【汽车尾气排放处理问题探究8300字（论文）】

第第页汽车尾气排放处理问题研究摘要汽车工业迅速发展，同时亦带来了社会公害，这就是环境受污染。汽车尾气排放是污染大气的重要方面，汽车公害是困扰人们工作和生活的大敌，越来越引起社会的关注，降低汽车公害是世界共同关心和研究的问题。本文阐述了从降低汽车排放、降低汽车噪声、控制汽车电气在使用中产生的电磁波等采取的各种有效措施，以达到净化环境的目的，并从汽车的技术状况和使用角度对节约能源与控制排放进行了探讨和论证，旨在降低空气污染，还社会一个清新的空气环境。关键字汽车技术状况，尾气排放，噪声，电磁波，污染，节能，环保，治理目录TOC\o"1-3"\h\u6544前言…………………424915一、降低大气污染是汽车环保的一项重要课题…517525（一）有害气体的形成………518491（二）技术状况对燃料消耗与排污的影响…624600（三）技术使用与降耗减污…………………1028388（四）其他因素及控制治理…………………1316265二、降低汽车噪声是汽车环保的一个重要方面…145615（一）降低发动机噪声的技术措施…………1515214（二）传声系统噪声主要是齿轮转动装置产生的共振……153018（三）选用合适花纹的轮胎…………………1526457（四）对汽车进行车体的低空气阻力设计…16311三、控制由汽车电气产生的电磁波………………1613998结束语………………1813061参考文献……………19前言汽车工业是工业化社会的支柱产业之一。机动车辆日益增多，而技术管理与维护水平不能同步提高，汽车公害越来越引起人们的重视。在汽车在支撑维持产业发展和提高人们生活水平的同时，其公害已经成为当今社会问题中的一个重要课题。汽车公害主要是汽车排气对大气的污染；汽车噪声对环境的危害；汽车电气设备对无线电通讯及电视广播等的电磁波干扰以及交通事故，本文从汽车的技术状况及使用角度对节约能源、控制污染进行探讨。有资料表明，机动车排气已成为城市大气污染的一个主要来源，因此，汽车公害的防治是我国刻不容缓的重要任务。一、降低大气污染是汽车环保的一项重要课题（一）有害气体的形成汽车是以石油燃料为动力的。以汽油机而言，因为供给发动机的是汽油和空气的混合气。汽油是碳氢化合物，空气中既有燃烧所需的氧气，又有氮气（N2）存在。所以，燃烧生成物一般为二氧化碳（CO2）、水（H2O）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）。理论上，要求所供给发动机的混合气应是迅速而完全的燃烧，燃烧效率最高，机械效能得以充分发挥，使发动机始终按照理想的空燃比进行工作，即过量空气系数α＝实际供给的空气质量／理论上完全燃烧所需的空气质量＝1。但是，实际上发动机工作过程中空燃比始终是变化着的。当空燃比过小（α<1），使混合气变浓（或过浓时），由于空气量不足引起不完全燃烧，就会有大量的CO和HC排出，当空燃比较符合理论值时，燃烧较完全，且由于温度和压力较高，会有大量NOx排出，当空燃比过大（α>1），混合气过稀时，由于燃烧成份过少，使燃速太慢或根本不能燃烧，会排出大量未燃的HC。由以上看出，混合气过稀过浓，都会有大量的有害气体排出，甚至于较为理想时，也会有NOx生成排出，那么，哪些因素造成的呢？主要是车辆的技术状况及使用情况，尤以发动机技术状况为重。此外，汽车尾气排放物中有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、及氮氧化物（NO及NO2等，总称NOX），CO与血色素的结合历史氧气的300倍，人吸入空气中稍有一点CO量，就会形成CO血色素，直接影响人的代谢功能。