汽车排放控制技术的现状与发展讲义.docx
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汽车排放控制技术的现状与发展讲义
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汽车排放控制技术的现状与发展讲义
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毕业综合训练
课题名称汽车排放控制技术的现状与发展
系别汽车工程学院
专业汽车检测与维修
班级11统专汽检（4）班
姓名虎牙黑学号111111111
指导老师龙更
江西科技学院
毕业综合训练任务书
院汽车工程学院专业汽车检测与维修年级11级
班级（4）班姓名余忠鹏起止日期2013-10-30至11-30
题目汽车排放控制技术的现状与发展
1．毕业综合训练任务及要求（根据题目性质对学生提出具体要求）
本课题主要研究汽车尾气的主要成分危害以及对其控制措施，对发动机的一些故障诊断方法作了一些具体的分析，以及发动机排气净化，机内、机外净化作了详细的研究，然后作出了对柴油机高压共轨多次喷射技术的改进，排气后处理技术的研究及发展进程。
最后提出了努力发展研制可替代能源的环保型汽车的一些方法和具体行动，为未来汽车污染的有效控制以及新一代更为环保型汽车指明了有效的途径
2．毕业综合训练的原始资料及依据（包括做调研报告的背景，研究条件、应用环境等）
通过学生在汽车实验室和实习单位的实习实践，并查阅各种相关书籍，学生应熟练掌握汽车排放污染物产生的原理和汽车排放污染控制以及净化措施。
课题在应用上要求可以应用于汽车维修企业中作为维修人员的技术参考以及汽车制造企业中作为制造人员的技术参考。
在内容上要求做到系统的阐述汽车排放污染物产生的原因并研究一些先进的污染控制技术。
以达到汽车在行驶中更经济、更环保
3．主要参考资料、文献
[[1]闫君杰，陈芳.河南机电高等专科学校学报.2007.第6期
[2]张子波.汽车故障诊断技术.机械工业出版社.2009,05
[3]舒华，姚国平.汽车电器设备与维修.北京理工大学出版社.2009.06
[4]蔡兴旺.汽车构造与原理-发动机.机械工业出版社.2009.07
[5]陈吉彦.公路与汽车.宁波工程学院，2005.08.第四期
[6]杨贵恒，沈卫东.汽车工业研究.2001.第4期
[7]李骏，王永红，张馨.华东交通大学学报.2001.第2期
[8]陈士力.四川工业学院学报.2001.第1期
[9]李骏，王永红，张馨.华东交通大学学报.2001.第3期
[10]雷永臣，尹祚为.林业机械与木工设备.2000.第11期
[11]毛峰.汽车车身电控技术.机械工业出版社.
指导教师龙更
2013年9月30日
HYPERLINK\l"_Toc318305583"摘要4
汽车排放污染物HYPERLINK\l"_Toc318305583"5
1.1汽车排放污染种类及来源HYPERLINK\l"_Toc318305583"5
1.2HYPERLINK\l"_Toc318305583"汽车排放污染物对人体的危害5
1.3HYPERLINK\l"_Toc318305583"汽车排放物对环境的无害6
HYPERLINK\l"_Toc318305583"发动机排放物净化技术7
2.1微粒排放净化措施HYPERLINK\l"_Toc318305583"7
2.2废气再循环（EGR）系统HYPERLINK\l"_Toc318305583"9
第三章发动机排气后处理技术的研究及发展进程HYPERLINK\l"_Toc318305583"14
3.2过滤法HYPERLINK\l"_Toc318305583"14
3.3低温等离子体技术HYPERLINK\l"_Toc318305583"14
3.4Nox净化系统HYPERLINK\l"_Toc318305583"15
3.5同时净化系统HYPERLINK\l"_Toc318305583"15
第四章、采用新能源技术HYPERLINK\l"_Toc318305583"17
4.1使用可替代能源HYPERLINK\l"_Toc318305583"17
4.2降低废气排放HYPERLINK\l"_Toc318305583"21
4.3减少燃油消耗HYPERLINK\l"_Toc318305583"22
结论HYPERLINK\l"_Toc318305583"24
参考文献HYPERLINK\l"_Toc318305583"25
致谢HYPERLINK\l"_Toc318305583"26
摘要：
