廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目： 廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 班級： 學(xué)號： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成日期： 誠 信 聲 明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。作者簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目： 廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究 姓名 郭盼 學(xué)院 機械工程學(xué)院 專業(yè) 汽車服務(wù)工程

2、班級 汽服0901班 學(xué)號 05 指導(dǎo)老師 職稱 教研室主任 一、 基本任務(wù)及要求： 1. 查閱資料、調(diào)查研究，完成文獻綜述1篇（2500字以上，參考文獻15篇以上）； 2. 完成國內(nèi)外廢舊汽車回收再利用行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查； 3. 完成廢舊汽車整車回收再利用技術(shù)的研究與調(diào)查； 4. 完成廢舊汽車材料回收再利用技術(shù)的研究與調(diào)查； 5. 撰寫畢業(yè)論文（字數(shù)15000字以上）。 二、 進度安排及完成時間： 1. 調(diào)研、查閱相關(guān)文獻資料（2月21日至3月1日）。 2畢業(yè)實習(xí)及撰寫畢業(yè)實習(xí)報告（3月1日至3月22日）。 3撰寫文獻綜述、開題報告（4月1日至4月15日）。 4撰寫畢業(yè)論文（5月1日至5月2

3、6日）。 5畢業(yè)論文審閱及修改（5月27日至5月 31日）。 6畢業(yè)論文評閱（6月1日至6月3日）。 7畢業(yè)答辯（6月3日至6月7日）。 8. 畢業(yè)論文最終修改、打印及資料歸檔（6月8日至14日）。 目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒 論11.1 論文內(nèi)容簡介11.2 廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究背景11.3 汽車回收再利用技術(shù)研究的意義2第2章 廢舊汽車回收再利用行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀32.1國外廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀32.1.1 美國廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀32.1.2 日本廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀32.1.3 歐盟廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀42.2 我國廢舊汽車回收再利用的現(xiàn)狀42.2.1 相

4、關(guān)法律法規(guī)42.2.2 相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策42.2.3 拆解企業(yè)現(xiàn)狀52.2.4 廢舊汽車回收再利用的環(huán)境保護問題6第3章廢舊汽車整車的回收再利用技術(shù)73.1 汽車的綠色設(shè)計73.1.1 原始材料的選擇與管理73.1.2 汽車的可拆卸設(shè)計83.2 廢舊汽車回收設(shè)備103.3 廢舊汽車的拆解103.3.1 廢舊汽車拆解工藝103.3.2 廢舊汽車零部件拆解方法133.4 廢舊汽車回收再利用的方式14第4章廢舊汽車各類材料的回收再利用技術(shù)164.1 廢舊汽車各類回收材料所占的比重164.2 廢舊汽車有色金屬的回收再利用174.3 廢舊汽車黑色金屬的回收再利用184.4 廢舊汽車塑料的回收再利用204.5

5、 廢舊汽車玻璃的回收再利用214.6 廢舊汽車輪胎的綜合利用21結(jié) 論25參 考 文 獻26致 謝27廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究摘要：本文主要是對廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究。論文首先先介紹了文章的研究背景及意義，然后是對各國廢舊汽車回收再利用的現(xiàn)狀進行分析，接著重點研究與介紹了廢舊汽車整車與材料的回收再利用技術(shù) 。對汽車回收再利用技術(shù)的研究，主要是為了提高回收再利用率、降低回收成本以及更好的在汽車回收的同時做好環(huán)境保護工作。以我國現(xiàn)狀來看，實現(xiàn)以上目標(biāo)需從以下幾方面努力：國家加快的法律法規(guī)及相關(guān)支持政策的建立與推行，企業(yè)的回收效率需要提高、社會責(zé)任意識需要加強，同時還需要所有社會公民的環(huán)保

6、意識的增強并由此主動的實現(xiàn)對相關(guān)企業(yè)的監(jiān)督。關(guān)鍵詞：回收技術(shù)；回收再利用率；回收效率；環(huán)保意識The research of abandoned cars recycling technology Abstract：This paper mainly studies automobile recycling technology. First the paper introduced the research background and significance.Next we analysed the status quo of automotive recycling in China

7、and all over the world.Then we focus on research and introduces the automobile vehicle recycling technology and materials recycling technology. The study of automotive recycling technology, mainly in order to improve the recovery and utilization, reduce the cost of recycling and protecte the environ

8、ment . With the current situation in our country, to achieve this goal still has far to go. National laws and regulations and the relevant support policy have to keep pace.enterprises need to improve the efficiency and strengthen social responsibility consciousness.the improving of citizen's con

9、sciousness of environmental protection is as important, So that people will take the initiative to supervise enterprise environmental behavior.Keywords:recycle technology ; The proportion of recycling and reusing;recovery efficiency; environmental awareness27 第1章 緒 論1.1 論文內(nèi)容簡介本文主要是對汽車回收再利用技術(shù)的研究。汽車銷售

10、量的迅速增長必定導(dǎo)致未來報廢汽車的數(shù)量迅速增長，而廢舊汽車回收再利用行業(yè)發(fā)展的重中之重就是回收再利用技術(shù)的發(fā)展。論文分別從整車的回收再利用技術(shù)以及汽車材料的回收再利用技術(shù)兩方面研究介紹了汽車回收再利用的技術(shù)。之后根據(jù)國內(nèi)外汽車回收再利用技術(shù)現(xiàn)狀以及現(xiàn)有技術(shù)等，得出未來廢舊汽車回收再利用行業(yè)的發(fā)展趨勢以及回收再利用技術(shù)的發(fā)展方向。1.2 廢舊汽車回收再利用技術(shù)的研究背景 汽車工業(yè)既是拉動國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是高消耗、高排放、高污染的重點行業(yè)。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會2013年1月11日公布數(shù)據(jù)顯示，2012年我國汽車產(chǎn)銷雙雙突破1900萬輛，再次突破紀錄，增速都超過了4%蟬聯(lián)世界第一。而根據(jù)公

