我国汽车尾气污染的现状与应对措施方案

/毕业论文题目名称我国汽车尾气污染的现状与应对措施系〔部工程系专业班级学生姓名指导教师黄铠时间2014年11月至2015年6月目录毕业论文<设计>任务书Ⅰ开题报告Ⅲ毕业论文〔设计审阅与评审成绩Ⅶ毕业论文<设计>答辩记录及成绩评定Ⅸ摘要Ⅹ1我国汽车尾气排放现状11.1汽车尾气的主要污染物11.2我国汽车目前保有量21.3汽车尾气对人们是生活带来的危害31.3.1汽车尾气对环境的影响31.3.2汽车尾气对人体健康的危害41.4汽车尾气污染危害的主要原因51.4.1汽车保有量增加较快.而且集中在城市51.4.2机动车燃料质量差51.4.3汽车尾气控制水平低51.4.4新生产车缺乏尾气净化装置强制安装措施61.4.5在用汽车尾气排放合格率低61.4.6汽车排放性能差.汽车保养及淘汰制度不严格71.4.7管理职责不明确,政府部门配合不密切71.4.8交通道路建设严重滞后72我国汽车尾气的排放要求92.1我国汽车尾气污染控制排放标准92.2我国汽车尾气污染控制对策92.2.1机内燃烧控制102.2.2增加排气净化的附加装置102.2.3汽车燃油的改用113新能源汽车的发展现状113.1电动汽车133.2代用燃料汽车133.3液化石油气<LPG>汽车133.4压缩天燃气<CNG>汽车143.5甲醇汽车143.6加强行政管理.减少和消除汽车尾气对大气环境的污染154未来汽车尾气控制发展趋势154.1催化剂降低汽车尾气污染164.2未来汽车发展方向175总结19参考文献19致谢20毕业论文<设计>任务书系工程系专业机电一体化班级学生姓名指导教师/职称黄铠1．毕业论文<设计>题目：我国汽车尾气污染的现状与应对措施〔新能源2．毕业论文<设计>起止时间：20XX11月20日～20XX6月20日3．毕业论文<设计>所需资料〔指导教师选定部分[1]华爱红,李丽,丁国良.浅谈汽车尾气污染的危害及防治措施[M].科学资讯修.20XX.[2]武戏怀.汽车尾气对人体的危害[J].XX化工.20XX.[3]李丽.王超林.汽车排放装置的结构与维修[M].国防工业出版社,1998年.[4]马良.汽车环保与节能[M].XX科学技术出版社.20XX.4．毕业论文<设计>应完成的主要内容〔1论述国内外现阶段的污染情况；〔2国家有哪些政策控制尾气的排放；〔3应该怎样去控制汽车排放污染；〔4有哪些新技术改善汽车排放；〔5如何推广新型燃油及环保汽车。5．毕业论文<设计>的目标及具体要求目标：文章分析了汽车尾气污染物的主要成分及其危害性.对现有汽车尾气污染的改善要下足功夫.降低环境负担和污染物对人体的危害。在我国城市大气污染中.汽车尾气排放所占比例已达到72%.所以解决我国整体汽车尾气污染的现状已刻不容缓。在推广绿色新燃油的同时还要大力发展新能源汽车。因此.本文要在汽车工业发展和环境保护之间寻求新的平衡.以达到经济与环境的双赢发展。要求：提高人们对汽车尾气对人体的危害的整体认识以及人们对新兴技术对汽车应用降低汽车尾气污染的观念.加强人们对保护环境的意识。节能汽车指的是低能耗、低污染、小排量、新能源、新动力汽车。鼓励开发、生产柴油轿车和微型车.以及使用醇醚燃料、天然气、混合燃料、氢燃料等新型燃料的汽车。与国家节能环保经济发展方向相一致.为深入贯彻落实科学发展观.提高资源利用效率.实现节能减排约束性目标.积极应对全球气候变化.建设资源节约型、环境友好型社会.提高生态文明水平.改善人民生活质量。完成任务日期学生〔签名开题报告课题来源及研究的目的和意义随着社会的不断发展和人均汽车保有量的增长.汽车尾气是已成为空气污染的主要因素.严重影响了人们的生活环境和身心健康。因此政府与各大汽车发展商都在汽车业发展与环境保护之间.寻求新的平衡.寻求对于解决汽车尾气排放污染问题新的对策。目前各大汽车发展商主张改进发动机.提升动力效率.改进汽车能源面临的技术难度越来越大。通过对我国新能源汽车产业的发展路线和产业政策的体系研究.提出符合我国国情的方案.在现有的条件下能够优化我国目前在新能源产业技术和产业化方面的资源结构配置.促进我国新能源汽车产业的技术和产业化发展水平提高。同时新能源汽车产业即是我国汽车产业发展的另一个重大机遇.从而降低排放.有望促进国内汽车公司的技术突破.减少对外国汽车公司技术依赖.掌握核心的动力技术.实现我国新能源汽车产业的一次重大飞跃。发展新能源汽车有利于节能减排.保护生态环境;有利于解决能源短缺现状.利于自主知识产权和自主品牌建设,有利于拉动我国经济可持续发展。技术现状及发展趋势我国的新能源汽车产业始于21世纪初。20XX新能源汽车研究项目被列入国家"十五"期间的"863"重大科技课题.并规划了以汽油车为起点.向氢动力车目标挺进的战略。"十一五"以来我国提出"节能和新能源汽车"战略.政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。20XX.新能源汽车在国内已呈全面出击之势。20XX成为我国"新能源汽车元年"。20XX1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长.1-12月新能源乘用车销售899台.同比增长117%.而商用车的新能源车共销售1536台.1-12月同比下滑17%。20XX.在密集的扶持政策出台背景下.我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微.但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。20XX1-11月.新能源乘用车销量同比下降61.96%.