论文(正文)毕业设计论文

1、浅谈汽车排放污染的控制技术和改善方法随着人们生活质量的提高，环保意识的增强，汽车排放污染的问题愈来愈引起全人类的重视。目前，各国对汽车排放的要求都有一定的标准且日趋严格，并从立法角度控制汽车排放污染。1美国和欧洲排放标准的实施1.1美国加州作为美国机动车排放法规最为严格的地区，是世界上第一个对机动车尾气进行控制的地区，也是目前世界上排放法规执行最严格的地区，其所执行的标准比全美其他地区要超前1至2年。早期的车载诊断系统(现称之为OBDI)起源于1982年。当时美国加州大气资源局(ARB)开始制定一项法规，要求自1988年开始所有在加州出售的车辆必须装备车载诊断系统，用以控制排放系统的失效。在1

2、996年，美国法规要求所有在本国销售的新轿车和轻卡必须装备OBD-II系统。所以从1996年开始新轿车和轻卡普遍安装OBD-II系统。现有的加州排放标准表现为如下几个级别：第一阶段；过渡阶段低排放机动车(TLEV)；低排放机动车(LEV) ；超低排放机动车(ULEV)；高超低排放机动车(SULEV)；零排放机动车(ZEV) 现有的第一阶段低排放机动车(LEV)标准一直延伸到2003年。更加严格的低排放机动车II期标准2004年开始生效。1.2欧洲欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛，是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。并且，由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术，中国大体上采用欧洲标准体系。

3、欧洲从1992年起即开始实施欧I(欧I型式认证排放限值)、1996年起开始实施欧II标准、2000年起开始实施欧III排放限制、2005年起开始实施欧。要求各成员国修改有关立法，以税收政策惩罚尾气超标的汽车。作为汽车工业强国，为了保持其先进的排放技术和游戏规则制定者的地位，德国政府2003年7月建议对柴油汽车使用成熟的废气颗粒过滤技术，敦促欧盟委员会尽快制定汽车尾气新排放标准，此举得到各国环保组织和汽车工业界的支持。2003年9月，欧盟委员会向成员国征集面向2010年的新排放标准建议，主要增加对柴油车尾气排放的限制。2国内控制排放标准实施情况与国外先进国家相比，我国汽车尾气排放法规起步较晚、水

4、平较低，根据我国的实际情况，从上个世纪八十年代初期开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案，其具体实施至今主要分为四个阶段。1983年我国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准，包括了汽油车怠速污染排放标准、柴油车自由加速烟度排放标准、汽车柴油机全负荷烟度排放标准三个限值标准和汽油车怠速污染物测量方法、柴油车自由加速烟度测量方法、汽车柴油机全负荷烟度测量方法三个测量方法标准。1989年至1993年相继颁布了轻型汽车排气污染物排放标准、车用汽油机排气污染物排放标准二个限值标准和轻型汽车排气污染物测量方法、车用汽油机排气污染物测量方法二个工况法测量方法标准，至此，我国已形成了一套较为完态的汽车尾气排

5、放标准体系，相当于欧洲七十年代末的水平(欧洲在1979年实施ECE R15-03标准)。以北京市DB11/105-1998轻型汽车排气污染物排放标准的出台和实施，拉开了我国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲，从1999年起北京实施DB11/105-1998地方法规，2000年起全国实施GB14961-1999汽车排放污染物限值及测试方法(等效于91/441/1 EEC标准)，同时压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法也相继出台；与此同时，北京、上海、福建等省市还参照ISO3929中双怠速排放测量方法分别制订了汽油车双怠速污染物排放标准地方法规，这一条例标准的制订和出台，使

6、我国汽车尾气排放标准达到国外上个世纪九十年代初的水平。环保总局早在2001年就启动了相当于欧标准的中国标准的制定。轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国、阶段)修改采用欧盟(EU)对70/220/EEC指令关于协调各成员国有关采取措施以防止机动车排放污染物引起空气污染的法律进行修订的98/69/EC指令修订70/220/EEC指令关于协调各成员国有关采取措施以防止机动车污染物引起空气污染的法律以及随后截止至2003/76/EC的各项修订指令的有关技术内容。 3 汽车排放污染的控制技术和改善方法3.1新型汽车动力改变汽车的动力，这是最根本和最终的途径。现在不少汽车厂商已经着手研发新型动力汽车，从

7、而取代燃油车。以实现减排环保的承诺。3.1.1电动汽车电动汽车，利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不

8、动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。3.1.2混合动力汽车以及优势混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicel，缩写HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱

9、动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10以上，废气排放可改善30以上。复合动力汽车的优势在于：1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。2、因为有了

10、电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。3.2改善燃油质量改善动力装置就是为汽车换一个心脏。使它更加的清洁。目前的新型动力装置包括混合动力，氢动力，电动汽车，太阳能动力等等。目前各个国家都在致力于新型能源汽车的研发和制造。但是好的动力需要好的原料来实现。就目前的汽油动力汽车来说，一种高纯度清洁汽油也可

