交通污染排放形式與控制

交通污染排放形式與控制第1頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月一、汽油及柴油概述

二、汽車發(fā)電機(jī)基本原理三、汽車污染物及排放形式四、汽車污染物控制技術(shù)五、汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)第2頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽油

概述汽油（ULP），外觀為透明液體，主要成分為C4～C12脂肪烴和環(huán)烴類，并含少量芳香烴和硫化物。按研究法辛烷值分為90號（已很少使用）、93號、97號、98號四個(gè)牌號。具有較高的辛烷值和優(yōu)良的抗爆性，用于高壓縮比的汽化器式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，減少燃料消耗量；具有良好的蒸發(fā)性和燃燒性，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、燃燒完全、積炭少；具有較好的安定性，在貯運(yùn)和使用過程中不易出現(xiàn)早期氧化變質(zhì)，對發(fā)動(dòng)機(jī)部件及儲(chǔ)油容器無腐蝕性。第3頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月柴油概述柴油（Diesel）又稱油渣，是石油提煉后的一種油質(zhì)的產(chǎn)物。它由不同的碳?xì)浠衔锘旌辖M成。它的主要成分是含10到22個(gè)碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴。它的化學(xué)和物理特性位于汽油和重油之間，沸點(diǎn)在170℃至390℃間，比重為0.82~0.845kg/l。柴油可以被用來作為汽車、坦克、飛機(jī)、拖拉機(jī)、鐵路車輛等運(yùn)載工具或其它機(jī)械用的燃料，也可用來發(fā)電、取暖等。柴油按凝點(diǎn)分級，輕柴油有10、0、-10、-20、-35五個(gè)牌號，重柴油有10、20、30三個(gè)牌號。柴油機(jī)的效率較高，如果大量取代汽油機(jī)，可以顯著降低石油消耗速度及二氧化碳的排放量。但是比起汽油來，柴油含更多的雜質(zhì)，它燃燒時(shí)也更容易產(chǎn)生煙塵，造成空氣污染。但柴油不像汽油般會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，所以比汽油更環(huán)保和健康。為了減少因?yàn)闊焿m所造成的污染，因此近年中在西歐各國包括汽車在內(nèi)燃燒柴油的機(jī)器必須裝濾塵器才可使用，而其硫氧化合物（SOx）污染也是一個(gè)問題。因此各汽車公司都在發(fā)展降低污染的技術(shù)：為了減低污染，柴油的含硫量也是關(guān)注的重點(diǎn)。

第4頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車

發(fā)動(dòng)機(jī)基本原理一．基本理論。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來驅(qū)動(dòng)汽車，最簡單的辦法是通過在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來獲得動(dòng)能。因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。二．燃燒是關(guān)鍵汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用4沖程。4沖程分別是：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過程，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)兩周。三．汽缸數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上面所描述的是單汽缸的運(yùn)動(dòng)過程，而實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)都是有多個(gè)汽缸的（4缸、6缸、8缸比較常見）。四.排量?；旌蠚獾膲嚎s和燃燒在燃燒室里進(jìn)行，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，燃燒室容積會(huì)發(fā)生變化，最大值和最小值的差值就是排量。汽車的排量一般在1.5L~4.0L之間。每缸排量0.5L，4缸的排量為2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V63.0升。一般來說，排量表示發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的大小。所以增加汽缸數(shù)量或增加每個(gè)汽缸燃燒室的容積可以獲得更多的動(dòng)力。第5頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車污染物汽車在給人們帶來方便的同時(shí),也帶來了一系列問題,環(huán)境污染就是其中之一。

