本科毕业论文-—汽车排放污染的控制技术

论文题目：汽车排放污染的控制技术

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

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学位论文原创性声明

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指导教师评阅书

评阅教师评阅书

教研室（或答辩小组）及教学系意见

I

II

目录

第一章汽车排放污染物及其危害 (1)

1.1 汽车排放污染种类及来源 (1)

1.2 汽车排放物对人体的危害 (2)

1.3 汽车排放物对环境的危害 (3)

第二章汽车废气排放物的影响因素 (4)

2.1 可燃混合气空燃比的影响 (4)

2.2 点火提前角的影响 (5)

2.3 发动机转速和负荷的影响 (5)

2.4 发动机温度 (6)

2.5 火花塞间隙及分电器触点的影响 (6)

第三章汽油车废气污染物的控制和治理 (7)

3.1 对于废气排放的控制和治理 (7)

3.2 国内政策对废气排放的控制 (9)

第四章柴油机废气排放物与汽油机的差异 (13)

第五章柴油机的废气净化和微粒收集器 (14)

结论 (15)

参考文献 (16)

致谢 (17)

III

摘要

本文第一部分叙述了汽车污染物的成分和危害性.第二部分写了汽车排放物的影响因素。第三部分写了汽车废气排放物的控制和治理。第四分写了柴油机废气排放物与汽油机差异。第五部分写了柴油机废气净化和微粒收集器，且分析了汽车排放污染与人类生存环境的关系，介绍了应从发动机燃烧、结构设计、燃料提供等技术及加强车辆维修保养、开发新型环保汽车等措施着手，控制汽车排放，减少大气污染。

经过20年的改革开放，中国私人汽车数量迅速增加，汽车开始进入普通人的家庭生活。汽车需求的迅猛增长是推动2002年中国经济增长的重要力量。去年汽车制造商制造并销售了325万辆，比2001年增长了37%。此外，去年载客汽车的销售首次突破了100万大关，猛增56%，达到了112.6万辆。

因此，积极地研究汽车排放控制技术，研制环保型，低排放汽车，是保护大气环境，实现可持续发展战略的需要。

介绍了国内外汽车排放控制技术、低污染和零排放汽车研究，分析了汽车排放污染物产生及其控制对策。

关键词：环保，控制技术，对策

IV

Abstract

The first part of this text describes the composition and harmfulness car pollutants. Part ii automobile emissions wrote the influencing factors. The third part of the automobile exhaust emission of writing and control. The fourth diesel exhaust emissions wrote points with gasoline. The fifth part wrote diesel particulate collector, waste gas purification and analyzed and auto exhaust pollution to environment for human survival, introduces the relationship from the engine combustion, structural design, technology and other fuels vehicle maintenance, strengthen environmental protection measures to develop new car, car emissions control, reduce air pollution.

After 20 years of reform and opening up, the Chinese private cars is increasing rapidly, automobile began to enter the average family life. The car needs rapid growth is to promote the economic growth of China in 2002. Last year the automaker 325 million vehicles and sales growth than in 2001, the 37%. In addition, the passenger car sales last year first broke the million mark, 56 per cent surge, reached 112.6 million vehicles.

Therefore, actively research vehicle emission control technology, development and environmental protection, low emission vehicle, is to protect the atmospheric environment and realizing sustainable development strategy.

Introduced vehicle emission control technology, low pollution

V

and zero emission vehicle emission are analyzed, and the countermeasures to control pollutants.

Keywords: environmental control technical countermeasures

VI

前言

我国经济日益发展，人们的生活水平不断提高，经济飞速发展的同时，汽车保有量也在高速增长。随着汽车保有量的不断增长，城市的空气污染问题日益突出，汽车排放污染以成为各大城市污染的主来源之一。

发动机燃料燃烧后的排放物中有H2O、O2、HC、CO2、CO、H2、NOX、SO2、微粒物质等,我们把其中对人体有害和影响自然环境的成份称为污染物,主要有CO2、CO、NOX、SO2、HC、浮游微粒物质等。

本文分析了汽车排放污染的危害、影响、控制技术,在环境污染因素中汽车排放污染日趋严重,全球环境恶化已经威胁到人类的生存和社会的发展，环境问题已被公认为是当今社会所面临的最严重的挑战。

为了人民的健康，我国相继制定了排放法规，用以控制汽车污染物排放量。我国同世界其它国家一样，环境污染问题已成为一个严重的社会问题。其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准,目前国产新车都会标明发动机废气排放达到的欧洲标准.

