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汽车废气污染与控制技术

  
评论: 更新日期:2014年07月24日

摘要
        本文第一部分叙述了汽车污染物的成分和危害性.第二部分写了汽车 排放物的影响因素。 第三部分写了汽车废气排放物的控制和治理。 第四分 写了柴油机废气排放物与汽油机差异。 第五部分写了柴油机废气净化和微 粒收集器, 且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。 经过 20 年的改革开放,中国私人汽车数量迅速增加,汽车开始进入 普通人的家庭生活。汽车需求的迅猛增长是推动 2002 年中国经济增长的 重要力量。 去年汽车制造商制造并销售了 325 万辆, 2001 年增长了 37%。 比 此外, 去年载客汽车的销售首次突破了 100 万大关, 猛增 56%, 达到了 112.6 万辆。 因此,积极地研究汽车排放控制技术,研制环保型,低排放汽车,是 保护大气环境,实现可持续发展战略的需要。 介绍了国内外汽车排放控制技术、 低污染和零排放汽车研究, 分析了 汽车排放污染物产生及其控制对策。
        关键词: 关键词:环保;控制技术;对策
        目录
        摘要............................................................................2
        前言............................................................................4
        第一章汽车排放污染物及其危害.............................5
        1.1 汽车排放污染种类及来源........................................5
        1.2 汽车排放物对人体的危害...............................6
         1.3 汽车排放物对环境的危害 .......................................7
        第二章 汽车废气排放物的影响因素 .........................7
        2.1 可燃混合气空燃比的影响 .......................................7
        2.2 点火提前角的影响 .............................................7
        2.3 发动机转速和负荷的影响........................................8
        2.4 发动机温度....................................................8
        2.5 火花塞间隙及分电器触点的影响..................................8
        第三章 汽油车废气污染物的控制和治理......................9
             3.1 对于废气排放的控制和治理 .....................................9
         3.2 国内政策对废气排放的控制.....................................11 
        第四章 柴油机废气排放物与汽油机的差异...................12
        第五章 柴油机的废气净化和微粒收集器.................... 13
        结论 ..........................................14
        参考文献 .......................................15
        致谢 ...................................................16
        前言
        我国经济日益发展,人们的生活水平不断提高,经济飞速发展的同时,汽车保有量也在高速增长。随着汽车保有量的不断增长,城市的空气污染 问题日益突出,汽车排放污染以成为各大城市污染的主来源之一。
        发动机燃料燃烧后的排放物中有 H2O、O2、HC、CO2、CO、H2、NOX、SO2、微粒物质等,我们把其中对人体有害和影响自然环境的成份称为污染 物,主要有 CO2、CO、NOX、SO2、HC、浮游微粒物质等。 本文分析了汽车排放污染的危害、影响、控制技术,在环境污染因素中 汽车排放污染日趋严重,全球环境恶化已经威胁到人类的生存和社会的发 展,环境问题已被公认为是当今社会所面临的最严重的挑战。
        为了人民的健康,我国相继制定了排放法规, 用以控制汽车污染物排 放量。 我国同世界其它国家一样,环境污染问题已成为一个严重的社会问题。其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准,目前国产新车都会标明发 动机废气排放达到的欧洲标准.
        第一章 汽车排放污染物及其危害
        1.1 汽车排放污染种类及来源
        据研究表明,汽车排放物成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化物、二氧化碳、氮氧化物(NOX和碳氢化合物(HC) 。此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言,汽车排放污染物的 主要来源是 :
         CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物。通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时 所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。
        CO2: 矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或 CO 在空气中氧化而来的。
        HC:来自汽车燃油的不完全燃烧。
         NOX:主要是 NO 和 NO2 的混合物。是空气中 N2 和 O2 在发动机燃烧室高温高压下反 应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。
        SOX(包括 SO2):汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。
        b(铅):来自汽油中的四乙基铅。 汽车用的汽油中, 通常加有四乙 (基) 铅或四甲(基) 铅做抗暴剂,这些铅的 70﹪随尾气排入大气。
        PM(颗粒物);颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气 中颗粒有三个来源:(1)燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积碳 颗粒。(3)燃料中硫生成的 SO3、SO2 和添加剂钙生成的 CaSO4 颗粒。
        VOC(易挥发有机化合物) :蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽 车燃油箱的汽油蒸发。
        1.2 汽车排放物对人体的危害车排放物对人体的危害
            一氧化碳(CO)与人体血液中的血红素有很强的亲和力, 使血液丧失对氧的输送能力而 产生缺氧中毒。当环境中 CO 的浓度超过 100 ppm(100×10-6)时,人体就会产生头晕、乏 力等不适感;随着 CO 浓度的增加,会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状;当 CO 浓度超 过 600 ppm 时,短期内会引起窒息死亡。
        汽车废气中排出多种氮氧化物(NOx),其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和力比 CO 还强,两者结合后会产生与 CO 相似的症状,一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽 喉、支气管和肺部等会带来更大的损害,严重时至人于死地。
        碳氢化合物(HC)为燃油未经完全燃烧后排出的气体, 具有一定的毒性和易燃易爆的特 性,其中的苯类物质又具有致癌作用。
        臭氧在阳光下极易发生光化学反应,形成以臭氧和以醛类为主的光化学烟雾。当O达到一定浓度时,会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡;醛类有机物带有毒性,对 眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用,严生的会导致中毒死亡。二氧化硫(SO2)为燃油中的 硫燃烧后的生成物,人体吸入 SO2 后,即产生咳嗽、咽喉肿痛、呼吸困难、胸闷、四肢乏 力,进一步会引起支气管炎、肺炎和心脏病等,严重的会导至人畜死亡。SO2 还极易与大 气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾,达到一定积聚量后便形成酸雨,使水土酸化,破坏林 木、植物的生长。故此,应尽量减少燃油中的含硫量。
         铅为一种有毒的金属, 它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成 的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后,使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定 的程度时,会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中,严重地破坏人体的神经系统和造血功能。
        VOC:影响神经中枢系统:出现头晕、头痛、无力、胸闷;影响消化系统:出现食欲 不振、恶心等。
        1.3 汽车排放物对环境的危害
            城市气温急剧升高 CO2、SO2 这些气体被成为温室气体,一旦进入空气中,一方面可产 生温室效应,促进气温升高;另一方面破坏地球的保护层-臭氧层。让阳关直接照射地球 表面,加速气温升高。
           地球气候不正常 NOX 生成的硝酸与氧化硫生成的硫酸等一起生成酸雨,造成土囊酸化,进而影响生态平衡。
        第二章 汽车废气排放物的影响因素
            汽车废气中 CO、HC 和 NOX 三种有害气体的影响因素比较多,主要为可燃混合气的空 燃比,点火提前角、发动机的负荷和转速、发动机温度以及发动机的内部结构等。
        2.1 可燃混合气空燃比的影响
            空燃比(A/F)对 CO、和 NOx 的影响见图 1。HC在理论空燃比附近, 曲线有一个拐点,CO当A/F减少时可燃混合气过浓,燃油无法充分燃烧,CO 生成物便急剧增加;当 A/F 增 大时,氧含量充足,燃油可以充分燃烧,使 CO 生成量减少,而且比较稳定。

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