汽車排放控制系統(tǒng)及排放檢測技術(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高等教育自學考試畢業(yè)設計（論文）任務書一、 題目： 二、三、 進行地點： 四、 內(nèi)容要求： 在汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護之間，需要尋求新的平衡。隨著汽車保有量迅速增加，我國城市大氣污染日益嚴重 指導老師： 職稱： 批準日期： 年 月 日摘 要汽車作為現(xiàn)代化交通工具，給予了人們的生產(chǎn)與生活帶來十分方便的同時，可是它的尾氣排放物，給大氣環(huán)境造成嚴重污染。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和城市汽車保有量的增加，環(huán)境問題日益突出。在我們獲益于汽車發(fā)展提高生活質(zhì)量的同時，應盡量避免由此帶來的排放污染惡化我們的環(huán)境。在汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護之間，需要尋求新的平衡。隨著汽車保有量迅速增加，我國城市大

2、氣污染日益嚴重，其中部分城市干道空氣中的二氧化氮、一氧化氮和一氧化碳濃度超過了國家規(guī)定的環(huán)境空氣質(zhì)量標準；在廣州等一些城市，汽車排放污染已成為城市空氣污染的主要因素。關鍵詞：汽車尾氣的危害，排放控制現(xiàn)狀，對策ABSTRACTThe automobile as the modernization transportation vehicle, has given people's production and the life brings very convenient at the same time, but its exhaust emission, causes the ser

3、ious pollution for the atmospheric environment. Along with automobile industry's development and urban automobile inventory's increase, the environment question is day by day prominent. While we obtain benefits in automobile development enhancement quality of life, should avoid the emissions

4、 pollution which from this brings worsening our environment as far as possible. Between the automobile industry development and the environmental protection, needs to seek new balanced. Increases rapidly along with the automobile inventory, our country city air pollution is day by day serious, in th

5、e partial urban yang or male principle air's nitrogen dioxide, the nitrogen monoxide and the carbon monoxide density have surpassed the national stipulation ambient air quality standard; In Guangzhou and so on some cities, the automobile emissions pollution has become the city air pollution the

6、primary factor.KEY WORDS：Automobile exhaust harm, emission control present situation, countermeasure and so on.目錄§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§§專心-專注-專業(yè)前言目前，空氣污染是我國可持續(xù)發(fā)展中面臨的主要問題之一。而

7、空氣污染的重要根源是汽車及摩托車排氣中的有害排放物。由于空氣受到嚴重污染，我國大城市空氣質(zhì)量位于世界清潔城市排序中的尾部。因此，提高汽車排放的控制水平已是我國政府部門、有關研究單位亟待完成的重要任務。第1章 汽車尾氣的有害成份與危害汽車排放的尾氣，除空氣中的氮和氧以及燃燒產(chǎn)物二氧化碳、水蒸汽為無害成份外，其余均為有害成份。汽車發(fā)動機排放的尾氣一部分毒性物質(zhì)，是由于燃料不完全燃燒或燃氣溫度較低時發(fā)生較多。尤其是在次序起動、噴油器噴霧不良、超負荷工作運行。燃油不能很好地與氧化合燃燒，必定生成大量的一氧化碳、煤煙等。另一部分有毒物質(zhì)，是由于燃燒室內(nèi)的高溫、高壓而形成的氮氧化合物。然而上述的一氧化碳是

8、一種無色無味有毒的氣體，它不易與其它物質(zhì)發(fā)生反應而成為大氣成份中比較穩(wěn)定的組成部分，能停留2-3年。當人們吸入過多的一氧化碳，一氧化碳與血液中的血紅素結合，阻礙血液吸收氧氣和輸送氧氣而中毒死亡。它引起的公害稱為汽車尾氣第一排氣公害。碳氫化合物中，特別是烯在大氣上空，在太陽光紫外線作用下，會與氧化氮起光化反應生成臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì)，刺激人們的喉、眼、鼻等粘膜。它不僅危害人們與動物，而且使生態(tài)環(huán)境遭到破壞，嚴重影響農(nóng)作物的生長，近使農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，同時還具有致癌作用。它成為汽車尾氣排放的第二公害。一氧化氮與血液中的血紅素的結合能力比一氧化碳還強。容易使人們中毒而死亡。二氧化碳是一種褐色有毒氣體，有特殊