NOX吸入量过多将使人发生中枢神经功能和呼吸系统的障碍，而HC则会对人体产生间接影响。HC和NOX在大气中扩散，在强太阳光紫外线作用下会产生各种化学反应，生成光化学烟雾，它由臭氧、醛、硝基的化合物组成，造成对皮肤黏膜、眼睛、肺的刺激。排放物中的CO2虽然对人体无直接危害和影响，但由于CO2的大量积聚会加剧地球温室效应，而使全球气候变暖、极地冰层融化、海平面上升、土地碱化、土地沙漠化等。对于柴油动力汽车，还会排放一定量的碳烟微粒，碳烟不仅对人的呼吸系统有害，而且其中往往吸附有SO2和有致癌作用的多换芳香烃等物质。因此，降低汽车尾气排放已经成为当今世界的重要研究课题之一。（二）技术状况对燃料消耗与排污的影响汽车经常处于低劣的技术状况下运行，使混合气的空燃比严重超常，势必造成燃料消耗增加，排气污染严重。1.配汽机构的技术状况是影响空燃比的直接原因。如空滤器长时间使用，滤芯过脏，将使选气阻力增加，进气管真空度增高，化油器主喷管喷油量增多，使混合气变浓，不能完全燃烧；消声器附着物沉积过多时，使排气阻力增大．使残留在气缸内的废气量增加，也将导致发动机充气效率下降，使混合气燃烧速度降低，不仅功率下降，而且油耗将增加4—5％，有害气体CO、HC增多；气门间隙不正常影响也很大，过大时，进排气门晚开早闭，破坏了正常的配气相位，不能充分利用进排气惯性效应，使排气不净，进气不足，过小时，又使排气门早开晚闭，使一些新鲜混合气随着排气气流而排出，使新鲜混合气充量减少，燃烧过程恶化，功率下降，发动机无力，油耗增加，HC也相应增多。气门、活塞和活塞环、气缸壁的过量磨损、气缸垫的损坏，均可造成气缸压力降低，使压缩行程终了温度和压力降低，着火条件恶化，燃烧速度缓慢．造成发动机不易起动，燃烧消耗增加4～6％、HC排放增多。2.汽油机燃料供给系的技术状况对燃烧情况的影响，主要决定于化油器技术状况的好坏。由于调整不当或浮子破裂，三角针阀关闭不严，均引起浮子室油面过高，因而作用于主量孔前后的压力差增大，燃油量增加。使混合气过浓，若浮子室油面调整过低，则相反。混合气过浓过稀都会引起燃烧不完全，功率下降，造成油耗增加2～3％，同时使排出的CO、HC均增多。汽车行驶过程中，由于颠波振动，引起浮子也不断地上下振动。因而浮子室针阀也作上下振动，如果限制其振动的弹簧失效或漏装，则浮子室油面将随针阀振动而提高，使混合气变浓．造成油耗增加18％，燃烧不良，CO、HC增多。机械省油装置针阀封闭不严，会使部分燃油经省阀进入主油道，使混合气过浓，造成燃烧不完全，CO增加。怠速空气量孔堵塞，停车数小时后，将不好着车。因为怠速油道与大气隔绝，节气门下方的真空度产生很大吸力，怠速油道内的油从怠速喷口吸出，浮子室内的汽油自怠速油道喷口继续流出，至流完为止。因此，再着车时就很多次发动，既使发动机磨损加剧，又造成油耗增加5～6％，同时，又使怠速混合气过浓，燃烧不完全，CO、HC增加严重。3.点火系的技术状况对油耗及燃烧情况影响很大。如点火提前角过大，混合气在上止点前燃烧的数量增加，使气缸压力在上止点前过快增长，肯定影响发动机功率，并使油耗增多，NOx增加；过小，混合气在上止点后的燃烧数量增加，由于上止点后气缸容积增大，使燃烧速度减慢，最大压力降低，因此，也使功率下降，油耗增加，排放的HC显著增多。断电器触点调整不当，或机件磨损造成间隙过大、过小，一是使点火正时变化，二是使触点烧蚀，三是使火花塞点火能量降低。因而使混合气焰前反应时间拉长，着火推迟，燃速减慢，发动机功率下降，油耗增加25％左右，污染加重，CO急剧增多，HC也随之增加。火花塞间隙过小，所需击穿电压较低，点火能量小；间隙过大，不易击穿而不跳火；严重积炭，使中心极与旁极连通，产生漏电而不跳火。