淺析汽車公害與環(huán)保

1、畢業(yè)設計（論文） 題目： 淺析汽車公害與環(huán)保 姓 名 專 業(yè) 學 號 指導教師 南京航空航天大學 年 月目 錄目 錄2論 文 摘 要3一、降低大氣污染是汽車環(huán)保的一項重要課題3（一）有害氣體的形成3（二）技術狀況對燃料消耗與排污的影響4（三）技術使用與降耗減污7（四）其他因素及控制治理9二、降低汽車噪聲是汽車環(huán)保的一個重要方面10（一）降低發(fā)動機噪聲的技術措施11（二）傳聲系統(tǒng)噪聲主要是齒輪轉動裝置產生的共振11（三）選用合適花紋的輪胎11（四）對汽車進行車體的低空氣阻力設計12三、控制由汽車電氣產生的電磁波12參考文獻13論 文 摘 要 汽車工業(yè)迅速發(fā)展，同時亦帶來了社會公害，這就是環(huán)境受污

2、染。汽車尾氣排放是污染大氣的重要方面，汽車公害是困擾人們工作和生活的大敵，越來越引起社會的關注，降低汽車公害是世界共同關心和研究的問題。本文闡述了從降低汽車排放、降低汽車噪聲、控制汽車電氣在使用中產生的電磁波等采取的各種有效措施，以達到凈化環(huán)境的目的，并從汽車的技術狀況和使用角度對節(jié)約能源與控制排放進行了探討和論證，旨在降低空氣污染，還社會一個清新的空氣環(huán)境。關鍵詞: 汽車技術狀況 尾氣排放 噪聲 電磁波 污染 節(jié)能 環(huán)保 影響 治理 汽車環(huán)保汽車工業(yè)是工業(yè)化社會的支柱產業(yè)之一。機動車輛日益增多，而技術管理與維護水平不能同步提高，汽車公害越來越引起人們的重視。在汽車在支撐維持產業(yè)發(fā)展和提高人們

3、生活水平的同時，其公害已經成為當今社會問題中的一個重要課題。汽車公害主要是汽車排氣對大氣的污染；汽車噪聲對環(huán)境的危害；汽車電氣設備對無線電通訊及電視廣播等的電磁波干擾以及交通事故，本文從汽車的技術狀況及使用角度對節(jié)約能源、控制污染進行探討。有資料表明，機動車排氣已成為城市大氣污染的一個主要來源，因此，汽車公害的防治是我國刻不容緩的重要任務。一、降低大氣污染是汽車環(huán)保的一項重要課題（一）有害氣體的形成汽車是以石油燃料為動力的。以汽油機而言，因為供給發(fā)動機的是汽油和空氣的混合氣。汽油是碳氫化合物，空氣中既有燃燒所需的氧氣，又有氮氣（N2）存在。所以，燃燒生成物一般為二氧化碳（CO2）、水（H2O）

4、、一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）。理論上，要求所供給發(fā)動機的混合氣應是迅速而完全的燃燒，燃燒效率最高，機械效能得以充分發(fā)揮，使發(fā)動機始終按照理想的空燃比進行工作，即過量空氣系數(shù)實際供給的空氣質量理論上完全燃燒所需的空氣質量1。但是，實際上發(fā)動機工作過程中空燃比始終是變化著的。當空燃比過?。?），混合氣過稀時，由于燃燒成份過少，使燃速太慢或根本不能燃燒，會排出大量未燃的HC。由以上看出，混合氣過稀過濃，都會有大量的有害氣體排出，甚至于較為理想時，也會有NOx生成排出，那么，哪些因素造成的呢？主要是車輛的技術狀況及使用情況，尤以發(fā)動機技術狀況為重。此外，汽車尾氣排放物中

