汽车尾气对环境污染的研究和改善-汽车服务毕业论文开题报告

北京化工大学北方学院北京化工大学北方学院 NORTHCOLLEGEOFBEIJINGUNIVERSITYOF CHEMICALTECHNOLOGY 毕业论文开题报告毕业论文开题报告 论文题目：论文题目：汽车尾气对环境污染的研究和改善汽车尾气对环境污染的研究和改善 学院：理工学院 专业：汽车服务工程 学号：080107127 姓名：陈 桂 爽 指 导 教 师：杨玲 2010 年 10 月 18 日 1 一、一、选题背景和意义选题背景和意义 毕业设计，是我对大学所学知识进行的一个总结，也是对自我能力的一次检验和 提升的过程。这次设计可以让我更好的了解中国汽车尾气对环境的危害，更好的把 我过的环境现状和所学的知识联系起来，才能尽我们所学来为环境做点贡献。 自 1886 年第一辆汽车诞生以来，汽车改变了人类的出行半径和生产方式，成为 人类不可缺少的交通工具之一，同时，汽车依靠技术创新在发展中战胜了自身种种 制约因素，创造了惊人的社会财富。 随着我国综合国力和人民生活水平的日益提高， 机动车保有量持续增长。 我国机 动车排放量污染物总量随着汽车保有量的增长而同步攀升，近年来市区道路中心的 碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物浓度等正呈逐年增加的趋势。主区域内机动车 的排放污染物，成为城市环境空气污染的主要污染源。 由于机动车保有量保持高速增长，污染物排放对于大气污染的贡献也越来越大， 城市空气质量开始严重恶化。目前，控制机动车排放已经成为了迫在眉睫的问题。自 1999 年以来，全国以及地方出台和实施了一系列有关机动车污染控制的法规和政策， 在一定程度上减缓了机动车排放污染的恶化趋势，达到了一定的成效。但是由于机动 车保有量增长过快，加之目前的机动车排放污染控制体系尚未完全形成，不同程度影 响了一些控制措施的效果，机动车污染物排放量仍不断增加的趋势，这将给改善城市 空气质量带来更大的压力。 二、国内经济发展以及汽车发展现状二、国内经济发展以及汽车发展现状 随着经济的快速发展，交通运输的需求量也呈现出大幅增长的现象。自 1994 年 以来，10 年中公路的客运量和货运量几乎翻了一番。公路客运量和货运量的增长几 乎占了交通运输总量的全部份额，这说明今年来公路正处于一个迅速发展的阶段， 与 GDP 的增长同步。 机动车是经济持续增长的动力，产业结构升级的推进器。我国在人均收入水平提 高后，消费结构逐渐升级，当人均 GDP 达到 1000 美元后，汽车明显成为居民消费结 构升级的重要产品。 自 20 世纪 80 年代中国开始出现私人汽车，到 2003 年私人汽车保有量达到 1219 2 玩辆，私人汽车突破千万辆用了近 20 年，而突破 2000 万辆仅仅用了 3 年时间。 据国家统计局统计，截至 2008 年底，全国私人机动车保有量接近 1.3 亿，占机 动车总量的 76.14。这标志着中国汽车消费进入以私人消费为主的发展新阶段。 中国从“自行车社会”走向“汽车社会”是一个走向进步的、不可逆转的发展方 向。GDP 的增长代表着一个国家经济实力的增强，原国家环保局的统计资料显示，中 国经济增长的 GDP 中，至少有 18%是依靠资源和生态环境的“透支”获得的。如果保 持目前的污染水平，到 2020 年，中国的 GDP 翻两番时，污染总量也会翻两番。 每年机动车保有量增长，机动车污染物排放量迅速增长，导致一些大城市环境质 量的恶化，主要表现在道路网密集、交通繁忙地区。 近年来，随着我国人口的增长和经济的发展，我过机动车行业发展迅速，机动车 保有辆迅速增加。尤其在一些较发达城市，保有量的增长已成为导致机动车排放污染 家中的主要原因。 2003 年， 我国成为世界上汽车第四大生产国和第三大消费国， 汽车产量 445 万辆， 汽车保有量 2421 万辆。此外，2003 年我国摩托车产量 1350 万辆，居世界第一，摩托 车保有量 5929 万辆；农用车产量 290 万辆，农用车保有量 2400 万辆。 到 2008 年底，全国机动车保有量为 16988.77 万辆。接近 1.7 亿辆。其中，汽车 6467 万辆，摩托车 8954 万辆。根据中国宏观经济的稳定持续发展预测，中国汽车工 业向前发展的趋势还将持续 10 年以上。到 2020 年，中国汽车生产和消费将会成为世 界第一。 三、三、汽车尾气对环境污染现状及危害汽车尾气对环境污染现状及危害 汽车虽然是 21 世纪最重要的交通工具，但他有许多弊端。 随着全汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是 一个流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题。20 世纪 40 年代以 来，光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京 汽车排气管排出内燃机废气 3 等城市多次发生，造成不少人员伤亡和巨大的经济损失！ 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。 国机动车产生量和保有量继续增加，道路交通的持续发展，机动车污染已成为城 市空气污染源中增长最快、贡献最大的污染源之一，给城市环境带来了巨大压力。 2000 年全国机动车 HC、CO 和 Nox 排放量已分别达到 433.5 万 T、281.2 万 T 和 251.9 万 T，是 1995 年相应污染物排放总量的 1.30 倍、1.58 倍和 1.38 倍。 汽油、柴油消耗产生的 NOx 排放量也增长迅速，1990 年，汽油和柴油消费导致的 Nox 排放量分别为 41 万 T 和 53 万 T，到 2000 年则已分别增加到 79 万 T 和 168 万 T， 年均增长率分别为 6.8%和 12.2%。 2008 年，全国机动车污染物 HC 排放量为 450 万500 万 T、CO 排放量为 3600 万4000 万 T、 NOx 排放量为 520 万580 万 T、 PM10 排放量为 50 万65 万 T。 机动车排放污染物以 NOx、H C 和 CO 为主。NOx 和 HC 经光化学反应能够生成光化 学烟雾，柴油车排放的颗粒物是对然人体健康有严重危害的污染物。随着机动车保有 量的持续增长，全国机动车污染物排放持续攀升。到 2015 年，全国机动车污染物量 将比 2000 年上升一倍。 