汽车尾气排放与控制

1、标份息般业就四学此毕业设计论文题目汽车尾气排放与限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2021年4月8日我国汽车尾气排放现状与限制对策摘要现如今我国经济快速稳定开展,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,快速的开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开展状况和趋势,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治理层面和技术层面着手,讨论了汽车尾气排放的限制对策及实施

2、方法.关键词：汽车能源；排放污染；限制对策目录引言1第1章我国汽车尾气排放现状21.1 目前我国汽车状况及开展趋势21.1.1 我国汽车使用能源现状21.1.2 未来汽车使用能源开展趋势31.2 汽车尾气排放污染及危害41.2.1 对人类的身体健康造成的危害51.2.2 对全球气彳g的危害61.3 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92.1 一氧化碳CO92.2 碳氢化合物HC92.3 氮氧化合物NOX92.4 其它有害污染物10第3章汽车尾气排放的限制对策113.1 治理对策113.1.1 增强交通根底设施建设,优化交通环境113.1.2 强化汽车燃油质量监管,提升燃料品

3、质113.1.3 做好车辆治理工作,推广新型环保节能技术113.2 技术对策123.2.1 加大新能源车辆的应用123.2.2 尾气净化催化剂133.2.3 二次空气供应系统133.2.4 废气再循环装置13第4章结语1516参考文献致谢17引言随着我国城市化速度的加快,我国汽车行业开展迅速,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,也带来了很多白环境问题.2021年底,在丹麦首都哥本哈根举行的气候变化会议上,中国作为最大的开展中国家,反映了开展中国家的使命,我们要重视环境问题.作为一个开展中大国,中国在气候变化领

4、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.为适应目前社会的开展,顺应环保节能的理念,汽车也在积极的走节能环保之路,比方天然气汽车、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限制汽车尾气排放,但目前来看,汽车尾气污染防治并未到达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

5、车的开展提供方向.第1章我国汽车尾气排放现状1.1 目前我国汽车状况及开展趋势2021年在最新的“十三五规划纲要中针对新能源车辆的开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.根据我国经济开展的规划,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

6、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.止匕外,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,而且制造本钱相对较低,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,一是天然气储藏量大,不用担

7、忧能源枯竭；二是天然气相比于油类能源更为清洁；三是大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,一次性投入比拟大,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,所以开展迅速,目前已经有很多车辆采用天然气作为动力,比方出租车、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

8、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举措,也只是努力到达低污染的水平,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.柴油消费结构策推业割透业a电力.弹,建能i.交通道茹批发和尊.耳他杼业生活消费汽油消费结构1.1.2 未来汽车使用能源开展趋势随着时代的开展,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

9、、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水平弱,车身较重,充电不便利等弱点.根据目前汽车的开展趋势,未来汽车势必会往完全使用电作为动力的方向开展.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,不用担忧储藏量问题；2液态氢的单位体积下质量很大,平

10、安性高；3氢能作为最清洁的能源对环境几乎没有任何毁坏,由于其燃耗后的产物是水,而没有其他废物；4经济性：氢气的生产本钱是汽油油价的3倍,经济性较差.如果能够研发出新技术,降低氢气的生产本钱并且运用在汽车上,燃料使用本钱将会大大改善,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

11、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,顺应新能源车开展战略.不过它也存在明显的缺乏续航里程短、电路故障率偏高、爬坡动力性缺乏,特别是在城市上下班顶峰期,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翻开冷空调进行降温,有进一步加剧了混合动力车型动力缺乏的缺陷.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

12、,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、呕吐等病症出现,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

13、境有很大关系,汽车尾气就是其中的重要影响因素之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,从临床医学研究说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.2021年上映的

14、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,综合制定防治举措,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、地区开展不平衡,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、黄色标志治理,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

15、车不准出厂、不准销售的举措实施力度缺乏.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.此外地区开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、2021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开展,国家的不断壮大,居民的生活水平和购置水平也大大加强,近几年,尤其从2021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

16、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,也有其他不可无视的原因.国产的一些汽车由于技术相比照拟落后,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兴旺国家更加凸出.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楚,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拟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,兴旺国家由

17、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标准和严谨,一次来限制汽车尾气的排放.所以和兴旺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,很快我国的汽车治理制度就会趋于完善.加上汽车行业的不断开展,对治理者也提出了更高的技术和政策把握水平.5、汽车尾气检测仪器落后我国的环保法律制定比拟缓慢,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增强改良.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

18、建议交警执法部门能够增强道路尾气的监测,及时发现尾气超标车辆,减少环境污染.美国欧盟美国3S8(ppm,Jglmg/kjg)1990(ppnir30002000欧盟汽19917柴300020003381OOO1油19912油3000200010001硫1993硫中国3000S0033810001994含11COOG2000SOO-3381000199S!单11UD0012000SOO-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H.、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

19、体一氧化碳,人吸入一氧化碳过量会导致人体输送氧气水平降低,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开展,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

20、合水平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NO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,由于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章限制汽车尾气排放的对策3.1 治理方法3.1.1 增强交通根底设施建设,优化交通环境很多中小城市市区公

21、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阔市民的意见,建成后由于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治理机关没有协同合作共同制定方案和施工方案,导致规划、治理不相符的现象,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

22、量.一是交通规划要有合理,二是治理方法要有科学,根底是交通规划,治理方法是手段,只有二者的有机结合,才能使城市交通治理方便、城市交通畅通,减少汽车拥堵,降低尾气的排放量提升环境质量.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开展速度不同,油品质量执行的标准也各不相同,东南部地区经济水平比拟兴旺,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根本也是根据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根本相同,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田油

23、品标准,其指标与欧洲指标比拟要差一些.3.1.3 做好车辆的治理工作,推广新型环保节能技术国内大城市车流密集,车辆多地区,采取限号举措,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,同时大力开展地铁、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

24、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开展新能源车辆,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,动力缺乏等问题,同时兼具经济性、舒适性.我个人认为开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、可以提升我国在新能源技术上的快速开展,提升国际竞争

25、力.目前城市中虽然地铁和轻轨建设被大力提倡,但是由于建设本钱较高,很多工程进度缓慢.公交车作为城市的重要交通工具,灵活性高、适应路况水平强,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,又可以提升人民生活质量,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,通过化学反响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,氢气的制造本钱较高,不利于运

26、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、提升了燃油经济性.5、提升了发动机燃烧效率.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,三元催化器会提升CO、HC与NOx等气体的活性,让这些气体产生氧化复原反响.CO一般在高温条件下氧化为无色无毒的CO2,HC化合物氧化复原为水和CO2,NOx复原为氮气与氧气,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 二次空气供应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,以到达减少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