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1、目录 【 摘 要 】 3 【 关 键 词 】 . . 3 【 前 言 】 3 1. 我 国 汽 车 尾 气 排 放 现 状 . 3 2. 汽 车 尾 气 排 放 的 主 要 成 分 及 危 害 4 2.1主 要 污 染 物 . 4 2.2污 染 物 的 危 害 介 绍 5 2.2.1 一 氧 化 碳 (CO) 5 2.2.2 碳 氢 化 合 物 (HC) . . 5 2.2.3 氮 氧 化 合 物 ( NOx) 5 2.2.4 固 体 悬 浮 颗 粒 6 2.3危 害 6 2.3.1城 市 温 度 急 剧 增 高 6 2.3.2 危 害 人 体 健 康 6 2.3.3地 球 气 候 不 正 常
2、 6 3. 汽 车 尾 气 造 成 危 害 的 主 要 原 因 . 6 3.1汽 车 排 放 性 能 差 , 汽 车 保 养 及 淘 汰 制 度 不 严 格 . 7 3.2汽 车 保 有 量 增 加 过 快 , 而 且 集 中 在 城 市 7 3.3中 国 的 汽 车 尾 气 有 关 政 策 法 规 比 较 落 后 . 7 4. 汽 车 尾 气 排 放 的 影 响 因 素 . 7 4.1汽 油 对 排 放 的 影 响 7 4.1.1辛 烷 值 的 影 响 . 7 4.1.2 硫 含 量 的 影 响 8 4.1.3 添 加 剂 的 影 响 8 4.2发 动 机 负 荷 对 尾 气 的 影 响 .
3、 8 4.2.1发 动 机 负 荷 对 一 氧 化 碳 CO 的 影 响 . 8 4.2.2发 动 机 负 荷 对 碳 氢 化 合 物 HC 的 影 响 9 4.2.3 发 动 机 负 荷 对 NOx 的 影 响 9 4.3发 动 机 转 速 对 尾 气 的 影 响 . 9 4.3.1发 动 机 转 速 对 CO 的 影 响 9 4.3.2 发 动 机 转 速 对 HC的 影 响 10 4.3.3 发 动 机 转 速 对 NOx 的 影 响 . 10 5. 我 国 与 国 外 汽 车 排 放 标 准 对 比 分 析 . 10 5.1目 前 我 国 的 排 放 标 准 10 5.2我 国 近 几
4、 年 的 尾 气 排 放 标 准 11 . . 5.3美 国 汽 车 排 放 标 准 . 12 5.4欧 洲 汽 车 排 放 标 准 . 13 6. 汽 车 尾 气 治 理 的 对 策 . 14 6.1改 进 燃 料 品 质 14 6.2严 格 执 行 废 气 排 放 的 国 家 标 准 和 地 方 便 准 与 法 规 . 14 6.3汽 车 内 部 调 试 与 外 部 净 化 15 6.3.1发 动 机 内 部 调 试 . 15 6.3.2发 动 机 外 部 尾 气 净 化 . 15 6.4推 行 代 用 燃 料 15 6.5加 强 对 在 用 车 的 检 查 和 维 护 , 推 行 I/M
5、制 度 . 15 6.6优 先 发 展 公 共 交 通 . 16 6.7实 行 车 辆 分 流 行 驶 . 16 6.8广 泛 宣 传 、 提 高 驾 驶 员 的 环 保 意 识 . 16 7 总 结 16 致谢 17 参 考 文 献 . 18 . . 浅 谈我 国 汽 车尾 气 排放控 制 现 状与 对 策 【 摘 要 】 随 着 汽 车 工 业 的 迅 速 发 展 , 我 国 的 汽 车 保 有 量 急 剧 增 加 , 汽 车 废 气 对 空 气 的 污 染 已 成 为 严 重 的 社 会 公 害 。 在 汽 车 密 集 的 城 市 , 汽 车 排 放 污 染 对 人 们 的 生 活 环
6、境 造 成 了 极 大 的 影 响 ,严 重 地 威 胁 到 人 们 的 身 心 健 康 , 同 时 也 危 害 着 一 些 动 、 植 物 的 生 存 和 生 长 , 破 坏 了 自 然 界 的 生 态 平 衡 。 因 此 , 解 决 汽 车 的 排 气 污 染 成 为 亟 待 认 真 研 究 的 重 要 课 题 【 关 键 词 】 汽 车尾 气环 境控 制 【 前 言 】 随 着 经 济 的 高 速 发 展 , 21 世 纪 的 今 天 , 汽 车 是 人 类 不 可 缺 少 的 交 通 工 具 , 但 汽 车 尾 气 却 是 大 气 的 主 要 污 染 源 。 本 文 的 目 的 在 于
