《汽车公害》PPT课件

1、汽车文化与常识第9章 汽车公害 汽车文化与常识 第9章 汽车公害 汽车公害是指由于汽车在路上行驶而在相当广泛的范围内产生的损害人体健康和人类生活环境的现象。汽车公害包括排气污染(即排气公害)、交通噪声(即噪声公害)、电波干扰、能源危机、交通堵塞与交通事故等。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是一个流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题。20世纪40年代以来，光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市多次发生，造成不少人员伤亡和巨大的经济损失！ 进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、

2、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的3060%。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。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 1. 一氧化碳 一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温条件下，由于烃不能完全燃烧而产生，混在内燃机废气中排出。当汽车负重过大、慢速行驶或空挡运转时，燃料不

3、能充分燃烧，废气中一氧化碳含量会明显增加。一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，对空气的相对密度为0.9670，它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的红血蛋白Hb结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 2. 氮氧化合物 氮氧化合物是在内燃机气缸内生成的，它的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。从燃烧过程看，排放的氮氧化合物95%以上

4、可能是一氧化氮，其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未发现，但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体，对人体影响甚大。由于其在水中溶解度低，不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部，引发支气管炎、肺水肿等疾病。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 3. 碳氢化合物 汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。对一般汽油发动机来说，约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放，20%25%来自曲轴箱的泄漏，其余的15%20%来自燃料系统的蒸发。 甲烷是窒息性气体，只有高浓度时才对人体健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔则主要是对植物造成伤害，使路边的树木不能正

5、常生长。苯是无色类似汽油味的气体，可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状，也可引起血液变化，红血球减少，出现贫血，还可导致白血病。汽车尾气中还含有多环芳烃，虽然含量很低，但由于多环芳烃含有多种致癌物质（如苯丙芘）而引起人们的关注。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 4. 醛 醛是烃类燃烧不完全产生，主要由内燃机废气排放。汽车尾气排放的醛类以甲醛为主，占60%70%。甲醛是有刺激性的气体，对眼睛有刺激性作用，也会刺激呼吸道，高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质，高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一

6、种辛辣刺激性气体，对眼睛和呼吸道有强烈刺激，可引起支气管细胞损害。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 5. 含铅化合物 汽车尾气排放的含铅颗粒大部分来自内燃机的废气排放。铅主要作用于神经系统、造血系统、消化系统和肝、肾等器官。铅能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟的红细胞。经由呼吸系统进入人体的铅粒，颗粒较大者能吸附于呼吸道的粘液上，混于痰中而吐出；颗粒较小者，便沉积于肺的深部组织，它们几乎全被吸收。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

7、以及高血压。根据进入身体的方式，可以有高达60%的摄入总铅量永久留在人体内，成年人血液中混入0.8mg以上称为铅中毒。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.1汽车尾气的主要成分及其危害 含铅汽油经燃烧后，85%左右的铅排入大气中造成铅污染。铅氧化物不仅对人体有害，它还会吸附在汽车尾气催化净化器的催化剂表面上，对催化剂产生“毒害”，明显地缩短尾气催化净化装置的寿命，是汽车尾气催化净化装置要解决的难题之一。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。 为了降低大气污染程度，提高人民的健康水平，从2000年开始，国家环保总局在全国范

8、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。但是，很多人却误将无铅汽油当作无害绿色汽油，在生活中放松了对汽车尾气的防范。事实上，无铅汽油仍存在不少污染问题。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.2汽车尾气污染的防治 欧盟的环保专家认为，要减少汽车污染对城市环境的危害，最有效的办法是调整城市交通政策，大幅减少私家车数量，优先发展公交，提倡自行车交通；同时，还应加速发展、普及环保型汽车，减少对石化燃料的依赖。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.2汽车尾气污染的防治 1. 控制汽车的数量 在许多大中城市中，汽车的数量实际

