汽车带来的问题与防治措施课件

汽车带来的问题与防治措施

绪论汽车带来了便利汽车带来了环境问题2001年后加入世界贸易组织（WTO），中国已经将汽车的进口关税从70%-90%降低到44%-51%，到2005年将进一步降低到25%。2009年我国汽车产销量破1400万辆，居全球第一全球平均水平为120辆/千人我国目前人均轿车数量远低于全球平均水平

环境与发展是世界各国普遍关注的焦点问题“可持续发展”已经得到世界各国的普遍认同防治汽车污染已经成了刻不容缓的全球性问题需要我们共同努力在科技创新、节能减排等方面来防治汽车污染！汽车的污染途径车内污染噪声污染尾气污染汽车带来的相关问题交通拥堵能源问题温室效应灯光污染汽车的内部污染美国人把室内污染作为人类健康的五大危害之一“室内环境”：一天内度过1小时以上的室内空间（办公室、教室、购物中心、医院、家庭和汽车）汽车行驶在尾气排放“隧道”的中央，车内的人受害最重“豪华”装饰潜藏的污染不可避免的化学制品柔软的座椅、光亮的色彩、舒适的手感挥发性有机物、甲醛超标荨麻疹、过敏性鼻炎、过敏性哮喘甚至白血病、再生障碍性贫血案例2002年8月，北京朱女士购买了一辆国产奥拓轿车，同年9月底发现身上有大量出血点，被医院确诊为重症再生障碍性贫血急性发作并接受治疗。2003年3月，朱女士因医治无效病逝。2004年4月，北京丰台区法院审理认为，原告认为再生障碍性贫血死亡为苯中毒所致证据不足，因此驳回了原告的诉讼请示。“道奇公羊车甲醛超标案”、“奇瑞QQ疑致儿童白血病案”、“新甲壳虫甲醛超标三倍”、“中华轿车六年后甲醛仍超标4.4倍”等事件车内香水增加污染改善室内气味，怡气养神许多香水并非天然提取物，而是化学合成品良好的车内空气标准：无毒、无害、无异味车内形成循环污染，破坏空气质量车主错误的“保护观”所致的污染汽车装潢污染严重塑料保护膜可以延缓车辆“衰老”私车的极速增长，使其下了生产线就直接开进居民家调查显示：新车内有毒气体可挥发6个月以上汽车最好能停置一段时间后再使用车内霉菌造成的污染潮湿条件下运行空调有的霉菌会造成哮喘、呼吸困难、记忆力及听力丧失、肺部出血、甚至死亡（Lexus）抗菌树脂车内吸烟造成的污染一氧化碳，苯，尼古丁，镍，镉，甲醛，砷，氨，等4000种化合物其中已知43种为致癌物质车内CO浓度比世界卫生组织（WHO）规定的浓度限量标准高出34倍汽车的噪声污染噪声被称为城市新公害40dB是正常的环境声音轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有82-85分贝车速越快，噪声越大汽车所产生的噪音占到了城市噪音的85%失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱汽车噪声与车辆类型、道路条件、汽车行驶状态、交通流量等密切相关汽车噪声污染发动机噪声轮胎噪声风噪发动机噪声活塞敲击噪声配气机构噪声燃烧噪声发动机空气噪声轮胎噪声直接噪声或车外噪声间接噪声或车内噪声轮胎噪声（直接噪声）轮胎花纹噪声道路凹凸噪声轮胎弹性振动噪声轮胎自激振动噪声轮胎空气紊流噪声轮胎噪声（间接噪声）以轮胎不均匀为主要原因，使得轮胎本身成为激振源，发生噪声路面凹凸不平，引起轮胎弹性振动并以车身为媒介发生车内噪声制动噪声制动器的鸣叫声轮胎与地面的摩擦声制动时车声震动声30%以上汽车存在制动噪声风噪即空气动力学噪声风噪声是汽车在高速行驶时车身周围气流和车身台阶及突出物引起空气紊流而产生的一种异常噪声紊流噪声漏气噪声哨音噪声汽车尾气污染有关专家统计，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。汽车尾气污染罗马尼亚漫画家马尔库汽车尾气污染一氧化碳(CO)

碳氢化合物(HC)

氮氧化合物(NOx)

