汽车环保毕业论文[1]31784.docx

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1、汽车污染物排放的控制技术阜新高等专科学校毕业设计汽车污染物物排放的的控制技技术姓 名:王王昊系 部:工工程系专 业:汽汽车检测测与维修修 班 级:汽汽修088.2 指导教师:史向峰峰 完成日期 20110年12月28日汽车污染物物排放的的控制技技术摘要在现代文明明的今天天，汽车车已经成成为人类类不可缺缺少的交交通运输输工具。自自从18886年年第一辆辆汽车诞诞生以来来，它给给人们的的生活和和工作带带来了极极大的便便利，也也已经发发展成为为近现代代物质文文明的支支柱之一一。但是是，我们们也应该该看到，在在汽车产产业高速速发展、汽汽车产量量和保有有量不断断增加的的同时，汽汽车也带带来了大大气污染染

2、，即汽汽车尾气气污染。汽车工业的发展和汽车数量的增加，使汽车排放对环境的危害日益加剧。研究汽车排放污染的防治技术成了当前的重要课题。本文分析了汽车排放污染与人类生存环境的关系，介绍了应从发动机燃烧、结构设计、燃料提供等技术及加强车辆维修保养、开发新型环保汽车等措施着手，控制汽车排放，减少大气污染。关键词：污污染物成成分，危害控控制 ，尾气气净化。第1章 绪绪论在车水马龙龙的街头，一一股股浅浅蓝色的烟气从一一辆辆机机动车尾尾部喷出出，这就就是通常常所说的的汽车尾尾气。这这种气体体排放物不不仅气味味怪异，而而且令人人头昏、恶恶心，影影响人的的身体健健康。在在车辆不不多的情情况下，大大气的自自净能力

3、力尚能化化解汽车车排出的的毒素。但但随着汽汽车数量量的急剧剧增加，交交通拥堵堵成了家家常便饭饭，汽车车本应具具备的便便捷、舒舒适、高高效的优优势逐渐渐被过多多的车辆辆所抵消消。“汽汽车灾难难”已经经形成，由由此带来来的汽车车尾气更更是害人人不浅。据环保部门的研究结果，北京市机动车排放对大气污染物中CO、HC、NO 的分担率分别为63.4% 、73.5% 和46%；上海市中心地区机动车排放对大气中CO、HC、NO 的分担率分别为86%、96%和56%。许多国家的大中城市的空气污染有五成以上来源于汽车所排出的废气。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污

4、染的人要多出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、汽汽车排放放污染物物的主要要成分及及其危害害汽车排放的的污染物物主要是是一氧化化碳COO、碳氢化化合物HHC、氮氧化化物NOOx 和和微粒(碳烟、铅化合合物等)等，它它们对人人类造成成了很大大的危害害：CO 是发发动机中中因空气气供给不不足或其其他原因因造成的的不完全全燃烧时时所产生生的一种种无色、无味但但有剧烈烈毒性的的气体。CO 被吸吸入人体体后，与与肺里的的血红蛋蛋白结合合，致使使人体缺缺氧、引起头头痛、头晕、呕

5、吐等等中毒症症状，严严重时造造成死亡亡。HC 是汽汽车发动动机排气气中的未未燃部分分。单独的的HC 只有在在浓度相相当高的的情况下下才会对对人体产产生影响响。但是当当Hc 和NO22混合在在一起，经经强烈阳阳光照射射后产生生的高浓浓度臭氧氧，会对对人的眼眼睛、呼吸器器官及皮皮肤等产产生强烈烈的刺激激。NOx 是是空气中中的N22 与O2 在高温温高压条条件下反反应生成成的。NO22有剧烈烈的毒性性，会刺刺激人的的眼睛和和呼吸道道，引起起喘息、支气管管炎及肺肺气肿等等。此外，NNOx 与HC 受阳光光照射后后产生化化学反应应，形成成光化学学烟雾。光化学学烟雾不不仅对人人体有害害，还会会损害植植物

6、、降低大大气能见见度等。微粒的排放放对汽油油车来说说主要是是铅化合合物、硫酸盐盐和低分分子物质质。铅化合合物被人人吸入并并积累到到一定程程度时，会会影响造造血功能能，造成成贫血及及使心、肺等器器官发生生病变。对于柴柴油车，微微粒的排排放主要要是碳烟烟及其所所吸附的的高分子子有机物物。它除了了本身对对人的呼呼吸系统统有害之之外，还还会妨碍碍车辆驾驾驶员和和行人的的视线，成成为引发发交通事事故的因因素。光化学烟雾雾：是由由汽车尾尾气排出的碳氢氢化合物物（HCC）和氮氮氧化物物（NOOx）等等一次污污染物，在在阳光的的作用下下发生化化学反应应，生成成臭氧(O3)、醛、酮酮、酸、过过氧乙酰酰硝酸酯酯（