5、有一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、及氮氧化物（NO及NO2等，總稱NOX），CO與血色素的結合歷史氧氣的300倍，人吸入空氣中稍有一點CO量，就會形成CO血色素，直接影響人的代謝功能。NOX吸入量過多將使人發(fā)生中樞神經功能和呼吸系統(tǒng)的障礙，而HC則會對人體產生間接影響。HC和NOX在大氣中擴散，在強太陽光紫外線作用下會產生各種化學反應，生成光化學煙霧，它由臭氧、醛、硝基的化合物組成，造成對皮膚黏膜、眼睛、肺的刺激。排放物中的CO2雖然對人體無直接危害和影響，但由于CO2的大量積聚會加劇地球溫室效應，而使全球氣候變暖、極地冰層融化、海平面上升、土地堿化、土地沙漠化等。對于柴油動力汽車，還會

6、排放一定量的碳煙微粒，碳煙不僅對人的呼吸系統(tǒng)有害，而且其中往往吸附有SO2和有致癌作用的多換芳香烴等物質。因此，降低汽車尾氣排放已經成為當今世界的重要研究課題之一。（二）技術狀況對燃料消耗與排污的影響 汽車經常處于低劣的技術狀況下運行，使混合氣的空燃比嚴重超常，勢必造成燃料消耗增加，排氣污染嚴重。 1.配汽機構的技術狀況是影響空燃比的直接原因。如空濾器長時間使用，濾芯過臟，將使選氣阻力增加，進氣管真空度增高，化油器主噴管噴油量增多，使混合氣變濃，不能完全燃燒；消聲器附著物沉積過多時，使排氣阻力增大使殘留在氣缸內的廢氣量增加，也將導致發(fā)動機充氣效率下降，使混合氣燃燒速度降低，不僅功率下降，而且油

7、耗將增加45，有害氣體CO、HC增多；氣門間隙不正常影響也很大，過大時，進排氣門晚開早閉，破壞了正常的配氣相位，不能充分利用進排氣慣性效應，使排氣不凈，進氣不足，過小時，又使排氣門早開晚閉，使一些新鮮混合氣隨著排氣氣流而排出，使新鮮混合氣充量減少，燃燒過程惡化，功率下降，發(fā)動機無力，油耗增加，HC也相應增多。 氣門、活塞和活塞環(huán)、氣缸壁的過量磨損、氣缸墊的損壞，均可造成氣缸壓力降低，使壓縮行程終了溫度和壓力降低，著火條件惡化，燃燒速度緩慢造成發(fā)動機不易起動，燃燒消耗增加46、HC排放增多。 2.汽油機燃料供給系的技術狀況對燃燒情況的影響，主要決定于化油器技術狀況的好壞。由于調整不當或浮子破裂，

8、三角針閥關閉不嚴，均引起浮子室油面過高，因而作用于主量孔前后的壓力差增大，燃油量增加。使混合氣過濃，若浮子室油面調整過低，則相反。混合氣過濃過稀都會引起燃燒不完全，功率下降，造成油耗增加23，同時使排出的CO、HC均增多。 汽車行駛過程中，由于顛波振動，引起浮子也不斷地上下振動。因而浮子室針閥也作上下振動，如果限制其振動的彈簧失效或漏裝，則浮子室油面將隨針閥振動而提高，使混合氣變濃造成油耗增加18，燃燒不良，CO、HC增多。 機械省油裝置針閥封閉不嚴，會使部分燃油經省閥進入主油道，使混合氣過濃，造成燃燒不完全，CO增加。 怠速空氣量孔堵塞，停車數(shù)小時后，將不好著車。因為怠速油道與大氣隔絕，節(jié)氣

9、門下方的真空度產生很大吸力，怠速油道內的油從怠速噴口吸出，浮子室內的汽油自怠速油道噴口繼續(xù)流出，至流完為止。因此，再著車時就很多次發(fā)動，既使發(fā)動機磨損加劇，又造成油耗增加56，同時，又使怠速混合氣過濃，燃燒不完全，CO、HC增加嚴重。 3.點火系的技術狀況對油耗及燃燒情況影響很大。如點火提前角過大，混合氣在上止點前燃燒的數(shù)量增加，使氣缸壓力在上止點前過快增長，肯定影響發(fā)動機功率，并使油耗增多，NOx增加；過小，混合氣在上止點后的燃燒數(shù)量增加，由于上止點后氣缸容積增大，使燃燒速度減慢，最大壓力降低，因此，也使功率下降，油耗增加，排放的HC顯著增多。 斷電器觸點調整不當，或機件磨損造成間隙過大、過