至310辆。20XX1-11月.新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长178.98%.至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇."新能源汽车"在中国商用车市场已开始迅猛增长。20XX.我国正加大对新能源汽车的扶持力度.20XX6月1日起.国家在上海、XX、XX、XX、XX等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。20XX7月.国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。选择5个城市进行对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。2011-2015年开始进入产业化阶段.在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。20XX5月.为加快培育发展新能源汽车.新能源汽车项目每年将获10-20亿元资金支持。20XX～2016年.我国新能源汽车电机及控制系统的市场容量将会在500亿元以上。2016-2020年.我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车.插电式电动轿车.氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。随着新技术的不断的发展和推广.新能源汽车将逐步的不断改善.更好的适应人们的需求。三、主要研究内容、研究方法及思路〔1理论分析与实证分析相结合的方法。通过对原有相关理论的综合归纳和延伸、创新.逐步形成理论体系.实现对原有理论的丰富和拓宽.理论结合实证.对我国新能源汽车产业整体进行合理的评价与分析。

〔2采用典型调查、抽样调查分析法。通过大量调查.获取数据。根据我国国情.分析我国新能源汽车产业现状及存在的问题。分析我国新能源汽车过去和当前发展的状况和体制.促进新能源汽车的快速健康发展。〔3通过一系列数据和文献分析我国新能源汽车的优势与劣势方面.通过跟学习各个国家的发展经验和优待新能源产业政策.提出中国新能源汽车产业发展战略。四、工作的主要阶段、进度与时间安排一是落实论文题目、原始资料、写作提纲；二是制定研究方案.明确研究目标、内容、方法和技术路线.并进行可行性分析；三是广泛地收集有关的文献资料.并进行加工、整理.分析国内外的研究现状与动态。本论文开题后.按照开题报告的要求和拟定研究方案进行研究.在文献资料研究与调查基础上.完成论文初稿.并请教导师.反复修改、充实.顺利完成论文。具体毕业设计进度如下：时间段内容20XX11月20日～20XX12月14日完成各项资料的收集和分类。20XX12月01日～20XX12月30日完成开题报告。2015年01月02日～2015年01月25日完成总体方案设计。2015年01月26日～20XX03月20日完成初稿2015年03月27日～2015年04月28日完成论文修改.定稿2015年05月03日～2015年05月31日准备答辩2015年06月毕业设计答辩五、主要参考文献［1］华爱红,李丽,丁国良.浅谈汽车尾气污染的危害及防治措施［M］.科学咨询修,20XX.［2］武喜怀.汽车尾气对人体的危害[J].XX化工,20XX.［3］马良.汽车环保与节能［M］.XX科学技术出版社,20XX.［4］曾鹏.我国新能源汽车发展现状及问题［J］.上海汽车,20XX.［5］郭琳.新能源汽车:补贴政策难破市场化难题［M］.中国投资,20XX.［6］刘博文,李学成..中国系能源汽车产业竞争力分析［M］.中国经贸周刊,20XX.［7］李金津.对我国新能源汽车产业的发展思考及相关建议［J］.工业技术经济,20XX.［8］冷元.新能源汽车发展战略的思考［M］.上海汽车,20XX.六、指导教师意见：七、指导系主任评意见：指导教师签字：毕业论文〔设计审阅与评审成绩学生姓名班级〔专业系部答辩时间论文〔设计题目指导教师评语及成绩〔建议：从学生的学习态度、工作量、论文〔设计的实用性、规范性与综合运用知识能力等方面给出评价成绩：指导教师签名：年月日系评审〔答辩小组意见及成绩成绩：评审小组老师签名：年月日系答辩委员会审核意见综合成绩：主任〔签名：年月日毕业论文<设计>答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业论文<设计>题目答辩时间年月日～时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成员：二、答辩记录摘要答辩小组提问〔分条摘要列举学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定〔百分制：_______分答辩小组组长<签名>：秘书<签名>：年月日四、系答辩委员会主任<签名>：系<部><盖章>年月日中文摘要学生：刘国梁.工程系指导老师：黄铠.工程系［摘要］：近年来.随着我国经济持续高速增长和城市化进程的逐步加快.汽车已进入人们的生活中.成为人类不可缺少的交通工具.为人们出行带来了方便.随着汽车保有量急剧增加,城市汽车尾气排放量也快速上升,汽车尾气污染问题日益突显.导致大气污染加剧。汽车尾气是空气污染的主要因素,我国城市大气污染中,汽车尾气排放所占比例已超过70%,因此,加强汽车排放治理刻不容缓。