汽车环保毕业论文[1]128383.docx

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1、汽车污染物排放的控制技术阜新高等专专科学校毕业设计汽车污染物物排放的控控制技术姓 名:王王昊系 部:工工程系专 业:汽汽车检测与与维修 班 级:汽汽修08.2 指导教师:史向峰 完成日期 20100年12月28日汽车污染物物排放的控控制技术摘要在现代文明明的今天，汽汽车已经成成为人类不不可缺少的的交通运输输工具。自自从18886年第一一辆汽车诞诞生以来，它它给人们的的生活和工工作带来了了极大的便便利，也已已经发展成成为近现代代物质文明明的支柱之之一。但是是，我们也也应该看到到，在汽车车产业高速速发展、汽汽车产量和和保有量不不断增加的的同时，汽汽车也带来来了大气污污染，即汽汽车尾气污污染。汽车车

2、工业的发发展和汽车车数量的增增加，使汽汽车排放对对环境的危危害日益加加剧。研究汽车车排放污染染的防治技技术成了当当前的重要要课题。本文分析析了汽车排排放污染与与人类生存存环境的关关系，介绍绍了应从发发动机燃烧烧、结构设计计、燃料提供供等技术及及加强车辆辆维修保养养、开发新型型环保汽车车等措施着着手，控制制汽车排放放，减少大大气污染。关键词：污污染物成分分，危害控制制 ，尾气净净化。第1章 绪绪论在车水马龙龙的街头，一股股股浅蓝色色的烟气从一辆辆辆机动车车尾部喷出，这就就是通常所所说的汽车车尾气。这这种气体排排放物不仅仅气味怪异异，而且令令人头昏、恶恶心，影响响人的身体体健康。在在车辆不多多的情

3、况下下，大气的的自净能力力尚能化解解汽车排出出的毒素。但但随着汽车车数量的急急剧增加，交交通拥堵成成了家常便便饭，汽车车本应具备备的便捷、舒舒适、高效效的优势逐逐渐被过多多的车辆所所抵消。“汽汽车灾难”已已经形成，由由此带来的的汽车尾气气更是害人人不浅。据据环保部门门的研究结结果，北京京市机动车车排放对大大气污染物物中CO、HC、NO 的分分担率分别别为63.4% 、73.55% 和46%；上上海市中心心地区机动动车排放对对大气中CCO、HC、NO 的分分担率分别别为86%、96%和56%。许多国家家的大中城城市的空气气污染有五五成以上来来源于汽车车所排出的的废气。英国空气气洁净和环环境保护协

4、协会曾发表表研究报告告称，与交交通事故遇遇难者相比比，英国每每年死于空空气污染的的人要多出出10倍。此外，汽车尾气是光化学烟雾形成的主要原因，它的危害要更甚于汽车尾气。因此，必须严格控制汽车的排放污染，研究汽车排放污染的防治技术也成了当前的重要课题。第2章、汽汽车排放污污染物的主主要成分及及其危害汽车排放的的污染物主主要是一氧氧化碳COO、碳氢化合合物HC、氮氧化物物NOx 和微粒(碳烟、铅化合物物等)等，它们们对人类造造成了很大大的危害：CO 是发发动机中因因空气供给给不足或其其他原因造造成的不完完全燃烧时时所产生的的一种无色色、无味但有有剧烈毒性性的气体。CO 被吸入入人体后，与与肺里的血

5、血红蛋白结结合，致使使人体缺氧氧、引起头痛痛、头晕、呕吐等中中毒症状，严严重时造成成死亡。HC 是汽汽车发动机机排气中的的未燃部分分。单独的HCC 只有在在浓度相当当高的情况况下才会对对人体产生生影响。但是当Hcc 和NO2混合合在一起，经经强烈阳光光照射后产产生的高浓浓度臭氧，会会对人的眼眼睛、呼吸器官官及皮肤等等产生强烈烈的刺激。NOx 是是空气中的的N2 与O2 在高高温高压条条件下反应应生成的。NO2有剧剧烈的毒性性，会刺激激人的眼睛睛和呼吸道道，引起喘喘息、支气管炎炎及肺气肿肿等。此外，NOOx 与HC 受阳阳光照射后后产生化学学反应，形形成光化学学烟雾。光化学烟烟雾不仅对对人体有害

