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1、汽车尾气专题演讲 当 前 对 于 汽 车 的 现 状 目前，全世界的汽车保有量已超过6亿辆，全世界每千人拥有 汽车110辆。全世界的汽车保有量以每年3000万辆的速度增长，预 测到2010年全球汽车数量将增到10亿辆。中国的汽车保有量已超 过1000万辆，哈市机动车保有量达二十三万余辆，并以每年10 的数量增加。 在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解车辆排出的 毒素。但眼下已车满为患，交通拥堵成为家常便饭，汽车本应具 备的便捷、舒适、高效的特点却被过多的车辆逐步抵消。“汽车灾 难”已经形成，汽车尾气更是害人不浅。 你 也 许 会 问 尾 气 里 都 有 啥 ？ 科学分析发现，汽车尾气中有
2、上百种不同化合物，当中污染物有固体悬浮微 粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出有 害废气比自身重量大3倍，并且汽车在不断消耗着地球的资源。机动车的燃料消耗成 为无情吞噬石油资源的无底洞。目前，汽车使用的汽油约占全球汽油消费量的13。 因 此，汽 车 尾 气 危 害 多！ 汽车在大量消耗资源的同时，其排放的尾气会严重影响人类健康。汽车尾气中的一氧 化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以，即使有微量一氧化碳的吸入， 也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。轻者眩晕、头痛，重者脑细胞将受到永久性损伤；氮 氧、氢氧化合物会使易感人群出现刺激反应，患上眼病、喉
3、炎，尾气中氮氢化合物所含苯并 芘是致癌物质，它是一种高散度的颗粒，可在空气中悬浮几昼夜，被人体吸入后不能排出， 积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。 据哈市环保局张昆林介绍，从哈市近两年来描述机动车污染的二氧化碳变化数据中， 可见污染加剧的趋势。氧化碳日均值由2000年的01毫克立方米增加到23毫克立方米 ，年均值由2000年的0024毫克立方米增加到2001年的0049毫克立方米。不难看出汽 车，尾气污染增加的速度远大于机动车的增长。汽车污染大气的同时还对周围环境形成噪声 污染，2001年交通噪声污染就占整个环境噪声总量的201，而车辆密集区域的噪声比例 远大于此。 那 么 ，尾 气 从 何
4、而 来 ? 汽车的动力来自燃料在发动机中的燃烧。汽车的污染就来自这个燃烧过程的副产物(尾气污染) 以及燃料本身的挥发。 燃烧过程：汽油和柴油是含有氢原子和碳原子的碳氢化合物（烃）的混合物。在一个“完美”的 发动机中，空气中的氧能够把燃料中的氢全部转化成水，把燃料中的碳全部转化成二氧化碳，而空 气中的氮则不受影响。可惜，燃烧过程实际上不可能是“完美的”，汽车发动机会排放出多种污染 物。 “完美”燃烧：燃料(碳氢化合物) + 空气(氧和氮) 二氧化碳 + 水 + 未受影响的氮 典型的发动机燃烧：燃料 + 空气 未燃烧的碳氢化合物 + 氮氧化物 + 一氧化碳 + 二氧化碳 + 水 发 动 机 工 作
5、 原 理 尾 气 产 生 具 体 原 因 1.发动机缸壁面温度过低，火焰不能传播到壁面上，部分 汽油没有燃烧就排出汽缸。在气缸内有一些狭小的缝隙，如气 门座处，火花塞处，缸体与缸盖之间，活塞与缸体之间，这些 小缝隙火焰也传不到，混合气没有燃烧，在排气过程中排出。 2.润滑油膜的作用，汽油在燃烧过程中由于高压作用溶于 避免上的润滑油膜，在排气时压力降低，汽油析出，随废气排 出。燃烧室内有积碳等沉积物，这个和润滑油膜的作用一样。 火焰突然熄灭，没有燃烧的混合气随尾气排出。 3.来自空气不足情况下可燃混合气的不完全燃烧，是汽油 机尾气中有害成分浓度最大的物质 那 么 如 何 减 少 汽 车 尾 气
6、? 改变汽车使用能源 改变汽车燃烧系统结构 选择性催化还原排气后处理系统 催化剂减少汽车尾气 柴油机尾气微粒净化处理技术 改 变 汽 车 使 用 能 源 选用恰当的润滑添加剂机械摩擦改进剂。 在机油中添加一定量比例为 3%5% 石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂加入到引擎的机油箱中可节约发动机 燃油5%左右。此外采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善汽缸压力增加 燃烧完全。尾气排放中CO 和碳氢含量随之下降可减轻对大气环境的污染。 向汽油中掺入15%以下的甲醇或乙醇燃料能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、 CH的污染效果提高燃料的利用率。将汽车燃料改为天然气也能够有效
7、降低尾气中污染物的比 重。目前世界各国在天然气作燃料方面技术比较成熟我国也有大量使用天然气的汽车。 随着太阳能电池的改进太阳能转化效率不断提高使用太阳能作动力已经成为现 实。事实上美国和欧洲都以开发出自己的太阳能汽车相信太阳能作为动力将是今后研究的热门 之一。 改 变 汽 车 燃 烧 系 统 结 构 1.优化发动机内部系统设置降低尾气污染物含量。 1) 减少喷油提前角。减少喷油提前角可降低发动机工作的最高温1500 摄氏度使NOx 的生 成量减少。 2) 改善喷油器的质量控制燃烧条件燃比、燃烧温度、燃烧时间可使燃料燃烧完全从而可减 少CO、CH 的煤烟。 3) 调整喷油器的质量可降低发动机的功
