《汽车公害的控制》PPT课件

1、第八章 汽车公害的控制汽车公害：汽车对公众生活造成的危害，包括排气污染、交通噪声、电波干扰、汽车废弃污染物的污染四个方面。第一节 汽车排放公害及其控制（一）汽车排放公害的成分一排放公害的成分和形成汽车排放污染物含量 表8-1排 放 源排放污染物主要成分的含量（占污染物排放总量的百分数）COHCNOX排 气 管9899659899曲 轴 箱122512燃油系统0100汽车排放有害成分对人体和环境的影响一氧化碳（CO）碳氢化合物（HC）氮氧化合物（NOX）微 粒影 响与血液中的血红蛋白结合，使血液携带氧的能力降低引起缺氧高浓度的HC对粘膜和组织有破坏；在紫外光照射下和NOX反应生成光化学烟雾，对眼

2、、鼻和咽喉粘膜有较强的刺激作用；严重时可致癌NO2能刺激眼、鼻粘膜，麻痹嗅觉，甚至引起肺气肿；NOX与HC在紫外光照射下反应生成光化学烟雾硅：矽肺镉铅：中毒铅锌：中毒碳粉：癌症CO浓度，ppm中毒症状10慢性中毒3046小时内中毒100严重头痛、恶心1201小时内中毒1000立即死亡1.一氧化碳（CO）的形成 CO：不完全燃烧的产物，混合气过浓，空气不充分等； HC：燃料未燃烧，混合气过浓、过稀，点火能量不足、过迟； NOx：高温、富氧的条件下生成。（二）汽车排放公害的形成二、使用因素对排气污染物浓度的影响（一）发动机混合气浓度的影响当混合气处于比理论混合气（其空燃比A/F=14.7）浓的范围

3、内时，随着空燃比的下降，CO和HC的浓度增加，NOX的浓度下降。当混合气处于比理论混合气稀的范围内时，随着空燃比的增加，HC增加，NOX减少，理论上不会产生CO，但实际上由于混合气混合不均匀，以及CO2在高温下的分解，因此仍有少量的CO生成。NOX、CO和HC的排放量较少，但碳烟的排放量很高 （二）发动机负荷的影响1负荷对汽油机排气污染物的影响在发动机大负荷和全负荷时，燃烧不完全，生成的CO量增多；中等负荷时，混合气变稀，燃烧效率高，CO和HC排放量减少，而NO增多；怠速和小负荷时，NO排放量减少，而CO和HC显著增多。在怠速和小负荷时（发动机输出功率Ne较小），混合气很稀，HC排放量相对较高

4、；随负荷增大，HC排放量逐渐减少。CO在怠速和小负荷时，排放量也较高；中等负荷时最低；在接近全负荷时，CO排放增加。2负荷对柴油机排气污染物的影响（三）发动机转速的影响汽油机怠速运转时，由于混合气过浓，燃烧不充分，CO和HC排放量较大，提高怠速转速可使CO和HC量下降。当发动机的转速增加时，HC和CO含量减少。而HC排放量在高速时，由于燃烧时间短，易于产生未燃烃使HC含量增加。 （四）点火提前角/喷油提前角的影响（五）汽车运行工况的影响汽车在减速和停车工况下，汽油机排气中HC和CO浓度较大；柴油机混合气由于空气量充足，HC和CO的含量很少。汽车加速使发动机转速较高时，NO浓度明显增大。强制怠速

5、（即发动机制动）工况：汽油发动机节气门开度小，CO、HC浓度都很高。（六）温度的影响 1冷却液温度的影响冷却液温度升高时，排出的HC减少，这种情况在过量空气系数较大时尤为明显 。NOX排放量随着冷却液温度的升高而增加。 2进气温度的影响随着进气温度的提高，NOX和CO的含量增加，HC的浓度减小，在HC浓度最小处NOX达到最大值。三、汽车排放污染物的控制（一）设计措施1改进发动机结构，改善发动机的燃烧过程增大气缸直径和减小活塞行程；改善燃烧室形状和减小喷油提前角。2对发动机的燃油和空气进行预先处理3选用恰当的润滑剂机械摩擦改进剂4开发新能源，生产零排放汽车在机油中添加一定量（比例为3%5%）石墨