11、安部發(fā)布數(shù)據(jù)則顯示，至2012年底，全國汽車保有量1.2億輛，年增長1510萬輛，增長量超過1999年底全國汽車保有量1。按照每年大約7的報廢量，僅報廢汽車的重量就超過1200萬噸。中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測：2013年我國汽車銷售將達到2000萬輛，汽車報廢數(shù)量也在相應(yīng)的快速增長，這令人欣喜，但同樣也給社會帶來諸多問題。 德法美日等發(fā)達國家報廢汽車的再利用率已達80以上。美國在2009年再制造業(yè)的規(guī)模已經(jīng)突破2000億美元，其中廢舊汽車回收再利用行業(yè)占到了700億美元。汽車回收再利用行業(yè)將可以成為一個產(chǎn)值巨大的產(chǎn)業(yè)2。 但如果報廢汽車重新回流進入社會，危害極大，由于報廢車輛本身已不符合道路行駛條件

12、，被再次被改裝后進入路面行駛，這給民眾的生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定造成嚴重危害。報廢汽車處理不好也會產(chǎn)生環(huán)境污染，汽車生產(chǎn)過程中含有大量有害物質(zhì)，除主要制造原料鋼材、生鐵外，大量橡膠、塑料、有色金屬被采中，砷、硒等也存在于汽車中。汽車報廢后被非正確處理過程中，所產(chǎn)生廢氣、廢油、廢電瓶以及報廢零部件，對環(huán)境的污染也十分嚴重3 。 按照報廢汽車回收管理辦法，如果達到國家報廢標(biāo)準，經(jīng)檢驗不符合國家機動車運行安全技術(shù)條件或國家機動車污染物排放標(biāo)準的，都將進行報廢處理。從2009年開始，我國調(diào)整了部分車型老舊汽車報廢更新的補貼標(biāo)準。比如說報廢大型載客車的補貼標(biāo)準，由原來的6000元提高到了1.8萬元。這在一

13、定程度上改善了報廢汽車回收的情況，一些報廢汽車回收企業(yè)短時間內(nèi)出現(xiàn)了車源增加、效益提升的現(xiàn)象。然而，由于以舊換新的車型范圍限制過嚴、補貼金額少、手續(xù)復(fù)雜等原因，這一政策并未帶來持久的助推力。3現(xiàn)在一個正規(guī)的汽車回收再利用工廠平均一年拆掉500輛左右的汽車，原因是大量應(yīng)當(dāng)報廢汽車流入了二手市場。這樣，汽車報廢回收企業(yè)拆解汽車的數(shù)量十分有限，規(guī)模效益也根本出不來。所以，我國的廢舊汽車回收再利用企業(yè)也處在一個艱難的發(fā)展階段。拆解工藝落后，再利用渠道不暢，拆解企業(yè)生存狀況不妙。商務(wù)部公布的數(shù)據(jù)顯示，目前我國具有一定規(guī)模的報廢汽車回收拆解企業(yè)有400多家，但大多拆解水平低，場地簡陋，設(shè)備、設(shè)施落后。汽車

14、是一個由成千上萬零件組成的組合體，這些零件由性能各異的不同材料組成。因此，報廢汽車的回收并不是簡單的回爐所能解決的。它必須采用科學(xué)的方法，先進行分解，然后再分別進行處理。另外，我國目前報廢汽車回收之后能循環(huán)利用的主要限于廢金屬，其他材料回收利用率不高，橡膠、塑料、玻璃等多作為垃圾處理，報廢汽車的總體利用率還較低。這些問題的解決都有賴于我國汽車回收再利用技術(shù)的發(fā)展。1.3 汽車回收再利用技術(shù)研究的意義隨著我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，汽車已迅速的進入普通家庭之中，隨之而來的是汽車銷售量與保有量的迅速增長，汽車以逐步成為我們?nèi)粘Ｉ钜环N不可缺少的運輸與代步工具，但它的大量存在也帶來許多現(xiàn)實的問題。面對這

15、一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題，我們必須建立一套高效的汽車回收體系，這需要加大對汽車回收技術(shù)及裝備的研究，同時也需要國家出臺一系列相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)范以及相應(yīng)的扶植政策。而研究此課題的目的主要在于通過了解世界發(fā)達國家的汽車回收現(xiàn)狀、技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)模式等，并結(jié)合我國汽車回收行業(yè)發(fā)展的實際情況，對我國現(xiàn)有的汽車回收技術(shù)的現(xiàn) 狀進行分析，以使我國汽車回收再利用行業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）迅速的提高專業(yè)回收率，使該報廢的車都正常實現(xiàn)再利用；（2）提高專業(yè)分工，實現(xiàn)材料的高效利用；（3）研究適合我國回收再利用技術(shù)，使回收更加高效，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)效益的最大化；（4）完善法律法規(guī)，明確各方責(zé)任與分工，更好的保護環(huán)境。 第2章 廢