9、刺激臭味，損害人的眼睛和肺部。它是產(chǎn)生酸雨和引起氣候變化、產(chǎn)生煙霧的主要原因。成為汽車尾氣的排放公害。汽車尾氣排放的顆粒物，一般是由直徑為0.1-40m組成。它能粘附 二氧化硫等有毒物質(zhì)，有臭味，對人們呼吸道極為有害（顆粒度較大的炭粒能迅速沉淀，不易從肺部排出）。此外，鉛化合物、硫化合物等等也為有害成分。綜上所述：汽車尾氣排出的污染物，給予人類賴以生存的大氣環(huán)境帶來了嚴重的污染。在交通干線等人口密集區(qū)，其排氣高度接近人體呼吸帶，給人體健康造成了嚴重的危害。因此，必須采取有效措施，減少或者消除汽車尾氣的排污量。第2章 關于汽車的結構原理及尾氣排放情況國家第三階段的排放標準相當于歐洲號的排放標準，

10、也就是說，尾氣污染物含量相當于歐III的含量，不同的只是新車必須安裝一個OBD車載自診斷系統(tǒng)（什么是OBD？即車載自診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)特點在于檢測點增多、檢測系統(tǒng)增多，在三元催化轉化器的進出口上都有氧傳感器。完全通過實時監(jiān)控車輛排放來控制達標，可以更加保證歐排放標準的執(zhí)行。當車輛因為油品質(zhì)量等因素，造成排放沒有達到歐標準的時候，OBD系統(tǒng)將自行報警，轉而進入系統(tǒng)默認模式，發(fā)動機將不能正常工作，車輛只能進入特約維修站進行檢查和維護。并且OBD系統(tǒng)不能在車輛出廠之后經(jīng)過改造加上，所以實施國三標準會使單車成本上漲1000到2000左右。）。機動車污染物排放要穩(wěn)定達到國機動車排放標準，車輛必須裝備使污染

11、物排放達到國標準的技術措施，同時使用達到歐標準的油品。第3章 我國在汽車尾氣排放控制方面的狀況3.1 燃油質(zhì)量燃油是汽車發(fā)動機的動力源，燃油質(zhì)量不僅直接關系到汽車的動力性、經(jīng)濟性、耐久性，而且對汽車的排放性能及安全性能起到至關重要的作用。汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展及汽車排放標準的日趨嚴格對我國車用燃油的質(zhì)量提出了更高的要求。目前我國的燃油質(zhì)量與發(fā)達國家同標號的燃油質(zhì)量相比有較大的差距。以汽油為例，我國從2000年1月1日起實施GBl7930-1999車用無鉛汽油標準8，能滿足歐I排放標準要求。而歐盟各國早在1997年就開始執(zhí)行歐排放標準，當時的EN228-1998無鉛汽油標準規(guī)定，從1995年開始，硫

12、含量已降到0.05%以下，目前中國的燃油品質(zhì)尚不能滿足世界燃油規(guī)范中第2類無鉛汽油的要求。由于原油成分及煉油技術的差異，使我國的成品油含硫量與烯烴含量均較高。試驗檢測表明，同樣的發(fā)動機使用國外和國產(chǎn)的油品或國產(chǎn)不同生產(chǎn)廠家不同批次的成品油，其性能差異較大，特別是排放差異明顯。烯烴含量高會導致發(fā)動機爆震及噴嘴結炭堵塞，工作不平穩(wěn)，可靠性、耐久性差，硫、鉛含量高，將導致電噴發(fā)動機三元催化器中毒、失效，使發(fā)動機排放惡化。通過執(zhí)行不斷嚴格的排放法規(guī)、標準2，不僅推動了汽車行業(yè)的技術進步，同時帶動了石油化工行業(yè)的技術改造和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，提高了我國燃油生產(chǎn)的整體水平，為汽車行業(yè)使用新技術如電噴技術及三元催

13、化器奠定了基礎。但是，我國的燃油質(zhì)量還不能完全滿足我國汽車產(chǎn)業(yè)的要求，如我國的汽油含硫量高達800-1000ppm，而美國的汽油含硫量已控制在10ppm以下。隨著我國排放法規(guī)的加嚴，不但對汽車的技術和質(zhì)量提出了日益嚴格的要求，同時對油品的各項技術指標和質(zhì)量也提出了更高的要求。通過現(xiàn)代技術，高品質(zhì)的燃油對降低車輛排放能起到立竿見影的效果，是一種成本效益比很好的方法。發(fā)動機技術的發(fā)展和燃油品質(zhì)的提高是互相影響的，如高品質(zhì)的燃油是汽油直噴技術發(fā)展的基礎。當汽車排放標準加嚴時，車用燃油的標準也應相應提高，為新的排放控制技術的應用和保證車輛排放性能的持久性提供必需的支持條件。根據(jù)國內(nèi)外汽車制造廠的要求及