我国相关部门也采取了措施,并收到了一定的成效,但是要从根本上根治这个问题的可能性微乎其微,我们只能采取更为有效的措施来控制污染的恶化程度。汽车尾气污染,影响了人民群众的生活质量和身体健康,也危害了地区可持续发展的能力.必须高度重视汽车尾气带来的不利影响。［关键词］：汽车尾气；污染问题；生活质量；身体健康。AbstractInrecentyears,asChina'ssustainedeconomicgrowthandurbanizationgraduallyaccelerated,thecarhasenteredpeople'slife,becomeindispensablemeansoftransportation,travelbringsconvenienceforpeople,withcarownershiphasincreaseddramatically,thecitycarexhaustemissionsarerisingfast,automobileexhaustpollutionproblemincreasinglyhighlight,leadtoairpollution.Automobileexhaustisamajorcauseofairpollution.Urbanairpollutioninourcountry,theproportionofvehicleemissionsmorethan70%,therefore,itisveryurgenttostrengthenmanagementofvehicleemission.Therelateddepartmenthastakenmeasuresinourcountry,andreceivedacertainresult,butisunlikelytofundamentallyeradicatethisproblem,wehavetotakemoreeffectivemeasurestocontrolpollutionofdeteriorationdegree.Automobileexhaustpollution,affectspeople'squalityoflifeandhealth,alsoharmtheabilityofregionalsustainabledevelopment,mustattachgreatimportancetothenegativeinfluenceofautomobileexhaust.Keywords:Automobileexhaust;Theproblemofpollution;Thequalityoflife;Ahealthybody1我国汽车尾气排放现状1.1汽车尾气的主要污染物汽车排放尾气中的污染物主要来自于汽车的曲轴箱混合气、燃油蒸发系统和发动机汽缸的废气排放三个部分.其中发动机汽缸的废气排放约占65%,汽车以汽油作为燃料燃烧,而排放的尾气成分是非常复杂的混合物.大约有100多种化合物.其中主要有：一氧化碳〔CO.碳氢化合物〔HC.氮氧化合物〔NOX.二氧化碳〔CO2等。这些化合物主要从排气管排出.极少部分从其它部位漏出、窜出。下面浅析一下C0、HC、NOX三种物质的形成及影响因素。〔1一氧化碳〔CO形成及影响因素:汽车发动机的主要燃料是汽油和柴油.它们都是各种碳氢化合物的混合物。燃料完全燃烧时产物为二氧化碳和水.当空气不足时则不完全燃烧而生成〔CO.因此〔CO的排出是基本上受空燃比支配。〔2碳氢化合物〔HC形成及影响因素：〔HC仍是燃料不完全燃烧所形成.其中包括没有燃烧燃料和燃料分解的产物。发动机的燃料通过火把混合气体烧掉.由于低温缸壁的冷却使紧靠缸壁的那层气体燃烧不到随尾气排出；燃料混合气过浓、过稀、雾化不良或废气混入过多都可以使未燃部分直接排出；还有一部分排出的HC来自曲轴箱窜气和燃料的蒸发。〔3氮氧化合物〔NOX形成及影响因素:在尾气中氮氧化合物绝大部分是一氧化氮〔N0.〔NO的形成主要取决于燃料气体的温度、氧的浓度和停留在高温下的时间。于是空燃比、点火时间、压缩比、进气最低。管的真空度、配气相位、燃烧室形状、燃料性质等就成为了重要影响因素。例如.汽车在高原行驶时.大气压力随海拔高度升高而降低.就使得空气密度降低.含氧少.于是向发动机供给的混合气体变浓.从而导致排出尾气中〔CO和〔HC增加。例如：北京市的环境污染.特别是严重的大气污染.是影响北京成为国际性大都市乃至实现城市可持续发展的主要制约因素之一。北京市自1998年12月采取综合措施治理大气污染.目前已进入第三阶段.虽然取得了明显的效果.但总体状况仍不容乐观。其原因在于历史欠帐太多.很多对策急于求成.缺乏长远和系统性考虑。主要表现在：〔1北京市大气污染属燃煤和汽车排放混合型。以总悬浮颗粒物和二氧化硫为评分指标的煤烟型污染.在经济发展水平较低的阶段.随着人均收入水平的提高和各项环保措施的严格执行.可以得到控制并将进一步改善.但相对于汽车尾气排放形成的光化学污染则较难解决.且处理成本较高.其中又以氮氧化物和细微颗粒物的处理难度最大.紧急措施不易达到稳定的治理效果。随着北京汽车数量的不断增加.汽车排放形成的污染将成为影响北京大气质量的主要问题.也是解决北京大气污染的主要制约因素。〔2从欧美发达国家的经验看.控制汽车尾气污染经历了30多年的努力才达到今天的水平。其汽车尾气治理大致经过两个阶段：一是过去的法规和措施主要限制含铅汽油的生产和销售.减少一氧化碳、碳氢化合物排放和提高燃油经济性.并且取得了良好的效果；二是目前的控制对象主要为氮氧化物、细微颗粒物、低空臭氧和温室气体等。以氮氧化物为例.80年代以来.经济合作发展组织国家的氮氧化物排放量只能基本保持稳定.而且在一些地区.