7、 帮 助 大 家 认 清 汽 车 尾 气 污 染 的 危 害 性 , 增 强 人 们 的 环 保 意 识 , 唤 起 人 们 加 快 治 理 汽 车 尾 气 污 染 的 步 伐 。 环 保 和 节 能 , 是 当 今 和 未 来 经 济 社 会 发 展 中 人 类 面 临 的 重 大 问 题 。汽 车 尾 气 是 空 气 污 染 的 主 要 因 素 ,我 国 城 市 大 气 污 染 中 , 汽 车 尾 气 排 放 所 占 比 例 已 超 过 70%, 所 以 , 加 强 汽 车 排 放 治 理 刻 不 容 缓 。 我 国 汽 车 石 油 消 耗 量 约 占 全 国 石 油 消 费 的 1/3
8、以 上 , 而 且 随 着 汽 车 保 有 量 的 上 升 , 我 国 汽 车 污 染 物 排 放 总 量 也 日 趋 增 加 , 汽 车 排 放 造 成 的 大 气 污 染 严 重 影 响 了 人 们 的 生 活 和 身 心 健 康 。 因 此 , 在 汽 车 工 业 发 展 和 环 境 保 护 之 间 , 需 要 寻 求 新的 平 衡 。 1. 我国 汽 车 尾 气排 放 现 状 在 我 国 , 汽 车 排 放 污 染 大 的 原 因 除 人 口 密 度 大 , 汽 车 数 量 剧 增 外 , 最 重 要 的 是 长 时 期 的 高 度 保 护 政 策 导 致 的 我 国 汽 车 生 产
9、技 术 和 环 保 标 准 落 后 、汽 车 性 能 差 、 使 用 年 限 过 长 、车 用 燃 油 品 质 差 等 问 题 , 资 料 显 示 , 我 国 的 汽 车 尾 气 排 放 标 准 比 大 多 数 发 达 国 家 落 后 近 10 年 ,并 且 执 行 情 况 . . 参 差 不 齐 。 即 使 是 达 到 我 国 排 放 标 准 的 汽 车 , 其 排 放 的 一 氧 化 碳 数 量 也 是 欧 洲 车 辆 的 两 倍 左 右 , 碳 氢 化 合 物 和 氮 氧 化 物 排 放 数 量 是 欧 洲 车 辆 的 3 倍 以 上 。与 美 国 标 准 相 比 ,我 国 一 氧 化
10、碳 排 放 量 上 限高 出 56%,氮 氧 化 物 高 出 32%,碳 氢 化 合 物 则 高 出 3 倍 以 上 。而 大 气 污 染 的 成 本 及 其 造 成 的 损 失 是 极 其 高 昂 的 。 据 世 界 银 行 估 计 , 因 空 气 污 染 导 致 的 医 疗 成 本 增 加 以 及 工 人 生 病 丧 失 生 产 力 使 中 国 GDP被 抵 消 掉 5%。 我 国 从 1994 年 到 2003 年 的 十 年 间 ,私 人 汽 车 总 量 增 长 了 近 6 倍 。1994 年 汽 车 保 有 量 940 万 辆 , 私 人 汽 车 保 有 量 205 万 辆 ;200
11、3 年 民 用 汽 车 保有 量 约 2400 万 辆 ,其 中 私 人 汽 车 保 有 量 1200 万 辆 。 2010 年 我 国 机 动 车 保 有 量 已 达 1.99亿 辆 , 其 中 汽 车 8500 多 万 辆 , 每年 新 增 机 动 车 2000 多 万 辆 ; 机 动 车 驾 驶 人 达 2.05 亿 人 , 其 中 汽 车 驾 驶 人 1.44亿 人, 每 年 新 增 驾驶 人 2200 多 万 人 。 汽 车 作 为 现 代 化 交 通 工 具 , 给 予 了 人 们 的 生 产 与 生 活 带 来 十 分 方 便 的 同 时 , 可 是 它 的 尾 气 排 放 物
12、, 却 给 大 气 环 境 造 成 严 重 污 染 。 曾 经 我 国 某 城 市 对 该 市 的 机 动 车 辆 尾 气 污 染 程 度 作 了 如 下 简 单 调 查 : 该 市 目 前 拥 有 机 动 车 辆 13 万 辆 , 并 以 年 增 率 15%的 速 度 增 加 。 机 动 车 年 排 放 一 氧 化 碳 4.4万 吨 ,相 当 于 该 市 工 业 企 业 一 氧 化 碳 排 放 量 的 46 倍 。市 区 主 要 交 通 道 路 中 心 点 一 氧 化 碳 超 标 2 倍 以 上 的 达 65%,在 车 流 量 高 峰 的 时 候 ,有 的 监 测 点 一 氧 化 碳 浓 度