硫化物，微粒(PM)呼吸道系统，心血管系统、消化系统（尤其是肝脏）、神经系统，泌尿系统温室效应，破坏臭氧层，产生酸雨、黑雨等现象一氧化碳（CO)一氧化碳（CO）是一种无色、无味、无臭、的窒息性气体CO是世界排放量最大的污染物，约占大气污染物总量的33.3%80%是汽车排放CO对植物及微生物均无害但是对人体的健康有害，它能使血液携带氧的能力下降，而引起缺氧，症状有头痛、眩晕等，同时还使心脏过度疲劳，致使心血管工作困难，导致死亡。一个健康的人能短时间承受血液中含量为20%~40%的一氧化碳但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁一氧化碳（CO)CO的形成

CO是碳氢燃料燃烧的中间产物CnHm+n/2O2→nCO+m/2H2

当空气充足时2H2+O2

→2H2O2CO+O2

→2CO2

同时，CO与水蒸气H2O作用CO+H2O→H2+CO2一氧化碳（CO)CO的形成由燃烧过程反应方程式知若空气充足，理论上不产生CO

实际燃烧产生CO的原因空气分布不均，存在过浓区未燃碳氢化合物不完全燃烧燃烧时间短，不能完全燃烧二氧化硫无色，有恶臭，刺激性很强的气体分布很广，影响很大三氧化硫的毒性比二氧化硫大七倍在大气中形成硫酸烟雾，腐蚀性较大钢丝寿命缩短，皮革失去强度，建筑材料变色破坏，塑像及艺术品毁坏二氧化硫全国酸雨分布图酸雨的形成过程酸雨的危害碳氢化合物(HC)有机化合物，简称为烃，包括烷烃，烯烃，和芳烃。主要来源于不完全的燃烧和有机化合物的蒸发对眼、鼻、呼吸道有强烈的刺激作用可使路边的树木不能正常生长HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，可产生光化学烟雾碳氢化合物(HC)HC的形成来源

排气管——55%~65%；曲轴箱通风——20%~25%；油箱蒸发——15%~20%

原因

燃料未燃烧

混合气燃烧靠火焰传播进行，当传到缸壁0.05～0.5mm处气体不能燃烧；在小于1.0mm缝隙中也几乎不能燃烧

燃料不完全燃烧

混合气过浓过稀、残余气体稀释、燃料雾化不良、灭火氮氧化合物(NOx)95%以上是一氧化氮，其余的是二氧化氮一氧化氮是一种有毒气体二氧化氮是一种红棕色，有毒的恶臭气体二氧化氮能降低远方物体的亮度和反差氮氧化合物(NOx)NOx的形成低温下：N2+O2→2NO

反应过程较慢，理论值比实测值小得多高温下：O2⇌2O（1）

O+N2

⇌NO+N（2）

N+O2

⇌NO+O（3）⑴式是在高温下分解⑵式反应从其氧O开始碰撞N2生成NO

此氧O由(1)式供给大部分,由(3)式供给小部分

(3)式中的N主要由(2)式供给微粒(PM)炭烟，粉尘和含铅颗粒主要导致呼吸道疾病的产生含铅汽油的使用，抗爆剂“四乙铅”一般汽油的含铅量在0.08%~0.13%之间含铅汽油经燃烧后，85%左右的铅排入大气中造成铅污染20世纪40年代以来，通过汽车燃烧排入大气中的铅已达数百万吨，成为一种公认的全球性污染微粒(PM)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对催化剂产生“毒害”，明显地缩短尾气催化净化装置的寿命光化学烟雾含义：大气的碳氢化合物（HC）城市上空的光化学烟雾和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成浅蓝色有刺激性的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。光化学烟雾1944年美国洛杉矶光化学烟雾事件光化学烟雾成因及危害洛杉矶，东京、墨西哥城、兰州、上海及其他许多汽车多污染重的城市，都曾出现过光化学烟雾事件光化学烟雾（危害）损害人和动物的健康（红眼病）影响植物生长（降低植物对病虫害的抵抗力，表皮褪色）影响材料质量（橡胶制品老化、脆裂，染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品）降低大气的能见度（能较长时间悬浮于空气中，妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行）温室效应燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间反射，其结果是地球表面变热起来温室效应（影响）全球变暖温室效应（影响）海平面上升（海水受热膨胀，冰川融化）气候反常土地沙漠化（全世界每年有600万公顷的土地发生沙漠化）缺氧（把地球内部所有的能量都开采出来使用，然后地球的环境就和10亿年以前差不多了）温室效应（影响）水循环的影响（温度的提高会增加水份的蒸发，这对地面上水源的运用带来压力）城市热岛效应水泥路面比土壤热容量和吸热率高城区气温普遍高于周围的郊区气温高温的城区处于低温的郊区包围之中城区大气污染物浓度大，气溶胶微粒多，在一定程度上起了保温作用。汽车污染的防治措施1.加强汽车技术改进2.使用清洁能源3.提高汽车尾气排放标准4.减少汽车使用量5.改善城市绿化加强汽车技术改进