其数量还有所上升.其削减难度可见一斑。作为高速增长的发展中国家.中国具有明显的后发优势.存在利用各种"蛙跳技术"的机会.中国的汽车污染肯定会用更短的时间加以解决。但是要在非常有限的时间里实现大的突破是极为困难的。缺乏逻辑关系的对策和目标只能欲速而不达。何况不仅是污染控制.在进入世界贸易组织的严峻形势下.还事关汽车产业的生存与发展问题。〔3北京的汽车污染问题.一方面是单车污染排放水平高.另一方面与交通拥堵有极大关系。由于交通拥堵和道路系统不合理.使汽车处于频繁的加、减、怠速状态.运行工况恶劣.这种条件必然导致汽车尾气排放的大幅度增加。如在怠速状态下.尾气排放是正常速度时的数倍.从而加剧了汽车尾气的污染。改善首都的交通系统.不仅可以大大提高车辆的运行效率.而且可以有效地减少机动车尾气排放。1.2我国汽车目前保有量随着我国经济的迅速发展.人民生活水平不断提高.中国汽车行业正处于飞速发展阶段.尤其是20世纪90年代以来.汽车的生产量和保有量分别增长了22.8倍和33.4倍。从1994年到20XX的十年间.我国私人汽车总量增长了近6倍。1994年汽车保有量940万辆.私人汽车保有量205万辆；20XX民用汽车保有量约2400万辆.其中私人汽车保有量1200万辆,而今已达5000万辆。而北京私家车数量截止到20XX11月7日,北京市机动车辆已达282万辆,其中197万辆为小轿车,私家车数量为156万辆。20XX,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001年增长了300%,近十年以12%的年均速度增长,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现,据调查,哈市车牌从"黑A",到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间,现在哈市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5000多辆。仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。目前,哈市汽车保有量突破了50万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。汽车的增长也就代表了尾气排放量的增长.由此可以看出我国汽车尾气污染问题将使我们面临巨大的挑战。1.3汽车尾气对人们是生活带来的危害1.3.1汽车尾气对环境的影响通常来说,在车辆不多的情况下,大气的自净能力尚能化解车辆排出的毒素,但眼下车满为患,交通拥堵已成为家常便饭。汽车本应具备的便捷、舒适的特点却被越来越多的车辆逐渐抵消,加之汽车的尾气害人不浅,"汽车灾难"逐步形成。机动车排放的一氧化碳、一氧化氮、碳氢化合物、光化学烟雾等污染物,严重影响空气环境质量,汽车尾气排放的有害物质不但增加了大气污染.破坏环境生态平衡。汽车在行驶过程中会排出大量的废气.对道路环境构成污染。据有关资料介绍.汽车排出废气中含有100种以上的不同化合物.主要污染物为碳氢化合物〔CnHm、一氧化碳〔CO、氮氧化物〔NOx、铅〔Pb、二氧化硫〔SO2和颗粒物〔PM等有害物质。一氧化碳是无色、无味、无臭的易燃有毒气体.是由各种碳氢化合物的不完全燃烧所产生的。一氧化碳是大城市中数量最多、分布最广的污染物.发达城市中约80%一氧化碳是由汽车排放的。氮氧化物是一种无色无味的气体.微溶于水.一般空气中的氮氧化物对人体无害.但〔NO2具有腐蚀性和生理刺激作用.能降低远方物体的亮度和反差.是形成光化学烟雾的主要物质。自然界中的碳氢化合物主要是由生物的分解作用产生的.人为的碳氢化合物主要来源于燃料的不完全燃烧和有机化合物的蒸发。微粒是指空气中分散的液态或固态物质.其粒度在分子级.即直径在0.0002μm～500μm之间.包括气溶胶、烟、尘、雾和碳烟等。当使用含铅汽油为燃料时还会产生含铅化合物的颗粒物质.而饱和与非饱和烃类化合物及醛、酮化合物都是带有强烈刺激性气味的气体.根据恶臭的广泛定义.这些物质可形成特殊的恶臭污染。以上物质不但直接来源于内燃机废气排放.而且其中的总碳氢化合物还可通过曲轴箱和气化器的蒸发排入环境。这三种污染源排放的污染物都来自汽车的初始排放.所以人们称之为汽车的一次污染物排放。汽车尾气的二次污染物是光化学烟雾.它是尾气中的碳氢化合物、氮氧化合物在光照射下的光化学产物。光化学烟雾中含有臭氧、氮氧化物、活泼氧游离基等物质.并最终形成带有过氧基团的稳定化合物〔PAN。1.3.2汽车尾气对人体健康的危害汽车尾气的恶臭污染主要来自氮氧化物、醛、酮类化合物和碳氢化合物的混合效应.形成一种具有窒息性的刺激气味.这种气味污染可直接破坏城市环境的幽雅气氛.对环境起到破坏作用。同时.汽车排放污染对人体健康具有潜在的、长久的危害。汽车尾气排放的有害气体可刺激人们的鼻、眼、呼吸道等器官.引发头疼、晕眩等症状.严重时导致眼、鼻、肺疼甚至癌症。汽车尾气污染主要在交通干线等人口密集区.其排气高度接近人体的呼吸带。汽车尾气对人体健康直接造成危害的物质有数十种。这些物质通过不同的生理作用危害人体的健康.其危害程度取决于有害物的毒性、浓度和浸入量。一氧化碳是汽车尾气中有害物浓度最高的一种成分.城市大气中的〔CO大部分来自汽车尾气。它极容易与人体血液结合形成碳氧血红蛋白从而使血红蛋白丧失载氧能力.导致人体因缺氧出现不适症状.导致人体中枢神经受损、记忆力衰退等.严重者可造成人体对氧敏感器官如脑、耳蜗神经细胞的坏死。氮氧化物的污染危害与一氧化碳类似.并且污染比一氧化碳更为严重.