6、害，还会损损害植物、降低大气气能见度等等。微粒的排放放对汽油车车来说主要要是铅化合合物、硫酸盐和和低分子物物质。铅化合物物被人吸入入并积累到到一定程度度时，会影影响造血功功能，造成成贫血及使使心、肺等器官官发生病变变。对于柴油油车，微粒粒的排放主主要是碳烟烟及其所吸吸附的高分分子有机物物。它除了本本身对人的的呼吸系统统有害之外外，还会妨妨碍车辆驾驾驶员和行行人的视线线，成为引引发交通事事故的因素素。光化学烟雾雾：是由汽汽车尾气排出的碳氢化化合物（HHC）和氮氮氧化物（NNOx）等等一次污染染物，在阳阳光的作用用下发生化化学反应，生生成臭氧(O3)、醛醛、酮、酸酸、过氧乙乙酰硝酸酯酯（PANN）

7、等二次次污染物，参参与光化学学反应过程程的一次污污染物和二二次污染物物的混合物物所形成的的烟雾污染染现象。它包含对动动物、植物物和材料都都有害的臭臭氧、PAAN和丙烯烯醛、甲醛醛等二次污污染物。而而且，人和和动物吸收收光化学烟烟雾后会受受到眼睛和和粘膜的刺激、头头痛、呼吸吸障碍、慢慢性呼吸道道疾病恶化化、儿童肺肺功能异常常等病症下面是光化化学烟雾的的成因及危危害示意图图：第3章、汽汽油机排放放控制技术术3.1 三三元催化转转换技术三元催化转转换器中装装有促使废废气中有害害物进行氧氧化或还原原反应的催催化剂（铂铂、铑和钯）。当废气流流经催化器器时，通过过化学反应应使有害气气体转化为为无害气体体。

8、催化转换换器的净化化效果受混混合气浓度度和工作环环境温度的的影响。为提高转转化效率，可可采用以下下措施：3.1.11 冷机时稀稀薄燃烧发动机冷机机时，催化化剂活性较较差，不利利于降低HHC 的排排放。这时，降降低HC 的排放成成为主要课课题。在采用的的方法中，稀稀薄燃烧技技术最为有有效。为保证空空燃比的稀稀薄化，在在进气口内内设置涡流流控制阀，改改善发动机机进气系统统，提高充充气效率；改进发动动机燃烧系系统，合理理组织燃烧烧室内的气气体流动，促促进火焰传传播，改善善着火稳定定性，使发发动机在稀稀混合气下下维持稳定定燃烧，从从而降低HHC 的排排放量。3.1.22 减少未燃燃HC 活塞的第一一道

9、环岸脊脊(指第一道道环槽至活活塞顶之间间的区域)和气缸壁壁之间，燃燃烧的火焰焰不能达到到，此区域域内的未燃燃HC 直接接从气缸内内排出。提高第一一道活塞环环的位置，即即减小第一一道活塞环环岸的高度度，可以减减少活塞环环与缸壁间间的容积，从从而减少未未燃HC 的排放。为减少活活塞环槽的的磨损，一一般情况下下，对活塞塞表面实施施氧化铝镀镀膜处理，但但由于在活活塞表面易易形成许多多细孔，被被吸附的HHC 在发发动机排气气行程时排排出机外。为解决这这一矛盾，在在对活塞表表面实施氧氧化铝镀膜膜处理时，只只对活塞环环槽进行处处理，活塞塞顶面不进进行处理，有有利于进一一步降低HHC 的排排放。3.1.33

10、提高催化化剂的早期期活性为促使催化化剂的早期期活性，有有效的方法法是提高其其升温特性性和降低其其活性温度度。提高升温温特性的主主要方法是是采用双重重排气管和和使用“薄壁式”催化剂载载体。合理选择择低温特性性好的贵重重金属，如如在催化剂剂中提高铂铂的含量，同同时提高空空燃比的稀稀薄化，是是降低催化化剂活性温温度的有效效手段。3.1.44 催化剂强强制加热使用电加热热催化剂(EHC)和在排气气管内利用用排放气体体的燃烧产产生的热量量，促使催催化剂升温温，即排气气燃烧器(EGC)能进一步步提高催化化剂的早期期活性。EHC 采用电流流预热的方方法，可使使金属载体体的催化器器在发动机机起动后的的510s

11、 内达到催催化剂的起起燃温度，从从而减少起起动后最初初几分钟内内的有害物物的排放。EHC 已达到实实用化水平平，但其电电气系统较较复杂。EGC 的原理是是在发动机机起动后，在在浓空燃比比状态下产产生的COO 等可燃燃成分与二二次空气供供给的氧气气相混合，形形成可燃混混合气，在在排气系统统中设置排排气燃烧器器，通过火火花塞点火火装置，点点燃未燃混混合气，利利用燃烧产产生的热量量提高催化化剂的早期期活性，同同时还能燃燃烧净化发发动机起动动后的未燃燃HC 成分分。EGC技术术虽然处于于研制阶段段，但其催催化转化效效率高，大大有超过EEHC 之之势。3.2 废废气再循环环技术废气再循环环(EGRR)是

