汽車尾氣與環(huán)境課件

1、汽車尾氣與環(huán)境 從世界范圍看，空氣污染的另一重大因素是汽車尾氣。 汽車尾氣中含有一氧化碳、氧 化氮以及對(duì)人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對(duì)人體的危害更 大。 鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風(fēng)擴(kuò)散。農(nóng)村居民，一般從空氣中吸入體內(nèi)的鉛量每 天約為一微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民會(huì)大大超過(guò)農(nóng)村居民。錫進(jìn)入人體后，主 要分布于肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。幾周后，鉛由以上組織轉(zhuǎn)移到骨 骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來(lái)。人體內(nèi)約9095的鉛積存于骨骼中，只有少量鉛存 在于肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩(wěn)定，當(dāng)食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸 堿類藥物而破壞了酸堿平衡

2、時(shí)，鉛便由骨中轉(zhuǎn)移到血液，引起鉛中毒的癥狀。鉛中毒的癥狀 表現(xiàn)很廣泛，如頭暈、頭痛、失眠、多夢(mèng)、記憶力減退、乏力、食欲不振、上腹脹滿、暖 氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周圍神經(jīng)炎等；重癥中毒者有明顯的肝臟損害，會(huì)出現(xiàn)黃 疸、肝臟腫大、肝功能異常等癥狀。 1943年，在美國(guó)加利福尼亞州的洛杉磯市，250萬(wàn)輛汽 車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏仍谔?yáng)紫外光線照射下發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)，形成淺藍(lán)色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來(lái)人們稱這種污染為光化學(xué) 煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學(xué)煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼 吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三

3、的人患病。這就是在歷史上被稱為“世界八大公害”和 “20世紀(jì)十大環(huán)境公害”之一的洛杉磯光化學(xué)煙霧事件。也正是這些事件使人們深刻認(rèn)識(shí)到 了汽車尾氣的危害性。 汽車尾氣化合物對(duì)人體的危害汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOX）、鉛（Pb）等。一氧化碳：一氧化碳和人體紅血球中的血紅蛋白有很強(qiáng)的親合力，它的親合力比氧強(qiáng)幾十倍，親合后生成碳氧血紅蛋白（COHb%），從而消弱血液向各組織輸送氧的功能，造成感覺(jué)、反應(yīng)、理解、記憶力等機(jī)能障礙，重者危害血液循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。氮氧化物：氮氧化物主要是指NO、NO2，都是對(duì)人體有害的氣體，特別是對(duì)呼吸系統(tǒng)有危害。在N

4、O2濃度為9.4mg/m2（5PPm）的空氣中暴露10分鐘，即可造成呼吸系統(tǒng)失調(diào)。碳?xì)浠衔铮耗壳斑€不清楚它對(duì)人體健康的直接危害。但是HC和NOX在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈太陽(yáng)光紫外線照射后，產(chǎn)生一種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，生成一種新的污染物光化學(xué)煙霧。1952年12月倫敦發(fā)生的光化學(xué)煙霧，4天中死亡人數(shù)較常年同期約多4000，45歲以上的死亡最多，約為平時(shí)的3倍；1歲以下的約為平時(shí)的2倍。事件發(fā)生的一周中，因支氣管炎、冠心病、肺結(jié)核和心臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數(shù)的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。 新華網(wǎng)北京11月4日電 美國(guó)流行 病學(xué)雜志日前公布的一項(xiàng)在加利 福尼亞州洛杉磯縣進(jìn)行的研

5、究顯示， 車流和汽車尾氣造成的空氣污染對(duì) 孕婦有害。 這項(xiàng)研究獲得的數(shù)據(jù)表明，居住 在空氣中含一氧化碳或懸浮顆粒物較 多地區(qū)的婦女與居住在污染較少地區(qū)的婦女相比，早產(chǎn)（在懷孕37周之前分娩）的風(fēng)險(xiǎn)要提高大約10至25，而空氣中的這些污染物主要是由機(jī)動(dòng)車輛造成的。 研究還表明，對(duì)于在懷孕前三個(gè)月或產(chǎn)前一兩個(gè)月至幾個(gè)星期內(nèi)呼吸受污染空氣的婦女來(lái)說(shuō)，危害更明顯。 加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校公共衛(wèi)生學(xué)院的研究小組收集了2500名在洛杉磯縣分娩的婦女的資料。通過(guò)對(duì)這些婦女進(jìn)行一對(duì)一的訪問(wèn)，研究人員得以將空氣污染造成的早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)與其他早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素區(qū)分開(kāi)來(lái)。他們發(fā)現(xiàn)，在排除吸煙和飲酒等其他可能引起早產(chǎn)的因素之后