同时还能刺激眼、鼻、粘膜.麻痹嗅觉。二氧化氮是氮氧化物中最具毒性的污染物.二氧化氮暴露可导致呼吸道感染的易感性增加。二氧化氮除对呼吸道有危害作用外.对其他人体器官也有危害.它还是一种可疑的致癌物质。汽车尾气中所含〔CnHm成分有百余种.总称为总碳氢化合物〔THC。〔THC被人体吸入后会破坏造血机能.导致贫血.并可降低肺对传染病的抵抗力。更重要的是.〔CnHm和〔NOX在阳光照射下会产生光化学反应.生成〔O3、醛类等对人体及生物有严重危害的光化学烟雾。汽车尾气中的〔NOx主要是一氧化氮〔NO和二氧化氮〔N02.对呼吸道具有强烈的刺激作用。另外.〔NO与血液中血红蛋白的亲和力比〔CO还强.进入血液后使其失去输氧能力.产生与〔CO相似的恶果。〔NO很易氧化成剧毒的〔NO2.进入肺脏深处的毛细血管.引起肺水肿。颗粒物吸入人体后.不但易引发呼吸道、肺部疾病.颗粒物所携带的多种致癌物还可引发癌症。汽车尾气中的颗粒物〔PM.主要为汽油中的四乙基铅燃烧后生成的铅化物微粒以及不完全燃烧生成的碳粒等。除浓度外.粒子的直径及其化学性质决定其对人体的危害程度。5μm以下的粒子可以沉积在肺细胞内.引起肺病变。粒子携带的苯并芘〔a是强致癌物质。铅化物微粒扩散到大气中.对人体健康十分有害。铅被人体逐渐吸收、蓄积.将引发血压的增高及心血管系统疾病.影响肾、肝及神经系统。铅对儿童的影响更为严重.铅污染不但会造成儿童注意力不集中和学习下降.严重时将影响儿童的智力发育。1.4汽车尾气污染危害的主要原因1.4.1汽车保有量增加较快.而且集中在城市20XX,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001年增长了300%,近十年12%的年均速度增长.到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现.据调查.XX市车牌从"黑A",到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间.现在XX市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5000多辆。仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。目前.XX市汽车保有量突破了50万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。而增加的大多数为化油器型机动车,排气量小,油耗大,未达到环保汽车的要求。1.4.2机动车燃料质量差机动车尾气排放的大量有害物质与燃料质量有关,目前我国高标号、高质量的90号油的供应还不太多,不少都是质量不太高的低标号油.另外,XX市技术监督部门曾经连续7年对成品油进行抽检,1996年成品油批次合格率只75%.1992年和1996年底,XX成品油短缺,油品质量更得不到保证。1.4.3汽车尾气控制水平低我国汽车尾气控制水平不高,目前汽车污染控制水平仅相当于国外70年代中期水平。单车污染物排放比国际水平高出数10倍.以生产车排放水平为例.我国排放水平与美国排放系数的比较见表〔1。污染物国别汽油轿车轻型汽油车重型汽油车重型柴油车HC中国10.211.417.09.4美国2.52.88.42.1CO中国85.284.8235.631.3美国19.024.0102.011.5NOX中国1.63.25.053.4美国1.01.23.110.2表1我国排放水平与美国排放系数的比较1.4.4新生产车缺乏尾气净化装置强制安装措施新生产车尾气控制措施不够.大部分不安装整车机外尾气净化装置.增加在用车排气污染控制压力.我国生产的奥迪轿车.国内销售部分则有别于返销回德国车的那部分.不加装尾气净化装置.奥拓车引进时也未加装尾气净化装置。目前私人购买的多是相对便宜的微型车与经济型轿车.这些车上几乎都没有尾气催化净化器、活性炭罐、电喷发动机。私人购车的数量已超过单位,而且拥有量增加很快。以上海为例1994年为4026辆,1996年增至6016辆.年增加率将近25%。1.4.5在用汽车尾气排放合格率低目前我国在用汽车尾气排放合格率很低.超标排放的车辆多为国产车包括引进生产线的车辆。而且在私人购置的车辆中更为突出.许多车辆往往在年检前认真调试维护.安装治理净化装置.过后就对尾气排放听之任之.甚至拆除治理净化装置。1.4.6汽车排放性能差.汽车保养及淘汰制度不严格中国新车单车排放污染物为先进国家的5倍,随着汽车的使用,在短时间后就为先进国家的10倍或几十倍。加上没有完善和严格的汽车维修制度和旧车淘汰制度,失修和老旧车运营十分普遍,看看红红火火的旧车交易市场,就不难看出汽修行业兴隆的原因之所在。1.4.7管理职责不明确,政府部门配合不密切随着汽车尾气污染的日益严重.汽车尾气排放立法势在必行.世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度,通过严格的法规推动了汽车排放控制技术的进步,而随着汽车排放控制技术的不断提高,又使更高标准的制订成为可能。与国外先进国家相比我国的《大气法》中却没有明确机械汽车工业部门应承担的责任.导致生产部门和环保部门配合不密切.谁都管谁也管得不够.使得生产车排气污染控制步履艰难。1.4.8交通道路建设严重滞后交通道路建设严重滞后.特别是城市道路建设滞后矛盾突出。中国的路网密度和人均拥有公路里程仅为日本的1/27和1/10.而且大部分是砾石路,道路铺装率低质量差道路交通拥挤状况十分严重,城市车辆行驶速度仅为十几Km/h.道路的增长大大低于车辆的增长速度.