汽车尾气排放的控制

1、四川汽车尾气排放的控制现状与治理对策四川汽车尾气排放的控制现状与治理对策广汽丰田成都安利捷北辰店广汽丰田成都安利捷北辰店 第一章第一章 绪论绪论1.1 造成我国机动车污染严重的原因造成我国机动车污染严重的原因 汽车工业水平落后汽车工业水平落后 车辆使用条件差车辆使用条件差 我国汽车燃用的油品质量低劣我国汽车燃用的油品质量低劣 管理方面落后管理方面落后由于以上原因，我国汽车尾气排放之多已经威由于以上原因，我国汽车尾气排放之多已经威胁着人类和众多生物的生存。所以，减少汽车尾胁着人类和众多生物的生存。所以，减少汽车尾气排放量，达到气排放量，达到“零排放零排放”已事不宜迟。已事不宜迟。第二章第二章 汽

2、车排放控制分析汽车排放控制分析 2.2.1 一氧化碳（一氧化碳（CO）的生成机理）的生成机理 燃料不完全燃烧燃料不完全燃烧 混合气混合不均匀混合气混合不均匀 CO和和H2O在高温时离解（在高温时离解（H2O水）水） 2.1.2 碳氢化合物（碳氢化合物（HC）的形成）的形成 燃烧不完全燃烧不完全 燃烧室内的缝隙效应燃烧室内的缝隙效应 缸壁润滑油膜和积垢的吸附缸壁润滑油膜和积垢的吸附 2.1.3 氮氧化合物的生成氮氧化合物的生成 NOx是混合气燃烧过程中，空气和氧在高温是混合气燃烧过程中，空气和氧在高温条件下化合生成的，其生成的数量与燃烧温度、条件下化合生成的，其生成的数量与燃烧温度、氧气的浓度等

3、因素有关。燃烧温度对氧气的浓度等因素有关。燃烧温度对NOx 的生成的生成影响很大，温度高于影响很大，温度高于1300oC时生成时生成NOx ，随着，随着温度升高，温度升高， NOx 的生成量增加。氧气的浓度对的生成量增加。氧气的浓度对 NOx的生成影响也很明显，在使用浓混合气时，的生成影响也很明显，在使用浓混合气时，由于氧气浓度小由于氧气浓度小, NOx的生成量少，当混合气浓的生成量少，当混合气浓度逐渐变稀时，氧气浓度增加，度逐渐变稀时，氧气浓度增加， NOx的生成量逐的生成量逐渐达到最高值渐达到最高值 。 2.1.5 微粒的生成微粒的生成 微粒主要是由三部分组成，即碳烟微粒主要是由三部分组成

4、，即碳烟（DS）、可溶性有机物（）、可溶性有机物（SOF）和硫酸盐。）和硫酸盐。 2.2 汽车尾气排放污染物的危害汽车尾气排放污染物的危害 CO的危害如下表所示的危害如下表所示 一氧化碳一氧化碳CO的体积分数的体积分数 10-6危害危害10使人慢性中毒、贫血，使人慢性中毒、贫血，病人心脏、呼吸道恶化。病人心脏、呼吸道恶化。30使人在使人在4h6h内中毒内中毒100使人头疼、恶心使人头疼、恶心120使人在使人在1h内中毒内中毒10000使人死亡使人死亡 碳氢化合物的危害碳氢化合物的危害 CnH2n 碳氢化合物（也称烃）包括未燃和未完全燃烧的碳氢化合物（也称烃）包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及

5、其裂解产物和部分氧化物，如苯、醛、燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物，如苯、醛、酮、烯、多环芳香族碳氢化物等酮、烯、多环芳香族碳氢化物等200多种复杂成分。多种复杂成分。饱和烃危害不大，不饱和烃危害性很大。甲烷气体无饱和烃危害不大，不饱和烃危害性很大。甲烷气体无毒性。当甲醛，丙烯醛等醛类气体浓度超过时，就会毒性。当甲醛，丙烯醛等醛类气体浓度超过时，就会对眼、呼吸道和皮肤有强刺激作用，浓度超过对眼、呼吸道和皮肤有强刺激作用，浓度超过25时，时，会引起头晕、恶心、红白球减少、贫血，超过会引起头晕、恶心、红白球减少、贫血，超过1000会急性中毒。苯是无色气体，但有特殊气味。应当引会急性中毒。苯是无

6、色气体，但有特殊气味。应当引起特别注意的是带更多环的多环芳香烃，如苯并芘及起特别注意的是带更多环的多环芳香烃，如苯并芘及硝基烯，是强致癌物。烃类成分还是引起光化学烟雾硝基烯，是强致癌物。烃类成分还是引起光化学烟雾的重要物质。的重要物质。体积分数体积分数10-6影响影响0.5连续3个月12个月，患支气管部位有肺气1.0闻到臭味2.5超过1小时西红柿等作物叶子变白色5.0闻到强烈臭味501min之内，人的呼吸异常803min5min引起胸痛100150人在30min60min，就因肺气肿而死亡 NOx对人及生物的影响 氮氧化合物 欧欧IIV排放标准如表所示排放标准如表所示法规名称法规名称车型车型C