9、已经“超载”。政府可以用宏观调控的方法提高汽车的价格，适当减少汽车的购买量，促进小型制造汽车的企业的转产，把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来，向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁；公务员更要以身作则，尽量使用公共交通工具，少乘坐私家车，尽量降低汽车尾气排放量。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.2汽车尾气污染的防治 2. 严格把关，提高汽油质量 提高汽车尾气污染物排放标准，严格把关，不能让未达到标准的汽油流入市场。3. 提高汽车尾气处理技术 加快采用先进的汽车尾气处理技术，对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造

10、。4. 推广环保汽车 推广低能耗、低污染、小排量、新能源、新动力汽车。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.2汽车尾气污染的防治 5. 变废为宝 方案A：在气缸内的燃料和空气经过压缩，变成高温高压的气体，燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来，转化成发动机的动力，既节省了燃料，又减少了废气排放量。 方案B：汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物，如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置，将其转化成工业原料硝酸和硫酸，虽然收集量可能不多，但积少成多，这就在减少对大气的污染的同时对资源进行了回收。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.2汽车尾气污染的防治

11、 6. 加强宣传，提高人民环保意识 加强对环境保护重要性的宣传，提高人民环保意识，让群众自觉使用公共交通工具，不购买尾气排放量不达标的汽车，坚决不购买、制造含铅、低质汽油。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.3抑制汽车尾气各有高招 在意大利的罗马，自1997年以来，如果驾车者想在历史遗迹所在的地区通行，那他每年必须交纳大约200332欧元不等的税。此外，还需证明自己是在这个区域工作的。这些措施也已经使此处每天通过的车辆从1997年的9万辆减少到了2006年7万辆。 新加坡城很早就采取了一项旨在限制商业中心车流量的政策。1975年，该城首先实行了城市通行税制度。到了19

12、98年，这个办法有了变化，改成了按时段计算的电子收税系统。 汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.3抑制汽车尾气各有高招 挪威大部分大城市都要求司机交纳进城费，而这也是直接借鉴了英国伦敦的作法。 伦敦自2003年2月以来，就安装了800台摄像机，必须交纳5英镑（约合75欧元）的通行税才能进入从东部的塔桥到西部的海德公园间方圆21平方公里的区域。但由于公共交通系统已经陈旧，由伦敦市长决定施行的这项改革受到了部分市民的非议。伦敦市政当局想通过实行这项反交通阻塞税，把该市的汽车流量减少1015，并希望把每年征得的1.3亿英镑（约合1.95亿欧元）的通行税用于发展公共交通运输。

13、 汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.1 汽车尾气污染 9.1.3抑制汽车尾气各有高招 德国是采取税收政策来对付汽车污染的。自2001年1月以来，汽车每年的纳税额根据汽车的功率以及汽车排放污染气体的量来计算。此外，还实行了补贴制度，就是对那些排放污染气体少的汽车实行补贴。有了这两项规定，一些驾车者可以好几年不用交一分钱的税。这项政策对促使汽车生产商生产更环保的汽车有一定的积极作用。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 汽车是一个综合噪声源，由行驶的汽车所产生的这种综合的声辐射称为汽车噪声。汽车噪声包括发动机噪声、传动系噪声、轮胎噪声和车身噪声等，其中车身噪声主要影响驾驶员及乘员

14、的舒适性，在本节中不作为重点讨论。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.1汽车噪声的类型 汽车噪声分为车外噪声和车内噪声。噪声特性用声级、频谱和辐射指向性指标（仅对车外噪声）来描述，它们与汽车结构、运行工况和使用因素有关。 车内噪声指通过各种途径传入车内的外部噪声以及车身部件受激产生的结构振动向车厢内辐射的噪声，这些噪声声波在车内空间声学特性的制约下，形成复杂的混响声场。抑制车内噪声最有效的方法是选择性能优异的隔声材料，并利用异型吸声槽来缓冲和吸收噪声。 车外噪声指辐射到车外空间的汽车噪声，主要包括发动机噪声、排气系统噪声、传动系统噪声、空气动力学噪声和轮胎噪声等。 汽