13、 高 达 每 立 方 米 70mg, 超 标 6 倍 。 在 车 流 量 相 对 比 较 集 中 的 火 车 站 , 氮 氧 化 合 物 测 点 平 均 值 为 每 立 方 米 0.059mg , 超 标 0.18倍 。 因 此 , 汽 车 尾 气 污 染 日 趋 严 重 , 现 代 城 市 大 气 污 染 主 要 来 源 于 汽 车 的 尾 气 。 有 资 料 表 明 , 我 国 各 大 中 型 城 市 汽 车 尾 气 排 放 物 造 成 空 气 污 染 占 到50% 左 右 , 而 且 对 在 用 车 检 测 结 果 来 看 , 尾 气 排 放 不 合 格 的 车 辆 占 被 检 测 车
14、的50 60%。.那 么 汽 车 尾 气 排 放 物 中 这 些 有 害 物 质 是 如 何 形 成 , 又 有 何 危 害 呢 ? 2. 汽 车 尾气 排 放 的主 要 成 分 及危 害 2.1 主 要 污 染 物 据 有 关 专 家 研 究 的 资 料 表 明 , 汽 车 尾 气 成 分 非 常 复 杂 , 有 一 百 种 以 . . 上 , 其 主 要 污 染 物 包括 : 一 氧 化 碳 ( CO ) 、 氮 氧 化 物( NOx) 、碳 氢 化 合 物 ( HC) 、 铅 ( Pb) 等 。 2.2 污 染 物 的 危 害 介 绍 2.2.1一 氧 化碳 (CO) 一 氧 化 碳 (
15、CO) 主 要 是 燃 料 燃 烧 不 完 全 的 产 物 , 主 要 是 在 局 部 缺 氧 或 者 低 温 条 件 下 , 由 于 烃 不 能 完 全 燃 烧 而 产 生 , 混 在 内 燃 机 废 气 中 排 出 。 当 汽 车 负 重 过 大 、 慢 速 行 驶 时 或 者 空 挡 运 转 时 , 燃 料 不 能 充 分 燃 烧 , 废 气 中 的 一 氧 化 碳 含 量 会 明 显 增 加 。 一 氧 化 碳 (CO) 是 一 种 无 色 、 无 味 但 有 剧 烈 毒 性 的 气 体 。 它 不 易 与 其 他 物 质 发 生 反 应 而 成 为 大 气 中 比 较 稳 定 的 组
16、 成 部 分 , 能 停 留 2 3 年 之 久 。 当 人 们 吸 入 过 多 的 CO后 ,CO 可 与 血 液 中 的 血 红 蛋 白 有 较 强 的 亲 和 力 , 会 妨 碍 血 红 蛋 白 的 输 送 氧 气 的 能 力 。 当 空 气 中 的 一 氧 化 碳 浓 度 超 过 一 定 数 量 时 , 人 就 会 出 现 头 痛 、 呕 吐 等 中 毒 症 状 , 浓 度 再 大 时 , 甚 至 可 致 人 死 亡 。 一 氧 化 碳 (CO) 是 汽 车 发 动 机 排 出 有 害 成 分 中 浓 度 最 大 的 气 体 ; 它 引 起 的 公 害 称 为 汽 车 尾 气 排 放
17、的 第 一 大 公 害 。 2.2.2 碳 氢 化 合 物 (HC) HC的 产 生 仍 是 燃 烧 过 程 不 完 全 造 成 的 。HC是 一 种 混 合 物 ,成 分 非 常 复 杂 。当 HC浓 度 较 高 时 ,会 使 人 出 现 头 晕 、恶 心 等 中 毒 症 状 。特 别 是 HC 化 合 物 中 的 烯 在 大 气 上 空 , 和 二氧 化 氮 (NO2) 混 合 在 一 起 , 经 强 烈 的 日 光 照 射 后 , 起 光 化 学 反 应 产 生 的 高 浓 度 臭 氧 、 醛 等 烟 雾 状 物 质 , 对人 的 眼 睛 、 呼 吸 器 官 ( 喉 、 眼 、 鼻 等
18、黏 膜 ) 及 皮 肤 有 强 烈 的 刺 激 性 , 甚 至 可 能 致 癌 。 而 且 ,它 还使 生 态 环境 遭 到 破 坏 , 严 重 影 响 了 农 作 物 的 生 长 , 使 农 业 减 产 , 因 此 碳 氢 化 合 物 (HC) 它 成 为 汽 车 尾 气 排 放 的 第 二 公 害 。 2.2.3 氮 氧 化 合 物 ( NOx) NOx 是 NO和 N02的 总 称 , 它 是 发 动 机 在 大 负 荷 工 作 时 , 高 温 高 压 燃 气 中 少 量 氮 被 氧 化 成 NO 、 NO2等 氮 氧 化 物 。 其 中 NO与 血 液 中 的 血红 蛋 白 的 结 合
19、 能 力 比 CO还 强 , 容 易 使 人 们 中 毒 而 死 亡 。NO2是 一 种 褐 色 有 强 烈 毒 . . 性 的 气 体 , 刺 激 人 的 眼 睛 和 呼 吸 道 引 起 喘 息 、 支 气 管 炎 及 肺 气 肿 等 , 同 时 NO X也 是 光 化 学 烟 雾 的 组 成 成 分 , 成 为 汽 车 尾 气排 放 的 第 三 公 害 。 2.2.4 固 体 悬 浮 颗 粒 固 体 悬 浮 颗 粒 的 成 分 很 复 杂 , 并 具 有 较 强 的 吸 附 能 力 , 可 以 吸 附 各 种 金 属 粉 尘 、 强 致 癌 物 和 病 源 微 生 物 等 。 固 体 悬