6、，空氣污染和早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大之間的聯(lián)系依然存在。 汽車尾氣排放歐洲標(biāo)準(zhǔn) 歐型式認(rèn)證排放限值車輛類別 基準(zhǔn)質(zhì)量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM第一類車 全部 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）第二類車 1級(jí) RM1250 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）2級(jí) 1250RM1700 5.17 1.40（1.96） 0.19（0.27）3級(jí) RM1700 6.90 1.70（2.38） 0.25（0.35）歐型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值車輛類別 基準(zhǔn)質(zhì)量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM汽油機(jī) 柴油機(jī) 汽油機(jī) 非直噴柴油機(jī) 直噴柴油機(jī)

7、非直噴柴油機(jī) 直噴柴油機(jī)第一類車 _ 全部 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.10第二類車 1級(jí) RM1250 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.102級(jí) 1250RM1700 4.0 1.25 0.6 1.0 1.3 0.12 0.143級(jí) 1700RM 5.0 1.5 0.7 1.2 1.6 0.17 0.20歐型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值車輛類別 基準(zhǔn)質(zhì)量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油機(jī) 柴油機(jī) 汽油機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī) 柴油機(jī) 柴油機(jī)第一類車 _ 全部 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30

8、0.025第二類車 1級(jí) RM1305 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.0252級(jí) 1305RM1760 1.81 0.63 0.13 0.10 0.33 0.39 0.043級(jí) 1760RM 2.27 0.74 0.16 0.11 0.39 0.46 0.06歐型式認(rèn)證和生產(chǎn)一致性排放限值車輛類別 基準(zhǔn)質(zhì)量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油機(jī) 柴油機(jī) 汽油機(jī) 汽油機(jī) 柴油機(jī) 柴油機(jī) 柴油機(jī)第一類車 全部 2.3 0.64 0.2 0.15 0.50 0.56 0.05第二類車 1級(jí) RM1305 2.3 0.64 0.2 0.1

9、5 0.50 0.56 0.052級(jí) 1305RM1760 4.17 0.80 0.25 0.18 0.65 0.72 0.073級(jí) 1760RM 5.22 0.95 0.29 0.21 0.78 0.86 0.10Better環(huán)境保護(hù)-未來(lái)環(huán)保汽車1。廢氣再循環(huán)2。生物燃料和混合動(dòng)力3。太陽(yáng)能電池車4。氫能源汽車渦輪增壓系統(tǒng)原理解構(gòu) 渦輪系統(tǒng)是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中最常見(jiàn)的增壓系統(tǒng)之一。 如果在相同的單位時(shí)間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強(qiáng)制擠入汽缸（燃燒室）進(jìn)行壓縮燃爆動(dòng)作（小排氣量的引擎能“吸入”和大排氣量相同的空氣，提高容積效率），便能在相同的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生較自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)更大的動(dòng)力輸出。渦輪增

10、壓利用廢氣驅(qū)動(dòng)，基本沒(méi)有額外的能量損耗（對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有額外的負(fù)擔(dān)），便能輕易地創(chuàng)造出大馬力，是非常聰明的設(shè)計(jì)。情形就像你拿一臺(tái)電風(fēng)扇向汽缸內(nèi)吹，硬是把風(fēng)往里面灌，使里面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個(gè)扇子不是用電動(dòng)馬達(dá)，而是用引擎排出的廢氣來(lái)驅(qū)動(dòng)。 一般而言，引擎在配合這樣的一個(gè)“強(qiáng)制進(jìn)氣”的動(dòng)作后，起碼都能提升30%-40% 的額外動(dòng)力，如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛(ài)不釋手的原因。況且，獲得完美的燃燒效率以及讓動(dòng)力得以大幅提升，原本就是渦輪增壓系統(tǒng)所能提供給車輛最大的價(jià)值所在。 該系統(tǒng)包括渦輪增壓器、中冷器、進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進(jìn)排氣管道。 渦輪增壓系統(tǒng)如何工作？ 我們希