三元催化转换器汽车排放污染物主要有：CO、HC，NOX等CO—无色、无味的有毒气体。由混合气过浓产生。HC—包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物。产生原因是混合气燃烧不完全、点火不良或泄漏。NOX

—燃烧过程中形成的多种氮氧化物，主要是NO，还有N02、N203、N2O5等。由于混合气在高温、富氧下燃烧时产生的。加强汽车技术改进

三元催化转换器

三元催化转换器三元：CO、HC，NOX三元催化剂：铂(或钯)和铑三元催化转换作用：

CO、HC、NOXH2O、CO2催化作用条件：理想混合气（空燃比14.7：1）三元催化转换器解剖图加强汽车技术改进

二次空气喷射二次空气喷射(Airlnjection,即AI)

原理：将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化转换器中，使废气中的有害气体与空气进一步燃烧，以减少有害物的排放。

作用：降低HC和CO的排放量。二次空气喷射位置喷射方法一：空气泵系统喷射方法二：脉冲空气系统废气再循环控制废气再循环(ExhaustGasRecirculation，即EGR)作用：将一部分废气引入进气系统，与新鲜的燃油混合气混合，使混合气变稀，从而降低了燃烧速度，燃烧温度随之下降，从而有效的减少NOX的生成。EGR率定义：为再循环废气的量占整个进气量的百分比。EGR率过高：油耗增加、HC排量增加、缺火率增加，使燃烧变得不稳定，发动机性能下降。废气再循环控制EGR率控制范围：一般在6％～23％之间变化。曲轴箱强制通风控制曲轴箱通风—(PositiveCrankcaseVentilation,即PCV)原因：废气可稀释和污染机油

曲轴箱内的压力升高

环保PCV系统图

PCV阀结构图PCV阀位置－停机时PCV阀位置－怠速或减速PCV阀位置－正常工作PCV阀位置－加速或大负荷PCV阀位置－回火时

发动机发生回火时，火焰传播到进气管进入PCV阀体内，火焰的压力压紧PCV阀使其关闭，以防止火焰传到曲轴箱中。如果系统中没有PCV阀，发动机回火时，曲轴箱中的蒸气就有可能发生爆炸。燃油蒸发控制燃油蒸发控制(EvaporativeEmissionControl,即EVAP)汽车产生的排故物中大约有20％来自燃油蒸发。燃油蒸发控制系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸气(HC)，阻止燃油蒸气泄漏到大气中，减少环境污染；同时将收集的燃油蒸气适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发动机燃烧，使汽油得到充分利用。燃油蒸发控制系统的组成

EVAP系统的控制控制燃油蒸气进入的时机和进入量，通常考虑以下条件：．发动机起动已超过规定的时间；．冷却液温度已高于规定值；．怠速触点开关处于断开状态；．发动机转速高于规定值。当满足以上条件时，发动机控制模块(ECU)使电磁阀线圈电路接地通电，电磁阀的阀门开启，贮存在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸入发动机燃烧。较先进的燃油蒸发控制系统，一般都能根据发动机负荷等情况，适时控制电磁阀的通电占空比，以达到控制电磁阀开启程度的目的。新型能源世界石油储量前十名世界石油储备可使用40年新型能源新型能源能源危机，环境污染寻找替代燃料开发兴能源汽车天然气汽车，混合动力汽车，电动汽车，氢燃料汽车，醇类燃料，生物柴油等等。天然气汽车全世界天然气可采储量已达到了150.19亿万立方米天然气将在2010——2020年超过石油成为第一能源中国三大天然气资源区四川川东气区（2000亿立方米）陕北地区陕甘宁气田（2000亿立方米以上）新疆气区（1000亿立方米）天然气汽车使用压缩天然气（CNG）为燃料的汽车优点:清洁能源（CO降低80%,HC降低60%,NOx降低70%），成本低，使用安全。缺点：动力性下降5~15%，对发动机质量要求较高，改装投资较大，贮气瓶占用空间较大。天然气汽车混合动力汽车按结构布置分：

串联式混合动力汽车并联式混合动力汽车混联式混合动力汽车混合动力汽车量产混合动力汽车普锐斯电动汽车电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电池技术，配套设施氢燃料汽车，醇类燃料，生物柴油生物柴油生物柴油是指食用油加工中的下脚料、地沟油、