8、率使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧从而也 可以减少CO、CH 和煤烟的生成。 2.设计循环系统进行尾气再利用。 1)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃体)再循环进入进气歧 管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。 2)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循 环,以降低氮氧化物的排放量。 3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸 发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。 选 择 性 催 化 还 原 排 气 后 处 理 系 统 车用选择性催化还原排气后处理(SCR)是
9、通过尿 素反应产生的氨再与汽车尾气进行反应的一种技术 是被认证为满足欧法规的综合排放控制系统。 该系统结构图如下AdBlue 存储在一个安装 在底盘上的尿素罐中。尿素罐向安装在底盘上的定 量给料单元(DU) 供应溶液。DU 由发动机控制模块 (ECM) 控制。DU 使用来自车辆系统的压缩空气来产 生AdBlue喷雾通过非常精确的计量和泵送系统输送 到发动机排气系统内的喷嘴处。喷入排气中的 AdBlue 数量由ECM 控制在任意转速和负载状况下都 能与发动机的NOx 输出相匹配.当与高温排气接触时 水迅速蒸发尿素变成氨。氨与NOx 在催化器内反应 这一过程的结果就是从排气管中排放出无害的N2 和
10、 H2O。 催 化 剂 减 少 汽 车 尾 气 一些材料,尤其是贵金属元素或某种非贵金属化合物,在温度足够高的气流和多余的氧 气存在的条件下,可以产生适当的活性。于是有人考虑把这种性质应用于汽车发动机下游的催化 剂, 将不完全燃烧的CH、CO等氧化。 汽车尾气催化净化方法日益广泛，种类繁多的催化剂也应运而生，催化净化方法可以直 接将尾气转化为无害物，既避免了吸收吸附等净化方法可能产生的二次污染，又使操作过程得以 简化。但在实践中也暴露出了不少问题，尚有待于进一步深入探索，其中常见的问题有： 1.催化转化率：当前大多数催化剂高温活性好，低温活性较差，这极大的抑制了其性能。 2.催化剂失效：包括热
11、失效和中毒失效，这也是自汽车尾气催化剂研制以来一直未能妥善解决 的问题，高温下催化剂的热劣化和S、P、Pb中毒极大地缩短了催化剂的使用寿命。 3.冷启动问题：汽车尾气中60%-80%的有毒气体是犹豫冷启动两分钟内产生的，要有效处理好 这个阶段内的废弃必须着手改善催化剂的低温活性，以提高尾气的低温催化转化。 4.成本问题：当前汽车广泛应用的催化剂大多还是贵金属或贵金属掺杂其他金属氧化物型，其 成本仍然很高。 柴 油 机 尾 气 微 粒 净 化 处 理 技 术 柴油机中, 微粒和炭烟的生成源于高温和局部混合气过浓。混合气越浓, 其中碳成分就越多。 混合气在高于一定温度条件下, 某些燃料分子会产生热
12、裂解而分解成许多分子量低而碳比例高的碳氢化 合物, 如乙炔、乙烯等, 其中也有自由碳。以这些裂解产物为核心, 会不断使表面增长和凝聚, 尺寸不断 扩大, 形成球形粒子。到一定尺寸后, 多个粒子又会聚成键状的集合体。当燃烧进行到末期, 缸内温度下 降, 一些未燃CH 和有机、无机物凝结和粘附在这些集合体表面, 这就成为柴油机排气中的微粒。 目前净化排气炭烟颗粒措施可采用: 1 设置排气净化燃烧室以烧掉炭烟颗粒为目的。 2 颗粒过滤装置。 3 水洗净化或蒸气淋浴等净化废气中有害物质和颗粒。 其 他 途 径 1.加强行政处罚的权限 由于目前环境保护行政主管部门受制于地方政府的管辖,面对汽车尾气污染的
13、行为,仅有责令改正或轻 微罚款的权限。因此,导致尾气污染行为屡禁不止。所以,我国要加强环境保护行政主管部门的行政处 罚权限,赋予其执法的独立性和权威性。如可依法对违反汽车尾气排放标准的汽车生产企业予以公布, 除罚款外还可以责令其在有效期限内对超标汽车产品进行维修调整。 2.扩大处罚的对象 我国目前针对尾气污染的违法行为,处罚的对象多数是违法行为的个人。只要某个人承担了处罚,违法 企业或团体仍然可以继续违法行为。处罚无法起到污染防治的震慑作用。因此,应当扩大处罚的对象, 除了违法行为的个人,就连汽车生产企业、销售供应商也要受到应有的处罚。 3.提高罚款力度并増加处罚手段 我国目前对汽车尾气污染的
14、罚款金额较低,处罚手段单一,因此处罚没有起到有效的震慑作用。在罚款 金额方面,要根据尾气污染程度、污染时间长短等因素提高罚款金额,并取消罚款上限。在处罚手段方 面,要灵活运用各种行政处罚方式,视尾气污染行为的不同,可分别予以警告、罚款、责令修理更换、责 令停止生产或使用、暂扣驾照或营业许可证等行政处罚。 其 他 途 径 提高公众对环境空气质量是健康的保证的关注度，提高改善环境空气质量人人有责的 自觉性，提高企业承担环保公共责任的主动性；促进公众和企业参与，促进环境政策法规的 完善、促进机动车辆及燃料环保技术性能的提高、促进实现环保出行环境的改善，促进实现 绿色奥运。 鼓励人们以对环境影响最小的出行方式。即节约能源、提高能效、减少污染、有益于 健康、兼顾效率的出行方式。多乘坐公共汽车、地铁等公共交通工具，合作乘车，环保驾车 ，或者步行、骑自行车等。 谢谢观看