16、舊汽車回收再利用行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀2.1國外廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀2.1.1 美國廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀美國的汽車平均使用壽命約為13年。在這個使用壽命內(nèi)，一輛美國汽車的行駛總里程約為19萬公里。在美國，報廢汽車必須送到專門的報廢汽車回收利用企業(yè)進行處理。報廢汽車作為一種重要的材料資源，具有較高的殘值，能夠完全按照市場化運作方式進行回收利用。經(jīng)過多年摸索，特別是采用了先進的回收技術(shù)和設(shè)備后，美國已能把每輛汽車80%的零部件進行回收并重新利用起來4。據(jù)統(tǒng)計，目前全美共有1.2萬多家報廢汽車拆解企業(yè)、2萬家零部件再制造企業(yè)和200家拆后報廢汽車粉碎企業(yè)。它們中的多數(shù)與汽車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合經(jīng)營，將有再利用價

17、值的發(fā)動機、電機和其他零部件拆卸翻新后，重新出售。此外，由于美國對每輛報廢車給予4000美元左右的高補貼，所以美國人一般不會把報廢汽車賣到黑市。2.1.2 日本廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀日本國內(nèi)汽車報廢速度很快，一般乘用車平均報廢年限為10年。每年報廢車輛約550萬輛，與新車銷售量基本持平。在2005年之前，由于缺乏行之有效的法律，日本每年有十幾萬輛舊車被非法丟棄。鑒于此，2005年日本頒布了汽車循環(huán)法案。該法案規(guī)定，日本消費者要在購買新車時繳納回收再利用費，并要求在用車輛在法律實施后3年內(nèi)繳納回收再利用費。這些費用包括5項，分別是汽車破碎殘渣費、安全氣囊費、氟里昂處理費、資金管理費和信息管理費。

18、繳費后車主會獲得蓋章的證明。如果沒有這個證明，車輛不能通過年檢?；厥赵倮觅M由汽車生產(chǎn)企業(yè)來設(shè)定。由于消費者在購買汽車時會考慮這個費用，所以汽車生產(chǎn)企業(yè)不能對費用隨意設(shè)定。有了立法做后盾，日本政府將2015年實現(xiàn)95%的回收利用率確定為今后汽車回收利用發(fā)展的目標(biāo)。為此，許多制造商在設(shè)計和制造汽車時也將易于循環(huán)利用這一因素考慮在內(nèi)。2.1.3 歐盟廢舊汽車回收再利用現(xiàn)狀2000年，歐盟發(fā)布報廢汽車回收指令，開始將報廢車輛的回收利用納入法制化管理體系。指令規(guī)定，汽車制造廠商在歐盟國家上市新車時必須出具證明，證明其投入市場的新款汽車的材料回收率至少要占重量的85%，可利用率至少為95%，才能獲得市場

19、準入許可證。2007年1月1日起，成員國開始全面執(zhí)行該指令。這一報廢汽車回收指令在歐洲范圍內(nèi)推動了舊車分解及粉碎業(yè)務(wù)的發(fā)展。許多歐洲國家將報廢車輛回收的責(zé)任交由汽車制造商和產(chǎn)品進口國來承擔(dān)，報廢汽車所有者無須支付處理舊車的費用。在歐盟國家中，德國是報廢汽車回收利用做得最好的。德國8100萬人口共擁有各類汽車5000多萬輛，每年注銷機動車350萬輛，其中，在德國報廢拆解的不到100萬輛，其余200余萬輛會通過不同途徑賣到俄羅斯、波蘭等東歐國家以及西班牙等歐盟國家5。德國的汽車平均使用年限為7到8年。按照德國的規(guī)定，新車在前3年是免檢的，以后每年都要年檢。一般說來，汽車使用的年限越長，通過年檢需要

20、的修理或維護成本就越高，達到汽車排放標(biāo)準也就越難。因此，雖然德國法律并沒有規(guī)定汽車在使用多少年后必須報廢，但車主一般都將根據(jù)自己的經(jīng)濟實力，使用幾年就更換或淘汰。2.2 我國廢舊汽車回收再利用的現(xiàn)狀2.2.1 相關(guān)法律法規(guī)雖說汽車回收產(chǎn)業(yè)正處在朝陽期,但這個行業(yè)眼下卻很尷尬。當(dāng)前，我國汽車報廢標(biāo)準遵循的還是2001年由國務(wù)院頒布的報廢汽車回收管理辦法，其中對不同車型的使用年限進行了詳細的規(guī)定。按照這一規(guī)定汽車如果達到報廢標(biāo)準，或者雖未達到國家報廢標(biāo)準，但如果發(fā)動機或者底盤嚴重損壞，經(jīng)檢驗不符合國家機動車運行安全技術(shù)條件或國家機動車污染物排放標(biāo)準的，都將報廢處理。2.2.2相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策從2009

21、年開始,我國調(diào)整了部分車型老舊汽車報廢更新的補貼標(biāo)準,以調(diào)動車主報廢舊汽車的積極性。比如說,報廢大型載客車的補貼標(biāo)準由原來的6 000元提高到了1.8萬元。這在一定程度上改善了報廢汽車回收的情況,一些報廢汽車回收企業(yè)短時間內(nèi)出現(xiàn)了車源增加、效益提升的現(xiàn)象。然而,由于以舊換新的車型范圍限制過嚴、補貼金額少、手續(xù)復(fù)雜等原因,這一政策并未帶來持久的助推力。像以舊換新的車輛主要是針對符合一定使用年限要求的中、輕、微型載貨車和部分中型載客車,限制條件太多;補貼金額雖然較以往有了明顯提高,但與車輛轉(zhuǎn)讓出售相比,還是沒有絕對的吸引力;由于補貼金額并不是現(xiàn)場發(fā)放,而是需要申請的車主辦理一系列審核手續(xù),非常復(fù)雜