道路建设的滞后、路况差.造成各城市主要交通道路机动车流量多、车速慢.整条道路就像一个大的停车场。道路交通拥挤状况十分严重.城市车辆行驶速度仅为十几km/h。机动车尾气排放最严重的就是在车辆停停开开或车辆运行很慢时。以小轿车为例：车速20km/h的〔HC和〔CO的排放量比50km/h要高出近50%.。道路上车流量多.必然导致道路两侧污染物的高浓度区.再加上城市道路两侧一般是高大建筑物.使空气流速减缓.汽车排气污染物难以及时扩散、净化造成局部严重的大气污染。1.5本章小结本章介绍了课题的研究的来源和意义.分析了我国当前因汽车尾气污染而引发的环境污染问题.针对环境污染的主要来源及对人类生活带来的严重危害展开了讨论和研究.为本论文做出了开门见山的作用.展开论文的内容。2我国汽车尾气的排放要求2.1我国汽车尾气污染控制排放标准根据中国的实际情况,从上世纪八十年代初期中国汽车尾气排放法规开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案。1983年中国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准,这一批标准的制定和实施,标志着中国汽车尾气法规从无到有,并逐步走向法制治理汽车尾气污染的道路;中国在1989年至1993年又相继颁布了《轻型汽车排气污染物排放标准》、《车用汽油机排气污染物排放标准》二个限值标准和《轻型汽车排气污染物测量方法》、《车用汽油机排气污染物测量方法》二个工况法测量方法标准,至此,中国已形成了一套较为完态的汽车尾气排放标准体系;北京市《轻型汽车排气污染物排放标准》的出台和实施,拉开了中国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲。20XX国家环保总局公布了五项机动车污染物排放新标准,新标准包括:轻型汽车污染物排放Ⅲ和IV号排放标准、两项重型汽车污染物排放限值、摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法。其中,轻型汽车Ⅲ排放标准自20XX7月1日起在全国实施,IV号标准于20XX7月1日起实施。为了改善大气质量,中国许多城市都禁止污染企业进市区;对原有企业进行技术改造,减少废气、烟尘排放量,集中供热。减少取暖炉灶烟尘排放量,提高柴油、汽油质量,减少钻含量,积极向无铅汽油过渡,安装汽车净化器,等等。据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍.环保总局早在20XX就启动了相当于欧Ⅲ标准的中国标准的制定。据参与该标准制定的清华大学污染控制研究所所长傅立新教授透露.北京地方性标准草案绝大部分内容参照了欧洲的欧Ⅲ标准.OBD和冷启动等要求都被保留。目前.世界汽车排放标准并立.分为欧洲、美国、日本标准体系。欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛.是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。并且.由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术.中国大体上采用欧洲标准体系。2.2我国汽车尾气污染控制对策2.2.1机内燃烧控制汽车尾气的控制有机内控制与机外净化两种形式。机内控制是通过改变发动机设计、制造工艺等手段来减少有害物质的生成。废气再循环〔EGR就是常见的一种机内净化形式。其设计思想就是从发动机排气中.引回部分废气与新鲜空气共同进入发动机汽缸内参与燃烧.既能降低汽缸内的燃烧温度.又可有效控制高温富氧条件下〔NOx的生成.从而大大降低发动机废气中〔NOx含量。20XX年底.中国重汽技术发展中心组织中国重汽XX燃油喷射系统公司.历时一年半间.在国内率先成功完成了自主知识产权的采用电控直列泵燃油喷射系统和冷却的电控EGR〔废气再循环技术的、满足排放要求的国Ⅲ柴油发动机。这也是目前国内唯一采用EGR技术的国Ⅲ柴油发动机EGR技术.即废气再循环技术〔ExhaustGasRecycle是针对有害气体〔NOx设置的排气净化装置。它将一部分排气循进气管与新鲜空气混合后进入汽缸燃烧,以增加混合气的热容量,降低燃烧时的最高温度,抑制NOx的生成。EGR发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷<节气门开度>、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开.进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室.膜片拉杆将EGR阀门打开.排气中的少部分废气经EGR阀进入进气.与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧.降低了燃烧时气缸中的温度。在中国国三排放阶段的实施中.EGR发动机占有了一定的地位.但是由于此类发动机出现的种种问题。使许多专业研发机构对EGR发动机的排放上产生了怀疑."假国三"这顶帽子抠到了EGR发动机上。除了EGR发动机以外.还有许多机内控制技术.但从整体上来说机内控制虽有一定的净化效率.但它只能减少有害气体的生成.而不能除去已经生成的有害气体。2.2.2增加排气净化的附加装置采取的措施有加装尾气催化净化装置.即借助催化器作用.使催化器与尾气排放中的污染物通过化学反应生成对人体没有直接伤害的物质.