6、、二硫化铝和聚四氟乙烯等固体添加剂，可节约发动机燃油5%左右，同时可使发动机气缸密封性大大改善。 1)曲轴箱强制通风装置(PCV) 将窜入曲轴箱内的混合气引入气缸内燃烧掉。5采用汽车排气净化技术2)排气再循环(EGR)系统目前用于降低NOx排放的种有效措施。它是将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环。可使燃烧温度下降，抑制NOx生成。3）燃油蒸发污染物排放控制装置 限制燃油蒸发气体直接排入大气，避免对大气的污染，并把它重新引入气缸进行燃烧。 4）二次空气吸入装置利用排气管中废气压力有规律的突然变化，打开和关闭片簧阀，把新鲜空气吸入排气岐管，利用废气的热量，使废气中残

7、留的HC和CO与空气相混合后燃烧。 5)氧化催化反应器采用沉积在面容比很大的载体表面上的催化剂作为媒介质，发动机排出的气体在其通过，使未燃HC和CO的再氧化反应能在较低的温度下更快进行，生成H2O、CO2。一般用贵金属铂、钯或其氧化物作为催化剂，常用的催化剂载体材料是氧化铝。其外观、使用条件与三元催化反应器基本相同。6)三元催化反应器既促使CO、HC的氧化反应，也促使NOx的还原反应，使CO、 HC和NOx都得到净化。三元催化剂在以理论空燃比为中心的某一狭小范围内同时具有氧化、还原反应，使CO、HC和NOx净化率都高。发动机气缸压力正常：及时检查，适时维修；供油系正常：供油量调整，防混合气过浓

8、，清洁空滤器防阻塞造成空气量减少，混合气过浓；点火正常：火花塞间隙、分电器间隙正常，点火线圈良好，点火能量充足；（二）使用措施1保持发动机良好的技术状况1）对发动机的技术状况做到心中有数，特别是供油系和点火系的技术状况应处于良好状态；尽量减少启动次数。2）根据道路、交通情况，适当调整节气门开度，以保持汽车在经济速度下稳定行驶；避免急加速或急减速。3）保持发动机正常工作温度。4）较长时间等候时，及时关闭发动机，以减少燃油消耗和污染物排放。2提高驾驶技术（三）环境措施1严格执行国家质量技术标准，控制燃料标准。2开展机动车辆污染申报登记工作，为建立机动车辆防治管理档案和信息系统奠定良好基础。3加大机

9、动车辆污染控制力度，开展路检执法和治理工作。4加强在用汽车的维护。 四、汽车排放污染物排放限值标准和测量方法标准项目标准编号车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法GB 3847-2005点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）GB 18285-2005装用点燃式发动机重型汽车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法GB 14763-2005装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值及测量方法GB 11340-2005摩托车和轻便车排气烟度排放限值及测量方法GB 19758-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法GB

10、 17691-2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国、阶段）GB 18352.3-2005一、点燃式发动在用汽车机怠速排放标准车 型类 别怠 速高怠速CO(%)HC(10-6)CO(%)HC(10-6)1995年7月1日前生产的轻型汽车4.512003.09001995年7月1日起生产的轻型汽车4.59003.09002000年7月1日起生产的第一类轻型汽车0.81500.31002001年10月1日前生产的第二类轻型汽车1.02000.51501995年7月1日前生产的重型汽车5.020003.512001995年7月1日起生产的重型汽车4.512003.09002004年9月1日起

