起欧Ⅳ0.46% 1.50% 3.50% 0.02%
精心整理 2000-2005年欧Ⅲ0.66% 2.10% 5% 0.10% 1995-2000年欧Ⅱ 1.10% 4% 7% 0.15% 1995年前欧Ⅰ 1.10% 4.50% 8% 0.36% 2.将检测结果与国家标准进行对比，检查受检车辆尾气排放是否符合国家标准。
汽车排放与发动机污染探讨 目录 引言 (13) 第一章汽车的发展与对环境的影响 (14) 1.1 汽车的发展 (14) 1.2 汽车对人类的影响 (14) 第二章汽车的主要污染方式与污染物 (15) 2﹒1 尾汽污染 (15) 2﹒2 噪音污染 (15) 2﹒3 车内污染 (16) 2.1.1 汽车尾气对大气的污染 (16) 2﹒2 .1汽车产生噪音对环境的影响 (17) 2﹒3.1 汽车室内的污染 (18) 第三章：减少汽车污染的方法探讨 (19) 3.1前处理净化 (19) 3.2.机内净化 (19) 3.3.后处理净化 (21) 3.4清洁汽油 (22) 3.5 开发混淆动力汽车 (22) 参考文献 (24) 谢辞 (25)
引言 汽车工业的快速成长,汽车的保有量在一年一年地增加,它在给许多人的工作带来利便的同时,但排放的污染物也越来越多,给许多人的生产、工作和环境造成为了一天比一天严重的危害.随着石油资源的逐步减少和以汽油、柴油为主的汽车逐步的在增加，汽车对我们生活环境所造成的污染已日益明显,除了对以汽油、柴油为主的汽车技术上的改造和采取比较严格的制约标准之外,另外研发清洁能源去替代汽油、柴油,从而减轻汽车排放的污染物对环境所造成的不良影响,是今后汽车成长必须认真探讨和研究的重要课题。
第一章：汽车的发展与对环境的影响 1.1汽车的发展 汽车发展至今已逾越百年多，其对人类的影响达到了惊人的程度，而今越来越多的家庭和个人拥有了汽车。汽车已从当时的奢侈品逐渐变为一种生活工具，人们的生活已经与汽车紧密的联系到一起。一辆车对一个家庭来说，带来的不仅仅是便利，而是一种变化，一种生活方式的变化抑或可以称之为升华，汽车可以使人类的生活半径成倍的扩大，拉近了城市中的人们与自然的距离，同时也拉近了城乡两地的距离，而更重要的是汽车对一个国家的经济起了决定性作用，物流业的蓬勃发展，汽车可以说是功不可没，而当我们使用汽车，当我们感受汽车带给我们便利，当我们逾悦其中时，确忽视了一些重要的东西，当人们进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，到21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的30～60%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。 1.2汽车对人类的影响 法国环境健康安全理事会日前发表报告指出，法国每年有９０００多人被汽车尾气等造成的污染夺取生命，其中汽车尾气是各种污染源中的“第一杀手”。在法国，有关专家经过８个月的调查发现，在法国３０岁以上的人群中，有６％到１１％的肺癌死亡病例是由排放到大气中的污染颗粒造成的；另外还有７％左右因心脏和呼吸系统疾病死亡的案例与城市污染直接相关。调查还发现，６０到６９岁人群最容易受污染影响。住在公路旁边以及交通繁忙地带的人的身体状况与住在自然景物多的地方的人身体状况明显不同，后者明显强于前者。 环境健康安全理事会的报告指出，每一例大气污染死亡案例都会造成大约几十万欧元的花费。因此汽车交通给社会带来的经济损失超过了路桥费收入和燃料税收。报告最后指出，城市污染主要来自城市取暖系统、工业体系以及汽车排放。其中进入人们支气管的细小颗粒中，有一半以上是由汽车排放到大气中的。 近年来随着我国改革开放的深入，经济不断发展，汽车保有量迅速增加，据统计: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
2012年汽车排放与环境保护复习提纲 1.柴油机冷启动阶段容易产生（白烟）。 2．汽油机怠速和小负荷工况时，转速低、汽油雾化差，燃烧速度慢，需要供给(浓混合气 )。 3. 在微机控制的点火系统中，基本点火提前角是由（）和（）两个参数数据所确定的。 4.汽油机主要排气污染物是（） 5.汽油机采用二次空气喷射的目的是为了减少（）排放。 6.汽油机采用热反应器的目的是为了减少（）排放。 7. 从汽车排气净化出发，汽油机的怠速转速有（提高）的趋向。 8.电喷汽油机在起动、暖机工况时汽油机在工况时，一般需要供给( )混合气。 9. 多点电控汽油喷射系统中，进气量间接测量方式有哪些？ 10. 废气涡轮增压后进气温度上升对NO排放浓度的影响是使NO排放（增加）。 11.推迟柴油机喷油定时，NO排放浓度（减少）。 12. 柴油机喷油延迟将引起柴油机烟度（增加）。 13. 柴油机燃用十六烷值低的柴油，NO排放（增加）。 14. 柴油机燃料的十六烷值较高时，碳烟排放会（增加）。 15. 柴油机提高喷油压力，碳烟排放会（降低） 16. 随汽油机暖机过程进行， NOx排放量逐渐（增加） 17. 汽油机采用EGR的目的是为了减少（）排放。
18. 汽油机一氧化碳排放的主要影响因素是（空燃比） 19. 从降低汽油机NO排放的角度出发，点火提前角应( 减 小 )。 20. 汽油机采用曲轴箱强制通风目的是降低（ HC ）排放 21. 汽油机小负荷、低速运转时（如怠速），PCV阀流通截面是（减小） 22. 柴油机喷油延迟将引起柴油机NOx排放（）。 23. 世界各国的排放法规规定，HC用（）测量。 24. 世界各国的排放法规规定，排气中的氧常用（）测量。 25. 当需要从总碳氢THC中分出无甲烷碳氢化合物NMHC时，一般采用（）测量甲烷。 26. 汽油机的冷启动性与汽油基本特性中的（ 10%馏出温度）有关。 27. OBDII主要监测功能中的点火系统失火诊断采用监测（）方法监测。 28. 柴油机喷油延迟将引起柴油机碳烟排放（增加）。 29. 汽车排放造成大气污染的物质大致可以分为和两类。二氧化碳的 也相应地持续增强，必然对全球性的气候造成不良影响。 30.柴油机电子控制系统的计算机根据和信号决定基本的喷油量及喷油时刻。