11、望用以下簡(jiǎn)單的步驟讓你明白渦輪增壓的工作順序，從而便能清楚了解渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理。 一，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，推動(dòng)渦輪排氣端的渦輪葉輪（Turbine Wheel），并使之旋轉(zhuǎn)。由此便能帶動(dòng)與之相連的另一側(cè)的壓氣機(jī)葉輪(Turbine Wheel) 也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 二，壓氣機(jī)葉輪把空氣從進(jìn)風(fēng)口強(qiáng)制吸進(jìn)，并經(jīng)葉片的旋轉(zhuǎn)壓縮后，再進(jìn)入管徑越來(lái)越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經(jīng)壓縮的空氣被注入汽缸內(nèi)燃燒。 三，有的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)有中冷器，以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震。 四，被壓縮（并被冷卻后）的空氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸，參與燃燒做功。 五，燃燒后的廢氣從排氣管排出，進(jìn)入渦輪，再重復(fù)以上（

12、一）的動(dòng)作。1乙醇燃料：價(jià)廉物美使用乙醇燃料，是全世界最常見(jiàn)的一種燃料替代方案，也是目前國(guó)內(nèi)頗為重視、已經(jīng)得到推廣的新燃料。這種燃料一般是與傳統(tǒng)的汽油、柴油混合起來(lái)使用，其混合比例從加入10%30%的乙醇到85%不等，甚至可以采用100%的乙醇作為燃料。其最大的好處在于不需要對(duì)現(xiàn)有的汽車結(jié)構(gòu)做很大的修改就可以使用乙醇燃料， 而且這種燃料比起汽油、柴油來(lái)更加環(huán)保，能夠起到減少污染的效果。同時(shí)，乙醇可以通過(guò)玉米、小麥、水稻、甜高粱、木薯、甘薯以及甘蔗、甜菜等農(nóng)作物制造，甚至連農(nóng)作物的秸稈都有可能被用來(lái)生產(chǎn)乙醇。只要合理解決“汽車與人爭(zhēng)食”的問(wèn)題，乙醇燃料的推廣能解決燃料的再生問(wèn)題，是最價(jià)廉物美的能

13、源解決方案。 除了乙醇以外還有類似于丁醇、甲醇這樣的生物燃料，都被紛紛用于替代汽油與柴油。乙醇燃料汽車由于與現(xiàn)有的汽車沒(méi)有多大區(qū)別，所以在國(guó)內(nèi)外都相對(duì)普及。例如巴西作為乙醇燃料汽車最流行的國(guó)家，在這方面最為典型。人們熟悉的本田思域、飛度，三菱帕捷羅等都擁有專門針對(duì)巴西市場(chǎng)的乙醇燃料型號(hào)。最新型的車款安裝了油氣濃度傳感器，可以自動(dòng)感知燃料箱內(nèi)不同性質(zhì)的燃料，做到與普通汽油柴油的自然替換。此外，著名的跑車制造廠蓮花甚至推出了采用乙醇汽油混合燃料引擎的Exige265E跑車，它僅重930kg，265代表它的最大輸出為265匹馬力左右，E表示其使用的是蓮花E85高性能環(huán)保動(dòng)力。特別讓人吃驚的是該車加速

14、成績(jī)足以向法拉利發(fā)起挑戰(zhàn)，060mph加速時(shí)間僅為3.88秒，0100mph加速時(shí)間為9.2秒，最高時(shí)速達(dá)到158mph。除了巴西以外，美國(guó)的乙醇燃料汽車也十分流行，中國(guó)則超過(guò)整個(gè)歐盟成為乙醇燃料消費(fèi)的大國(guó)。如何擺脫簡(jiǎn)單改裝并提高乙醇燃料汽車的技術(shù)含量以使其發(fā)揮更大的效能，是擺在中國(guó)汽車制造廠商面前的課題。2混合動(dòng)力：技術(shù)復(fù)雜油電混合動(dòng)力汽車，由于豐田普銳斯在國(guó)內(nèi)的上市而廣為人知， 這項(xiàng)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是其先進(jìn)性，在機(jī)械與電子方面都有許多新的突破性發(fā)明。發(fā)展混合動(dòng)力車也是在現(xiàn)有汽車技術(shù)的基礎(chǔ)上，讓能源消耗更加節(jié)約與合理。目前，在美國(guó)、日本等地，該技術(shù)不僅有著許多實(shí)質(zhì)的進(jìn)展，而且也受到了消費(fèi)者的