10、小，一是使點火正時變化，二是使觸點燒蝕，三是使火花塞點火能量降低。因而使混合氣焰前反應時間拉長，著火推遲，燃速減慢，發(fā)動機功率下降，油耗增加25左右，污染加重，CO急劇增多，HC也隨之增加。 火花塞間隙過小，所需擊穿電壓較低，點火能量小；間隙過大，不易擊穿而不跳火；嚴重積炭，使中心極與旁極連通，產生漏電而不跳火?？傊?，造成燃燒速度緩慢或不燃燒，既損失發(fā)動機功率，又使油耗增加2025，HC大大增加。 4.潤滑系統(tǒng)主要是使發(fā)動機各摩擦表面得到良好的潤滑以減少由于機械摩擦所損耗的功，提高發(fā)動機的機械效率。若機油泵磨損嚴重，機油濾清器、集濾器過臟，主軸承、連桿軸承間隙過大等都將使機油壓力過低增加各摩擦

11、表面的磨損，降低機械效率和發(fā)動機的功率，使油耗增加。若活塞與缸壁間隙過大，造成竄氣燒機油，將排出藍色煙霧，這也是不可忽視的污染。 5.冷卻系技術狀況對節(jié)能及環(huán)保關系重大。如水泵磨損、葉輪松曠、風扇皮帶過松、節(jié)溫器損壞、水垢過多等都將引起水溫乃至發(fā)動機溫度過高，因而使?jié)櫥驼扯葴p小，潤滑性能下降，機械效率降低，且使充氣效率下降，殘存在氣缸內的廢氣相對增多，燃燒速度減慢。尤其柴油機，充氣效率與過量空氣系數(shù)問密切相關的，充氣少混合氣變濃，造成不完全燃燒煙度及廢氣增多，同時，溫度過高時，由于過熱，爆燃，早燃易于發(fā)生，會使NOx生成量劇增；溫度過低時，如冬季保溫不良等，由于化油器霧化不良，加上吸入的混合

12、氣和冷的進氣管及缸壁接觸，一部分汽油發(fā)生凝結成為液態(tài)粒狀，混合氣較濃燃燒生成CO和HC較多，且使油耗上升。 6.離合器、變速器及主減速器技術狀況的好環(huán)直接影響傳動效率，從而影響燃油消耗。如離合器彈簧的張力不夠，摩擦片的質量差，使離合器打滑離合器的間隙調整不當，變速器、主減速器的軸承過緊，齒輪嚙合間隙過小等將增加油耗20，CO、HC明顯增多。 7.轉向、制動系統(tǒng)技術狀況差，如橫直拉桿連接部位松曠，手、腳制動器調整不當、發(fā)卡或制動不靈，汽車都不能以應有的速度行駛，會降低發(fā)動機輸出功率，使油耗增加1520。 8.輪胎氣壓不足，輪胎變形大，使?jié)L動阻力增加，氣壓過高時在松軟路面行駛，由于地面變形大，也會

13、增中滾動阻力消耗功率，而使油耗增加1012，CO相應增加。 從以上分析不難看出，汽車的技術狀況對汽車油耗的影響是毋庸置疑的，而多耗的燃油由于燃燒不完全對大氣的污染又是顯而易見的。下表是從一些資料中整理匯編而得出的，從表中可以看出，車輛技術狀況對油耗的影響極為嚴重。 因此保持良好的技術狀況是及節(jié)約燃油又保護環(huán)境的重要因素。（三）技術使用與降耗減污 1.正確駕駛操作，對降低燃料消耗、減少空氣污染具有很大作用。 （1）避免冷起動，力爭一次啟動 實踐證明，發(fā)動機水溫從0升溫到40，約需耗油1L，發(fā)動機每啟動一次約耗油5mL，冷起動時，化油器霧化不良，需供給較濃的混合氣溫度太低，燃燒不完全，CO大量排出