一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的红血蛋白 Hb 结合，形 成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳 蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、 呼吸困难甚至死亡。 二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体，对人体影响甚大。由于其在水中 溶解度低，不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引发支气管炎、肺水肿 等疾病。在浓度为 9.4mg/m2 的空气中暴露 10 分钟，即可造成呼吸系统失调 汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。苯是无色类似汽油味的气体，可引 起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状，也 可引起血液变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病 HC 和 NOX 在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生一种复杂的光化 学反应，生成一种新的污染物形成光化学烟雾，1952 年 12 月伦敦发生的光化学 4 烟雾 4 天中死亡人数较常年同期约多 4000，45 岁以上的死亡最多，约为平时的 3 倍，1 岁以下的约为平时的 2 倍。 汽车尾气排放的含铅颗粒大部分来自内燃机的废气排放。 铅在人体内各器官 中积累到一定程度，会对人的心脏、肺等造成损害，使人贫血，行为呆傻，智力 下降，注意力不集中，严重的还可能导致不育症以及高血压。铅氧化物不仅对人 体有害，它还会吸附在汽车尾气催化净化器的催化剂表面上，对催化剂产生“毒 害”，明显地缩短尾气催化净化装置的寿命，是汽车尾气催化净化装置要解决的 难题之一。 。 四、对汽车尾气造成的污染进行改善四、对汽车尾气造成的污染进行改善 1 1 从汽车数量方面进行改善从汽车数量方面进行改善 欧盟的环保专家认为，要减少汽车污染对城市环境的危害，最有效的办法是 调整城市交通政策，大幅减少私家车数量，优先发展公交，提倡自行车交通；同 时，还应加速发展、普及环保型汽车，减少对石化燃料的依赖。 。 2 2 2 从从汽车燃油汽车燃油进行改用进行改用 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。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。 3 3 从从汽车发动机内部汽车发动机内部进行进行调试调试 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，从而可减少 CO、HC 和煤烟。 4 4 发动机内部净化处理措施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。 5 5 5 从从发动机尾气发动机尾气进行进行净化措施净化措施 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。 6 6 加强行政管理加强行政管理 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 五、预期目标及总结五、预期目标及总结 污染虽难治理，但是只要我们做到合理预防，有效治理还是能对环境的影响起到 很好的降低作用的。 希望能在了解了汽车对化境有那些方面的危害，和怎样预防和改善其对环境造成 的影响后，能针对其各方面呼吁社会各界人士来响应一起维护环境的良好。 2.汽车尾气的净化处理技术 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。这应从两个方面入手：一是控制技 术，主要是提高燃油的燃烧率，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。 2.1 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，它不仅不含铅，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 1999 年 7 月 1 日 起在全国范围内根本上使用含铅汽油。2000 年 7 月 1 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，甚至在 0 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。 6 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、神经系统以及肾脏等。诸如对血管系统、生殖系统以及癌致畸等毒 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%水分的水汽油燃料，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。 若采用“甲醇燃料”，即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例 30%40%，汽车尾气排出的污染物可基本上消除。 选用恰当的润滑添加剂机械摩擦改进剂。 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。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发 动机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，CO 和碳氢含量随之下 降，可减轻对大气环境的污染。 采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。 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“大豆柴油”。用“大豆柴油”，以 37 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。故誉作绿色燃料。 采用多种燃料作为汽车燃料来源。 随着科学技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