22、,這也把很多車主拒之門外。2.2.3拆解企業(yè)現(xiàn)狀商務(wù)部公布的數(shù)據(jù)顯示,目前我國具有一定規(guī)模的報廢汽車回收拆解企業(yè)有400多家,但大多拆解水平低,場地簡陋,設(shè)備、設(shè)施落后。拆解工藝落后,再利用渠道不暢,這些也使得拆解企業(yè)生存狀況不佳。按照400萬輛汽車的年報廢量計算,平均一家報廢汽車拆解企業(yè)每年可以接收報廢汽車1萬多輛。實際上,一個廠一年拆掉500輛汽車已經(jīng)是非常不容易的事情了,根本吃不飽。原因是大約60%的應(yīng)當(dāng)報廢的汽車流入了二手車市場,沒有經(jīng)過報廢拆解處理,就又上路行駛了。這樣,汽車報廢回收企業(yè)拆解汽車的數(shù)量十分有限,規(guī)模效益根本出不來。由于車輛的拆解主要靠人工完成,企業(yè)人力成本也比較高。此

23、外,汽車拆解再利用渠道單一,也使拆解點難有好的收益6。技術(shù)水平跟不上也是重要原因。由于汽車是一個由成千上萬零件組成的組合體,這些零件由性能各異的不同材料組成。因此,報廢汽車的回收并不是簡單的回爐所能解決的。它必須采用科學(xué)的方法,先進行分解,然后再分別進行處理。這一切都建立在高端技術(shù)和先進裝備的基礎(chǔ)上,因為修復(fù)一件產(chǎn)品往往比生產(chǎn)一件新品所需的技術(shù)水平還要高。而目前我國汽車零部件修復(fù)、改造等產(chǎn)品設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展還遠遠不夠。在很多拆解點,報廢汽車回收之后能循環(huán)利用的主要限于廢金屬,其他材料回收利用率不高,橡膠、塑料、玻璃等多作為垃圾處理,報廢汽車的總體利用率還較低。沈陽一家報廢汽車回收企業(yè)負責(zé)人說,

24、目前報廢汽車拆下來的玻璃、玻璃鋼等材料因為數(shù)量很少還沒有人來收購,只能作為垃圾填埋。報廢回收汽車企業(yè)希望對拆下來的廢料進行更細致的分類,不同類型的材料能有不同的用途,這樣可以增加回收利用的附加值?？墒?這些想法要變成現(xiàn)實,除了企業(yè)自身拆解回收技術(shù)的提高外,還需要形成更細的產(chǎn)業(yè)分工。2.2.4廢舊汽車回收再利用的環(huán)境保護問題目前,我國報廢汽車回收之后能循環(huán)利用的主要限于廢金屬,其他材料回收利用率不高,橡膠、塑料、玻璃等多作為垃圾處理,報廢汽車的總體利用率還較低。由于目前對報廢汽車在拆解處理過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染及材料回收利用率還沒有詳細規(guī)定,報廢汽車零部件的再使用率、拆解材料的再利用率不高,廢液和

25、廢棄物處理不當(dāng)導(dǎo)致的污染問題日益突出。此外,我國還面臨報廢汽車非法延長使用期和使用報廢汽車非法拼裝車的嚴重問題7。第3章廢舊汽車整車的回收再利用技術(shù)3.1 汽車的綠色設(shè)計多數(shù)人可能認為，汽車回收就是把汽車直接報廢拆解然后回收材料就可以了，而傳統(tǒng)的設(shè)計觀念也主要是依據(jù)用戶對產(chǎn)品提出的功能、性能、質(zhì)量及成本要求，設(shè)計以滿足功能、工藝、質(zhì)量、成本要求為主的產(chǎn)品，很少考慮產(chǎn)品的拆卸回收性、廢棄產(chǎn)品的處理以及對生態(tài)環(huán)境的影響8 。傳統(tǒng)汽車生命周期框架如圖3.1所示。制造與裝配備件與使用使用與服務(wù)原材料加工用后廢棄原材料提取地球生態(tài)圈圖3.1 傳統(tǒng)汽車生命周期框架而事實上，一個真正成熟的汽車回收市場，做到

26、這些還是遠遠不夠的。做好汽車回收必須做好從汽車設(shè)計到使用報廢及材料回收的各個環(huán)節(jié)。而其中汽車的設(shè)計則是其中非常重要的一環(huán)。汽車的綠色設(shè)計是指從汽車的設(shè)計上就將節(jié)約資源和環(huán)境保護等因素考慮進來。其主要考慮的幾個方面：一是原始材料的選擇與管理；二是產(chǎn)品部件的可拆卸性；三是產(chǎn)品的回收利用9。3.1.1 原始材料的選擇與管理綠色材料是指在原料采取，產(chǎn)品制造使用和再循環(huán)利用以及廢物處理等環(huán)節(jié)中與生態(tài)環(huán)境和諧共存并有利于人類健康的材料，它們要具備凈化吸收功能和促進健康的功能。綠色材料主要可分以下幾類。一是循環(huán)材料，循環(huán)材料主要指利用固體廢物制造的可再生循環(huán)制備和使用的材料，如再生紙，再生塑料，再生金屬；二