最常见的是三元催化器。采用高能电子点火装置.即通过精确控制汽油机点火提前和提高点火能量.以创造理想的燃烧条件.从而减少发动机的污染排放。采用电子控制燃油喷射.即将发动机空燃比控制在最佳理论值附近.使发动机无论在任何环境条件和何种工况下都能精确地控制混合气的浓度.使汽油得到完全充分燃烧.从而降低废气中有害成分的含量。2.2.3汽车燃油的改用首先燃油质量.燃油是汽车发动机的动力源.燃油质量不仅直接关系到汽车的动力性、经济性、耐久性.而且对汽车的排放性能及安全性能起到至关重要的作用。汽车产业的不断发展及汽车排放标准的日趋严格对我国车用燃油的质量提出了更高的要求。目前我国的燃油质量与发达国家同标号的燃油质量相比有较大的差距。以汽油为例.我国从20XX1月1日起实施GBl7930-1999《车用无铅汽油》标准.能满足欧I排放标准要求。而欧盟各国早在1997年就开始执行欧Ⅱ排放标准.当时的EN228-1998无铅汽油标准规定.从1995年开始.硫含量已降到0.05%以下.目前中国的燃油品质尚不能满足《世界燃油规范》中第2类无铅汽油的要求。由于原油成分及炼油技術的差异.使我国的成品油含硫量与烯烃含量均较高。试验检测表明.同样的发动机使用国外和国产的油品或国产不同生产厂家不同批次的成品油.其性能差异较大.特别是排放差异明显。烯烃含量高会导致发动机爆震及喷嘴结炭堵塞.工作不平稳.可靠性、耐久性差.硫、铅含量高.将导致电喷发动机三元催化器中毒、失效.使发动机排放恶化。通过执行不断严格的排放法规、标准.不仅推动了汽车行业的技术进步.同时带动了石油化工行业的技术改造和产业结构调整.提高了我国燃油生产的整体水平.为汽车行业使用新技术如电喷技术及三元催化器奠定了基础。但是.我国的燃油质量还不能完全满足我国汽车产业的要求.如我国的汽油含硫量高达800-1000ppm.而美国的汽油含硫量已控制在10ppm以下。随着我国排放法规的加严.不但对汽车的技术和质量提出了日益严格的要求.同时对油品的各项技术指标和质量也提出了更高的要求。通过现代技术.高品质的燃油对降低车辆排放能起到立竿见影的效果.是一种成本效益比很好的方法。根据国内外汽车制造厂的要求及使用情况.燃油中加入清洁剂.有利于改善排放污染。随着我国燃油清洁剂的质量要求、评价方法及含量检测等标准的制定.我国燃油清洁剂科学、有效地使用将进一步得到保障。2.3本章小结本章通过对我国汽车尾气污染控制排放的标准的研究.引出我国对汽车尾气污染的主要控制对策.介绍了对汽车发动机的排放改进已经燃油技术的革新.更具针对性的分析。3新能源汽车的发展现状3.1电动汽车事实上电动汽车在1834年就已发明了.但随后却消声匿迹.在70年代由于石油危机导致了能源危机.才使电动汽车又受到了相当重视。近年来.随着汽车数量大量增加.汽车尾气排放导致的环境污染进一步加剧.可以说.环境保护问题是发展电动汽车的动力.它是一种无污染的交通工具。电动车以其运行中的"零排放"、低噪声等优点被人们称为"绿色环保汽车".甚至可作为石油资源枯竭后传统燃油汽车的理想替代产品.因而受到有关部门特别是政府部门的高度重视。电动汽车的核心是电动机及驱动控制系统、功率转换器和能源系统.能源系统中电池是关键.是电动车中最贵的部件.电池的能量密度大大低于汽油的能量密度.因而开发电池是发展电动汽车的一个主要技术关键。到目前为止.主要电池有镍金属氢电池〔NiMH、镍锌电池〔NiZn、锂离子电池〔Li-lon、锂聚合物电池〔Li-polymer、钠镍氯化物电池等。当电池的体积相同时.钠离子电池的一次性运行里程最长。目前各种电池的一次充电最高行驶里程为：①镍锌电池110km；②镍金属氢电池150km；③钠镍氯化物电池170km；④锂离子电池200km。由于电动车目前价格较高.只适合特定的场合：①密集交通区；②电价便宜且使用方便的地区；③零排放管制区。专家们认为：电动汽车在相当长的一段时间内不会对汽车产业结构产生根本性变化.它将和传统的汽车相互补充、相互促进。3.2代用燃料汽车代用燃料汽车就是以液化石油气、压缩天然气或甲醇等作为其发动机燃料的汽车。代用燃料汽车与传统的汽车相比.其CO、NOX、HC等有害物的排放要低得多.可以说是仅次于电动车的"环保汽车"。3.3液化石油气<LPG>汽车LPG的主成份为丙烷和丁烷.其辛烷值因LPG的成份差异有所不同.和汽车、电动汽车及甲醇汽车相比.LPG汽车的车辆性能与汽油汽车最为接近.综合运行成本与汽油汽车差不多.甚至还高。由于液化石油气和天燃气的物理化学特性.作为代用燃料.能够有效地降低汽车尾气中的有害成份.这不仅可以减少CO、HC、NOX的生成.而且可以大大降低对人体有害的有机排放物。3.4压缩天燃气<CNG>汽车天燃气的主要成份是甲烷〔约占92%.还含有少量〔约占8%的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳和氮气等.它不含象硫那样的有毒成份或者象苯高分子碳氢化合物那样潜在的有毒物质.也不含活性很强的烯烃。因此.天燃气燃烧后产生的剌激成份〔如高分子甲醛等可忽略不计.并且不生成任何多环芳香烃.甲烷的分子结构极其稳定.具有很强的抗爆性能.因而可采用高压缩比<11-13>.从而可使燃烧转换效率显著提高；同时.甲烷的抗氧化能力强.可以阻止烷基的裂解而产生的后续反应.这些反应可导致产生有毒的或潜在致癌成份.正因为甲烷抗氧化能力强的原因.因而气缸内的燃烷过程完全可以通过点火正时来控制。天燃气发动机基本技术：①燃料贮存系统。现在主要有3种贮气瓶.在轿车上一般使用钢贮气瓶<质量较重、价格便宜>；而在一些货车上使用复合材料贮气瓶；另外有一种合成碳纤维材料贮气瓶<质量轻、价格昂贵>。