20、浮 颗 粒 随 呼 吸 进 入 人 体 肺 部 , 以 碰 撞 、 扩 散 、 沉 积 等 形 式 滞 留 在 呼 吸 道 的 不 同 部 位 , 引 起 呼 吸 系 统 疾 病 。当 悬 浮 颗 粒 积 累 到 临 界 浓 度 的 时 候 ,便 会 激 发 形 成 恶 性 肿 瘤 。 此 外 , 悬 浮 颗 粒 物 还 能 直 接 接 触 皮 肤 和 眼 睛 , 堵 塞 皮 肤 的 毛 囊 和 汗 腺 , 引 起 皮 肤 炎 和 眼 结 膜 炎 , 严 重 的 可 造 成 角 膜 损 伤 , 因 此 成 为 汽 车 尾 气 排 放 的 第 四 公 害 。 除 上 述 四 种 主 要 污 染
21、物 外 , 汽 车 尾 气 污 染 还 有 SO2、 游 离 碳 ( 黑 烟 ) 、 四 乙 基 铅 、 臭 味 等 物 质 , 它 们 对 人 体 呼 吸 系 统 、 循 环 系 统 、 神 经 系 统 都 非 常 有 害 。 2.3 危 害 综 上 所 述 : 汽车 尾 气 排出 的 污 染 , 给 人 类 健 康 造 成 了 严 重 的 威 胁 。( 意 大 利 每 年 大 约 有 15000人 死 于 汽 车 尾 气引 起 的 疾 病 ) 。因 此 , 汽 车 尾 气 污 染 可 总 结 为 以 下 三 点 : 2.3.1城 市 温 度 急 剧 增 高 二 氧 化 碳 二 氧 化 硫
22、这 些 气 体 被 称 为 温 室 气 体 , 一 旦 进 入 空 气 中 , 一 方 面 可 产 生 温 室 效 应 ,促 进 气 温 升 高 ;另 一 方 面 破 坏 地 球 的 保 护 层 臭 氧 层 , 让 阳 光 直 接 照 射 地 球 表 面 , 加 速 气 温 升 高 。 2.3.2 危 害人 体健 康 氮 氧 化 物 、铅 化 物 进 入 肺 部 和 血 液 ,极 大 地 损 害 了 呼 吸 系 统 ,造 成 各 种 疾 病 。 2.3.3地 球 气 候 不 正 常 出 现 酸 雨 、 黑 雨 等 现 象 。 3. 汽车 尾 气 造成 危 害 的 主要 原 因 . . 3.1
23、汽 车 排 放 性 能 差 , 汽 车 保 养 及 淘 汰 制 度 不 严 格 中 国 新 车 单 车 排 放 污 染 物 为 先 进 国 家 的 5 倍 , 随 着 汽 车 的 使 用 , 在 短 时 间 后 就 为 先 进 国 家 的 10 倍 或几 十 倍 。再 加 上 没 有 完 善 和 严 格 的 汽 车 维 修 制 度 和 旧 车 淘 汰 制 度 , 失 修 和 老 、 旧 车 运 营 十 分 普 遍 , 看 看 哈 市 红 红 火 火 的 二 手 车 交 易 市 场 , 就 不 难 看出 汽 修 行业 兴 隆的 原 因 之 所 在 。 3.2 汽 车 保 有 量 增 加 过 快
24、, 而 且 集 中 在 城 市 2008 年 , 中国 民 用 汽 车 保 有 量 突 破 6 000万 辆, 达 到 6 467万 辆 , 比 2001 年 增 长 了 近 300% , 最 近 十 年 以 12%的 年 均 速 度 增 长 , 到 2020 年 中 国 汽 车 保 有 量 将 超 过 1. 5亿 辆 。 这 些 量 的 变化 , 我 们 也 可 以 从 行 驶 在 大 路 的 汽 车 牌 上 发 现 , 据 调 查 , 哈 市 车 牌 从 “ 黑A” , 到 两 个 英 文 字 母 , 再 到 现 在 的 三 个 英 文 字 母 车 牌 不 过 十 年 左 右 的 时 间
25、, 现 在 哈 市 每 天 新 车 落 户 都 在 200 辆 左 右 , 高 峰 的 时 候 甚 至 达 300 多 辆 , 每 月 上 车 牌 的 汽 车 有 5 000 多 辆 。 仅 去 年 一 年 , 哈 市 就 新 增 机 动 车8 万 辆 左 右 。 目 前 , 哈 市 汽 车 保 有 量 突 破 了50 万 辆 , 其 中 哈 市 市 区40 多 万 辆 , 私 家 车 占 总 数 的 七 成 左 右 , 由 此 可 见 一 斑 。而 增 加 的 大 多 数 为化 油 器 型 机 动 车 , 排 气 量 小 , 油 耗 大 , 且 未 达 到 环 保 汽 车 的 要 求 。 3