14、。 （2）腳輕、手快，正確選檔 油門、制動踏板要輕踩、換檔動作要快。猛踩油門，加速泵不必要地供油，重踩油門，加濃裝置投入工作，均使混合氣突然加濃，而燃燒不完全，產生CO。緊急制動不僅使汽車儲備動能消耗浪費，而且會加速輪胎的磨損和機件損壞，使車輛重新從低速運行，增加油耗?？焖贀Q檔，正確選檔，可充分利用發(fā)動機較大的功率和較少燃料消耗。 （3）使用經濟車速 汽車低于經濟車速時，盡管行駛阻力較小，但發(fā)動機負荷率低，使燃料消耗率上升，在加速時，由于要求大的功率，氣缸內燃氣的溫度必然要大大提高，因而大量的NOx產生，而且由于短時間內，從加速泵供應過量的燃料，而引起不完全燃燒，導致CO和HC排量增加。若用高

15、于經濟車速行駛，雖然發(fā)動機負荷率提高，燃料消耗降低，但遇有情況減速時，將要松開油門，一但急速關閉節(jié)氣門，在進氣管內會產生瞬間的強真空吸入過量的燃料，一關一吸，形成過濃混合氣，CO、HC增加。 （4）嚴重超載，使發(fā)動機超負荷運轉，燃油增加，NOx排出增多。2.降低汽油車尾氣排放污染的具體措施 （1）點火提前角控制裝置。通過點燃和燃燒的初態(tài)影響燃燒過程，進而減少NOX和HC的排放。 （2）電子控制空燃比系統(tǒng)。將空燃比系統(tǒng)控制在14.7左右范圍內，如電控化油器或電控汽油噴射系統(tǒng)，空燃比控制越精確，轉換效率越高。 （3）以機內凈化的原則來設計發(fā)動機，包括對燃燒、供給及點火等系統(tǒng)的設計與改進，還包括使之

16、再循環(huán)。 （4）普遍供應無鉛汽油。汽油中的鉛會在催化劑活性層表面和內部沉淀，從而影響催化劑的轉化效率，汽油中的硫和硅含量也會影響催化劑的起燃溫度和轉換效率。3.改善柴油車的壓縮化柴油機具有因壓縮比高而熱效率好、燃費低的優(yōu)點。貨車和大客車的發(fā)動機多采用柴油機，而且現(xiàn)代轎車的發(fā)展趨勢也是柴油化。降低柴油車排放的具體技術措施如下： （1）廢氣再循環(huán)。同汽油機一樣，柴油機上采用廢氣再循環(huán)，一直為降低NOX的有效措施，廢氣再循環(huán)的直接作用在于減少了排氣總量從而減少有害廢氣的絕對排量，因而亦可降低HC和CO的排放。 （2）改進燃燒室。采用分隔式燃燒室或將直噴式燃燒室的燃燒室盆徑擴大來降低NOX的排量。 （

17、3）改進供給系統(tǒng)。減小噴油正時，加大噴油速率，加大噴口或減少孔數(shù)，用預噴射法來降低NOX的排量。 （4）改進進氣系統(tǒng)。進氣渦流及改變氣門重疊度對降低NOX有影響。 （5）采用渦輪增壓與增壓空氣中冷技術。當前的增壓中冷技術，由于降低了進氣溫度，增加了進氣量，提高了過量空氣系數(shù)，可使重型柴油的功率提高200%，NOX降低80%，微粒減少90%，改善油耗16%。 （6）使用氧化型催化轉化器技術。微粒物中碳粒子大約占2/3.這些碳粒子在通過催化器時，可以被氧化成CO2氣體排出，從而大幅度降低微粒物。 （7）采用高壓噴射（80120MPa）提高壓縮比降低排放，柴油車的使用過程中降低各部分的磨擦，采取隔熱