27、是凈化材料，凈化材料指能分離分解或能吸收廢氣廢液的材科，如三元催化劑；三是與環(huán)境具有良好協(xié)調(diào)性的材料，傳統(tǒng)的材料很少考慮材料的加工過程及其對環(huán)境的影響，所選材料有的難以加工，耗能高，有的有毒有害，如含鉛、鎳、鎘等元素的金屬材料的使用既造成了環(huán)境污染，又嚴重威脅操作者的身體健康。3.1.2 汽車的可拆卸設(shè)計可拆卸性設(shè)計是一種使產(chǎn)品容易拆卸并能從材料回收和零件重新使用中獲得最高利潤的設(shè)計方法學(xué)。可拆卸性是產(chǎn)品綠色設(shè)計的主要內(nèi)容之一，也是產(chǎn)品綠色設(shè)計中研究比較早而且比較系統(tǒng)的一種方法。它研究如何設(shè)計產(chǎn)品才能高效率、低成本地進行組件、零件的拆卸以及材料的分類拆卸，以便重新使用及回收。可拆卸性設(shè)計要求在

28、產(chǎn)品設(shè)計初級階段將可拆卸性作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個目標(biāo)使產(chǎn)品的連接結(jié)構(gòu)易于拆卸，制造工藝性好，維護方便，并在產(chǎn)品廢棄后可重復(fù)使用部分充分有效地再利用，達到節(jié)約資源和能源保護環(huán)境的目的。也就是說在產(chǎn)品生產(chǎn)之前已經(jīng)對產(chǎn)品的虛擬原型進行了可拆卸性分析，以此減少產(chǎn)品維護及回收時的拆卸成本及時間10。如下圖3.2為可拆卸性設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)鏈中的位置。產(chǎn)品使用產(chǎn)品制造產(chǎn)品設(shè)計 產(chǎn)品模型 真實產(chǎn)品 產(chǎn) 可拆 品 卸性 模 分析可拆卸性準則 型圖3.2 可拆卸性設(shè)計流程傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計通常將注意力集中在面向制造和面向裝配環(huán)節(jié)，更多地考慮組裝方便經(jīng)濟，而對產(chǎn)品的可拆卸性考慮得較少。因此，當(dāng)產(chǎn)品在使用中某個零件失效時，

29、往往由于拆卸困難只好將整個部件全部廢棄；當(dāng)產(chǎn)品生命周期終止后大量可重用零部件及組成材料也由于拆卸困難或拆卸成本太高而不能獲取，既浪費了資源，又可能造成環(huán)境污染。產(chǎn)品或零部件拆卸困難通常由三個方面因素造成：首先是產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)構(gòu)不易于連續(xù)拆卸和回收，例如采用焊接、鉚接、過盈配合等連接結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品的連接方式在傳統(tǒng)設(shè)計中是根據(jù)簡化裝配和安全連接而選擇的，存在不可拆連接以及難以接近的連接要素，難以進行拆卸；材料的多樣性選擇，材料選擇是從經(jīng)濟性和最佳性能的角度考慮，采用了大量不同種類甚至不可回收的材料；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是基于功能完善和裝配要求而優(yōu)化的，可能導(dǎo)致了大量不必要的拆卸步驟。其次是使用損壞因素，產(chǎn)品在使用階

30、段由于修理、污染、腐蝕等原因發(fā)生了變化造成難以拆卸。最后是缺乏完整的拆卸產(chǎn)品信息，造成當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生某些失效時許多零部件就被廢棄?？刹鹦缎栽O(shè)計一是為汽車產(chǎn)品的綠色設(shè)計，包括拆卸可能性、拆卸路徑、拆卸工具和方法、拆卸難度和深度等，對象往往是整個產(chǎn)品；二是為產(chǎn)品設(shè)計提供集成的拆卸分析工具，可拆卸設(shè)計要與計算機輔助設(shè)計CAD并行工作，需要分析的可能是零件、組件、部件或整車。由于在設(shè)計階段便已經(jīng)決定了拆卸的難易程度，因此要從根本上解決產(chǎn)品易于拆卸的問題，應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計著手。為了使設(shè)計出的產(chǎn)品具有良好的可拆卸性，在拆卸設(shè)計時，常用的設(shè)計準則如圖3.3所示 拆 卸 設(shè) 計 準 則易于操作準則易于分離準則產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

31、的可預(yù)估緊固連接 準則減少材料種類準則簡化產(chǎn)品功能準則減少零件變異模塊化采用防腐蝕聯(lián)接避免老化腐蝕標(biāo)準化非剛性零件便于拆卸零部件布局合理緊固件類型統(tǒng)一拆卸運動簡單工具的可達性緊固件數(shù)量減少有害材料的集成材料的相容性零件合并合理的的壽命圖3.3 常用的設(shè)計準則上述這些準則是以利于拆卸回收為出發(fā)點的，在設(shè)計過程中有時會發(fā)生沖突或矛盾，此時應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)特點、功能、應(yīng)用等綜合考慮，進行全局優(yōu)化和決策。3.2 廢舊汽車回收設(shè)備 汽車回收中，若完全依靠人工作業(yè)，費時費力，而且效率低下。特別在人力成本較高的國家和地區(qū)，汽車拆解的成本就尤為昂貴不。所以現(xiàn)在研發(fā)出了許多汽車回收的設(shè)備。這些設(shè)備主要有拆解

