我國汽車尾氣污染的現(xiàn)狀與應對措施

1、廣 東 南 方 職 業(yè) 學 院畢業(yè)論文 題 目 名 稱 我國汽車尾氣污染的現(xiàn)狀與應對措施 系 （部） 工程系 專 業(yè) 班 級 學 生 姓 名 指 導 教 師 黃鎧 時 間 2014 年 11 月至 2015 年 6 月目 錄畢業(yè)論文(設計)任務書開題報告畢業(yè)論文（設計）審閱與評審成績畢業(yè)論文(設計)答辯記錄及成績評定摘要1 我國汽車尾氣排放現(xiàn)狀11.1 汽車尾氣的主要污染物11.2 我國汽車目前保有量21.3 汽車尾氣對人們是生活帶來的危害31.3.1 汽車尾氣對環(huán)境的影響31.3.2 汽車尾氣對人體健康的危害41.4 汽車尾氣污染危害的主要原因51.4.1 汽車保有量增加較快，而且集中在城市

2、51.4.2 機動車燃料質(zhì)量差51.4.3 汽車尾氣控制水平低51.4.4 新生產(chǎn)車缺乏尾氣凈化裝置強制安裝措施61.4.5 在用汽車尾氣排放合格率低61.4.6 汽車排放性能差，汽車保養(yǎng)及淘汰制度不嚴格71.4.7 管理職責不明確, 政府部門配合不密切71.4.8 交通道路建設嚴重滯后72 我國汽車尾氣的排放要求92.1 我國汽車尾氣污染控制排放標準92.2 我國汽車尾氣污染控制對策92.2.1 機內(nèi)燃燒控制102.2.2 增加排氣凈化的附加裝置102.2.3 汽車燃油的改用113 新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀113.1 電動汽車133.2 代用燃料汽車133.3 液化石油氣(LPG)汽車133.4

3、 壓縮天燃氣(CNG)汽車143.5 甲醇汽車143.6 加強行政管理，減少和消除汽車尾氣對大氣環(huán)境的污染154 未來汽車尾氣控制發(fā)展趨勢154.1 催化劑降低汽車尾氣污染164.2 未來汽車發(fā)展方向175 總結(jié)19參考文獻19致謝20畢業(yè)論文(設計)任務書系 工程系 專業(yè) 機電一體化 班級 學生姓名 指導教師/職稱 黃鎧 1畢業(yè)論文(設計)題目：我國汽車尾氣污染的現(xiàn)狀與應對措施（新能源）2畢業(yè)論文(設計)起止時間： 2014年11 月20 日2014年6月20日3畢業(yè)論文(設計)所需資料（指導教師選定部分） 1華愛紅,李麗,丁國良.淺談汽車尾氣污染的危害及防治措施M.科學資訊修，2007年.

4、 2武戲懷.汽車尾氣對人體的危害J. 內(nèi)蒙古化工，2007年. 3李麗，王超林.汽車排放裝置的結(jié)構(gòu)與維修M.國防工業(yè)出版社,1998年. 4馬良.汽車環(huán)保與節(jié)能M.遼寧科學技術(shù)出版社，2002年.4畢業(yè)論文(設計)應完成的主要內(nèi)容（1）論述國內(nèi)外現(xiàn)階段的污染情況；（2）國家有哪些政策控制尾氣的排放；（3）應該怎樣去控制汽車排放污染；（4）有哪些新技術(shù)改善汽車排放；（5）如何推廣新型燃油及環(huán)保汽車。5畢業(yè)論文(設計)的目標及具體要求 目標：文章分析了汽車尾氣污染物的主要成分及其危害性，對現(xiàn)有汽車尾氣污染的改善要下足功夫，降低環(huán)境負擔和污染物對人體的危害。在我國城市大氣污染中，汽車尾氣排放所占比例