15、车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.1汽车噪声的类型 车内噪声关系到乘坐舒适性，车外噪声是交通噪声的重要公害源。 车外噪声一般是6090dB(A)的中强度噪声，汽车的类型不同，车外噪声也不同。即使是同一种型号的汽车，其噪声的离散性也很大。刚从装配线上开出的新汽车，车外噪声也有13dB(A）的差别。 由于汽车上各声源位置和辐射噪声大小不同以及噪声传播途径的差别，使得某些方向的噪声较高，而另一些方向上的噪声较低，所以汽车在行驶中表现出各方向上噪声强度并不相同的特点。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.1汽车噪声的类型 影响车外噪声使用因素主要有以下

16、几个方面： (1)发动机转速 发动机转速增加，其机械噪声和空气动力性噪声均大幅度增加，从而使整车噪声直线上升。 (2)行驶车速 当汽车的行驶车速增加时，其噪声也会随之直线上升。大量试验统计表明，汽车行驶车速增加一倍，整车噪声上升912dB。 汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.1汽车噪声的类型 (3)加速行驶 与匀速行驶噪声相比，汽车加速行驶噪声一般较高。因此，当今世界大多数实施汽车噪声限制的国家，都把加速噪声作为衡量汽车噪声的重要指标之一。 (4）变速器档位 汽车在行驶速度一定的条件下，变速器位于低档位时，发动机转速较高，则汽车噪声较大。在相同档位时，汽车的加速度不

17、同其噪声也不同；在不同档位加速时，汽车起步和低速的噪声随加速度的变化更为明显。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.1汽车噪声的类型 (5)载质量 载质量对汽车噪声的影响相对较小。例如，东风EQ1090型载货汽车在各种车速的匀速行驶噪声，重车比空车平均要高23dB。重载滑行时比空车滑行的噪声也高23dB，这主要是载质量增加使轮胎噪声增大的缘故。 (6)技术状况 汽车各总成、机构的技术状况随着行驶里程的增加而下降，在不同程度上会出现振动和异响，连接部件松旷等现象，从而加剧了汽车行驶噪声。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.2发动机噪声 1. 产生

18、机理 发动机噪声除了发动机机体发出的机械噪声外，还包括进气系统噪声。气体经空气滤清器、进气管、气门进入气缸，在高速流动过程中会产生很强的气动噪声。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.2发动机噪声 2. 减震降噪措施 （1）改变发动机燃烧过程，以降低燃烧爆发时产生的冲击。 （2）减轻冲击产生的激后力所引起发动机各部件的振动。 （3）减小由活塞上下运动和曲轴转动引起的不平衡力，减轻发动机机械振动。 （4）在U 槽、挡火墙及底板部位粘贴带异型吸声槽的吸声棉来抑制噪声。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.3排气系统噪声 1. 产生机理 排气系统噪声实

19、质上是发动机噪声的一部分，但由于排气系统在汽车设计中是一个独立的系统，因此单独研究这部分噪声。排气系统噪声主要包括消声器支撑架和排气管道振动及排气动作引起的辐射噪声。排气系统噪声在很大程度上与发动机性能有关。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.3排气系统噪声 2. 减震降噪措施 （1）利用消声器降低排气出口噪声，在生产消声器的环节，可以通过提高仿真计算的精度，在不增加排气阻力的条件下改善消声效果。 （2）在排气口施加与排气噪声幅值相等、相位相反的二次声源或振动源，以自动消除振动噪声问题，实现主动降噪，目前这一领域的研究还刚刚起步。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2

20、 汽车噪声污染 9.2.4传动系统噪声 1. 产生机理 传动系统噪声主要包括由发动机振动引起离合器盖、变速器盖等辐射出的噪声以及齿轮啮合激振引起壳体辐射发出的噪声。传动系统噪声源主要有变速器、分动器、传动轴、差速器和减速器等。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.4传动系统噪声 2. 减震降噪措施 传动系统噪声通常在车辆出厂前就确定了，很难通过后期降噪措施得到根本改善。通过更换变速器等改装措施可提高操控性和舒适性，但会影响车辆整体性能。降低传动系统噪声主要依靠前期预防，提高设计及生产装配的技术成熟程度。可在前期车辆设计中运用CAD/ CAE 等相关技术对传动系统进行模拟