26、.3中 国 的 汽 车 尾 气 有 关 政 策 法 规 比 较 落 后 随 着 汽 车 尾 气 污 染 的 日 益 严 重 , 汽 车 尾 气 排 放 立法 势 在 必 行 , 世 界 各 国 早 在 六 、七 十 年 代就 对 汽 车 尾 气排 放 建 立 了 相 应 的 法 规 制 度 , 通 过 严 格 的 法 规 推 动 了 汽 车 排 放 控 制 技 术 的 进 步 , 而随 着 汽 车 排 放 控 制 技 术 的 日 益 提 高 , 又 使更 高 标 准的 制 订 成 为 可能 。 与 国 外 先 进 国 家 相 比 , 中 国 汽 车 尾 气 排 放 法 规 起 步 较 晚 、
27、水 平 较 低 。 4. 汽 车尾 气 排 放的 影 响 因素 4.1 汽 油 对 排 放 的 影 响 4.1.1辛 烷 值 的 影 响 汽 油 的 辛 烷 值 不 仅 对 汽 油 机 的 排 放 有 一 定 的 影响 , 而 且 还 直 接 关 系 到 是 否 发 生 爆 燃 。 辛 烷 值 是 表 示 汽 油 抗 爆 的 指 标 。 在 汽 油 机 燃 烧 中 , 随 着 压 缩 比 及 气 缸 内 气 体 温 度 的 不 断 升 高 , 可 能 出 现 一 种 不 正 常 的 自 燃 现 . . 象 , 称 谓 爆 燃 。 汽 油 的 辛 烷 值 越 高 , 则 抗 爆 燃 的 能 力
28、越 强 , 辛 烷 值 低 则 易 产 生 爆 燃 ,并 增 加 NOx排 放 量 ,特 别 在 较 稀 混 合 气 的 情 况 下 更加 显 著 。 事 实 上 , 由 于 爆 燃 对 发 动 机 有 破 坏 作 用 , 所 以 引 起 NOx剧 增 的 强 爆 燃 情 况 是 在 实 际 使 用 中 不 允 许 发 生 的 。 从 另 外 一 方 面 来 看 ,较 低 的 辛 烷 值 限 制 了 发 动 机 的 压 缩 比 ,导 致 燃 油 消 耗 率 上 升 , 总 污 染 物 排 放 量 也 随 之 上 升 。 在 许 多 情 况 下 烯 烃 是 汽 油 提 高 辛 烷 值 的 理 想
29、 成 分 ,但 是 由 于 烯 烃 的热 稳 定 较 差 ,导 致 它 容 易 产 生 胶 质 ,并 沉 积 在 进 气 系 统 中 ,影 响 燃 烧 效 果 , 增 加 排 放 。 活 泼 烯 烃 是 光 化 学 烟 雾 的 前 体 物 , 蒸 发 排 放 到 大 气 中 将 会 产 生 光 化 学 反 应 , 从 而 引 起 光 化 学 污 染 。 我 国 许 多 城 市 在 夏 秋 季 都 发 生 过 空 气 臭 氧 浓 度 超 标 的 光 化 学 烟 雾 型 空 气 污 染 , 与 使 用 高 烯 烃 汽 油 有 着 密 切 的 关 系 。 4.1.2 硫 含 量 的 影 响 硫( S
30、)天 然 存 在 于 原 油 中 ,如 果 在 炼 油 过 程 未 进 行 脱 硫 处 理 ,汽 油 就 会 受 其 污 染 。硫 可 降 低 三 元 催 化 器 的 效 率 ,对 氧 传 感 器 也 有 不利 影 响 , 进 而 使 汽 车 使 用 的 汽 油 机 排 放 增 加 ,不 论 其 发 动 机 技 术 水 平 和 状态 如 何 , 汽 油 中 硫 的 质 量 分 数从 10 - 4 降 到 10 - 5 数 量 时 , 尾 气 中 的 HC、CO、NOx 等 均 有 显 著 下 降 , 高 硫 汽 油 会 引 起 车 载 诊 断 系 统 的 混 乱 和 误 报 。 4.1.3 添
31、 加剂 的影 响 车 用 汽 油 中 的 可 能 加 入 多 种 类 型 的 添 加 剂 : 防 止 汽 油爆 燃 的 抗 爆 剂 , 如 四 乙 基 铅 、 MMT等 ; 抑 制 烯 烃 聚 合 的 抗 氧 剂 , 如 氨 基 酚 、烷 基 酚 等 。 无 铅 汽 油 还 添 加 一 些 高 辛 烷 值 的 含 氧 有 机 化 合 物 ,如 MTBE和 乙 醇 等 。 汽 油 自 身 还 有 的 氧 有 助 于 氧 化 汽 油 的 不 完 全 燃 烧 物 CO和 HC , 并 降 低 它 们 的 排 放 , 当 用 无 反 馈 控 制 的 供 油 系 统 时 , 从 纯 烃 燃 料 改 用