7、PAAN）等等二次污污染物，参参与光化化学反应应过程的的一次污污染物和和二次污污染物的的混合物物所形成成的烟雾雾污染现现象。它包含含对动物物、植物物和材料料都有害的的臭氧、PPAN和和丙烯醛醛、甲醛醛等二次次污染物物。而且且，人和和动物吸吸收光化化学烟雾雾后会受受到眼睛睛和粘膜膜的刺激、头头痛、呼呼吸障碍碍、慢性性呼吸道道疾病恶恶化、儿儿童肺功功能异常常等病症症下面是光化化学烟雾雾的成因因及危害害示意图图：第3章、汽汽油机排排放控制制技术3.1 三三元催化化转换技技术三元催化转转换器中中装有促促使废气气中有害害物进行行氧化或或还原反反应的催催化剂（铂铂、铑和钯钯）。当废气气流经催催化器时时，通

8、过过化学反反应使有有害气体体转化为为无害气气体。催化转转换器的的净化效效果受混混合气浓浓度和工工作环境境温度的的影响。为提高高转化效效率，可可采用以以下措施施：3.1.11 冷机时时稀薄燃燃烧发动机冷机机时，催催化剂活活性较差差，不利利于降低低HC 的排放放。这时，降降低HCC 的排排放成为为主要课课题。在采用用的方法法中，稀稀薄燃烧烧技术最最为有效效。为保证证空燃比比的稀薄薄化，在在进气口口内设置置涡流控控制阀，改改善发动动机进气气系统，提提高充气气效率；改进发发动机燃燃烧系统统，合理理组织燃燃烧室内内的气体体流动，促促进火焰焰传播，改改善着火火稳定性性，使发发动机在在稀混合合气下维维持稳定

9、定燃烧，从从而降低低HC 的排放放量。3.1.22 减少未未燃HCC 活塞的第一一道环岸岸脊(指第一一道环槽槽至活塞塞顶之间间的区域域)和气缸缸壁之间间，燃烧烧的火焰焰不能达达到，此此区域内内的未燃燃HC 直接从从气缸内内排出。提高第第一道活活塞环的的位置，即即减小第第一道活活塞环岸岸的高度度，可以以减少活活塞环与与缸壁间间的容积积，从而而减少未未燃HCC 的排排放。为减少少活塞环环槽的磨磨损，一一般情况况下，对对活塞表表面实施施氧化铝铝镀膜处处理，但但由于在在活塞表表面易形形成许多多细孔，被被吸附的的HC 在发动动机排气气行程时时排出机机外。为解决决这一矛矛盾，在在对活塞塞表面实实施氧化化铝

10、镀膜膜处理时时，只对对活塞环环槽进行行处理，活活塞顶面面不进行行处理，有有利于进进一步降降低HCC 的排排放。3.1.33 提高催催化剂的的早期活活性为促使催化化剂的早早期活性性，有效效的方法法是提高高其升温温特性和和降低其其活性温温度。提高升升温特性性的主要要方法是是采用双双重排气气管和使使用“薄壁式式”催化剂剂载体。合理选选择低温温特性好好的贵重重金属，如如在催化化剂中提提高铂的的含量，同同时提高高空燃比比的稀薄薄化，是是降低催催化剂活活性温度度的有效效手段。3.1.44 催化剂剂强制加加热使用电加热热催化剂剂(EHHC)和和在排气气管内利利用排放放气体的的燃烧产产生的热热量，促促使催化化

11、剂升温温，即排排气燃烧烧器(EEGC)能进一一步提高高催化剂剂的早期期活性。EHCC 采用用电流预预热的方方法，可可使金属属载体的的催化器器在发动动机起动动后的5510ss 内达达到催化化剂的起起燃温度度，从而而减少起起动后最最初几分分钟内的的有害物物的排放放。EHCC 已达达到实用用化水平平，但其其电气系系统较复复杂。EGCC 的原原理是在在发动机机起动后后，在浓浓空燃比比状态下下产生的的CO 等可燃燃成分与与二次空空气供给给的氧气气相混合合，形成成可燃混混合气，在在排气系系统中设设置排气气燃烧器器，通过过火花塞塞点火装装置，点点燃未燃燃混合气气，利用用燃烧产产生的热热量提高高催化剂剂的早期

12、期活性，同同时还能能燃烧净净化发动动机起动动后的未未燃HCC 成分分。EGCC技术虽虽然处于于研制阶阶段，但但其催化化转化效效率高，大大有超过过EHCC 之势势。3.2 废废气再循循环技术术废气再循环环(EGGR)是是目前常常用于控控制内燃燃机NOOx 排排放的有有效措施施之一。它把一一定数量量的废气气引入发发动机的的进气系系统，使使发动机机混合气气中惰性性气体的的比例增增加。由于这这些惰性性气体有有较高比比热，使使经再循循环废气气稀释的的混合气气的比热热增高，致致使发动动机最高高燃烧温温度下降降，由于于再循环环废气对对新混合合气的稀稀释，降降低了混混合气中中氧气的的浓度，因因而废气气再循环环