32、設(shè)備、翻轉(zhuǎn)設(shè)備，壓實設(shè)備。拆解設(shè)備：汽車拆解設(shè)備有大型拆解機，輔助拆解機。大型拆解機用于拆解金屬零部件和車內(nèi)外樹脂飾件很多都由其它工程機械改裝而來，可實現(xiàn)拆解、分離、堆高等功能；輔助拆解設(shè)備也可以縮短作業(yè)時間，減輕作業(yè)人員勞動強度，用拆車改裝的輔助拆解機可用于保險杠、座椅、儀表板、車門飾件等的拆解。翻轉(zhuǎn)設(shè)備：翻轉(zhuǎn)設(shè)備主要用于定位作業(yè)手工拆解車底零部件時車輛的翻轉(zhuǎn)，以提高拆解效率及車輛橫放的穩(wěn)定性。壓實設(shè)備：拆解后乘用車輛僅留下一個空殼，體積較大，不便于運輸，也不便于鋼鐵廠鋼材的回收。所以設(shè)計了壓實設(shè)備對車身進行壓縮。壓縮機按照壓縮方式可分為滾壓和擠壓兩大類。滾壓分為單級、雙極和多級，常與破碎機

33、組成廢舊金屬處理生產(chǎn)線；擠壓及一般稱壓方機，可將廢舊金屬擠壓成長方形包塊。上述拆解設(shè)備都未實現(xiàn)高度的機械化、自動化。這主要因為不同汽車的結(jié)構(gòu)、形態(tài)都各有不同。而目前的機械拆解也很難保證零件完好的拆解，所以當(dāng)前機械拆解都是以材料為重點回收對象。3.3 廢舊汽車的拆解3.3.1 廢舊汽車拆解工藝（1）廢舊汽車拆解業(yè)務(wù)的主要步驟包括：1）廢舊汽車的接收：報廢汽車拆解企業(yè)接收的車輛應(yīng)具有機動車報廢證明并建立拆解文檔。2）廢舊汽車的存放：廢舊汽車拆解企業(yè)必須有足夠的地方存放廢舊車輛，拆解廠各部分區(qū)域應(yīng)與拆解車型和數(shù)量相協(xié)調(diào)，一般可劃分為以下區(qū)域；運輸區(qū)、待拆解區(qū)、預(yù)處理區(qū)、拆解區(qū)、零部件存放區(qū)、壓實區(qū)以

34、及輔助區(qū)。3）廢舊汽車拆解：廢舊汽車的拆解包括預(yù)處理、拆解及分類。其操做必須遵守國家的相關(guān)規(guī)定及法律法規(guī)，從而更好的保護環(huán)境，更充分的利用好回收資源。4）拆解物品存儲：根據(jù)拆解物品的種類不同，可將其分在不同區(qū)域進行存儲，以便更加有效的管理與使用。一般存儲區(qū)可分為；可用件存儲區(qū)、循環(huán)材料存儲區(qū)、液體存儲區(qū)、固體廢棄物存儲區(qū)等。5）拆解車體壓實：將可拆卸的材料及零部件分類存儲后，將剩余車體壓縮，運輸?shù)狡扑閺S進行處理。（2）廢舊汽車的拆解方式及其選擇：廢舊汽車拆解方法的選擇過程是根據(jù)廢舊汽車的狀態(tài)或零部件損壞程度，首先選擇拆解方式，然后確定拆解深度。對于報廢汽車零部件的拆解不能完全按照裝配的逆順序來

35、考慮，其主要原因是對廢舊汽車進行非破壞性拆解時應(yīng)滿足以下要求:1) 有效性: 選擇非破壞性拆解，既要有效率，也要有效益。2) 有限性: 以經(jīng)濟效益最大和環(huán)境影響最小為原則，確定拆解深度。3) 有用性: 對具有使用價值零部件，選擇非破壞性拆解; 由于變形或腐蝕等原因損壞而不具有使用價值的零部件，選擇回收材料。如，對于事故造成損傷的汽車，應(yīng)根據(jù)損傷程度確定可拆卸的零部件。但汽車頂棚被壓扁時，其內(nèi)部零部件的拆解受到了限制，一般只能作為材料回收。對于可再使用的零部件，在滿足經(jīng)濟效益的前提下，應(yīng)選擇非破壞性和準破壞性方式進行拆解。對以材料回收利用為目的的拆解方式的選擇，還應(yīng)滿足可有效分離各種不同類型材料

36、、可提高剩余碎屑程度和可分離危險有害的物質(zhì)等要求。因此拆解方式的確定應(yīng)從實際所接收的廢舊汽車狀況考慮。所以，在做汽車拆解是首先應(yīng)考慮非破壞性拆解，當(dāng)非破壞性拆解無法實現(xiàn)或成本過高時，可考慮準破壞性拆解和破壞性拆解。（3）拆解工藝流程1）預(yù)處理：預(yù)處理是汽車正式拆解之前對汽車拆解進行的無害化和安全化處理，以起到保護環(huán)境的目的。如各種液體的集中抽取，安全氣囊的處理及氟利昂的回收等。如下圖3.4是汽車回收預(yù)處理工藝流程。 預(yù)處理 抽取液體與其他項 移出引爆的氣囊 把汽車放上平臺 把汽車放下平臺 拆卸電池 抽發(fā)動機液 拆除空調(diào)單元 引爆氣囊 拆燃油箱蓋 抽傳動液 拆除洗滌油箱 拆輪胎平衡蓋 抽冷卻液