32、含 氧 燃 料 表 示 着 混 合 气 变 稀 , 也 导 致 CO和 HC的 排 放 下 降 。 4.2 发 动 机负 荷对 尾 气 的 影 响 发 动 机 负 荷 可 以 用 与 节 气 门 开 度 相 关 的 进 气 管 压 力 来 表 示 , 进 气 管 压 力 越 大 ( 即 进 气 管 真 空 度 越 低 ) , 发 动 机 负 荷 也 就 随 之 变 大 。 4.2.1发 动 机 负 荷 对 一 氧 化 碳 CO的 影 响 . . 对 CO来 说, 空 燃 比不 变 , 功 率 输 出 的 大 小 对 CO的 排 放 没 有 影 响 , CO的 排 放 量 随 着 功 率 及 空
33、 气 的 消 耗 量 的 增 加 而 增 大 , 发 动 机 在 小 负 荷 及 大 负 荷 工 作 时 ,所 供 给 的 混 合 气 都 比 较 浓 ,在 2 种 情 况 下 的 CO排 放 都 比 较 高 。 假 设 , 最 大 功 率 时 , 节 气 门 全 部 打 开 , 供 给 较 浓 的 混 合 气 , 因 此 CO得 排 放 较 高 。 4.2.2发 动 机 负 荷 对 碳 氢 化 合 物 HC的 影 响 当 空 燃 比 和 转 速 保 持 定 量 , 并 且 按 最 大 功 率 调 节 点 火提 前角 时 改 变 负 荷 对 HC的 排 放 影 响较 小 。 这 是 因为 影
34、响 HC排 放 的 因 素 有 使 HC降 低 , 有 的 则 使 它 增 加 , 结 果 往 往 相 互 抵 消 。 当 进气 管 压 力 在 30.5kPa 81.0kPa 范 围 内 的 时 候 ,因 供 给 的 混 合 气 稀 薄 ,所 以 HC排 放 量 降 至 很 低 ,当 进 气 管 压 力 超 过 81.0kPa时 ,接 近 全 负 荷 是 混 合 气 逐 渐 加 浓 ,此 时 的 HC排 放 量 理 应 逐 渐 上 升 , 但 由 于 全 负 荷 时 , 排 气 温 度 相 应 增 大 , 这 时 排 气 后 应 对 HC排 放 的消 除 作 用加 强 了 , 从 而 限 制
35、 了 HC的 排 放 小 负 荷 时 进 气 管 压 力 较 低 ,由 于 钢 壁 激 冷 效 果 的 增 强 ,混 合 气 又 比 较 浓 , 若 进 气 管 压 力 低 于 20kPa 时 还 可 能 发 生 火 焰 传 播 不 完 全 , 如 果 使 HC 排 放 量 明 显 升 高 , 例 如 , 在 汽 车 突 然 关 闭 节 气 门 时 , 进 气 管 内 的 液 体 燃 料 瞬 间 蒸 发 ,造 成 高 进 气 真 空 下 的 混 合 气 额 外加 浓 ,也 会 出 现 类 似 情 况 。 4.2.3 发 动机 负荷 对 NOx的 影响 发 动 机 负 荷 较 小 时( 进 气
36、管 压 力 低 ),可 使 NOx 排 放 浓 度 下 降 。负 荷 减 小 进 气 压 力 降 低 , 发 动 机 温 度 低 , 残 余 废 气 增 加 , 导 致 点 火 后 期 变 大 及 火 焰 传 播 速 度 降 低 , 这 2 个 因 素 均 使 得 燃 烧 时 间 加 长 , 若 在 此 时 点 火 时 间 不 变 , 则 燃 烧 过 程 将 更 多 的 膨 胀 行 程 延 伸 , 这 样 就 会 将 循 环 最 高 温 度 降 低 而 使 得 废 气 中 的 NOx 浓 度 下 降 。 4.3 发 动 机转 速对 尾 气 的 影 响 4.3.1发 动 机 转 速 对 CO的
37、影 响 发 动 机 在 怠 速 、 减 速 和 低 速 小 负 荷 时 的 混 合 气 较 浓 ,发 动机 工 作 循 环 的 气 体 压 力 与 温 度 不 高 , 混 合 气 的 燃 烧 速 度 减 慢 , 引 起 不 完 全 燃 烧 , 从 而 产 生 CO 。转 速 的 变 化 对 CO的 排 放 没 有 太 大 的 影 响 ,这 是 由 于 在 排 气 . . 系 统 中 的 CO被 氧 化 ,在 正 常 的 排 气 温 度 下 ,并 不 受 混 合 气 的 限 制 ,而 是 取 决 于 化 学 反 应 的 速 度 。 提 高 怠 速 转 速 , 对 降 低 怠 速 时 的 CO有