21、优化。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.5空气动力学噪声 空气动力学噪声，简单地说就是车体部件与空气发生相互作用而产生的噪声，可分为风噪声、风漏声和其它噪声(包括风扇噪声、空腔共鸣、管道噪声及振动引起的噪声) 。1. 风噪声 风噪声是由车身周围气流分离导致压力变化而产生的噪声，如被压缩气流通过障碍物(后视镜、行李架、天线、雨刮器及扰流器等附件) 时所产生的噪声。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.5空气动力学噪声 2. 风漏声 风漏声是从驾驶室及车身缝隙吸出的气流与车身周围气流相互作用产生的噪声。在车速达到60 km/h以上时，车外压力低于

22、车内压力，车内的空气由于压力作用从车窗玻璃或节点处的缝隙冲击出去，此时就会产生噪声。可以用NVH分析软件或者肥皂泡沫试验来精确确定这种噪声产生的状况与位置。此外，也可以用密封带密封车门或车身面板焊接处来确定漏点，即先用密封带把可能存在问题的地方密封，在行车测试过程中，逐块移掉密封带，根据密封带的位置确定噪声产生的位置。克服风漏声的有效办法是在车门、车窗及发动机仓盖周围设计密封条或粘贴带有异型吸声槽的吸声棉，使开放气流的背后不产生涡流。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.5空气动力学噪声 3. 风扇噪声 风扇是发动机仓内较大的噪声源，严格来说，风扇噪声应为发动机噪声的一

23、部分。风扇在运转过程中，由散热器隔栅进入的冷却气流，被风扇叶片吸入，从发动机间隙排出，气流运动的过程产生旋转噪声和涡流噪声。夏季在怠速状态下开空调，风扇运转会引起较大噪声。风扇噪声的大小与以下因素密切相关:风扇的外形(叶片数量、间隙、角度及弯曲度等) ，外形决定风扇本身的阻力因数;散热器吸入气流的紊流度;风扇叶尖处及缝隙处产生噪声的强度。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.6轮胎噪声 1. 产生机理 轮胎是由多种材料和部件构成的复杂结构体，在生产过程中不可避免地出现误差，使轮胎结构分布不均匀，导致轮胎在高速行驶时发生径向和轴向振动，产生噪声。同时轮胎行驶时，与地面接触

24、的胎面花纹块一方面压缩空气，另一方面与地面产生冲击振动，也会引发噪声。当车速达到100 km/h以上时，轮胎噪声成为车辆噪声的主要来源，因此降低轮胎噪声对提高整车NVH性能十分重要。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.6轮胎噪声 轮胎噪声通常由4 部分组成: (1)轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎周围空气扰动构成的空气噪声。 (2) 胎体和花纹部分振动产生的振动噪声。 (3) 路面状况不良造成的路面噪声。 (4) 轮罩噪声，轮罩下部凹凸不平导致气流分离，产生较强的噪声，轮罩内车轮回转造成的空气流动以及发动机仓排出的风是轮罩噪声的主要来源。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9

25、.2 汽车噪声污染 9.2.6轮胎噪声 2. 减震降噪措施 （1）选择合适的胎面胶配方，通常胎面胶的耐磨性能越好，在高速行驶时引起的冲击振动越大。 （2）对轮胎花纹进行优化设计。建立数学模型，对轮胎花纹所引起的空气动力学行为和振动行为进行模拟分析。将胎面花纹块设计成多种(23 种) 类型，并通过计算机模拟，对不同类型的花纹块进行优化组合。运用这两种方法设计的胎面花纹可以分散高速行驶时由轮胎振动产生的噪声。汽车文化与常识 第9章 汽车公害9.2 汽车噪声污染 9.2.6轮胎噪声 （3）适当增大轮胎肩部的刚性、对花纹沟边缘部位进行流线形处理等措施可以较大幅度降低由花纹沟边缘引起的噪声。 （4）利用亥姆霍兹消声理论，可以在轮胎内腔设置多个完全密封的副气室，用于吸收由于空气共鸣产生的特定频率噪声