14、使用情況，燃油中加入清潔劑，有利于改善排放污染。隨著我國燃油清潔劑的質(zhì)量要求、評價方法及含量檢測等標準的制定，我國燃油清潔劑科學、有效地使用將進一步得到保障。3.2汽油車我國于1994年10月開始批量生產(chǎn)汽油機電子控制系統(tǒng)控制汽車尾氣排放，縮短了與國外排放控制技術的差距。上海大眾有限公司率先引進德國博世(BOSCH)公司的MotronicM1.5.4系統(tǒng)用于Alee型發(fā)動機3，1996年又引進Motronic M3.8.2系統(tǒng)用于AJR(現(xiàn)改為AY刀型發(fā)動機。一汽大眾汽車有限公司也使用MotronicM3.8.2系統(tǒng)用于捷達轎車。由中聯(lián)汽車電子有限公司與德國博世公司在1995年底合資組建的聯(lián)合

15、汽車電子有限公司(UAES)，在國內(nèi)首家引進生產(chǎn)汽油發(fā)動機控制系統(tǒng)(EMS)零部件，具有100萬套的生產(chǎn)能力。投資1.5億元人民幣建成的技術中心，配備了國際一流的試驗和匹配設備，進行發(fā)動機與整車的匹配標定，為EMS系統(tǒng)的技術開發(fā)奠定了堅實的基礎。2002年，上海大眾公司、上海通用公司、一汽大眾公司、神龍公司、東風公司等一大批車型已申請并通過了對提前達到歐排放標準車輛減征30%的消費稅的認定，這說明這些車輛已通過了8萬km耐久性的考驗。聯(lián)合電子公司幾十個項目的試驗也證明：現(xiàn)行中國石化提供的符合GBl7930-1999車用無鉛汽油標準的汽油，雖然沒有達到世界燃油規(guī)范的第2類汽油的技術指標，但用這種

16、汽油在國內(nèi)匹配的電子系統(tǒng)的裝車試驗，完全能滿足8萬km耐久性的排放達到歐排放標準的要求。3.3柴油車國外控制柴油機微粒(PM) 3排放措施主要是中冷渦輪增壓、催化轉化器、微粒捕捉器、電控可變技術、使用低硫柴油等。我國對柴油機微粒排放控制起步較晚，標準也較寬松，目前與世界發(fā)達國家柴油汽車微粒排放控制水平存在較大的差距，滿足EuroI標準的柴油機剛剛被廣泛使用。相應的凈化技術措施基本限于對燃油系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)的改進。柴油機電噴、催化轉化器、捕捉器等較為先進的控制排放技術還處于研究開發(fā)和試使用階段。雖然我國新開發(fā)的柴油機產(chǎn)品對排放、煙度等指標都提出了更為嚴格的要求，且環(huán)保指標有所改善，但廢氣中HC和N

17、Ox的含量比國外約高一倍，外特性工況最大煙度比國外高2FSU左右，由柴油車造成可吸入顆粒物的分擔率占50%。這些問題需要采取有效的技術和法規(guī)措施來加以限制和改善，對于經(jīng)濟性和排放性能的矛盾應加以全面的權衡，綜合考慮。為提高我國柴油機技術的水平，增強我國柴油機汽車的競爭能力，我國各柴油機生產(chǎn)廠家為滿足越來越嚴格的排放標準做了大量的工作，并取得了顯著的成績，如上柴、玉柴、錫柴等。舉例來說，上海柴油機股份有限公司對D114系列柴油機排放進行了大量的試驗研究。該公司采用增壓中冷技術使NOx排放比原機型減少了36.8%，D114系列柴油機通過采用增壓或增壓中冷，提高燃油噴射壓力，優(yōu)化燃燒室形狀，采用多孔

18、數(shù)小孔徑噴油嘴及具備負校正能力的全程式調(diào)速器等措施后，排放指標較早達到了EuroI標準4，并通過了排放型式認證。近年來，一汽、東風、北汽、中國重汽等集團通過引進技術或合資，其商用車柴油機產(chǎn)品大都達到了歐排放標準，如東風汽車有限公司引進的雷諾dCi11發(fā)動機能滿足歐排放標準，已與歐洲同步。目前，汽車排放對人類的危害已經(jīng)得到科學及事實的證明。清潔空氣、降低汽車發(fā)動機排放是關系到國民體質(zhì)、子孫后代、保護環(huán)境、拯救地球的大事。我國是世界上人口最多的國家，不僅大、中城市人口的密度很高，而且若干較發(fā)達的地區(qū)人口密度也很高。汽車保有量日益增多，一旦汽車排放物危害到人們健康，則影響巨大。國際上及我國的排放法規(guī)