11、生产的重型汽车1.52500.7200二、压燃式发动机在用汽车排气污染物限值车 型排气污染物限值1995年7月1日前生产的汽车波许烟度值5.0Rb1）1995年7月1日起至2001年9月30日期间生产的汽车波许烟度值4.5Rb2001年10月1日起至2005年7月1日期间生产的汽车自然吸气式光吸收系数2.5m-1涡轮增压式光吸收系数3.0m-12005年7月1日起生产的汽车光吸收系数不应大于车型核准批准的自由加速排放限值再加0.5m-1注：1）波许烟度范围为010Rb，Rb0表示无色，Rb10表示纯黑。三、汽油机汽车排气污染物排放的测量方法1准备工作汽车处于制造厂规定的正常状态，发动机冷却液、

12、润滑油温度达到正常。使用不分光红外线分析仪并预热至正常的工作状态。1）发动机从怠速状态加速至70%额定转速，运转30s后降至高怠速转速（50%额定转速或制造厂规定的高怠速转速）状态。2）将分析仪的取样探头插入排气管中，深度不小于400mm，并固定在排气管上。3）发动机在高怠速状态维持15s后，读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为高怠速污染物测量结果。4）发动机从高怠速降至怠速状态15s后，读取30s内的最高值和最低值，其平均值即为怠速污染物测量结果。5）对于使用闭环控制电子燃油喷射系统和三元催化转化器的汽车，还应同时读取过量空气系数的值。2测量步骤四、柴油机汽车排气污染物排放的测量方法1

13、2001年10月1日起生产汽车的排放测量方法采用不透光烟度计进行自由加速试验，测量排气的光吸收系数值。 1）准备工作（1）发动机预热至达到规定的冷却液温度和润滑油温度。（2）目测被检测汽车的排气系统，应无泄漏。（3）采用至少3次自由加速过程吹净排气系统残余废气。2）测量步骤（1）在发动机怠速工况下，将不透光度计的取样探头插入排气管内，深度为300mm，并固定在排气管上。（2）迅速操作油门执行器，使喷油泵在最短时间内供给最大油量。在发动机达到调速器允许的转速前保持此位置。（3）一旦发动机达到最大转速，立即松开油门执行器，使发动机恢复至怠速转速。（4）上述操作至少进行6次，应观察每次连续加速中不透

14、光度计的最大读数值，直到得到稳定读数。取4次的算术平均值。22001年10月1日前生产汽车的排放测量方法采用滤纸式烟度计进行自由加速烟度试验，测量排气的波许烟度值。 1）准备工作（1）发动机预热至达到规定的最高额定转速和最大额定功率；变速器置于空挡位置。（2）目测被检测汽车的排气系统，应无泄漏。2）测量步骤（1）将滤纸式烟度计的脚踏板安装在加速踏板上；取样探头插入排气管内，深度为300mm，并固定在排气管上。（2）在发动机怠速工况下，将加速踏板迅速踩到底，维持4s后松开，重复3次，以吹净排气系统进行的沉积物。（3）将加速踏板迅速踩到底，维持4s后松开，然后按照下图规范测量4次，取后3次的读数的

15、平均值作为测量结果。 第三节 汽车噪声危害及控制噪声会使人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降和语言、通讯困难等，从而严重地影响到人们正常学习、工作、休息和生活。长时间处于噪声环境的人还会导致心脏病和胃病，以及神经官能症，甚至影响正常听力范围，出现难听或听力损伤。因此，控制噪声污染越来越引起人们的重视。一、汽车噪声的形成及控制主要来源于发动机、传动系、轮胎、车身干扰空气及喇叭声等。1发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其它部件发出的噪声。是在可燃混合气燃烧时，气缸压力急剧上升而产生的，它是柴油发动机噪声的主要来源。机械躁声是指气门发出的冲击声和活塞与气缸之间的敲击声。是由于发动机在进