18、措施，減少冷卻水和潤滑油的散熱損失，提高燃油及潤滑油品質，降低潤滑油消耗也可降低排放。（四）其他因素及控制治理一些管理部門片面地認為我國現(xiàn)有車輛太多了，特別是一些大城市汽車保有量太多了，使燃料消耗太快，空氣污染太嚴重。其實不然。據(jù)資料介紹，北京現(xiàn)在的汽車保有量是127萬輛，而比北京小得多的美國洛彬磯，卻擁有汽車800多萬輛，也就是說，洛彬磯的汽車數(shù)量和密度，相當于北京的8倍左右。然而，現(xiàn)實情況是：北京的汽車尾氣排放造成的污染，卻反而比洛彬磯嚴重得多！由此看來，我國城市空氣污染嚴重，并不是車多造成的，除技術狀況以外，還有如下原因：1.國產汽車技術水平低。尤其是發(fā)動機整體性能差，使燃料燃燒不充分，

19、機內凈化解決不了，機外凈化措施難以實施，許多汽車的尾氣排放，出廠時就不合格。據(jù)報道，近日，北京市環(huán)保局，對在北京汽車市場出售的10種品牌的新車137輛進行尾氣抽測，結果平均合格率僅67.9。 2.我國油品質量差。我國現(xiàn)在生產的汽油，45以上是含鉛汽油。每年煉油用的乙基鉛液就達3000噸。使用后約產生1200噸氧化鉛排入大氣。 3.老舊汽車多，更新速度慢。一些國有專業(yè)運輸企業(yè)19831984年車輛有的還在維持運行，這些老舊病車最大的特點是安全系數(shù)低，油耗高，排污嚴重。 4.管理層執(zhí)法力度不夠。國家環(huán)保局從1983年直至今年初，多次頒布了一系列限制機動車排污的標準、辦法等，但仍然是排污日趨嚴重。一

20、些城市拖拉機扛著“大煙管”到處亂竄、摩托車（特別是二沖程車）托著“煙尾巴”橫沖直撞。 因此，用限制汽車（機動車）數(shù)量的辦法治理大氣污染，節(jié)省燃料，只能是治標治不了本，解決的根本辦法應是： 1.在用車技術狀況差的占有較大比重，應結合年檢、路查，提高檢測手段，現(xiàn)場治理，強制安裝排氣凈化裝置。 2.加強汽車的維護，提高整車狀況。超期服役的“油老虎”、煙尾巴”強制報廢。 3.強制執(zhí)行國家頒布的各項標準、規(guī)定及辦法，把排放標準馓為汽車認證的一票否決，提高國產車制造特別是發(fā)動機的技術水平，對油耗高、污染大的產品堅決淘汰。 4.盡量發(fā)展和使用汽車替代燃料，堅決取締加鉛汽油。二、降低汽車噪聲是汽車環(huán)保的一個重

21、要方面在現(xiàn)代城市中，汽車噪聲是環(huán)境噪聲的主要部分。汽車噪聲是一種包括各種不同性質噪聲的綜合，主要來自于發(fā)動機噪聲、傳動噪聲、輪胎噪聲、制動噪聲、貯氣簡放氣聲、喇叭聲以及各種專用車輛上動力裝置噪聲等。汽車噪聲一般為6090dB的中強度噪聲。80dB以下一般不致于造成人明顯的永久性聽力損傷，但能使人的聽力產生暫時性下降，高于70dB的噪聲會使人心情不安、煩躁、疲倦、工作效率下降和語言通訊困難，影響人們的正常生活，長時間處于噪聲環(huán)境的人，還會導致心臟病、胃病以及神經官能癥、影響聽力范圍、出現(xiàn)聽力損害。要對各種聲源作仔細分析，并相應的采取措施降低噪聲，一是降低產生噪聲的聲源，即從噪聲產生機理中入手，將