总之，造成燃烧速度缓慢或不燃烧，既损失发动机功率，又使油耗增加20～25％，HC大大增加。4.润滑系统主要是使发动机各摩擦表面得到良好的润滑以减少由于机械摩擦所损耗的功，提高发动机的机械效率。若机油泵磨损严重，机油滤清器、集滤器过脏，主轴承、连杆轴承间隙过大等都将使机油压力过低．增加各摩擦表面的磨损，降低机械效率和发动机的功率，使油耗增加。若活塞与缸壁间隙过大，造成窜气烧机油，将排出蓝色烟雾，这也是不可忽视的污染。5.冷却系技术状况对节能及环保关系重大。如水泵磨损、叶轮松旷、风扇皮带过松、节温器损坏、水垢过多等都将引起水温乃至发动机温度过高，因而使润滑油粘度减小，润滑性能下降，机械效率降低，且使充气效率下降，残存在气缸内的废气相对增多，燃烧速度减慢。尤其柴油机，充气效率与过量空气系数问密切相关的，充气少混合气变浓，造成不完全燃烧烟度及废气增多，同时，温度过高时，由于过热，爆燃，早燃易于发生，会使NOx生成量剧增；温度过低时，如冬季保温不良等，由于化油器雾化不良，加上吸入的混合气和冷的进气管及缸壁接触，一部分汽油发生凝结成为液态粒状，混合气较浓燃烧生成CO和HC较多，且使油耗上升。6.离合器、变速器及主减速器技术状况的好环直接影响传动效率，从而影响燃油消耗。如离合器弹簧的张力不够，摩擦片的质量差，使离合器打滑．离合器的间隙调整不当，变速器、主减速器的轴承过紧，齿轮啮合间隙过小等将增加油耗20％，CO、HC明显增多。7.转向、制动系统技术状况差，如横直拉杆连接部位松旷，手、脚制动器调整不当、发卡或制动不灵，汽车都不能以应有的速度行驶，会降低发动机输出功率，使油耗增加15～20％。8.轮胎气压不足，轮胎变形大，使滚动阻力增加，气压过高时在松软路面行驶，由于地面变形大，也会增中滚动阻力消耗功率，而使油耗增加10～12％，CO相应增加。从以上分析不难看出，汽车的技术状况对汽车油耗的影响是毋庸置疑的，而多耗的燃油由于燃烧不完全对大气的污染又是显而易见的。下表是从一些资料中整理汇编而得出的，从表中可以看出，车辆技术状况对油耗的影响极为严重。因此保持良好的技术状况是及节约燃油又保护环境的重要因素。（三）技术使用与降耗减污1.正确驾驶操作，对降低燃料消耗、减少空气污染具有很大作用。（1）避免冷起动，力争一次启动实践证明，发动机水温从0℃升温到40℃，约需耗油1L，发动机每启动一次约耗油5mL，冷起动时，化油器雾化不良，需供给较浓的混合气．温度太低，燃烧不完全，CO大量排出。（2）脚轻、手快，正确选档油门、制动踏板要轻踩、换档动作要快。猛踩油门，加速泵不必要地供油，重踩油门，加浓装置投入工作，均使混合气突然加浓，而燃烧不完全，产生CO。紧急制动不仅使汽车储备动能消耗浪费，而且会加速轮胎的磨损和机件损坏，使车辆重新从低速运行，增加油耗。快速换档，正确选档，可充分利用发动机较大的功率和较少燃料消耗。（3）使用经济车速汽车低于经济车速时，尽管行驶阻力较小，但发动机负荷率低，使燃料消耗率上升，在加速时，由于要求大的功率，气缸内燃气的温度必然要大大提高，因而大量的NOx产生，而且由于短时间内，从加速泵供应过量的燃料，而引起不完全燃烧，导致CO和HC排量增加。若用高于经济车速行驶，虽然发动机负荷率提高，燃料消耗降低，但遇有情况减速时，将要松开油门，一但急速关闭节气门，在进气管内会产生瞬间的强真空．吸入过量的燃料，一关一吸，形成过浓混合气，CO、HC增加。（4）严重超载，使发动机超负荷运转，燃油增加，NOx排出增多。2.降低汽油车尾气排放污染的具体措施（1）点火提前角控制装置。通过点燃和燃烧的初态影响燃烧过程，进而减少NOX和HC的排放。（2）电子控制空燃比系统。将空燃比系统控制在14.7左右范围内，如电控化油器或电控汽油喷射系统，空燃比控制越精确，转换效率越高。