7、O(g/km)HC(g/km)NOx(g/km)HC+ NOx(g/km)PM(g/km) 欧洲I号汽油车和柴油车2.72/3.160.97/1.13 0.14/0.18欧洲II号汽油车2.20.5柴油车1.00.70.08直喷柴油车10.90.1欧洲III号汽油车2.30.20.15柴油车0.640.50.560.05欧洲IV号汽油车1.00.10.080.080.08柴油车0.50.250.30.025第三章 汽车尾气排放控制3.1.1 采用新能源 电动汽车 压缩天然气和液化石油气汽车 醇类 生物柴油 太阳能汽车3.1.2提高燃料品质提高燃料品质 燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果

8、有燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果有着直接的关系，改进燃料品质是控制在用车辆排放污染着直接的关系，改进燃料品质是控制在用车辆排放污染相当重要的途径之一。燃料的改进主要包括使用无铅汽相当重要的途径之一。燃料的改进主要包括使用无铅汽油、控制燃料中硫的含量及向燃料中添加各种添加剂等。油、控制燃料中硫的含量及向燃料中添加各种添加剂等。 燃料中添加含氧化物，如乙醇、甲醇、燃料中添加含氧化物，如乙醇、甲醇、M11BE(甲甲基叔丁基醚基叔丁基醚)等，可以提高汽油的抗爆性，从而减少芳等，可以提高汽油的抗爆性，从而减少芳香烃和铅的使用。由于含氧剂中氧的存在，使燃烧趋向香烃和铅的使用。由于含氧剂中氧的存

9、在，使燃烧趋向于贫燃状态，从而有利于减少尾气中于贫燃状态，从而有利于减少尾气中HC和和CO的排放，的排放，但这会导致排放的增加。但这会导致排放的增加。3.2 机内净化技术3.2.1 保持发动机良好的技术状况保持发动机良好的技术状况 保持正常汽缸压缩压力保持正常汽缸压缩压力 保持供油系技术状况良好保持供油系技术状况良好 保持点火系统技术状况良好保持点火系统技术状况良好 正确调整气门间隙，保持配气相位正确正确调整气门间隙，保持配气相位正确 燃烧系统优化燃烧系统优化3.2.2 闭环电子控制技术闭环电子控制技术 闭环控制空气与燃油比例闭环控制空气与燃油比例过量空气系数过量空气系数 a， a 大于大于1

10、时时,气缸内的空气在理论上是富氧气缸内的空气在理论上是富氧,燃料可完全燃料可完全燃烧燃烧,生成生成 CO2和和 H2O。但。但 a在约为在约为1.1时时,最有利于最有利于NOx的生成的生成 。电子控制燃油系统可以精确控制过量空。电子控制燃油系统可以精确控制过量空气系数气系数,从而使污染物的生成总量达到理想目标。从而使污染物的生成总量达到理想目标。 采用洗稀燃技术技术可以在采用洗稀燃技术技术可以在a远大于远大于1的条件的条件下保证发动机正常运转，不仅能提高燃油经济性，下保证发动机正常运转，不仅能提高燃油经济性，而且具有较好的排放性能。而且具有较好的排放性能。3.2.3稀薄燃烧技术稀薄燃烧技术3.

11、3 机外净化技术机外净化技术 3.3.1催化转化器催化转化器 催化转化器基本结构催化转化器基本结构 汽车尾气催化转化器主要由载体、涂层、减汽车尾气催化转化器主要由载体、涂层、减震垫和壳体震垫和壳体4大部分组成。外壳通常由合金钢板大部分组成。外壳通常由合金钢板材经冲压、机械加工及焊接而成。很多催化器壳材经冲压、机械加工及焊接而成。很多催化器壳体做成双层结构，以保证催化剂的反应温度，其体做成双层结构，以保证催化剂的反应温度，其表面还必须包裹半周或全周的隔热层隔离催化器表面还必须包裹半周或全周的隔热层隔离催化器高温。高温。三元催化净化发生的主要化学反应如下： 3.3.2废气再循环技术（废气再循环技术