12、目前前常用于控控制内燃机机NOx 排放的有有效措施之之一。它把一定定数量的废废气引入发发动机的进进气系统，使使发动机混混合气中惰惰性气体的的比例增加加。由于这些些惰性气体体有较高比比热，使经经再循环废废气稀释的的混合气的的比热增高高，致使发发动机最高高燃烧温度度下降，由由于再循环环废气对新新混合气的的稀释，降降低了混合合气中氧气气的浓度，因因而废气再再循环破坏坏了NOxx 的生成成条件，从从而有效抑抑制了NOOx 的生生成。其示意图如如下：图2 废废气再循环环系统示意意图3.3 二二次空气供供给技术二次空气供供给装置可可将新鲜空空气送入排排气管内，利利用废气中中的高温，使使排气中的的HC 和C

13、O 进一一步氧化，达达到排气净净化的目的的。第4章 柴柴油机排气气净化技术术柴油机排放放污染主要要是NOxx 和微粒粒，其排出出的CO 和HC 仅为为汽油机的的1/100 或更少少。除废气再再循环技术术外，近年年来，柴油油机排放控控制技术的的发展主要要围绕以下下几个方面面进行：4.1 燃燃烧系统直直喷技术柴油机污染染物的排放放量很大程程度上取决决于气缸内内的燃烧过过程，改进进燃烧过程程的各个环环节(如燃烧喷喷射系统、进气系统统、进气口形形状和燃烧烧室形状等等)都会改善善燃烧过程程。燃烧系统统直喷技术术的燃烧效效率高，比比非直喷式式系统节油油5%10%，但但要求发动动机吸入较较多的空气气。目前，

14、这这种技术基基本上成熟熟，对控制制柴油机排排放污染起起到了一定定的作用。预计不久久的将来，相相比分隔式式燃烧系统统，直喷技技术将占主主导地位。直喷式燃烧烧系统的示示意图如下下：4.2 废废气涡轮增增压与中冷冷技术废气涡轮增增压技术是是使发动机机轻量化、提高输出出功率的有有效措施，也也是现代柴柴油机的代代表性技术术。经废气涡涡轮增压后后，进气温温度提高，滞滞燃期缩短短，混合气气适当变稀稀，这些因因素使噪声声、CO 和HC 排放放以及油耗耗都有所降降低。但是，进进气温度上上升使NOOx 增多多，空气密密度因温升升而下降，也也使进气量量未达到期期望的水平平。于是出现现了将增压压后空气再再进行冷却却的

15、中冷技技术，使进进气温度降降低，循环环进气量更更大，NOOx 排放放下降而功功率进一步步增加。采用废气气涡轮增压压与中冷技技术是降低低NOx 和微粒、改善柴油油机经济性性和提高动动力性的最最佳措施。涡轮增压原原理图，如如下：图4 涡涡轮增压原原理图解4.3 燃燃油喷射高高压化和多多次喷射技技术燃油喷射系系统是柴油油机的心脏脏，也是发发展最快的的系统。新型的柴柴油机共轨轨燃油喷射射系统，喷喷油压力普普遍提高，其其喷油压力力可达1440MPaa。柴油机喷喷油压力越越高，燃油油和空气的的混合就越越好，排烟烟就越少。与此同时时，将电子子技术应用用于燃油喷喷射过程也也是一个发发展方向。有些厂商商已将电子

16、子技术应用用到燃油喷喷射的控制制上，非常常精确地控控制喷油量量和喷油时时间，以适适应不同的的道路工况况，并且有有的还具有有自适应能能力，可以以补偿零件件磨损和零零件制造偏偏差引起的的变化，以以取得NOOx、微粒排放放量和燃油油经济性之之间的最佳佳配合。采用燃油油多次喷射射技术可以以实现柔和和燃烧，亦亦可减少柴柴油机碳烟烟与颗粒的的排放。4.4 排排气后处理理技术柴油机排气气后处理技技术方案中中，目前被被认为较实实用的有：氧化催化化转化器、微粒捕集集器和NOOx 还原原催化转化化器。其中，微微粒捕集器器是目前国国际上最接接近商品化化的柴油机机微粒后处处理技术。第5章 汽汽车使用维维修方面5.1