16、、排气过程中的气体流动和气体压力波动导致振动而产生的噪声，它随发动机转速和负荷状态而改变。是汽车最大噪声之一。特别是近年来，由于车内普遍安装了空调系统和排气净化装置等使发动机罩内的温度上升，冷却风扇负荷加大，噪声变得更为严重，风扇噪声与发动机转速有直接关系。2传动机构噪声 在汽车行驶中，由于传动机构吸收来自路面的振动所引起的噪声，频率为4002000Hz，其中齿轮传动的机械噪声是主要部分。 3轮胎噪声 产生轮胎噪声最主要的因素是轮胎的花纹。汽车在行驶时，因轮胎胎面花纹槽内的空气在接地时被挤压，并有规则地排出，引起周围压力变化而产生噪声。声学基本知识 声音 物体震动 压力波 通过介质（气、液、固

17、） 人耳 耳膜震动。（电铃、玻璃罩、真空试验，证明声波的存在与传播）。（二）声学基本知识1声调声调高低：取决于频率，每秒钟震动次数，单位Hz。人耳可听频率范围：2020000 Hz。 人耳可听频率范围 （次声波） 20 Hz 20000 Hz（超声波） 低于16 Hz为次声；高于20000 Hz超声。 人耳感觉高调20004000 Hz；低调200 Hz以下。 男声160Hz；女声300Hz。 2.声压：声音大小，声压高，声音强；声压低，声音弱。人耳可听声压范围：210-4微巴（闻阈）2102微巴。相差100万倍。计量方法：以1000Hz纯音闻阈声压210-4微巴为基准声压Po，被测声压P与之

18、相比，取对数，乘20，得无量纲单位“声压级Lp”，分贝（dB）。声压级Lp=20LgPdBPo最高声压级Lo=20Lg2102微巴210-4微巴 最高声压级 20Lg106=206=120 dB 人耳可听声压级的范围：0120 dB。2响度级与响度响度级与响度表示声音的强弱程度，同时考虑了声音频率和声压级对人耳听觉感受的影响，更符合人耳接受声音的实际情况。 每条等响度曲线代表的响度级的大小由该曲线在1000 Hz时的声压级的分贝值而定。即以1000 Hz纯音作为基准声音，当某一噪声听起来与该纯音一样响时，则该噪声的响度级(方值)就等于这个纯音的声压级(分贝值)。 3A声级声级计是测量声音强弱的

19、仪器。声级计的“输入”是声音客观存在的物理量声压和频率，“输出”是声压级和响度级。但声压级没有反映出频率的影响，为使声级计的输出符合人耳的听觉特性，应通过一套电学的滤波器网络对某些频率成分进行衰减，这种特殊的滤波器称为计权网络，对应的声压级称为计权声级。A计权网络对低频和中频声音有较大的衰减；B计权网络对低频声音有一定的衰减；C计权网络不产生衰减，所以可用C计权网络测得的读数代表总声压级。4检测方法与标准 声级计原理： 声源 话筒 前置放大器 听觉修正网络 主放大器 显示仪表 电 源 膜片振动 线圈在磁场内运动 导线切割磁力线 产生感应电流 （三）汽车噪声的控制世界各国为降低汽车噪声采取了许多

20、措施： 1制定汽车噪声限制法规。2汽车制造厂针对噪声源，在汽车设计制造中努力采取降噪措施。例如，采用吸振、隔音技术，将高噪声的喇叭改装成低噪声喇叭等。3汽车使用、维修中，严格执行汽车噪声限值和测量方法的国家标准。4在噪声集中路段建立隔声板或隔声墙，在隔离带中种植植物；修建吸音路面等。5加强管理，在一些路段采取禁鸣喇叭措施。 三、汽车噪声的限值及检测简介 1汽车噪声的限值 汽车驾驶员耳旁噪声声级不应大于90 dB （A） 。 客车以50 Kmh的速度行驶时，车内噪声不应大于79 dB （A） 。汽车喇叭的声压级不应大于90 dB（A）115dB（A）。 2.驾驶员耳旁噪声测量 汽车空载,处于静止