38、一定 的 好 处 , 这是 由 于 随 着 怠 速 转 速 的 提 高 , 进 气 节 流 减 少 , 进 入 的 空 气 量 增 加 。 于 是 残 留 气 体 的 稀 释 程 度 有 所 减 小 , 使 得 燃 烧 改 善 。 4.3.2 发 动机 转 速 对 HC的 影 响 发 动 机 转 速 升 高 时 , HC的 排 放 有 明 显 的 降 低 。原 因 在 于 转 速 升 高 增 加 了 汽 缸 中 的 扰 流 混 合 与 涡 流 扩 散 , 又 增 加 了 排 气 中 扰 流 与 混 合 , 前 者 增 加 了 气 缸 内 的 燃 烧 , 增 加 了 激 冷 层 的 后 氧 化
39、反 应 。 但 是 高 速 时 为 了 克 服 较 高 的 发 动 机 阻 力 , 需 要 加 大 排 气 容 积 的 流 量 , 使 其 排 气 系 统 停 的 时 间 缩 短 。因 此 HC排 放 量 降 低 且 小 于 按 浓 度 改 变 预 计 的 结 果 。同 时 适 当 的 提 高 发 动 机 怠 速 转 速 , 对 降 低 HC成 分 有 好 处 。 4.3.3 发 动机 转速 对 NOx的 影响 对 于 不 同 混 合 比 的 混 合 气 , 转 速 对 NOx生 成 速 度 有 着 不 同 的 影 响 对 于 燃 烧 慢 的 较 稀 混 合 气 ,在 转 速 提 高 时 ,由
40、 于 着 火 落 后 期 对 于 转 速 的 影 响 较 小 , 在 点 火 时 间 一 定 的 情 况 下 , 燃 烧 的 大 部 分 将 在 膨 胀 过 程 和 温 度 较 低 时 进 行 , 使 得 NOx 的 生 成 速 度 降 低 。 对 于 燃 烧 速 度 较 慢 的 浓 混 合 气 提 高 其 转 速 时 , 由 于 加 强 了 气 体 在 汽 缸 中 的 扰 动 , 加 大 了 火 焰 传 播 的 速 度 , 同 时 也 减 少 了 热 损 失 , 使 得 NOx的 生 成 速 度 相 对 增 大 。 5. 我 国 与 国外 汽 车 排 放标 准 对 比分 析 5.1 目 前
41、我 国 的 排 放 标 准 表 5-1 我 国 目 前 的 排 放 标 准 欧 盟韩 国印 度中 国新 加 坡 1995 欧 1 欧 1 1996 欧 2 欧 1 1997 欧 2 欧 1 1998 欧 2 欧 1 1999 欧 2 欧 1 . . 2000 欧 3 欧 2 国 1 欧 1 2001 欧 3 欧 2 欧 1 国 1 欧 2 2002 欧 3 欧 3 欧 1 国 1 欧 2 2003 欧 3 欧 3 欧 1 国 1 欧 2 2004 欧 3 欧 3 欧 1 国 2 欧 2 2005 欧 4 欧 3 欧 2 国 3 欧 2 2006 欧 4 欧 3 欧 2 国 3 欧 2 2007
42、 欧 4 欧 3 欧 2 国 3 欧 2 2008 欧 4 欧 3 欧 2 国 3 欧 2 2009 欧 4 欧 3 欧 2 国 3 欧 2 2010 欧 4 欧 3 欧 3 国 4 欧 2 从 表 5-1 可 以 看 出 ,我 国 汽 车 排 放 控 制 水 平 ,轿 车 在 2000 年 达 到 国 1 号 法 规 ,在 2004 年 前 后 达 到 国 2 号 水 平 法 规 ,2010 年 左 右 争 取 与 国 际 排 放 控 制 水 平 接 轨 。 5.2我 国 近 几 年 的 尾 气 排 放 标 准 2004 年 7 月 1 日 , 全 国 范 围 内 开 始 实 施 “ 国 ”
43、 排 放 标 准 。 2005 年 12 月 30 日 , 北 京 实 施 “ 国 ” 排 放 标 准 , 之 前 已 经 上 市 并 且 通 过 “ 国 ” 标 准 的 车 型 可 以 延 迟 1 年 安 装 OBD 。 2006 年 1 月 1 日 , 北 京 在 全 国 范 围 内 率 先 实 施 “ 国 ” 排 放 标 准 。 2006 年 7 月 31 日 , 上 海 市 环 保 局 宣 布 , 上 海 公 交 与 出 租 车 行 业 率 先 实 施 “ 国 ” 排 放 标 准 。 2006 年 9 月 1 日 , 中 央 国 务 院 正 式 批 准 广 州 实 行 “ 国 ” 标
44、准 。 2006 年 12 月 1 日 , 北 京 全 面 禁 止 在 京 销 售 未 安 装 OBD的 新 车 。 2007 年 7 月 1 日 , 全 国 范 围 内 开 始 实 施 “ 国 ” 排 放 标 准 。 2008 年 1 月 1 日 , “ 国 ” 燃 油 在 北 京 上 市 2008 年 1 月 1 日 , 在 全 国 范 围 内 对 重 型 汽 车 上 牌 执 行 “ 国 ” 排 放 标 准 . . 2008 年 7 月 1 日 , 在 全 国 范 围 内 对 轻 型 汽 车 上 牌 执 行 “ 国 ” 排 放 标 准 5.3 美 国 汽车 排放 标 准 美 国 是 世 界