17、提提高驾驶员员素质与科科学的交通通管理相结结合汽车驾驶员员的驾驶技技术对在用用车的使用用状况及排排放性能的的影响很大大。随着汽车车保有量的的不断增加加，驾驶员员队伍不断断扩大，驾驾驶员的业业务素质也也参差不齐齐。为了控制制汽车使用用过程中排排放超标，驾驾驶员应做做到在驾驶驶的过程中中减少怠速速运行时间间、少用强制制怠速、尽量减少少制动次数数、缓踩节气气门、在允许范范围内尽可可能提高车车速，同时时还要合理理选择润滑滑油、使用无铅铅汽油、保持发动动机正常水水温、严禁超载载行驶。随着我国国机动车数数量的不断断增加，道道路交通对对机动车的的排放也有有很大影响响。特别对大大中城市而而言，科学学的交通管管

18、理和控制制对减少机机动车排放放极为重要要。在十分拥拥挤的交通通环境中，汽汽车发动机机大多在低低速和怠速速状况下运运行，燃油油没有充分分燃烧，排排放必然恶恶化。因此，治治污和治堵堵是相辅相相成的关系系，应同步步进行方能能取得实效效。在城市交交通管理中中，除了加加快城市道道路的建设设外，还应应采取合理理的单行和和限速措施施，建立科科学的路口口信号控制制系统。这样可以以明显减少少CO、HC、NOx 和颗粒的的排放量，降降低油耗并并保持较高高的车辆通通行量。5.2 大大力加强在在用车辆的的检查维护护新开发的车车型逐步采采用车载诊诊断系统，对对车辆上与与排放相关关的部件的的运行状况况进行实时时监控，确确

19、保实际运运行中的汽汽车稳定达达到设计的的排放削减减效果，并并为在用车车的检查维维护制度提提供新的支支持技术。维护制度度是最经济济、合理、科学、有效的控控制在用车车排放的措措施。随着新车车的排放法法规不断加加严，地方方环保和车车管部门应应根据实际际情况不断断调整各车车型的检测测方法和检检测频率，以以保证所有有机动车都都得到很好好的维护保保养。5.3 加加速老旧车车辆的更新新换代依据国家相相关法律法法规及汽车车淘汰标准准中有关污污染物排放放的条款规规定，经修修理和改造造或采用排排气污染控控制技术后后排放污染染物仍超过过国家规定定的排放标标准的车辆辆应坚决淘淘汰。第6章 研研制可替代代能源的环环保型

20、汽车车要保持汽车车工业持续续发展，必必须高度重重视推动汽汽车环保技技术，开发发出可替代代能源的环环保型汽车车，其主攻攻方向是使使用替代能能源，降低低废气排放放，减少燃燃油消耗。这是世界界各国都在在努力的方方向。目前我国国环保型汽汽车研究的的主要目标标是：电驱驱动系统的的可靠性及及免维护性性；电源动动力蓄电池池和提高比比能量及比比功率，达达到长寿命命、低成本、充电快捷捷方便、密封免维维护；天然然气内燃机机驱动技术术的可靠性性，燃烧系系统的合理理性及储气气装置的优优化设计和和混合动力力型电动汽汽车的研究究与开发等等；采取有有效措施降降低环保型型汽车的研研究、设计、制造费用用成本，最最大限度地地实现

21、高可可靠性和大大众化价格格等。而且，中中国的新能能源环保型型汽车也在在有条不紊紊的发展和和研究中，下下面就是奇奇瑞公司在在新能源环环保型汽车车和普通汽汽车中的一一组比较结结果：表1 奇奇瑞系列新新型电动版版QQ3与与普通QQQ3的比较较发展环保型型汽车新产产品，是有有效治理人人为环境污污染的必要要措施，是是保护生态态系统服务务功能与实实现可持续续发展的重重要途径，对对维持人类类与自然环环境的和谐谐统一有着着重要的现现实意义和和深远的历历史意义。第7章 结结论汽车排放控控制是一项项综合而复复杂的课题题。首先应该该采取机内内净化措施施，即通过过改进发动动机设计，采采用电子控控制、可变气门门正时和升

22、升程、可变进气气管等先进进技术，优优化燃烧条条件，减少少未完全燃燃烧混合气气的生成。其次对于于发动机工工作已产生生的有害气气体，通过过加装三元元催化转化化器和氧传传感器，将将有害气体体HC、CO 和NOx 转化为COO2、H2O和N2。为了进一一步提高转转化效率，可可以通过优优化布置转转化器安装装位置，采采用排气歧歧管后置、安装加热热器等措施施。第三，在在采用EGGR 系统统减少NOOx 排量量时，一定定要与电子子控制系统统相结合，合合理控制再再循环到发发动机燃烧烧室中的废废气量。在汽车使使用维修、燃料提供供和新型车车研制方面面，经过科科学的管理理、深入的研研究和大胆胆的构想，对对排放控制制也会产生生积极意义义。参考文献1汽车车排放污染染物控制实实用技术.交通部公公路司.人民交通通出版社.9