12、（EGR） 废气再循环技术是将已经过从汽缸排出的气体废气再循环技术是将已经过从汽缸排出的气体再通过特殊机构返回燃烧室参加燃烧的一种技术。再通过特殊机构返回燃烧室参加燃烧的一种技术。 3.3.3 二次空气喷射系统二次空气喷射系统 这里所说的二次进气是将新鲜空气经空气喷管喷这里所说的二次进气是将新鲜空气经空气喷管喷入排气管道或催化转化器，增加排气中氧的浓度，使入排气管道或催化转化器，增加排气中氧的浓度，使排气中排气中CO和和HC进一步燃烧氧化成进一步燃烧氧化成CO2和和H2O的一种的一种装置。装置。 3.3.4曲轴箱通风技术曲轴箱通风技术 这种技术是空气经空气滤清器通过通气管引入汽缸这种技术是空气

13、经空气滤清器通过通气管引入汽缸罩。由控制阀门控制在需要的时候打开，使油气和窜入罩。由控制阀门控制在需要的时候打开，使油气和窜入曲轴箱的混合气再进入进气管参加燃烧。曲轴箱的混合气再进入进气管参加燃烧。 3.3.5 碳罐技术碳罐技术 碳罐技术是在储油箱、曲轴箱等易产生油气碳罐技术是在储油箱、曲轴箱等易产生油气的地方设一通道，将油气引入以能够吸附油气的的地方设一通道，将油气引入以能够吸附油气的装置，装置内有控制阀再将吸附的油气送入进气装置，装置内有控制阀再将吸附的油气送入进气管。这种装置用吸附能力很强的活性炭作为吸附管。这种装置用吸附能力很强的活性炭作为吸附剂，所以叫做碳罐。剂，所以叫做碳罐。第四章

14、 柴油机排气后处理技术 柴油机尾气中氧气的含量较高，故排气中一柴油机尾气中氧气的含量较高，故排气中一般含有较少的般含有较少的CO和和HC。它的主要问题是微粒。它的主要问题是微粒（黑烟）排放，燃油大约有（黑烟）排放，燃油大约有0.1%0.5%以微粒的以微粒的形式排出。高温、高压、富氧燃烧是柴油机热效形式排出。高温、高压、富氧燃烧是柴油机热效率高于汽油机的主要原因，但也造成了另一个主率高于汽油机的主要原因，但也造成了另一个主要问题，即要问题，即 NOx的排放的排放。 目前，研究开发中的柴油机目前，研究开发中的柴油机NOx后处理方法有后处理方法有以下四种：以下四种： 选择性非催化还原（选择性非催化还

15、原（SNCR，Selective Non Catelytic Reduction）；）；选择性催化还原（选择性催化还原（SCR，Selective Catelytic Reduction）；）；非选择性催化还原（非选择性催化还原（NSCR, Non Selective Catelytic Reduction）；）；吸附还原催化剂（吸附还原催化剂（Obsorb Reduction）。）。第五章第五章 成都市尾气排放现状与治理对策成都市尾气排放现状与治理对策5.1 研究区概况研究区概况 成都市的地理环境成都市的地理环境成都市的道路现状成都市的道路现状 成都市的环保局成都市的环保局成都市的能源结构特

16、征成都市的能源结构特征成都市的交通管理局成都市的交通管理局5.2 成都市汽车保有量预测成都市汽车保有量预测 汽车保有量呈增长趋势汽车保有量呈增长趋势 汽车保有量的预测汽车保有量的预测5.3 成都市实施成都市实施I/M制度制度 I/M制度（制度（Insection and Maintence Program）是在用车辆排放（尾气排放和蒸发排放、颗粒排放）是在用车辆排放（尾气排放和蒸发排放、颗粒排放）进行控制，防止其排放净化系统被拆除、损坏、性进行控制，防止其排放净化系统被拆除、损坏、性能失效或恶化，充分发挥在用车本身净化能力，保能失效或恶化，充分发挥在用车本身净化能力，保证排放达标证排放达标。I

17、/M制度的工艺流程图第六章第六章 总结总结完善监督管理网络，建立廉洁执法队伍完善监督管理网络，建立廉洁执法队伍横向配合，相互协调，独立执法横向配合，相互协调，独立执法完善环境立法和标准体系完善环境立法和标准体系加强环境社会化意识教育加强环境社会化意识教育控制人口增长，走城市发展新路控制人口增长，走城市发展新路加速汽车消费改革，激励汽车工业技术进步加速汽车消费改革，激励汽车工业技术进步加强机动车尾气污染的监督管理和排污收费加强机动车尾气污染的监督管理和排污收费因地制宜地改变燃料结构因地制宜地改变燃料结构改善道路设施，倡导改善道路设施，倡导绿色交通绿色交通”加强科研，促进加强科研，促进“绿色汽车绿色汽车”和清洁燃料的发展和清洁燃料的发展三元催化净化发生的主要化学反应如下 氧化反应 H2+O2 H2O 氢气+氧气=水 CO+O2 CO2 一氧化碳+氧气=二氧化碳 4HC+5O2 4CO