45、 上 最 早 执 行 排 放 法 规 的 国 家 , 也 是排 放 法 规 最 严 格 的 国 家 。美 国 的汽 车 排 放法 规 分 为 联 邦排 放 法 规 即 环 境 保 护 局 (EPA) 排 放 法 规 和 加 利 福 尼 亚 州 空 气 资 源 局 (CARB) 排 放 法 规 两 个 标 准 。 美 国 加 州 1960 年 开 始 立 法 控 制 汽 车排 气 污 染 物 , 在 1963 年 美 国 政 府 颁 布 大 气 净 化 法 当 年 ,加 州便 开 始 了 控 制 曲 轴 箱 燃 油 蒸 发 物 排 放 ; 1966 年 加 州 颁 布 实 施 “ 7 工 况 法
46、 ” 汽 车 排 放 法 规 , 1968 年 联 邦 采 用“ 7 工 况 法 ”控 制 汽 车 的 排 放 物 ;1970 年 加 州 开 始 控 制 轿 车 燃 油 蒸 发 物 排 放 , 美 国 联 邦 政 府 从 1970 年 开 始 制 定 了 一 系 列车 辆 排 放 控 制 法 规,1972 年 采 用 LA-4C(FPT-72)测 试 循 环 , 并 增 加 对 NOx的 控 制 , 1975 年 改 用 LA-4CH(FPT-75)测 试 循 环 ; 从 1975 年 起 到 80 年 代 , 美 国 排 放 法 规 大 幅 度 加 严 , 特 别 强 化 对 NOx 的
47、限 值 , 同 时 也 提 高 对 HC和 CO的 控 制 。 1990 年 美 国 国 会 对 大 气 净 化 法 做 了 重 大 修 订 , 对 汽 车 排 放 提 出 了 更 高 的 要 求 。 1994 年 加 利 福 尼 亚 州 制 定 了 低 污 染 汽 车 排 放 法 规 , 将 轻 型 车 分 为 了 过 渡 低 排 放 车 (TLEV) 、低 排 放 车 (LEV) 、超 低 排 放 车 (ULEV) 和 零 排 放 车 (ZEV) , 并 且规 定 从 1998 年 起 销 售 到 加 州 的 轻 型 车 必 须 有 2%为 无 污 染 排 放 ( 零 排 放 ) , 20
48、01 年 为 5% , 2003 年 达 到 10%。 同 时 计 划 在 2004 年 进 一 步 强 化 汽 车 排 放 法 规 (SULEV), 限 值 为 ULEV 的 1/4 。 表 5-3-1是 联 邦轿 车 排 放 标 准 。 表 5-3-1美 国 联 邦 轻 型 车 排 放 控 制 标 准 实 施 年 份测 试 循 环CO HC NOx 1993 84 10.6 4.1 1995 7 工 况 法51 6.3 1999 7 工 况 法34 4.1 2001 FTP-72 28 3.0 3.1 2002 FTP-75 15 1.5 3.1 2004 FTP-75 7 0.41 2.
49、0 . . 2006 FTP-75 3.4 0.41 1.0 2007 FTP-75 3.4 0.25 0.4 表 5-3-2 美 国 轻 型汽 车 排 放 限 值 ( FIP-75测 试 循 环 ) ( g/km ) 标 准 名 称实 施 年 份保 证 里 程CO HC N0x Tier1 1994 80000 2.11 0.16 ( NMHC )0.25 160000 2.61 0.19 ( NMHC )0.37 Tier2 2004 80000 1.06 0.08 ( NMOG )0.124 160000 1.06 0.08 ( NMOG )0.124 5.4 欧 洲 汽 车 排 放 标 准 随 着 欧 洲 一 体 化 进 程 以 及 汽 车 保 有 量 的 不 断 增 加 ,欧 洲 国家 从 1993 年 开 始 推 行 了 日 趋 严 格 的 排 放 标 准 ,而 且 从 1996 年 起 除 了 日 本 以 外 ,欧 洲 共 体 和 大 部 分 汽 车 工 业 发 达 的 国 家 都 相 续 采 用 了 联 合 国 欧 洲 经 济 委 员 会 ( ECE) 的排 放 标 准, 这 是 由 于 此排 放 标 准 具 有 了 实
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