5、已達到72%，所以解決我國整體汽車尾氣污染的現(xiàn)狀已刻不容緩。在推廣綠色新燃油的同時還要大力發(fā)展新能源汽車。因此，本文要在汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護之間尋求新的平衡，以達到經(jīng)濟與環(huán)境的雙贏發(fā)展。要求：提高人們對汽車尾氣對人體的危害的整體認識以及人們對新興技術(shù)對汽車應用降低汽車尾氣污染的觀念，加強人們對保護環(huán)境的意識。節(jié)能汽車指的是低能耗、低污染、小排量、新能源、新動力汽車。鼓勵開發(fā)、生產(chǎn)柴油轎車和微型車，以及使用醇醚燃料、天然氣、混合燃料、氫燃料等新型燃料的汽車。與國家節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟發(fā)展方向相一致，為深入貫徹落實科學發(fā)展觀，提高資源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排約束性目標，積極應對全球氣候變化，建設資源節(jié)約型

6、、環(huán)境友好型社會，提高生態(tài)文明水平，改善人民生活質(zhì)量。任務書批準日期 年 月 日 系主任(簽字) 任務書下達日期 年 月 日 指導教師(簽字) 完成任務日期 年 月 日 學生（簽名） 開題報告一、 課題來源及研究的目的和意義隨著社會的不斷發(fā)展和人均汽車保有量的增長，汽車尾氣是已成為空氣污染的主要因素，嚴重影響了人們的生活環(huán)境和身心健康。因此政府與各大汽車發(fā)展商都在汽車業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護之間，尋求新的平衡，尋求對于解決汽車尾氣排放污染問題新的對策。目前各大汽車發(fā)展商主張改進發(fā)動機，提升動力效率，改進汽車能源面臨的技術(shù)難度越來越大。通過對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線和產(chǎn)業(yè)政策的體系研究，提出符合我國

7、國情的方案，在現(xiàn)有的條件下能夠優(yōu)化我國目前在新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化方面的資源結(jié)構(gòu)配置，促進我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平提高。同時新能源汽車產(chǎn)業(yè)即是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個重大機遇，從而降低排放，有望促進國內(nèi)汽車公司的技術(shù)突破，減少對外國汽車公司技術(shù)依賴，掌握核心的動力技術(shù)，實現(xiàn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的一次重大飛躍。發(fā)展新能源汽車有利于節(jié)能減排，保護生態(tài)環(huán)境;有利于解決能源短缺現(xiàn)狀，利于自主知識產(chǎn)權(quán)和自主品牌建設,有利于拉動我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。二、 技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)始于21世紀初。2001年新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題，并規(guī)劃了以

8、汽油車為起點，向氫動力車目標挺進的戰(zhàn)略?！笆晃濉币詠砦覈岢觥肮?jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略，政府高度關注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2008年，新能源汽車在國內(nèi)已呈全面出擊之勢。2008年成為我國“新能源汽車元年”。2008年1-12月新能源汽車的銷量增長主要是乘用車的增長，1-12月新能源乘用車銷售899臺，同比增長117%，而商用車的新能源車共銷售1536臺，1-12月同比下滑17%。2009年，在密集的扶持政策出臺背景下，我國新能源汽車駛?cè)肟焖侔l(fā)展軌道。雖然新能源汽車在中國汽車市場的比重依然微乎其微，但它在中國商用車市場上的增II 長潛力已開始釋放。2009年1-11月，新能源乘用車銷量同比下

9、降61.96%，至310輛。2009年1-11月，新能源商用車主要是液化石油氣客車、液化天然氣客車、混合動力客車等銷量同比增長178.98%，至4034輛。相比在乘用車市場的冷遇，“新能源汽車”在中國商用車市場已開始迅猛增長。2010年，我國正加大對新能源汽車的扶持力度，2010年6月1日起，國家在上海、長春、深圳、杭州、合肥等5個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。2010年7月，國家將十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點城市由20個增至25個。選擇5個城市進行對私人購買節(jié)能與新能源汽車給予補貼試點。新能源汽車正進入全面政策扶持階段。2011-2015年開始進入產(chǎn)業(yè)化階段，在全社會推廣新