22、噪聲減到盡可能低的程度；二是減振和隔聲，即限制振動和噪聲傳播（傳遞、輻射）的途徑。因為很多情況下噪聲的產生是伴隨完成各種功能而產生的，很難消除或者須付出較高代價，這時采用第二種措施就比較切合實際了。發(fā)動機噪聲強度大致按如下順序從高到低排列：排氣噪聲、燃燒噪聲或機械噪聲、風扇噪聲、進氣噪聲。（一）降低發(fā)動機噪聲的技術措施1.降低柴油機燃燒噪聲，其基本方法是適當降低氣缸壓力增長，具體為：選用十六烷值高的燃料，合理組織供油過程；選擇和設計合適的燃燒室，球形的燃燒室要好一些；采用增壓、選用較大的缸徑，相應減少缸數(shù)或采用較大S/D（面容比）值。2.降低汽油機機械噪聲，降低活塞的敲擊聲、降低配氣機械的噪聲

23、等。3.降低風扇噪音，采用葉片不均勻分布的風扇，用塑料風扇代替鋼板風扇，采用風扇自動離合器等。4.降低排氣噪音，控制發(fā)動機空氣動力噪音。消聲器是控制氣流噪聲的一種基本方法。它廣泛應用在內燃機和各種高速氣流排放的噪聲控制件。5.降低進氣噪聲，其措施是設計合適的空氣濾清器，即在設計空氣濾清器時除了考慮濾清性能外，讓它兼有較好的消聲效果。對于增壓柴油機等，若進氣噪聲太大，加裝進氣消聲器。對發(fā)動機機體的噪音，采用提高零件剛性和減輕重量的方法，以減少汽車的振動；還可以安裝吸音材料和隔音材料或將這些材料覆蓋發(fā)動機部位，以形成汽車隔音構造。（二）傳聲系統(tǒng)噪聲主要是齒輪轉動裝置產生的共振為了減少齒輪的噪聲，不

24、僅要從齒輪體的合理設計、合理選材、配對布置、制造精度、加工方法等方面把因嚙合而引起的撞擊聲和激振聲降低到最小，還應在使用過程中注意齒輪的安裝精度和嚙合印痕的調整。采用電控自動變速器能夠更大地減少了噪音。（三）選用合適花紋的輪胎花紋和氣壓對輪胎的噪聲有很大影響，注意選用合適花紋的輪胎。另外在保證輪胎承重、驅動、操縱、沖擊吸收等基本性能不影響燃料消耗的情況下，可與輪胎廠共同改良外輪胎的花紋圖案和材料選用。努力降低輪胎的滾動阻力和減少制動摩擦的噪聲。（四）對汽車進行車體的低空氣阻力設計設計汽車車體時，可以增強流線型，以減少高速行駛時車身空氣阻力干擾聲。三、控制由汽車電氣產生的電磁波汽車中有許多導線、

25、線圈和零件，具有不同的電容和電感，在封閉回路中形成振蕩并以電磁波的形式發(fā)射到空中，尤其以汽車點火系產生的電磁波更為嚴重。汽車電器產生的電磁波頻率一般在0.151000MHZ之間，正好與常用無線電通訊、廣播電視的頻率相重疊，它使汽車周圍數(shù)百米的收音機、移動通訊和其它電子裝置無法工作。控制電磁波，主要對產生干擾電磁波的汽車電氣上采用抑制裝置：（1）采用高壓阻尼線，削弱電火花產生的高頻振蕩。（2）在容易產生電火花處如三聯(lián)調節(jié)器的蓄電池接線柱與搭鐵之間、發(fā)動機電樞接線柱與搭鐵之間或在機油壓力傳感器、水溫傳感器的觸點之間，并聯(lián)一個電容器，吸收火花，從而削弱高頻電磁波的發(fā)射。（3）在容易產生電火花的電器部位使用金屬罩遮蓋，導線用金屬網或金屬管遮蓋，使產生的高頻電磁波在屏蔽的金屬內產生渦流，變成熱能消耗掉，從而使電磁波不能傳播出去。另外，制動片、離合器片和輪胎的磨損物所產生的道路粉