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第一章汽车排放污染物及其危害

1.1汽车排放污染种类及来源

据研究表明,汽车排放物成分非常复杂，有一百种以上，其主要污染物包括：一氧化物、二氧化碳、氮氧化物（NOX）和碳氢化合物（HC）。此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言，汽车排放污染物的主要来源是：

CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物。通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。

CO2: 矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或CO在空气中氧化而来的。

HC：来自汽车燃油的不完全燃烧。

NOX：主要是NO和NO2的混合物。是空气中N2和 O2在发动机燃烧室高温高压下反应的产物，压缩比越高，燃烧室的温度越高，生成量越大。

SOX(包括SO2)：汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。

b(铅)：来自汽油中的四乙基铅。汽车用的汽油中，通常加有四乙（基）铅或四甲（基）铅做抗暴剂，这些铅的 70﹪随尾气排入大气。

PM（颗粒物）：颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气中颗粒有三个来源：（1）燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积碳颗粒。（3）燃料中硫生成的SO3、SO2和添加剂钙生成的CaSO4颗粒。

VOC（易挥发有机化合物）：蒸发性气体，是许多不同种类的烃类构成的混合物，来自汽车燃油箱的汽油蒸发。

1.2汽车排放物对人体的危害

一氧化碳(CO)与人体血液中的血红素有很强的亲和力，使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100 ppm(100×10-6)时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；随着CO浓度的增加，会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状；当CO浓度超过600 ppm时，短期内会引起窒息死亡。

汽车废气中排出多种氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和

力比CO还强，两者结合后会产生与CO相似的症状，一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽

喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时至人于死地。

碳氢化合物(HC)为燃油未经完全燃烧后排出的气体，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用。

臭氧在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧和以醛类为主的光化学烟雾。当O3达到一定浓度时，会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡；醛类有机物带有毒性，对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用，严生的会导致中毒死亡。二氧化硫(SO

2

)为燃油中的

硫燃烧后的生成物，人体吸入SO

2

后，即产生咳嗽、咽喉肿痛、呼吸困难、胸闷、四肢乏

力，进一步会引起支气管炎、肺炎和心脏病等，严重的会导至人畜死亡。SO

2

还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定积聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木、植物的生长。故此，应尽量减少燃油中的含硫量。

铅为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后，使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定的程度时，会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中，严重地破坏人体的神经系统和造血功能。

VOC：影响神经中枢系统：出现头晕、头痛、无力、胸闷；影响消化系统：出现食欲不振、恶心等。

1.3 汽车排放物对环境的危害

城市气温急剧升高CO

2、SO

2

这些气体被成为温室气体，一旦进入空气中，一方面可产

生温室效应，促进气温升高;另一方面破坏地球的保护层—臭氧层。让阳关直接照射地球表面，加速气温升高。

地球气候不正常 NO

X

生成的硝酸与氧化硫生成的硫酸等一起生成酸雨，造成土囊酸化，进而影响生态平衡。

第二章汽车废气排放物的影响因素

三种有害气体的影响因素比较多，主要为可燃混合气的空汽车废气中CO、HC和NO

X

燃比，点火提前角、发动机的负荷和转速、发动机温度以及发动机的内部结构等。

2.1可燃混合气空燃比的影响

空燃比(A/F)对CO、HC和NOx的影响见图1。在理论空燃比附近，CO曲线有一个拐点，当A/F减少时，可燃混合气过浓，燃油无法充分燃烧，CO生成物便急剧增加；当A/F增大时，氧含量充足，燃油可以充分燃烧，使CO生成量减少，而且比较稳定。

图1空燃比对有害气体的影响

HC曲线在A/F为17～18附近有一个拐点，此时废气中的HC含量最低。除此之外，H C的生成量都有所增加。其原因是当A/F少于17时，混合气过浓，燃烧不彻底，当A/F 大于18时，混合气过稀，燃烧速度缓慢同样会出现燃烧不彻底现象，HC都会增加。

NO曲线在A/F为15～16附近有一个波峰，此时生成的NO量最多，除此之外，过浓或过稀的空燃比都会降低燃烧速度和燃烧温度，使NO的生成量都有所下降。

2.2点火提前角的影响

点火提前角对CO的生成量影响不大，但对HC和NOx的影响较大，其结果分别见图2和图3。