汽車帶來的問題與防治措施解讀課件

1、汽車帶來的問題與防治措施解讀汽車帶來的問題與防治措施解讀緒論汽車帶來了便利汽車帶來了環(huán)境問題2001年后加入世界貿(mào)易組織（WTO），中國已經(jīng)將汽車的進口關稅從70%-90%降低到44%-51%，到2005年將進一步降低到25%。2009年我國汽車產(chǎn)銷量破1400萬輛，居全球第一全球平均水平為120輛/千人我國目前人均轎車數(shù)量遠低于全球平均水平緒論汽車帶來了便利 環(huán)境與發(fā)展是世界各國普遍關注的焦點問題“可持續(xù)發(fā)展”已經(jīng)得到世界各國的普遍認同防治汽車污染已經(jīng)成了刻不容緩的全球性問題需要我們共同努力在科技創(chuàng)新、節(jié)能減排等方面來防治汽車污染！ 環(huán)境與發(fā)展是世界各國普遍關注的焦點問題汽車的污染途徑車內(nèi)污

2、染噪聲污染尾氣污染汽車的污染途徑車內(nèi)污染汽車帶來的相關問題交通擁堵能源問題溫室效應燈光污染汽車帶來的相關問題交通擁堵汽車的內(nèi)部污染美國人把室內(nèi)污染作為人類健康的五大危害之一“室內(nèi)環(huán)境”：一天內(nèi)度過 1小時以上的室內(nèi)空間（辦公室、教室、購物中心、醫(yī)院、家庭和汽車）汽車行駛在尾氣排放“隧道”的中央，車內(nèi)的人受害最重汽車的內(nèi)部污染美國人把室內(nèi)污染作為人類健康的五大危害之一“豪華”裝飾潛藏的污染 不可避免的化學制品柔軟的座椅、光亮的色彩、舒適的手感揮發(fā)性有機物、甲醛超標蕁麻疹、過敏性鼻炎、過敏性哮喘甚至白血病、再生障礙性貧血“豪華”裝飾潛藏的污染 不可避免的化學制品案例2002年8月，北京朱女士購買了

3、一輛國產(chǎn)奧拓轎車，同年9月底發(fā)現(xiàn)身上有大量出血點，被醫(yī)院確診為重癥再生障礙性貧血急性發(fā)作并接受治療。2003年3月，朱女士因醫(yī)治無效病逝。2004年4月，北京豐臺區(qū)法院審理認為，原告認為再生障礙性貧血死亡為苯中毒所致證據(jù)不足，因此駁回了原告的訴訟請示。“道奇公羊車甲醛超標案”、“奇瑞QQ疑致兒童白血病案”、“新甲殼蟲甲醛超標三倍”、“中華轎車六年后甲醛仍超標4.4倍”等事件案例2002年8月，北京朱女士購買了一輛國產(chǎn)奧拓轎車，同年9車內(nèi)香水增加污染改善室內(nèi)氣味，怡氣養(yǎng)神許多香水并非天然提取物，而是化學合成品良好的車內(nèi)空氣標準：無毒、無害、無異味車內(nèi)形成循環(huán)污染，破壞空氣質量車內(nèi)香水增加污染改善

4、室內(nèi)氣味，怡氣養(yǎng)神車主錯誤的“保護觀”所致的污染汽車裝潢污染嚴重塑料保護膜可以延緩車輛“衰老”私車的極速增長，使其下了生產(chǎn)線就直接開進居民家調查顯示：新車內(nèi)有毒氣體可揮發(fā)6個月以上汽車最好能停置一段時間后再使用車主錯誤的“保護觀”所致的污染汽車裝潢污染嚴重車內(nèi)霉菌造成的污染潮濕條件下運行空調有的霉菌會造成哮喘、呼吸困難、記憶力及聽力喪失、肺部出血、甚至死亡（ Lexus）抗菌樹脂車內(nèi)霉菌造成的污染潮濕條件下運行空調車內(nèi)吸煙造成的污染一氧化碳，苯，尼古丁，鎳，鎘，甲醛，砷，氨，等 4000種化合物其中已知43種為致癌物質車內(nèi)CO濃度比世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定的濃度限量標準高出34倍車內(nèi)吸煙造成