10、能源城市客車、混合動力轎車、小型電動車。2012年5月，為加快培育發(fā)展新能源汽車，新能源汽車項目每年將獲10-20億元資金支持。2012年2016年，我國新能源汽車電機及控制系統(tǒng)的市場容量將會在500億元以上。2016-2020年，我國將進一步普及新能源汽車、多能源混合動力車，插電式電動轎車，氫燃料電池轎車將逐步進入普通家庭。隨著新技術(shù)的不斷的發(fā)展和推廣，新能源汽車將逐步的不斷改善，更好的適應人們的需求。三、主要研究內(nèi)容、研究方法及思路（1）理論分析與實證分析相結(jié)合的方法。通過對原有相關理論的綜合歸納和延伸、創(chuàng)新，逐步形成理論體系，實現(xiàn)對原有理論的豐富和拓寬，理論結(jié)合實證，對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)

11、整體進行合理的評價與分析。（2）采用典型調(diào)查、抽樣調(diào)查分析法。通過大量調(diào)查，獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)我國國情，分析我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題。分析我國新能源汽車過去和當前發(fā)展的狀況和體制，促進新能源汽車的快速健康發(fā)展。（3）通過一系列數(shù)據(jù)和文獻分析我國新能源汽車的優(yōu)勢與劣勢方面，通過跟學習各個國家的發(fā)展經(jīng)驗和優(yōu)待新能源產(chǎn)業(yè)政策，提出中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。四、工作的主要階段、進度與時間安排一是落實論文題目、原始資料、寫作提綱；二是制定研究方案，明確研究目標、內(nèi)容、方法和技術(shù)路線，并進行可行性分析；三是廣泛地收集有關的文獻資料，并進行加工、整理，分析國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與動態(tài)。本論文開題后，按照開

12、題報告的要求和擬定研究方案進行研究，在文獻資料研究與調(diào)查基礎上，完成論文初稿，并請教導師，反復修改、充實，順利完成論文。具體畢業(yè)設計進度如下：時間段內(nèi)容2014年11月20日2014年12月14日完成各項資料的收集和分類。2014年12月01日2014年12月30日完成開題報告。2015年01月02日2015年01月25日完成總體方案設計。2015年01月26日2014年03月20日完成初稿2015年03月27日2015年04月28日完成論文修改，定稿2015年05月03日2015年05月31日準備答辯2015年06月畢業(yè)設計答辯五、主要參考文獻1華愛紅,李麗,丁國良.淺談汽車尾氣污染的危害及

13、防治措施M.科學咨詢修,2007年.2武喜懷.汽車尾氣對人體的危害J.內(nèi)蒙古化工,2007年.3馬良.汽車環(huán)保與節(jié)能M.遼寧科學技術(shù)出版社,2002年.4曾鵬.我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及問題J.上海汽車,2009年.5郭琳.新能源汽車:補貼政策難破市場化難題M.中國投資,2010年.6劉博文,李學成.中國系能源汽車產(chǎn)業(yè)競爭力分析M.中國經(jīng)貿(mào)周刊,2010年.7李金津.對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思考及相關建議J.工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2008年.8冷元.新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略的思考M.上海汽車,2010年.六、指導教師意見： 七、指導系主任評意見： 指導教師簽字： 畢業(yè)論文（設計）審閱與評審成績學生姓名班級（

14、專業(yè)）系 部答辯時間論文（設計）題目指導教師評語及成績（建議：從學生的學習態(tài)度、工作量、論文（設計）的實用性、規(guī)范性與綜合運用知識能力等方面給出評價）成績： 指導教師簽名： 年 月 日系評審（答辯）小組意見及成績成績： 評審小組老師簽名： 年 月 日系答辯委員會審核意見 綜合成績： 主任（簽名）： 年 月 日VII畢業(yè)論文(設計)答辯記錄及成績評定學生姓名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設計)題目答辯時間 年 月 日 時答辯地點一、答辯小組組成答辯小組組長：成 員：二、答辯記錄摘要答辯小組提問（分條摘要列舉）學生回答情況評判三、答辯小組對學生答辯成績的評定（百分制）：_ 分答辯小組組長(簽名) ： 秘書(簽