（3）以机内净化的原则来设计发动机，包括对燃烧、供给及点火等系统的设计与改进，还包括使之再循环。（4）普遍供应无铅汽油。汽油中的铅会在催化剂活性层表面和内部沉淀，从而影响催化剂的转化效率，汽油中的硫和硅含量也会影响催化剂的起燃温度和转换效率。3.改善柴油车的压缩化柴油机具有因压缩比高而热效率好、燃费低的优点。货车和大客车的发动机多采用柴油机，而且现代轿车的发展趋势也是柴油化。降低柴油车排放的具体技术措施如下：（1）废气再循环。同汽油机一样，柴油机上采用废气再循环，一直为降低NOX的有效措施，废气再循环的直接作用在于减少了排气总量从而减少有害废气的绝对排量，因而亦可降低HC和CO的排放。（2）改进燃烧室。采用分隔式燃烧室或将直喷式燃烧室的燃烧室盆径扩大来降低NOX的排量。（3）改进供给系统。减小喷油正时，加大喷油速率，加大喷口或减少孔数，用预喷射法来降低NOX的排量。（4）改进进气系统。进气涡流及改变气门重叠度对降低NOX有影响。（5）采用涡轮增压与增压空气中冷技术。当前的增压中冷技术，由于降低了进气温度，增加了进气量，提高了过量空气系数，可使重型柴油的功率提高200%，NOX降低80%，微粒减少90%，改善油耗16%。（6）使用氧化型催化转化器技术。微粒物中碳粒子大约占2/3.这些碳粒子在通过催化器时，可以被氧化成CO2气体排出，从而大幅度降低微粒物。（7）采用高压喷射（80—120MPa）提高压缩比降低排放，柴油车的使用过程中降低各部分的磨擦，采取隔热措施，减少冷却水和润滑油的散热损失，提高燃油及润滑油品质，降低润滑油消耗也可降低排放。（四）其他因素及控制治理一些管理部门片面地认为我国现有车辆太多了，特别是一些大城市汽车保有量太多了，使燃料消耗太快，空气污染太严重。其实不然。据资料介绍，北京现在的汽车保有量是127万辆，而比北京小得多的美国洛彬矶，却拥有汽车800多万辆，也就是说，洛彬矶的汽车数量和密度，相当于北京的8倍左右。然而，现实情况是：北京的汽车尾气排放造成的污染，却反而比洛彬矶严重得多！由此看来，我国城市空气污染严重，并不是车多造成的，除技术状况以外，还有如下原因：1.国产汽车技术水平低。尤其是发动机整体性能差，使燃料燃烧不充分，机内净化解决不了，机外净化措施难以实施，许多汽车的尾气排放，出厂时就不合格。据报道，近日，北京市环保局，对在北京汽车市场出售的10种品牌的新车137辆进行尾气抽测，结果平均合格率仅67.9％。2.我国油品质量差。我国现在生产的汽油，45％以上是含铅汽油。每年炼油用的乙基铅液就达3000吨。使用后约产生1200吨氧化铅排入大气。3.老旧汽车多，更新速度慢。一些国有专业运输企业1983－－1984年车辆有的还在维持运行，这些老旧病车最大的特点是安全系数低，油耗高，排污严重。4.管理层执法力度不够。国家环保局从1983年直至今年初，多次颁布了一系列限制机动车排污的标准、办法等，但仍然是排污日趋严重。一些城市拖拉机扛着“大烟管”到处乱窜、摩托车（特别是二冲程车）托着“烟尾巴”横冲直撞。因此，用限制汽车（机动车）数量的办法治理大气污染，节省燃料，只能是治标治不了本，解决的根本办法应是：1.在用车技术状况差的占有较大比重，应结合年检、路查，提高检测手段，现场治理，强制安装排气净化装置。2.加强汽车的维护，提高整车状况。超期服役的“油老虎”、４烟尾巴”强制报废。3.强制执行国家颁布的各项标准、规定及办法，把排放标准馓为汽车认证的一票否决，提高国产车制造特别是发动机的技术水平，对油耗高、污染大的产品坚决淘汰。4.尽量发展和使用汽车替代燃料，坚决取缔加铅汽油。二、降低汽车噪声是汽车环保的一个重要方面在现代城市中，汽车噪声是环境噪声的主要部分。