5、的污染一氧化碳，苯，尼古丁，鎳，鎘，甲醛，砷，氨汽車的噪聲污染噪聲被稱為城市新公害40dB是正常的環(huán)境聲音轎車、吉普車等輕型車輛噪聲約有82-85分貝車速越快，噪聲越大汽車所產(chǎn)生的噪音占到了城市噪音的85%失眠、疲勞無力、記憶力衰退，以至產(chǎn)生神經(jīng)衰弱汽車噪聲與車輛類型、道路條件、汽車行駛狀態(tài)、交通流量等密切相關汽車的噪聲污染噪聲被稱為城市新公害汽車噪聲污染發(fā)動機噪聲輪胎噪聲 風噪汽車噪聲污染發(fā)動機噪聲發(fā)動機噪聲活塞敲擊噪聲 配氣機構噪聲 燃燒噪聲發(fā)動機空氣噪聲發(fā)動機噪聲活塞敲擊噪聲輪胎噪聲直接噪聲或車外噪聲間接噪聲或車內(nèi)噪聲輪胎噪聲直接噪聲或車外噪聲輪胎噪聲（直接噪聲）輪胎花紋噪聲道路凹凸噪聲

6、輪胎彈性振動噪聲輪胎自激振動噪聲輪胎空氣紊流噪聲輪胎噪聲（直接噪聲）輪胎花紋噪聲輪胎噪聲（間接噪聲）以輪胎不均勻為主要原因，使得輪胎本身成為激振源，發(fā)生噪聲路面凹凸不平，引起輪胎彈性振動并以車身為媒介發(fā)生車內(nèi)噪聲輪胎噪聲（間接噪聲）以輪胎不均勻為主要原因，使得輪胎本身成為制動噪聲制動器的鳴叫聲輪胎與地面的摩擦聲制動時車聲震動聲30%以上汽車存在制動噪聲制動噪聲制動器的鳴叫聲風噪即空氣動力學噪聲風噪聲是汽車在高速行駛時車身周圍氣流和車身臺階及突出物引起空氣紊流而產(chǎn)生的一種異常噪聲紊流噪聲漏氣噪聲哨音噪聲風噪即空氣動力學噪聲汽車尾氣污染有關專家統(tǒng)計，到21世紀初，汽車排放的尾氣占了大氣污染的306

7、0%。隨著機動車的增加，尾氣污染有愈演愈烈之勢，由局部性轉變成連續(xù)性和累積性，而各國城市市民則成為汽車尾氣污染的直接受害者。汽車尾氣污染有關專家統(tǒng)計，到21世紀初，汽車排放的尾氣占了大汽車尾氣污染羅馬尼亞漫畫家馬爾庫汽車尾氣污染羅馬尼亞漫畫家馬爾庫汽車尾氣污染 一氧化碳(CO) 碳氫化合物(HC) 氮氧化合物(NOx) 硫化物，微粒(PM)呼吸道系統(tǒng)，心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)（尤其是肝臟）、神經(jīng)系統(tǒng)，泌尿系統(tǒng)溫室效應，破壞臭氧層，產(chǎn)生酸雨、黑雨等現(xiàn)象汽車尾氣污染 一氧化碳(CO) 一氧化碳（CO)一氧化碳（CO）是一種無色、無味、無臭、的窒息性氣體CO是世界排放量最大的污染物，約占大氣污染物總量的

8、33.3%80%是汽車排放CO對植物及微生物均無害但是對人體的健康有害，它能使血液攜帶氧的能力下降，而引起缺氧，癥狀有頭痛、眩暈等，同時還使心臟過度疲勞，致使心血管工作困難，導致死亡。一個健康的人能短時間承受血液中含量為20%40%的一氧化碳但長期吸收一氧化碳對城市居民身體健康是一個潛在威脅一氧化碳（CO)一氧化碳（CO）是一種無色、無味、無臭、的窒一氧化碳（CO)CO的形成 CO是碳氫燃料燃燒的中間產(chǎn)物CnHm+n/2O2nCO+m/2H2 當空氣充足時2H2+O2 2H2O2CO+O2 2CO2 同時，CO與水蒸氣H2O作用CO+H2O H2+CO2一氧化碳（CO)CO的形成一氧化碳（CO