19、日益嚴格，汽車產(chǎn)業(yè)又是國家的支柱產(chǎn)業(yè)，我國加入WTO，若汽車排放法規(guī)及達標情況跟不上世界發(fā)展的步伐，不僅影響人們的健康，帶來經(jīng)濟損失，也使汽車產(chǎn)品不能進入國際市場，給整個國民經(jīng)濟帶來重大損失。第4章 我國在汽車排放控制方面的對策由于汽車運行嚴重的分散性和流動性5，因而也給凈化處理技術帶來一定的限制。除了開發(fā)在機內(nèi)凈化技術外，還要大力開發(fā)機外凈化處理技術。這應從兩個方面入手：一是控制技術，主要是提高燃油的燃燒率，安裝防污染處理設備和采取開發(fā)新型發(fā)動機；二是行政管理手段，采取報廢更新，淘汰舊車，開發(fā)新型的汽車（即無污染物排放的機動車），從控制燃料使用標準入手。4.1汽車燃油的改用4.1.1采用無鉛

20、汽油，以代替有鉛汽油，可減少汽油尾氣毒性物質(zhì)的排放量首先應抓汽車油的改用。以無鉛汽油代替四乙基鉛汽油。這種汽油是用甲荃樹丁醚作滲合劑，它不僅不含鉛，而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物均會減少。目前，我國為了減少汽車尾氣排放量，改善城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量6，國家規(guī)定從1999年7月1日起在全國范圍內(nèi)根本上使用含鉛汽油。2000年7月1日起，市場根本上出售有鉛汽油。因有鉛汽油中，它加入了一種抗爆劑四乙基鉛，它具有很高的揮發(fā)性，甚至在0攝氏度時就開始揮發(fā)，而揮發(fā)出的鉛粉末，以蒸氣及煙的動工存在空氣中。但鉛的污染程度與交通密度（每小時通過的車輛數(shù)）以及汽油中鉛的含量有密切關系。雖然我國城市的

21、交通密度比發(fā)達國家的密度低，但有鉛汽油燃燒帶來的鉛的污染程度不可忽視。因鉛是一種蓄積毒物，它通過人的呼吸、飲水、食物等途徑進入人體。對人體的毒性作用是侵蝕造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及賢臟等。諸如對血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)以及癌致畸等毒性作用也可能發(fā)生。4.1.2摻入添加劑，改變?nèi)剂铣煞制椭袚饺?5%以下的甲醇燃料，或者采用含水份10%的汽油燃料，都能在一定程度上減少或者消除CO、NO、HC和鉛塵的污染效果。若采用“甲醇燃料”，即采用甲醇和其它醇類同汽油混合所制成的燃料。當甲醇占比例30%-40%,汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。4.1.3選用恰當?shù)臐櫥砑觿C械摩擦改進劑在機油中添加一定量（比例為3%

22、-5%）石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑，加入到引擎的機油箱中，可節(jié)約發(fā)動機燃油5%左右。此外，采用上述固體潤滑劑可使汽車發(fā)動機汽缸密封性能大大改善，汽缸壓力增加，燃燒完全。尾氣排放中，CO和碳氫含量隨之下降，可減輕對大氣環(huán)境的污染。4.1.4采用綠色燃料同樣可減少汽車尾氣有毒氣體排放量據(jù)美國的俄亥俄州某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合，然后去除其中的甘油，從而可獲得“大豆柴油”。用“大豆柴油”，以3:7的比例摻入到普通柴油中，可供柴油汽車之用。它可大大減少發(fā)動機工作時排放的硫化物、碳氫化合物、一氧化碳和煙塵。故譽作綠色燃料7。4.1.5采用多種燃料作為汽車燃料來源隨著科學技術的發(fā)展和計

23、算機的廣泛應用，確保環(huán)境保護法規(guī)的實施和節(jié)能措施：汽車中可廣泛使用新的配方汽油、電力、壓縮的天然氣體、太陽能以及生態(tài)燃料的蓄電池等等。然而在這種汽車上裝上電腦，不斷在行駛中早先調(diào)撥組合，以使汽車發(fā)揮最佳性能。采用計算機控制點火系統(tǒng)，以便對發(fā)動機的不同工況作出快速反應，可取得最佳燃料經(jīng)濟性和發(fā)動機動力性能，可減少尾氣對大氣的污染。4.1.6節(jié)約能源，有利環(huán)境，大力推廣車用乙醇汽油根據(jù)有關專家指出，開發(fā)乙醇代替汽油，即節(jié)約能源，又可消化陳糧，使汽車排出的有害汽體減少，是一項有利于保護環(huán)境和資源的新課題。如果按照1:9的乙醇汽油配比，用20萬噸乙醇，可配出約200萬噸的乙醇汽油，200萬噸的乙醇只消