②燃气喷射系统：通过减压.使贮气瓶的燃气压力由20-22MPa减至0.7MPa左右。喷射可采用多点喷射或单点喷射.多点喷射〔MPI或单点喷射〔SPI在稳态下性能无实质性的差别.但在工况发生骤变时.单点喷射系统不能对空燃比A/F进行快速调整.而多点喷射系统能对氧气传感器的反馈信号作出快速反应。③催化技术可提高天燃气转换效率。3.5甲醇汽车甲醇为产煤时的一种副产品.分子式为〔CH3OH。与汽油相比.甲醇的辛烷值要高.但理论空燃比和低位发热量比较低。甲醇的燃烷界限很宽.稀燃性好.适合于稀空气燃烷.但其表面燃点低.容易造成提前点火。这样就要求火花塞的热值较低.同时甲醇在燃烷时会产生约2倍的水蒸气.并且会生成大量的燃烷中间产物.如甲醇、甲酸等.因而它对零件的耐腐蚀性要求较高.加上其本身也具有腐蚀性.容易腐蚀金属表面.和甲醇有接触的油箱或油管都必须采用不锈钢或氟橡胶材料.对许多零件材料的表面要进行特别处理。高速运动件要采用专用的润滑油.由于甲醇容易附在火花塞的电极上导致绝缘破坏.一般应安装预热塞。在甲醇中掺入汽油<如M85--在甲醇中混有15%的汽油>.可以改善低温启动性〔-20℃时。目前.我国XX省已生产装有甲醇发动机〔495JIQ的汽车.并已投入运营。随着能源结构的变化和环境保护意识的增强.特别是在对汽车尾气排放限制比较严格的地区.电动汽车和代用燃料汽车将会越来越受到重视。但目前短期内对传统的汽车产品结构不会产生根本性改变.应当是多品种并存的格局.从长远来说--不管是从能源结构的角度还是从环保的角度.电动汽车和代用燃料汽车都将是很有发展前景的。3.6加强行政管理.减少和消除汽车尾气对大气环境的污染1、淘汰旧车.采取报废迎新2、严格执行国家质量技术标准.控制燃油标准按国家规定.不合质量的燃油不能使用.市场上不准出售低劣的燃油。3、实行车辆分流行驶城市人口稠密区域.交通密度高.汽车尾气的排放在某一时间又比较集中.故会引起该地区域在某一时间内.大气污染的程度会急剧增加.造成危害人类的健康。这时可采取汽车分流行驶。一方面可解决交通堵塞、乘车难；另外还可使该局部区域大气环境污染程度有所减少.更好地贯彻大气环境质量标准的执行。4、开辟地铁.施行电力牵引行驶尤其在大城市人口稠密的地区.开辟地下通道.同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染。5、今后现代化的城镇建设.还应考虑自身的循环、多功能的结构形式合理设计城市居民的日常生活完全以步代车.汽车只用在城外.城内的风能、太阳能、循环水等的高效利用也能使人们在很大程度上摆脱污染和不可再生资源的浪费。6、加强和提高人们对保护环境的意识.从自已做起。3.7本章小结本章分析了新能源汽车的发展现状.简单介绍了电动汽车、代用燃料汽车.液化石油气汽车、压缩天然气汽车以及甲醇汽车等较为广泛使用的新能源汽车各自的优势和发展缺点.从行政管理方面.建议人们从自身做起.爱护环境。4未来汽车尾气控制发展趋势4.1催化剂降低汽车尾气污染在目前科技水平还没达到一定的水平情况下.降低尾气污染仍是重中之重.这就要求我们降低尾气的污染。稀土金属因其独特的物化性质.在汽车尾气净化方面起着重要的作用。净化汽车尾气的催化剂附着在载体上.装在汽车排气管内.借助排气温度和尾气中的氧浓度.将尾气的有害物质氧化还原.使其转化为无害气体。而稀土能够提高催化剂载体的热稳定性和机械强度.使催化剂及载体在不断受到汽车颠簸震动.高温气流的冲刷及腐蚀等多种异常严酷的工况条件下.承受住考验。同时稀土还能够提高催化剂的储氧能力.保证最大限度地发挥催化剂的作用。在我国大中型城市.特别是在北京、上海、XX等地.汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。在北京市大气污染物排放总量中.平均有83%的一氧化碳.74%的碳氢化合物.以及41%的氮氧化物是由汽车尾气排放形成的。解决汽车尾气排放污染.到目前为止.国内外公认最有效的治理办法是电喷加装尾气净化器.而净化器的核心技术是催化剂。国外主要采用贵金属作为催化剂.但即使是贵金属催化剂.在其基底的分散层里.也需加一定量的稀土以稳定氧化铝的高温相。这就是美国的汽车尾气催化剂虽然以贵金属为主.为什么其稀土在汽车尾气催化剂方面用量仍然很大的原因之一。稀土是我国最丰富的资源之一.其储量和产量在世界上都排名第一.但稀土用量在世界上却位列第二.在稀土用量第一位的美国.汽车尾气催化剂是稀土原料的最大用户。我国稀土在汽车尾气净化领域中的应用有待进一步开拓。另外.对稀土在汽车尾气污染控制方面的应用.除了在净化器的核心技术催化剂中的应用外.电喷系统中的氧传感器也是以稀土为主要材料制备而成的。由于电喷在发达国家的汽车中已基本普及.而电喷必须有氧传感器才能构成闭环控制系统。这样.氧传感器的应用使得稀土用量又占一部分.这就是美国在汽车尾气污染控制方面有11000吨稀土用量的另一个原因。我国稀土催化研究起步较早.产业化进程有待加强。我国自20世纪70年代便开展了汽车尾气稀土催化剂的研究。在采用稀土部分或全面代替资源短缺的贵金属用于汽车尾气净化的研究方面居世界前列.用稀土氧化物完全或部分代替贵金属来担当催化剂的活性组份.使其具有良好的活性和较好的热稳定性.而且还有一定的抗硫、铅中毒能力.在寿命试验中已达5万公里以上.已基本具备向工程化、产业化转化的条件。目前与国外产品的主要差距表现在净化器的寿命、部分硬件技术、总装集成技术及与不同车型的匹配技术等方面。治理汽车尾气污染是一项综合性的技术.采用汽车尾气催化净化器是不可缺少的一环。目前.用于机外净化的