9、) CO的形成 由燃燒過程反應方程式知若空氣充足，理論上不產(chǎn)生CO 實際燃燒產(chǎn)生CO的原因空氣分布不均，存在過濃區(qū)未燃碳氫化合物不完全燃燒燃燒時間短，不能完全燃燒一氧化碳（CO) CO的形成二氧化硫無色，有惡臭，刺激性很強的氣體分布很廣，影響很大三氧化硫的毒性比二氧化硫大七倍在大氣中形成硫酸煙霧，腐蝕性較大鋼絲壽命縮短，皮革失去強度，建筑材料變色破壞，塑像及藝術品毀壞二氧化硫無色，有惡臭，刺激性很強的氣體二氧化硫全國酸雨分布圖酸雨的形成過程酸雨的危害二氧化硫全國酸雨分布圖酸雨的形成過程酸雨的危害碳氫化合物(HC)有機化合物，簡稱為烴，包括烷烴，烯烴，和芳烴。主要來源于不完全的燃燒和有機化合物的

10、蒸發(fā)對眼、鼻、呼吸道有強烈的刺激作用可使路邊的樹木不能正常生長HC和NOX在大氣環(huán)境中受強烈太陽光紫外線照射后，可產(chǎn)生光化學煙霧碳氫化合物(HC)有機化合物，簡稱為烴，包括烷烴，烯烴，和芳碳氫化合物(HC) HC的形成 來源 排氣管55%65%；曲軸箱通風20%25%； 油箱蒸發(fā)15%20% 原因 燃料未燃燒 混合氣燃燒靠火焰?zhèn)鞑ミM行，當傳到缸壁 0.050.5mm處氣體不能燃燒；在小于1.0mm縫隙中也幾乎不能燃燒 燃料不完全燃燒 混合氣過濃過稀、殘余氣體稀釋、燃料霧化不良、滅火碳氫化合物(HC) HC的形成氮氧化合物(NOx)95%以上是一氧化氮，其余的是二氧化氮一氧化氮是一種有毒氣體二氧

11、化氮是一種紅棕色，有毒的惡臭氣體二氧化氮能降低遠方物體的亮度和反差氮氧化合物(NOx)95%以上是一氧化氮，其余的是二氧化氮氮氧化合物(NOx) NOx的形成 低溫下： N2+O22NO 反應過程較慢，理論值比實測值小得多 高溫下： O2 2O （1） O+N2 NO+N （2） N+O2 NO+O （3） 式是在高溫下分解 式反應從其氧O開始碰撞N2生成NO 此氧O 由(1)式供給大部分,由(3)式供給小部分 (3)式中的N主要由(2)式供給氮氧化合物(NOx) NOx的形成微粒(PM)炭煙，粉塵和含鉛顆粒 主要導致呼吸道疾病的產(chǎn)生含鉛汽油的使用，抗爆劑“四乙鉛”一般汽油的含鉛量在0.08%

12、0.13%之間含鉛汽油經(jīng)燃燒后，85%左右的鉛排入大氣中造成鉛污染20世紀40年代以來，通過汽車燃燒排入大氣中的鉛已達數(shù)百萬噸，成為一種公認的全球性污染微粒(PM)炭煙，粉塵和含鉛顆粒 主要導致呼吸道疾病的產(chǎn)生微粒(PM)鉛在人體內(nèi)各器官中積累到一定程度，會對人的心臟、肺等造成損害，使人貧血，行為呆傻，智力下降，注意力不集中，嚴重的還可能導致不育癥以及高血壓對催化劑產(chǎn)生“毒害”，明顯地縮短尾氣催化凈化裝置的壽命微粒(PM)光化學煙霧含義：大氣的碳氫化合物（HC）城市上空的光化學煙霧和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在陽光的作用下發(fā)生化學反應，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯（PAN

13、）等二次污染物，參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成淺藍色有刺激性的煙霧污染現(xiàn)象叫做光化學煙霧。光化學煙霧含義：光化學煙霧1944年美國洛杉磯光化學煙霧事件光化學煙霧成因及危害洛杉磯，東京、墨西哥城、蘭州、上海及其他許多汽車多污染重的城市，都曾出現(xiàn)過光化學煙霧事件光化學煙霧1944年美國洛杉磯光化學煙霧事件光化學煙霧成因及光化學煙霧（危害）損害人和動物的健康（紅眼?。┯绊懼参锷L（降低植物對病蟲害的抵抗力，表皮褪色）影響材料質量（橡膠制品老化、脆裂，染料褪色，建筑物和機器受腐蝕，損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品）降低大氣的能見度（能較長時間懸浮于空氣中，妨害了汽車與飛機等交