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。
柴油机NOX生成的原因是：
燃烧过程的平均过量空气系数虽然比较大，但因混合气成分不均匀，局部燃烧温度仍很高，所以生成大量NOX不过，随着柴油机负荷的降低，NOX的排放迅速减小。
保护环境，就是保护我们的家。
控制汽车尾气的排放，防治大气污染势在必行。
让我们共同从小事做起，防治大气污染，让天空永远蔚蓝！
关键词：
汽车排放物；汽车污染物；新能源技术
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，使血液丧失对样的输送能力而产生缺氧中毒。
当环境中CO浓度超过100ppm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的浓度超过600ppm时，短期内会引起窒息死亡。
汽车肺气中排出多种氮氧化物（NOx），其中一氧化氮与人体血液中血红素的亲和力比CO还强，两者集合会产生与CO的相似症状，一般情况对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时致人于死地
碳氢化合物（HC）为燃油未经完全燃烧后排出的气体，具有一定的易燃易爆性，其中苯类物质又具有致癌作用。
臭氧在阳光下极易发生光学反应，形成以抽样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脱水而死亡；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，严重的会导致死亡。
二氧化硫（SO2）为燃油中硫燃烧后的生成物，人体吸入后，即产生咳嗽，咽喉肿痛，呼吸困难，胸闷，四肢乏力，进一步产生支气管炎，肺炎和心脏病等，严重的会导致人猝死。
SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木，植物的生长。
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CO2、SO2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NOX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。
第二章汽车排放净化技术
2.1微粒排放净化措施
由于喷人燃烧室的嫩料与空气混合不完全，高温燃料及嫩气历经高温聚合及分解反应，产生了高分子量的HC，经过进一步的凝聚作用，产生了碳烟颗粒，虽大部分在随后的富氧区烧掉，但终究因混合不完全仍有约1%的碳烟颗粒没被烧掉，重的颗粒随即排出.可溶碳氢有机物来源于未燃的燃油和机油.碳氢有机物在冷凝过程中吸附在碳烟颗粒的表面，成为柴油机微粒排放的一部分。
为了达到日益严格的排放法规的要求，目前世界各国都在积极开发减少柴油机微粒排放的技术措施。
发动机的微粒排放净化措施包过机内净化措施和机外净化措施。
1机内净化措施
机内净化着眼于降低燃烧室内碳粒初始粒子的形成、通过改进发动机结构或增加附加装置达到微粒净化的目的.
a燃烧系统的优化
燃烧过程对微粒产生的影响最大，也是研究的热点，主要有以下几个研究方向
燃油喷射系统的优化与喷油有关的参数
主要有喷油量、喷油嘴端压力、喷油嘴结构和喷油提前角.喷油系统的性能直接影响嫩油的雾化和混合气的质量，最终影响微粒排放特性.例如，增加喷油嘴孔数、采用电控技术和提高喷射压力可以使燃油在燃烧室内更均匀地分布，减少燃油碰壁，将有利于减少微粒排放，但会引起N0，的增加;
嫩烧方式的改进为了减少微粒排放，日本、美国都在研究预混合燃烧方式的柴油机，这样，可使燃油与空气充分混合，尽量避免在高温缺氧情况下燃油裂解成碳粒的可能性;
进气旋流的优化在高压喷射的情况下采用低涡流比有利于减少微粒排放.这是由于涡流比大，提高了进气速度，而降低充气效率.但在发动机实际运行时，低转速时要求较高的进气旋流;而高速时要求有较低的进气旋流.采用可变涡流进气道技术可使运行中的涡流比在0.2一2.5之间变化，使发动机性能及微粒排放特性在整个范围内得到优化;d.四气门技术采用四气门结构，使活塞上的嫩烧凹坑和缸盖上的喷油嘴布置在燃烧室中央，改善了进气涡流和油雾分布，使燃烧状况明显优化，同时也改善了活塞和喷嘴的冷却条件，从而减少微粒排放:
采用陶瓷材料用陶瓷材料制成的燃烧室、活塞顶和缸套可以提高嫩烧室的绝热效果.用陶瓷材料制成气门摇臂等运动部件，可减少摩擦阻力、降低机油耗
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