15、歡迎。 其實(shí)，除了油電混合動(dòng)力以外，還有氣電混合動(dòng)力、油電氣混合動(dòng)力等，這些方案雖然復(fù)雜，但未來(lái)應(yīng)用的前景依然被專家看好。如馬自達(dá)曾經(jīng)推出過(guò)一款可以使用油、電、氫三種能源作為動(dòng)力的混合動(dòng)力概念車，這款車名叫PremacyHydrogenRE-Hy-brid，就是大家熟悉的普力馬。除了前置汽油引擎外，該車第二排坐椅下方還安置了大型電池，另外第三排坐椅被撤去，取而代之的是一個(gè)儲(chǔ)存了壓縮氫氣的氣罐。其油電混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，由馬自達(dá)與其關(guān)聯(lián)公司福特汽車共同開(kāi)發(fā)，馬自達(dá)還嘗試著將這種電動(dòng)引擎和一種本身就是混合動(dòng)力引擎的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合在一起，后者既能使用汽油，也能使用氫氣作為燃料。雖然這還是一款概念車，未

16、必很快會(huì)出現(xiàn)在量產(chǎn)車的行列里面，但它提醒人們混合動(dòng)力方案的變化無(wú)窮?；旌蟿?dòng)力以往一直是日本汽車廠商主攻的方向，如今美國(guó)汽車制造廠家也開(kāi)始大規(guī)模介入。國(guó)內(nèi)的上海通用也在研究中國(guó)的混合動(dòng)力車，使得這方面的競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始加劇，其實(shí)用性也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。未來(lái)混合動(dòng)力會(huì)圍繞著降低成本、減少制造與維修保養(yǎng)的復(fù)雜程度，同時(shí)更加推進(jìn)其性能的強(qiáng)化而展開(kāi)。太陽(yáng)能汽車 太陽(yáng)能發(fā)電在汽車上的應(yīng)用，將能夠有效降低全球環(huán)境污染，創(chuàng)造潔凈的生活環(huán)境，隨著全球經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，太陽(yáng)能汽車作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不是一個(gè)神話。燃燒汽油的汽車是城市中一個(gè)重要的污染源頭，汽車排放的廢氣包括二氧化硫和氮氧化物都會(huì)引致空氣污染，影響我們的健

17、康?，F(xiàn)在各國(guó)的科學(xué)家正致力開(kāi)發(fā)產(chǎn)生較少污染的電動(dòng)汽車，希望可以取代燃燒汽油的汽車。但由于現(xiàn)在各大城市的主要電力都是來(lái)自燃燒化石燃料的，使用電動(dòng)汽車會(huì)增加用電的需求，即間接增加發(fā)電廠釋放的污染物。有鑒于此，一些環(huán)保人士就提倡發(fā)展太陽(yáng)能汽車，太陽(yáng)能汽車使用太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，電能會(huì)在儲(chǔ)電池中存起備用，用來(lái)推動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)。由于太陽(yáng)能車不用燃燒化石燃料，所以不會(huì)放出有害物。據(jù)估計(jì)，如果由太陽(yáng)能汽車取代燃汽車輛，每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43至54%。氫燃料電池技術(shù)氫動(dòng)力的未來(lái)發(fā)展！燃料電池是一個(gè)化學(xué)“發(fā)電廠”燃料電池從外部上看有正負(fù)極，內(nèi)部有電解質(zhì)等，但它不是一個(gè)能儲(chǔ)存電能的“蓄電池”，

18、而是一個(gè)化學(xué)“發(fā)電廠”。燃料電池有多種類型，經(jīng)過(guò)多年的探索，最有希望用于汽車的，是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是這樣的：將氫氣送到燃料電池的陽(yáng)極板（負(fù)極），經(jīng)過(guò)催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個(gè)電子被分離出來(lái)，失去電子的氫離子（質(zhì)子）穿過(guò)質(zhì)子交換膜，到達(dá)燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過(guò)質(zhì)子交換膜的，這個(gè)電子，只能經(jīng)外部電路，到達(dá)燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流，電子到達(dá)陰極板后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽(yáng)極板供應(yīng)氫，給陰極板供應(yīng)空氣，并及時(shí)把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發(fā)出的電，經(jīng)逆變器、控制器等裝置，給電動(dòng)機(jī)供電，再經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋等帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就可使車輛在路上行駛。工作原理 制氫的方法有兩種對(duì)于燃料電池公共汽車來(lái)說(shuō),除了燃料電池外,氫燃料的生產(chǎn)、供應(yīng)方式也是非常重要的環(huán)節(jié)。氫燃料的生產(chǎn)有兩種途徑，一種是對(duì)水電解，另一種是從礦物燃料中提取。電解水所需的電可以由水力能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等等轉(zhuǎn)化而來(lái)，這些是可再生能源，也可以利用垃圾焚燒所產(chǎn)生的能源，更長(zhǎng)遠(yuǎn)地還可利用核聚變的能量