37、拆制動器、離合器 抽制動液 拆動力轉(zhuǎn)向總成 拆除催化器 抽干油箱 抽除減震液 拆除吸油器圖3.4 汽車拆解預(yù)處理工藝流程拆卸危險部件，如氣囊、安全帶汽車送到拆解線，固定在移動拆解平臺上預(yù)處理：拆卸蓄電池、車輪回收液體、拆解濾清器外部件拆卸：燈、保險杠、玻璃內(nèi)飾件拆卸：座椅、地板、內(nèi)飾、電器件總成拆卸：發(fā)動機、變速器、催化器壓實： 車身圖3.5 轎車拆解工藝流程圖2）汽車的正式拆解由于拆解車型的不同，因此拆解操作也會因其車輛不同而會有所區(qū)別，而其拆解流程一般都沒太大區(qū)別。但轎車與貨車結(jié)構(gòu)差異較大，所以拆解程序也會存在區(qū)別。如上圖3.5是轎車的拆解工藝流程圖。 貨車的拆解有很多拆解程序與原則與轎車

38、拆解相似，但由于結(jié)構(gòu)的差異，其拆解方式依舊有較大的區(qū)別。下面是一種國產(chǎn)貨車全車分解的一般作業(yè)程序:拆吊車廂：拆解車廂與車架連接的U型固定螺栓,把車廂吊下。拆卸全車電氣線路、儀表和照明設(shè)備以及蓄電池、啟動機、發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、點火和信號裝置等。拆卸機器蓋和散熱器：拿下機器蓋,拆卸散熱器與車架連接處的螺母、橡膠軟墊、彈簧以及橡膠水管、百葉窗拉桿、拉手和百葉窗等,最后拆下散熱器。拆卸葉子板及腳踏板。拆卸汽油箱：拆卸與汽油箱連接的油管!帶襯墊的夾箍,再把汽油箱拆下。拆卸方向盤和駕駛室：拆卸方向盤,拆卸駕駛室與車架連接處的橡膠軟塑及螺栓螺母,吊下駕駛室。拆卸轉(zhuǎn)向器：先將轉(zhuǎn)向盤臂與直拉桿分開,拆下轉(zhuǎn)向管柱和

39、轉(zhuǎn)向。拆卸消聲器：先卸消聲器與排氣歧管夾箍的固定螺栓,拆下消聲器。拆卸傳動軸：先拆萬向節(jié)突緣與變速器,主傳動器突緣接頭的連接螺栓,拿下中間支承,拆下傳動軸。拆卸變速器：先拆變速器與發(fā)動機固定連接處的螺栓,拆下變速器。拆卸發(fā)動機附離合面：拆卸發(fā)動機與車架的支承連接,吊下發(fā)動機附離合面。拆卸后橋：將車架后部吊起,拆卸后橋與車架連接的鋼板彈簧和吊耳,或先將后橋與鋼板彈簧的U型螺栓拆下,將后橋推出車架。拆卸前橋：將車架前部吊起,拆卸前橋與車架連接的鋼板彈簧及吊耳,或先將前橋與鋼板彈簧的U型螺栓拆下,將前橋推出車架。3.3.2 廢舊汽車零部件拆解方法（1）線束：現(xiàn)在線路傳輸都已采用多路傳輸?shù)姆绞?，為減少

40、線束使用，采用標(biāo)準線束布置結(jié)構(gòu)。線束的拆解要求主要是高效和高回收率。其目標(biāo)拆解時間不超過30min，回收率100%。較粗的線束可用J型吊鉤和拉鏈，使用拉鏈拆解可減少大量的操作步驟，并節(jié)約大量的時間。（2）保險杠：保險杠拆解主要研究的是如何提高拆解效率。其回收時間要求控制咋3min之內(nèi)。因保險杠的回收的目的是材料回收，故其拆解基本是使用機械拆解。其拆解方式是先用夾具將保險杠固定，然后牽引拉升。（3）儀表盤:儀表盤的拆解方法以提高效率為主要目標(biāo)。其拆解方式有后拉式拆解和吊拉式拆解兩種。（4）玻璃:玻璃的回收，由種類、固定方法的不同，采用不同的回收方式，并要求10分鐘內(nèi)完成，回收率在75%以上。擋風(fēng)

41、玻璃原來一般采用金剛石切割機、鑿子進行拆解。而目前較先進的方法有氣動切割、鋼絲切割。氣動切割可減少40%50%的切割時間，并減少切割過程中的粉塵和振動；而鋼絲切割可減少50%的用時，并且操作更加簡單和安全。3.4 廢舊汽車回收再利用的方式根據(jù)回收處理方式，廢舊汽車零件回收再利用可分為以下幾類。（1）再使用件。經(jīng)檢測合格后可直接使用的零部件。因為同一輛車的各個零件設(shè)計使用壽命是不同的，所以當(dāng)汽車報廢時，其中一部分零件任然性能完好，這些零件可作為維修配件，也可以作為在生產(chǎn)制造時的零部件。（2）在制造件?？赏ㄟ^采用包括表面工程技術(shù)在內(nèi)的各種新技術(shù)、新工藝，實施在制造加工或升級，以提高零件的性能，使其