14、通工具的安全運行）光化學煙霧（危害）損害人和動物的健康（紅眼?。厥倚剂先紵蠓懦龃罅康亩趸細怏w進入大氣造成二氧化碳氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間反射，其結果是地球表面變熱起來溫室效應燃料燃燒后放出大量的二氧化碳氣體進入大氣造成溫室效應（影響）全球變暖溫室效應（影響）全球變暖溫室效應（影響）海平面上升（海水受熱膨脹，冰川融化）氣候反常土地沙漠化（全世界每年有600萬公頃的土地發(fā)生沙漠化）缺氧（把地球內(nèi)部所有的能量都開采出來使用，然后地球的環(huán)境就和10億年以前差不多了）溫室效應（影響）海平面上升（海水受熱膨脹，

15、冰川融化）溫室效應（影響）水循環(huán)的影響（溫度的提高會增加水份的蒸發(fā)，這對地面上水源的運用帶來壓力）溫室效應（影響）水循環(huán)的影響（溫度的提高會增加水份的蒸發(fā)，這城市熱島效應水泥路面比土壤熱容量和吸熱率高城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中城區(qū)大氣污染物濃度大，氣溶膠微粒多，在一定程度上起了保溫作用。城市熱島效應水泥路面比土壤熱容量和吸熱率高汽車污染的防治措施1.加強汽車技術改進2.使用清潔能源3.提高汽車尾氣排放標準4.減少汽車使用量5.改善城市綠化汽車污染的防治措施1.加強汽車技術改進加強汽車技術改進 三元催化轉換器汽車排放污染物主要有：CO、HC，NOX等CO 無色

16、、無味的有毒氣體。由混合氣過濃產(chǎn)生。HC 包括未燃燒和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物。產(chǎn)生原因是混合氣燃燒不完全、點火不良或泄漏。NOX 燃燒過程中形成的多種氮氧化物，主要是NO，還有N02、N203、N2O5等。由于混合氣在高溫、富氧下燃燒時產(chǎn)生的。加強汽車技術改進 三元催化轉換器汽車排放污染物主要有：CO、加強汽車技術改進 三元催化轉換器 三元催化轉換器三元：CO、HC，NOX三元催化劑：鉑(或鈀) 和 銠三元催化轉換作用： CO、HC、NOX H2O、CO2催化作用條件：理想混合氣（空燃比14.7：1）加強汽車技術改進 三元催化轉換器 三元催化轉換三元催化轉換器解剖圖三

17、元催化轉換器解剖圖加強汽車技術改進 二次空氣噴射二次空氣噴射(Air lnjection,即AI) 原理：將一定量的新鮮空氣引入排氣管或三元催化轉換器中，使廢氣中的有害氣體與空氣進一步燃燒，以減少有害物的排放。 作用：降低HC和CO的排放量。加強汽車技術改進 二次空氣噴射二次空氣噴射(Air lnje二次空氣噴射位置二次空氣噴射位置噴射方法一：空氣泵系統(tǒng)噴射方法一：空氣泵系統(tǒng)噴射方法二：脈沖空氣系統(tǒng)噴射方法二：脈沖空氣系統(tǒng)廢氣再循環(huán)控制廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation，即EGR)作用：將一部分廢氣引入進氣系統(tǒng)，與新鮮的燃油混合氣混合，使混合氣變稀，從而降低了燃燒速

18、度，燃燒溫度隨之下降，從而有效的減少NOX的生成。EGR率定義：為再循環(huán)廢氣的量占整個進氣量的百分比。EGR率過高：油耗增加、HC排量增加、缺火率增加，使燃燒變得不穩(wěn)定，發(fā)動機性能下降。廢氣再循環(huán)控制廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recir廢氣再循環(huán)控制EGR率控制范圍：一般在 623 之間變化。廢氣再循環(huán)控制EGR率控制范圍：一般在 623 之間變曲軸箱強制通風控制曲軸箱通風 (Positive Crankcase Ventilation,即PCV)原因： 廢氣可稀釋和污染機油 曲軸箱內(nèi)的壓力升高 環(huán)保曲軸箱強制通風控制曲軸箱通風 (Positive CranPCV系統(tǒng)圖PCV系統(tǒng)圖