發(fā)動(dòng)機(jī)正常燃燒時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車所排出的廢氣中,氮?dú)饧s占71%,二氧化碳占18.1%,水蒸氣占9.2%,氧氣和其他惰性氣體占0.7%,真正的有害物質(zhì)只占1%左右,主要包括:一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物及其他固體顆粒物。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（CI，即柴油機(jī)）和火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)（SI，即汽油機(jī)），每年排放的氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和顆粒物（PM）等有害物質(zhì)的總量幾乎相當(dāng)于公路用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的年排放總量（以美國為例）。由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有很高的熱效率，因而被廣泛使用。在非公路柴油機(jī)排放中，NOx和PM的排放量最為嚴(yán)重，分別約占NOx和PM排放總量的20%和36%。而在柴油機(jī)的排放成分中，除99.7%（75.7%的N2、10%的CO2、8%的水蒸氣和6%的O2）對人類無害外，其余0.3%（0.2%的NO、0.01%的NO2、0.03%的HC、0.05%的CO、0.01%的SO2和小于0.01%的PM）都是有害物質(zhì)，它是形成酸雨和破壞臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?。?頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車污染物隨著人類對環(huán)境的日益重視，消除柴油機(jī)的尾氣污染也成了大家所關(guān)注的重大話題。因此，發(fā)達(dá)國家已將柴油機(jī)污染排放作為環(huán)境治理的重要內(nèi)容之一，并制定了相應(yīng)的公路用機(jī)動(dòng)設(shè)備控制排放標(biāo)準(zhǔn)。硫化物：形成懸浮顆粒物，又稱氣溶膠,隨著人的呼吸進(jìn)入肺部,對肺有直接損傷作用。碳?xì)浠衔铮涸S多都是有毒的，其中一些碳?xì)浠衔锷踔潦菨撛诘闹掳┪?。此外，在?qiáng)烈陽光照射下，伴隨著氮氧化物的存在時(shí)，碳?xì)浠衔飼?huì)發(fā)生反應(yīng)，在近地面生成臭氧，有可能導(dǎo)致光化學(xué)煙霧污染。氮氧化物：可以和空氣中的水分、氨以及其他化合物反應(yīng)，生成含硝酸的細(xì)微顆粒物，影響呼吸系統(tǒng)，損害肺組織。一氧化碳：與人體血液中血紅素的親和力是氧氣的210倍，而血紅素?fù)?dān)負(fù)著向人體器官和組織輸送氧氣的重任。血紅素和一氧化碳結(jié)合生成一氧化碳血紅素即喪失了輸送氧氣的功能，從而使人體器官和組織的供氧量不足，對心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病患者特別有害。顆粒物：根據(jù)其直徑大小不同，有總懸浮顆粒物（TSP）、PM10（直徑小于10微米）和PM2.5（直徑小于2.5微米）之分，后二者也統(tǒng)稱為可吸入顆粒物，因?yàn)樗鼈兛梢赃M(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)，甚至是進(jìn)入肺臟的最深部，引起或加重哮喘病，急性呼吸系統(tǒng)癥狀如咳嗽、呼吸困難或呼吸疼痛，以及慢性支氣管炎。國內(nèi)外大量流行病學(xué)研究結(jié)果表明，大氣PM10濃度每升高10微克/立方米，可能與人群總死亡率升高約0.5％相關(guān)；大氣二氧化氮濃度每升高10微克/立方米，可能與人群總死亡率升高約1％相關(guān)。第7頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車

污染

就在身邊……第9頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月目前控制汽車污染物排放的技術(shù)可以分為兩類：降低污染物生成量的技術(shù)，又稱為機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)；凈化或處理發(fā)動(dòng)機(jī)排出后污染物的技術(shù)，又稱為機(jī)外凈化技術(shù)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，目前車輛排放控制的機(jī)內(nèi)、機(jī)外凈化技術(shù)都達(dá)到了比較完善的地步。汽車污染控制措施尾氣排放控制系統(tǒng)柴油機(jī)尾氣凈化器尾氣排放控制系統(tǒng)第10頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車污染機(jī)內(nèi)控制技術(shù)1、選用清潔汽油，汽油中的組分，尤其是硫含量，會(huì)對三元催化器產(chǎn)生毒害作用，會(huì)急劇降低催化效率。在追求高質(zhì)量燃油的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行“燃油調(diào)質(zhì)”處理，如美國環(huán)保局將汽油最大含鉛量限制在0.0264kg/m3，以降低鉛和添加劑二溴乙烷、二氯乙烷的排放，提高催化劑的轉(zhuǎn)化率和使用壽命。因此，應(yīng)當(dāng)全面提高燃油質(zhì)量，在研制清潔油品、加強(qiáng)監(jiān)管體系和進(jìn)行燃油調(diào)質(zhì)的基礎(chǔ)上，有效控制尾氣污染。2、提高燃燒效率，采用合適的過量空氣系數(shù)（空氣過少則燃燒不完全，碳?xì)浜鸵谎趸寂欧艜?huì)很高，空氣過多，氮氧化合物排放會(huì)增多）。3、適當(dāng)?shù)腅GR（廢氣再循環(huán)）可以直接降低廢氣量，并時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度下降，減少氮氧化合物排放。4、碳罐可以將蒸發(fā)的汽油吸附，并在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)使被吸附的汽油進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒。5、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)可以把曲軸箱內(nèi)的可燃?xì)怏w送進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒，避免這些氣體從曲軸箱逸出造成污染。第11頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車污染機(jī)外控制技術(shù)尾氣污染治理是采用在汽車排氣口增加尾氣凈化器的方式，對汽車產(chǎn)生的進(jìn)行凈化以減少污染，此方法雖然不能達(dá)到“零污染”，但可以采用物理、化學(xué)的方法減少汽車尾氣中的污染物。

對于汽車尾氣的治理，現(xiàn)實(shí)中比較常用的方法有：

（1）安裝汽車曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置，可以減少曲軸泄漏，削減汽車HC總排放量的20%～25%，削減汽車CO總排放量的1%～2%；

（2）安裝汽油車燃油蒸發(fā)污染控制裝置，可以減少汽油蒸發(fā)污染物，削減汽車HC總排放量的15%～20%；

（3）安裝汽車電子點(diǎn)火器，可以削減汽車尾氣中HC和CO總量的10％；

（4）安裝汽車磁化凈化器，可以削減汽車尾氣中HC和CO的20％；第12頁，課件共14頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車污染物控制與排放標(biāo)準(zhǔn)GB14761.1-14761.7-93《汽車大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》輕型汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)---GWPB1-1999GB18352¸2-2001輕型汽車污染物排2000年起全國實(shí)施GB14961－1999《汽車排放污染物限值及測試方法》（等效于