42、達到使用的標(biāo)準。（3）再利用件。對于無法再使用并且在制造不經(jīng)濟的零部件，通過循環(huán)再生加工成原材料的零部件。（4）能量回收件。因能量回收方式回收的零部件。（5）廢棄處理件。無發(fā)再使用、在制造和循環(huán)再利用的零部件，通過填埋方式處理的零部件。如下圖3.7，是汽車拆解過程中回收再利用的基本流程。粉 碎拆 解報廢汽車 分 選零部件再制造檢驗合格的零部件新車制造維修市場 固體廢棄物工業(yè)材料工業(yè)材料其他產(chǎn)品制造 圖3.7 汽車回收再利用的基本流程綜上，廢舊汽車回收再利用的基本方式可分為：再使用、在制造、再利用和能量回收四種方式。第4章廢舊汽車各類材料的回收再利用技術(shù)4.1 廢舊汽車各類回收材料所占的比重汽車

43、制造中主要有金屬材料、塑料及其它材料類型.以下是美國USAMP（United States Aircraft,pilot&Mechanics Associatian）提供的數(shù)據(jù)。包括表4.1，美國1995年汽車使用的主要材料、質(zhì)量及比例；表4.2，美國1978年以后汽車制造中使用的金屬和塑料材料比例的變化11。 表4.1，美國1995年汽車使用的主要材料、質(zhì)量及比例 材料質(zhì)量（kg）比例（%）材料質(zhì)量（kg）比例（%）鑄鋁714.663聚丙烯251.6壓制鋁型材221.438聚亞胺酯352.3銅181.10氯乙烯聚合物201.3鉛130.85其他634.11其他140.91塑料總質(zhì)量1

44、439.33有色金屬總重1389.00乙烯丙烯橡膠100.68鑄鐵1328.59地毯110.73生鐵231.48玻璃422.8冷軋鋼1147.46輪胎453.0電爐鋼21413.94橡膠（除輪胎）231.5鍍鋅鋼35723.29合成橡膠372.4熱扎鋼1268.23其他241.57不銹鋼191.24其他類型材料19212.53黑色金屬總質(zhì)量98564.29液體744.83車輛總重：1532kg表4.2，美國1978年以后汽車制造中使用的金屬和塑料材料比例的變化（單位%）材料類型1978年型1995年型2001年型2020年型金屬79.3073.2975.1075.00塑料5.009.337.6

45、015.00其他15.7017.3817.3010.00由上表中數(shù)據(jù)可知，汽車中含大量金屬、塑料及其他材料，其中絕大部分是可以有效回收的。而汽車中金屬和塑料的比例也在增加，這意味著汽車也在朝著更加便于回收的方向發(fā)展。4.2 廢舊汽車有色金屬的回收再利用一般認為, 最理想的有色金屬回收方法是原零件的重用,這是一種人工為主的回收方法,即人工分解汽車, 然后將各種材料和零部件分類放置。這樣,鋁、鎂、銅等合金零部件可按變形或鑄造合金,或者按不同合金系進行回收再生。但是,目前工業(yè)發(fā)達國家用人工拆卸舊車逐年減少，而使用機械拆解部分的比例越來越高。其原因有：（1）人工拆卸的費用高；（2）拆卸下來的零部件直接

46、利用性不大,特別是轎車更新?lián)Q代很快,拆卸下的互換性不大；（3）市場上對零部件的需求量很小。這樣,經(jīng)人工拆卸下的汽車零部件還需重熔回收, 而拆卸費加重熔回收費促使總費用很高。目前回收舊車上的材料, 已從回收零部件的舊模式向回收原材料的新模式, 即從人工拆卸零部件轉(zhuǎn)向機械化、半自動化回收原材料。現(xiàn)在已較多采用切碎機切碎舊車主體后再分別回收不同的原材料,方法如下：1）舊車內(nèi)所有液態(tài)物質(zhì)排放后用水沖洗干凈;2）局部地將易拆卸下來的大件 (車身板、車輪、底盤等)拆卸下來;3）將舊車拆卸下的大件和未拆卸的舊車剩余體,分別進入切碎機系統(tǒng)流水線,先壓扁,然后在多刃旋轉(zhuǎn)切碎裝置上切成碎塊;4）流水線對碎塊進一步

47、處理,其順序是:全部碎塊通過空氣吸道, 利用空氣吸力吸走輕質(zhì)塑料碎片;通過磁選機,吸走鋼和鐵碎塊;通過懸浮裝置,利用不同濃度的浮選介質(zhì)分別選走密度不同的鎂合金和鋁合金;由于鉛、鋅和銅密度大,浮選方法不太適用,利用熔點不同分別熔化分離出鉛和鋅, 最終余下來的是高熔點銅。這種回收方法流程合理,成本相對不很高,但對回收鋁、鎂合金也并非完美無缺,最大的缺點是轎車上用的鋁、鎂合金屬于不同的合金系,既有變形合金又有鑄造合金,經(jīng)破碎和浮選后,不能再進一步分離,成為不同合金的混合物, 這就給隨后重熔再生合金的化學(xué)成分和雜質(zhì)元素控制帶來相當(dāng)大的困難,大多數(shù)情況下僅能作為重熔鑄造合金使用, 降低了使用價值和廣泛性。為了解決鋁、鎂合金重熔回收后成分混雜、使用價值低的問題,汽車設(shè)計師和材料工作者分別在車上主要部件設(shè)計以及材料選用上進行了努力。另外,新的分離方法也在不斷被開發(fā)出來,如鋁廢料激光分離法、液化分離法等。下面是鋁合金液化分離法的簡要介紹。鋁合金材料含量很高的汽車會大量使用鋁板類材