汽车噪声是一种包括各种不同性质噪声的综合，主要来自于发动机噪声、传动噪声、轮胎噪声、制动噪声、贮气简放气声、喇叭声以及各种专用车辆上动力装置噪声等。汽车噪声一般为60—90dB的中强度噪声。80dB以下一般不致于造成人明显的永久性听力损伤，但能使人的听力产生暂时性下降，高于70dB的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，影响人们的正常生活，长时间处于噪声环境的人，还会导致心脏病、胃病以及神经官能症、影响听力范围、出现听力损害。要对各种声源作仔细分析，并相应的采取措施降低噪声，一是降低产生噪声的声源，即从噪声产生机理中入手，将噪声减到尽可能低的程度；二是减振和隔声，即限制振动和噪声传播（传递、辐射）的途径。因为很多情况下噪声的产生是伴随完成各种功能而产生的，很难消除或者须付出较高代价，这时采用第二种措施就比较切合实际了。发动机噪声强度大致按如下顺序从高到低排列：排气噪声、燃烧噪声或机械噪声、风扇噪声、进气噪声。（一）降低发动机噪声的技术措施1.降低柴油机燃烧噪声，其基本方法是适当降低气缸压力增长，具体为：选用十六烷值高的燃料，合理组织供油过程；选择和设计合适的燃烧室，球形的燃烧室要好一些；采用增压、选用较大的缸径，相应减少缸数或采用较大S/D（面容比）值。2.降低汽油机机械噪声，降低活塞的敲击声、降低配气机械的噪声等。3.降低风扇噪音，采用叶片不均匀分布的风扇，用塑料风扇代替钢板风扇，采用风扇自动离合器等。4.降低排气噪音，控制发动机空气动力噪音。消声器是控制气流噪声的一种基本方法。它广泛应用在内燃机和各种高速气流排放的噪声控制件。5.降低进气噪声，其措施是设计合适的空气滤清器，即在设计空气滤清器时除了考虑滤清性能外，让它兼有较好的消声效果。对于增压柴油机等，若进气噪声太大，加装进气消声器。对发动机机体的噪音，采用提高零件刚性和减轻重量的方法，以减少汽车的振动；还可以安装吸音材料和隔音材料或将这些材料覆盖发动机部位，以形成汽车隔音构造。（二）传声系统噪声主要是齿轮转动装置产生的共振为了减少齿轮的噪声，不仅要从齿轮体的合理设计、合理选材、配对布置、制造精度、加工方法等方面把因啮合而引起的撞击声和激振声降低到最小，还应在使用过程中注意齿轮的安装精度和啮合印痕的调整。采用电控自动变速器能够更大地减少了噪音。（三）选用合适花纹的轮胎花纹和气压对轮胎的噪声有很大影响，注意选用合适花纹的轮胎。另外在保证轮胎承重、驱动、操纵、冲击吸收等基本性能不影响燃料消耗的情况下，可与轮胎厂共同改良外轮胎的花纹图案和材料选用。努力降低轮胎的滚动阻力和减少制动摩擦的噪声。（四）对汽车进行车体的低空气阻力设计设计汽车车体时，可以增强流线型，以减少高速行驶时车身空气阻力干扰声。三、控制由汽车电气产生的电磁波汽车中有许多导线、线圈和零件，具有不同的电容和电感，在封闭回路中形成振荡并以电磁波的形式发射到空中，尤其以汽车点火系产生的电磁波更为严重。汽车电器产生的电磁波频率一般在0.15—1000MHZ之间，正好与常用无线电通讯、广播电视的频率相重叠，它使汽车周围数百米的收音机、移动通讯和其它电子装置无法工作。控制电磁波，主要对产生干扰电磁波的汽车电气上采用抑制装置：（1）采用高压阻尼线，削弱电火花产生的高频振荡。（2）在容易产生电火花处如三联调节器的蓄电池接线柱与搭铁之间、发动机电枢接线柱与搭铁之间或在机油压力传感器、水温传感器的触点之间，并联一个电容器，吸收火花，从而削弱高频电磁波的发射。（3）在容易产生电火花的电器部位使用金属罩遮盖，导线用金属网或金属管遮盖，使产生的高频电磁波在屏蔽的金属内产生涡流，变成热能消耗掉，从而使电磁波不能传播出去。另外，制动片、离合器片和轮胎的磨损