13、破坏了了NOxx 的生生成条件件，从而而有效抑抑制了NNOx 的生成成。其示意图如如下：图2 废废气再循循环系统统示意图图3.3 二二次空气气供给技技术二次空气供供给装置置可将新新鲜空气气送入排排气管内内，利用用废气中中的高温温，使排排气中的的HC 和CO 进一步步氧化，达达到排气气净化的的目的。第4章 柴柴油机排排气净化化技术柴油机排放放污染主主要是NNOx 和微粒粒，其排排出的CCO 和和HC 仅为汽汽油机的的1/110 或或更少。除废气气再循环环技术外外，近年年来，柴柴油机排排放控制制技术的的发展主主要围绕绕以下几几个方面面进行：4.1 燃燃烧系统统直喷技技术柴油机污染染物的排排放量很很

14、大程度度上取决决于气缸缸内的燃燃烧过程程，改进进燃烧过过程的各各个环节节(如燃烧烧喷射系系统、进气系系统、进气口口形状和和燃烧室室形状等等)都会改改善燃烧烧过程。燃烧系系统直喷喷技术的的燃烧效效率高，比比非直喷喷式系统统节油55%10%，但要要求发动动机吸入入较多的的空气。目前，这这种技术术基本上上成熟，对对控制柴柴油机排排放污染染起到了了一定的的作用。预计不不久的将将来，相相比分隔隔式燃烧烧系统，直直喷技术术将占主主导地位位。直喷式燃烧烧系统的的示意图图如下：4.2 废废气涡轮轮增压与与中冷技技术废气涡轮增增压技术术是使发发动机轻轻量化、提高输输出功率率的有效效措施，也也是现代代柴油机机的代

15、表表性技术术。经废气气涡轮增增压后，进进气温度度提高，滞滞燃期缩缩短，混混合气适适当变稀稀，这些些因素使使噪声、CO 和HC 排放以以及油耗耗都有所所降低。但是，进进气温度度上升使使NOxx 增多多，空气气密度因因温升而而下降，也也使进气气量未达达到期望望的水平平。于是出出现了将将增压后后空气再再进行冷冷却的中中冷技术术，使进进气温度度降低，循循环进气气量更大大，NOOx 排排放下降降而功率率进一步步增加。采用废废气涡轮轮增压与与中冷技技术是降降低NOOx 和和微粒、改善柴柴油机经经济性和和提高动动力性的的最佳措措施。涡轮增压原原理图，如如下：图4 涡涡轮增压压原理图图解4.3 燃燃油喷射射高

16、压化化和多次次喷射技技术燃油喷射系系统是柴柴油机的的心脏，也也是发展展最快的的系统。新型的的柴油机机共轨燃燃油喷射射系统，喷喷油压力力普遍提提高，其其喷油压压力可达达1400MPaa。柴油机机喷油压压力越高高，燃油油和空气气的混合合就越好好，排烟烟就越少少。与此同同时，将将电子技技术应用用于燃油油喷射过过程也是是一个发发展方向向。有些厂厂商已将将电子技技术应用用到燃油油喷射的的控制上上，非常常精确地地控制喷喷油量和和喷油时时间，以以适应不不同的道道路工况况，并且且有的还还具有自自适应能能力，可可以补偿偿零件磨磨损和零零件制造造偏差引引起的变变化，以以取得NNOx、微粒排排放量和和燃油经经济性之

17、之间的最最佳配合合。采用燃燃油多次次喷射技技术可以以实现柔柔和燃烧烧，亦可可减少柴柴油机碳碳烟与颗颗粒的排排放。4.4 排排气后处处理技术术柴油机排气气后处理理技术方方案中，目目前被认认为较实实用的有有：氧化化催化转转化器、微粒捕捕集器和和NOxx 还原原催化转转化器。其中，微微粒捕集集器是目目前国际际上最接接近商品品化的柴柴油机微微粒后处处理技术术。第5章 汽汽车使用用维修方方面5.1 提提高驾驶驶员素质质与科学学的交通通管理相相结合汽车驾驶员员的驾驶驶技术对对在用车车的使用用状况及及排放性性能的影影响很大大。随着汽汽车保有有量的不不断增加加，驾驶驶员队伍伍不断扩扩大，驾驾驶员的的业务素素质