19、PCV閥結構圖 PCV閥結構圖PCV閥位置停機時PCV閥位置停機時PCV閥位置怠速或減速PCV閥位置怠速或減速PCV閥位置正常工作PCV閥位置正常工作PCV閥位置加速或大負荷PCV閥位置加速或大負荷PCV閥位置回火時 發(fā)動機發(fā)生回火時，火焰?zhèn)鞑サ竭M氣管進入PCV閥體內(nèi)，火焰的壓力壓緊PCV閥使其關閉，以防止火焰?zhèn)鞯角S箱中。如果系統(tǒng)中沒有PCV閥，發(fā)動機回火時，曲軸箱中的蒸氣就有可能發(fā)生爆炸。PCV閥位置回火時燃油蒸發(fā)控制燃油蒸發(fā)控制(Evaporative Emission Control,即EVAP) 汽車產(chǎn)生的排故物中大約有20來自燃油蒸發(fā)。燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)能夠存儲燃油系統(tǒng)產(chǎn)生的燃油蒸氣

20、(HC)，阻止燃油蒸氣泄漏到大氣中，減少環(huán)境污染；同時將收集的燃油蒸氣適時地送入進氣歧管，與正常混合氣混合后進入發(fā)動機燃燒，使汽油得到充分利用。燃油蒸發(fā)控制燃油蒸發(fā)控制(Evaporative Emiss燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的組成燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的組成 EVAP系統(tǒng)的控制控制燃油蒸氣進入的時機和進入量，通?？紤]以下條件： 發(fā)動機起動已超過規(guī)定的時間； 冷卻液溫度已高于規(guī)定值； 怠速觸點開關處于斷開狀態(tài)； 發(fā)動機轉速高于規(guī)定值。 當滿足以上條件時，發(fā)動機控制模塊(ECU)使電磁閥線圈電路接地通電，電磁閥的閥門開啟，貯存在活性炭罐內(nèi)的燃油蒸氣經(jīng)軟管被吸入發(fā)動機燃燒。 較先進的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)，一般都能

21、根據(jù)發(fā)動機負荷等情況，適時控制電磁閥的通電占空比，以達到控制電磁閥開啟程度的目的。 EVAP系統(tǒng)的控制控制燃油蒸氣進入的時機和進入量，通常考新型能源世界石油儲量前十名世界石油儲備可使用40年新型能源世界石油儲量前十名世界石油儲備可使用40年新型能源新型能源新型能源能源危機，環(huán)境污染尋找替代燃料開發(fā)興能源汽車天然氣汽車，混合動力汽車，電動汽車，氫燃料汽車，醇類燃料，生物柴油等等。新型能源能源危機，環(huán)境污染天然氣汽車，混合動力汽車，電動汽車天然氣汽車全世界天然氣可采儲量已達到了150.19億萬立方米天然氣將在20102020年超過石油成為第一能源中國三大天然氣資源區(qū) 四川川東氣區(qū)（2000億立方米

22、） 陜北地區(qū)陜甘寧氣田（2000億立方米以上） 新疆氣區(qū)（1000億立方米）天然氣汽車全世界天然氣可采儲量已達到了150.19億萬立方米天然氣汽車使用壓縮天然氣（CNG）為燃料的汽車優(yōu)點:清潔能源（CO降低80%,HC降低60%,NOx降低 7 0%），成本低，使用安全。缺點：動力性下降515%，對發(fā)動機質量要求較高，改裝投資較大，貯氣瓶占用空間較大。天然氣汽車使用壓縮天然氣（CNG）為燃料的汽車天然氣汽車天然氣汽車混合動力汽車按結構布置分： 串聯(lián)式混合動力汽車并聯(lián)式混合動力汽車混聯(lián)式混合動力汽車混合動力汽車按結構布置分：混合動力汽車量產(chǎn)混合動力汽車普銳斯混合動力汽車量產(chǎn)混合動力汽車普銳斯電動汽車電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。電池技術，配套設施電動汽車電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符氫燃料汽車，醇類燃料，生物柴油生物柴油生物柴油是指食用油加工中的下腳料、地溝油、動物脂肪和植物油等位原料，在催化劑的作用下，經(jīng)過醇解和酯化等處理得到性能接近柴油的燃油。該類燃料在解決化石燃料的替代方面具有較好的前景。氫燃料汽車，醇類燃料，生物柴油生物柴油氫燃料汽車，