21、状态,变速器挂空档，发动机处于额定转速运转，门窗紧闭。 测试标准：驾驶员耳旁噪声90dB（A）。道路条件：车外温度-535范围，风速5m/s。车辆条件：空载，驾驶员和检测员；车门窗、天窗、开口、进出风口都关闭。辅助装置关闭。可调座椅调平，头枕置中间位置。运行条件： a.匀速行驶， （60km/h或80%的 最高车速行驶）； b.全油门加速行驶 （发动机额定转速的 90% 或120 km/h ）； c.车辆定置， 发动机怠速 （用于辅助检查）。环境条件： 测量时，汽车 与周围建筑物 远离20m以上， 防止墙壁 回声反射。3.客车车内噪声测量 客车以50 km/h 车速匀速行驶，客车内噪声79dB

22、（A）。喇叭声响检测：检验标准：GA468-2004 90115dB（A计权网络）。检查程序：在汽车前方2m，距地面高度1.2m放置声级计，按喇叭3秒，其值应为90115dB（A）；警车110115dB（A）。检测环境本底噪声应小于80 dB，否则应予修正。 修正方法 当被测对象噪声值与背景噪声值之差小于10分贝（db）时，要从测得的被测对象噪声值中减去下表所列的修正值，其所余数值即为被测对象噪声的实际值。即： （ 测量值）（修正值）=（被测对象噪声的实际值）测量噪声与背景噪声之差3345678910修 正 值换场地321不必修正例：背景噪声值为85分贝（db）；测量噪声值为90分贝（db）；

23、差值为5分贝（db）；查表得修正值为2分贝（db），则被测对象噪声实际值应为： 90分贝（db）2分贝（db）88分贝（db）。测量噪声修正值表（分贝, dB）第三节 汽车电磁波公害及其控制一、汽车电磁波公害的来源汽车上的电气设备产生的电磁波对汽车周围环境中的电视机、收音机、无线电装置和汽车内其他电气设备等造成的干扰。 1电磁辐射 电磁辐射是汽车电磁波干扰的主要来源，它发生在电路或触点接通或断开的瞬间， 2电路网络 电路网络的干扰主要来自汽车上的电气设备 3静电放电 乘客和座椅之间的摩擦以及汽车行驶时车身与空气的摩擦 4车载通信设备 二、汽车电磁波公害的控制 汽油机点火系的高压电是最主要的电磁

24、污染源，在点火线圈的高压导线引出端或火花塞上串入阻值为10k20k的阻尼电阻，可以有效地抑制电磁辐射的生成。在汽车使用和维护时应根据车型要求检查电阻值是否符合要求，高压导线更换时应使用专用导线。1合理布线，减少电路网络干扰合理布置电线及其走向，抑制电路网络干扰源的输出，是防止电磁波干扰的有效途径。2使用高压阻尼线或串接阻尼电阻 4采用无触点或无分电器的点火系统 5利用电子控制，降低触点的电流 6采用金属屏蔽 金属屏蔽是最常见的减少电磁波干扰的措施。在容易产生电火花的电气，如点火线圈、发电机、调节器、仪表和传感器等处。 3并联抗干扰电容调节器电池接线柱与搭铁接线柱之间、发电机接线柱与搭铁之间、水温表与机油压力表传感器触点之间、闪光器和喇叭的触点之间 第四节汽车有害废弃物及其处理一、汽车有害废弃物的种类和危害（一）汽车有害废弃物的种类汽车有害废弃物是指汽车报废场或汽车维修厂等场所产生的有害废弃物 废油（废润滑油、废燃油）、废液（废零件清洗液、废防冻液）、废旧蓄电池、废旧橡胶（废旧轮胎、废旧胶管、废旧胶带）、废旧塑料（废旧装饰材料、废保险杠）、废旧挡风玻璃、废摩擦片和电子废弃物等。（二）汽车有害废弃物的危害1废润滑油的危害车用润滑油、齿轮油、润滑脂等对汽车正常使用具有重要作用。但在汽车维护和报废时更换的废油，