18、也参参差不齐齐。为了控控制汽车车使用过过程中排排放超标标，驾驶驶员应做做到在驾驾驶的过过程中减减少怠速速运行时时间、少用强强制怠速速、尽量减减少制动动次数、缓踩节节气门、在允许许范围内内尽可能能提高车车速，同同时还要要合理选选择润滑滑油、使用无无铅汽油油、保持发发动机正正常水温温、严禁超超载行驶驶。随着我我国机动动车数量量的不断断增加，道道路交通通对机动动车的排排放也有有很大影影响。特别对对大中城城市而言言，科学学的交通通管理和和控制对对减少机机动车排排放极为为重要。在十分分拥挤的的交通环环境中，汽汽车发动动机大多多在低速速和怠速速状况下下运行，燃燃油没有有充分燃燃烧，排排放必然然恶化。因此，

19、治治污和治治堵是相相辅相成成的关系系，应同同步进行行方能取取得实效效。在城市市交通管管理中，除除了加快快城市道道路的建建设外，还还应采取取合理的的单行和和限速措措施，建建立科学学的路口口信号控控制系统统。这样可可以明显显减少CCO、HC、NOxx 和颗颗粒的排排放量，降降低油耗耗并保持持较高的的车辆通通行量。5.2 大大力加强强在用车车辆的检检查维护护新开发的车车型逐步步采用车车载诊断断系统，对对车辆上上与排放放相关的的部件的的运行状状况进行行实时监监控，确确保实际际运行中中的汽车车稳定达达到设计计的排放放削减效效果，并并为在用用车的检检查维护护制度提提供新的的支持技技术。维护制制度是最最经济

20、、合理、科学、有效的的控制在在用车排排放的措措施。随着新新车的排排放法规规不断加加严，地地方环保保和车管管部门应应根据实实际情况况不断调调整各车车型的检检测方法法和检测测频率，以以保证所所有机动动车都得得到很好好的维护护保养。5.3 加加速老旧旧车辆的的更新换换代依据国家相相关法律律法规及及汽车淘淘汰标准准中有关关污染物物排放的的条款规规定，经经修理和和改造或或采用排排气污染染控制技技术后排排放污染染物仍超超过国家家规定的的排放标标准的车车辆应坚坚决淘汰汰。第6章 研研制可替替代能源源的环保保型汽车车要保持汽车车工业持持续发展展，必须须高度重重视推动动汽车环环保技术术，开发发出可替替代能源源的

21、环保保型汽车车，其主主攻方向向是使用用替代能能源，降降低废气气排放，减减少燃油油消耗。这是世世界各国国都在努努力的方方向。目前我我国环保保型汽车车研究的的主要目目标是：电驱动动系统的的可靠性性及免维维护性；电源动动力蓄电电池和提提高比能能量及比比功率，达达到长寿寿命、低成本本、充电快快捷方便便、密封免免维护；天然气气内燃机机驱动技技术的可可靠性，燃燃烧系统统的合理理性及储储气装置置的优化化设计和和混合动动力型电电动汽车车的研究究与开发发等；采采取有效效措施降降低环保保型汽车车的研究究、设计、制造费费用成本本，最大大限度地地实现高高可靠性性和大众众化价格格等。而且，中中国的新新能源环环保型汽汽车

22、也在在有条不不紊的发发展和研研究中，下下面就是是奇瑞公公司在新新能源环环保型汽汽车和普普通汽车车中的一一组比较较结果：表1 奇奇瑞系列列新型电电动版QQQ3与与普通QQQ3的的比较发展环保型型汽车新新产品，是是有效治治理人为为环境污污染的必必要措施施，是保保护生态态系统服服务功能能与实现现可持续续发展的的重要途途径，对对维持人人类与自自然环境境的和谐谐统一有有着重要要的现实实意义和和深远的的历史意意义。第7章 结结论汽车排放控控制是一一项综合合而复杂杂的课题题。首先应应该采取取机内净净化措施施，即通通过改进进发动机机设计，采采用电子子控制、可变气气门正时时和升程程、可变进进气管等等先进技技术，

23、优优化燃烧烧条件，减减少未完完全燃烧烧混合气气的生成成。其次对对于发动动机工作作已产生生的有害害气体，通通过加装装三元催催化转化化器和氧氧传感器器，将有有害气体体HC、CO 和NOxx 转化化为COO2、H2OO和N2。为了进进一步提提高转化化效率，可可以通过过优化布布置转化化器安装装位置，采采用排气气歧管后后置、安装加加热器等等措施。第三，在在采用EEGR 系统减减少NOOx 排排量时，一一定要与与电子控控制系统统相结合合，合理理控制再再循环到到发动机机燃烧室室中的废废气量。在汽车车使用维维修、燃料提提供和新新型车研研制方面面，经过过科学的的管理、深入的的研究和和大胆的的构想，对对排放控控制也会会产生积积极意义义。参考文献1汽车车排放污污染物控控制实用用技术.交通部部公路司司.人民交交通出版版社.11