24、耗糧食70萬噸。因此，發(fā)展、開發(fā)使用專用乙醇汽油可解決儲存糧食的轉化問題，又可以在一定的程度上代替汽油，緩解我國原油供應的緊張狀況。因乙醇是一種小麥、玉米等原料生產(chǎn)的變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽車燃料，已經(jīng)列入“十五”發(fā)展計劃，它與純汽油比較，汽車尾氣中一氧化碳量可降低1/3左右，碳氫化合物降低13.4%。此計劃推廣使用，將對改善城市大氣污染，保障人民健康起到重要作用。4.2汽車發(fā)動機內(nèi)部的調(diào)試，可減少尾氣污染物的排放量4.2.1減少噴油提前角減少噴油提前角9，可降低發(fā)動機工作的最高溫度（1500氏度），使NOx的生成量減少。4.2.2改善噴油器的質(zhì)量控制燃燒條件（燃比、燃燒溫度

25、、燃燒時間），可使燃料燃燒完全，從而可減少CO、HC和煤煙。4.2.3調(diào)整噴油泵的供油量可降低發(fā)動機的功率，使霧化的燃料有足夠的氧氣進行完全燃燒，從而也可以減少CO、HC煙的生成。 4.3發(fā)動機外部尾氣凈化措施即汽車尾氣由原有毒氣體，變成為無毒氣體，再排放到大氣中。從而可減少對大氣環(huán)境的污染。4.3.1采用催化劑將CO氧化成CO，HC氧化成CO和HO，NOx被還原成為等。采用的催化劑有氧化錳氧化銅；氧化鉻氧化鎳氧化銅等金屬氧化物和白金屬（鉑）等貴金屬。它們都可以凈化CO、HC。催化反應器設置在排氣系統(tǒng)中排氣歧管與消音器之間。4.3.2水洗通過水箱，使汽車尾氣中的碳煙粒子經(jīng)過水洗和過濾及蒸氣的淋

26、浴，可支隊粘在碳粒上的有毒物質(zhì)，使碳粒子脹大而給予去除。4.4發(fā)動機內(nèi)部凈化處理措施4.4.1正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設計把從汽缸竄入曲軸箱的氣體（主要是未燃氣體）再循環(huán)進入進氣歧管，使其再次燃燒，改變了過去將其直接排入大氣所造成的污染。4.4.2排氣再循環(huán)設計發(fā)動機排氣口用控制閥與進氣歧管相連接，使排出的氣體經(jīng)過再次循環(huán)，以降低氮氧化物的排放量。4.4.3蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設計將化油器浮子室中的汽油蒸發(fā)汽引入進氣系統(tǒng)，而將油箱中的蒸發(fā)汽引入儲存系統(tǒng)，可大大減少污染物的排放。第5章 國家對汽車尾氣排放的政策和法規(guī)5.1政府干預，重視投入國家及各部門領導重視、關心，從立法、嚴格標準及執(zhí)行制度著手，加強

27、政府干預及投資力度，普及清潔空氣、保護環(huán)境的國民教育。同汽車相關的研究與工業(yè)部門，特別是燃料、潤滑油、交通運輸管理和維修部門以及研究及生產(chǎn)發(fā)動機、汽車的部門一起參與降低汽車排放、清潔空氣的工作。5.2綜合治理控制除了汽車排放污染大氣外，還有其他移動工具、工業(yè)部門、能源開采生產(chǎn)部門以及民用燃料等排出的有害物都會污染大氣，應進行綜合治理。隨著行駛里程的增加，汽車排放物也會增加，在用車的定期檢查、維修、報廢制度以及維修質(zhì)量都會影響汽車排放對大氣污染的程度。汽車怠速工況時排放率更高，發(fā)展城市立體交通干線，盡量減少汽車擁堵現(xiàn)象，同樣屬于綜合治理控制的范疇。5.3分地區(qū)、分階段實施排放法規(guī)我國由于發(fā)展的不平衡，特別是汽油無鉛化進程的地區(qū)不平衡性和在不同地區(qū)使用的汽油中實際含鉛水平的差異，同時由于大城市機動車排放的NOx約占總污