11、以为环境做贡献。在过去，为提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性能，过去，人们采取了很多办法，如改变汽油组分，加添加剂等。1921年人们发现了一种添加剂，叫四乙基铅。我们所说的含铅汽油就是在车用汽油中加入一定量的四乙基铅。在车用汽油中加入一定量的四乙基铅，对提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性，能起到一定作用。但使用含铅汽油的汽车会排放铅化合物等有害气体，污染环境，直接危害人体健康，如损害人的神经、造血、生殖系统等。所以，这种方法已被废止。现如今取而代之的是无铅汽油，无铅汽油的含义是指含铅量在0.013g/L以下的汽油，用其他方法提高车用汽油的辛烷值，如加入MTBE等。使用无铅车用汽

12、油能够减少汽车尾气排放中的铅化合物，减少污染，对保护环境起到一定的积极作用。美国早在1988年就实现了车用汽油的无铅化。在我国，1997年6月1日，北京城八区实现了车用汽油的无铅化。2000年1月1日，全国停止生产含铅汽油，7月1日停止使用含铅汽油，全国实现了车用汽油的无铅化。无铅汽油是一种在提炼过程中没有添加铅的汽油，英语略称 ULP。无铅汽油中只含有来源于原油的微量的铅，一般每升汽油为百分之一克。 它的辛烷值为95， 比现有其他级别含铅汽油的辛烷值(97)略低。使用无铅汽油能有效控制汽车废气中的有害物质，减少碳氢化合物(造成烟雾)、一氧化碳(有毒)及氮氧化物(形成酸雨)等污染。要减少排污最

13、有效、最简单的方法就是在排气系统中加装催化转换器，而汽油含铅量每升超过0.013克时，就会使催化剂失效，从而达不到控制汽车废气的目的。这个临界量即为界定无铅汽油的标淮。但是无铅汽油并非是无害汽油。为了降低大气污染程度，提高人民的健康水平，从2000年开始，在全国范围内推广无铅汽油， 实现了汽油无铅化，从根本上解决了汽车尾气中的铅污染问题。3.3机外净化技术目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术，是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催

14、化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。3.3.1三元催化器三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。称它是载体，是因为它本身并不参加催化反应，而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属。其工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三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(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。经

15、过研究证明，三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。三元催化剂最低要在350摄氏度的时候起反应，温度过低时，转换效率急剧下降；而催化剂的活性温度(最佳的工作温度)是400到800左右，过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比(14.7：1)下，催化转化的效果也最好。处于核心部分的催化剂是控制汽车排放，减少汽车污染的最有效的手段。主要用贵金属作催化剂和稀土汽车尾气净化催化剂。贵金属催化剂主要选用铂、钯等作催化剂，具有活性高、寿命长、净化效果好等优点而很具实用性。可由于这些贵金属价格昂贵，因此很难广泛推广。稀土汽车尾气净化催化剂是采用稀土、碱土金属和一些贱金属制备的催化剂。也有用稀土加少量贵金属

16、制备的催化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长。因此在汽车尾气净化领域备受青睐。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。3.3.2热反应器热反应器是通过均质气体的非催化反应来氧化汽油机排气中烃和CO的装置。其原理是基于这类反应器在一段时间内（平均为100ms）能保持排气高温（800-900oC），排气离开气缸后，在排气过程中继续进行氧化反应。热反应器属氧化装置，不能除

17、去NOx。它通常是一种大型容器，备有绝热良好的隔热套，取代了常规排气歧管，被安装在紧靠发动机处。根据发动机内的空-热比，热反应器可分为两类。在富燃料燃烧的情况下，热反应器需要二次空气喷射系统，以完全氧化排气中较高浓度的氢和CO（通常为百分之几），并维持较高的反应温度，故其转化效率较高。在贫燃料燃烧的情况下，不需要二次空气喷射系统，其运转温度主要由排气温度决定，运行温度较低，导致转化效率较低，不能很好的转化尾气所排放出的有害气体。近年来由于有效的催化反应器的发展，对热反应器的需要已大为减少。3.3.3过滤收集器过滤收集器顾名思义就是针对汽车排放的尾气进行回收过滤，过滤器外壳一端有一排气口、另一端有一与汽车排气管口相联接的进气口；在外壳内的出气口端，有一具有一上开口的过滤筒，筒体上有若干个起过滤作用的透气孔，筒体开口的边缘向外折弯形成一圆环片，圆环片与外壳的内壁固定联接；储存箱与外壳联接，储存箱内装有水；在外壳的进气口与过滤筒之间有一水膜喷射器，水膜喷射器通过一支撑水膜喷射器，且与储存箱相通的管联接固定在外壳内，在过滤筒与进气口之间有一回液口与储存箱相通。汽车尾气通过水膜，得到了处理，然后由过滤筒过滤，使用汽车废气得到了有效的处理。但是由于它比较适用于柴油机汽车，所以三元催化器还是多数汽车的首选。 4结束语综上所述，