15、名)： 年 月 日四、系答辯委員會主任(簽名)： 系 (部)(蓋章) 年 月 日中文摘要學生：劉國梁，工程系指導老師：黃鎧，工程系摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長和城市化進程的逐步加快，汽車已進入人們的生活中，成為人類不可缺少的交通工具，為人們出行帶來了方便，隨著汽車保有量急劇增加,城市汽車尾氣排放量也快速上升,汽車尾氣污染問題日益突顯，導致大氣污染加劇。汽車尾氣是空氣污染的主要因素,我國城市大氣污染中,汽車尾氣排放所占比例已超過70%,因此,加強汽車排放治理刻不容緩。我國相關部門也采取了措施,并收到了一定的成效,但是要從根本上根治這個問題的可能性微乎其微,我們只能采取更為有效的措施來控

16、制污染的惡化程度。汽車尾氣污染,影響了人民群眾的生活質(zhì)量和身體健康,也危害了地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的能力，必須高度重視汽車尾氣帶來的不利影響。關鍵詞：汽車尾氣；污染問題；生活質(zhì)量；身體健康。IXAbstractIn recent years, as Chinas sustained economic growth and urbanization gradually accelerated, the car has entered peoples life, become indispensable means of transportation, travel brings convenience

17、for people, with car ownership has increased dramatically, the city car exhaust emissions are rising fast, automobile exhaust pollution problem increasingly highlight, lead to air pollution.Automobile exhaust is a major cause of air pollution. Urban air pollution in our country, the proportion of ve

18、hicle emissions more than 70%, therefore, it is very urgent to strengthen management of vehicle emission.The related department has taken measures in our country, and received a certain result, but is unlikely to fundamentally eradicate this problem, we have to take more effective measures to contro

19、l pollution of deterioration degree.Automobile exhaust pollution, affects peoples quality of life and health, also harm the ability of regional sustainable development, must attach great importance to the negative influence of automobile exhaust.Keywords: Automobile exhaust;The problem of pollution;

20、The quality of life;A healthy body311 我國汽車尾氣排放現(xiàn)狀1.1 汽車尾氣的主要污染物汽車排放尾氣中的污染物主要來自于汽車的曲軸箱混合氣、燃油蒸發(fā)系統(tǒng)和發(fā)動機汽缸的廢氣排放三個部分，其中發(fā)動機汽缸的廢氣排放約占65% , 汽車以汽油作為燃料燃燒, 而排放的尾氣成分是非常復雜的混合物，大約有100多種化合物，其中主要有：一氧化碳（CO），碳氫化合物（HC），氮氧化合物（NOX ），二氧化碳（CO2）等。這些化合物主要從排氣管排出，極少部分從其它部位漏出、竄出。下面淺析一下C0、HC、NOX三種物質(zhì)的形成及影響因素。（1） 一氧化碳（CO）形成及影響因素:汽車

21、發(fā)動機的主要燃料是汽油和柴油，它們都是各種碳氫化合物的混合物。燃料完全燃燒時產(chǎn)物為二氧化碳和水，當空氣不足時則不完全燃燒而生成（CO），因此（CO）的排出是基本上受空燃比支配。（2） 碳氫化合物（HC）形成及影響因素：（HC）仍是燃料不完全燃燒所形成，其中包括沒有燃燒燃料和燃料分解的產(chǎn)物。發(fā)動機的燃料通過火把混合氣體燒掉，由于低溫缸壁的冷卻使緊靠缸壁的那層氣體燃燒不到隨尾氣排出；燃料混合氣過濃、過稀、霧化不良或廢氣混入過多都可以使未燃部分直接排出；還有一部分排出的HC來自曲軸箱竄氣和燃料的蒸發(fā)。（3） 氮氧化合物（NOX）形成及影響因素:在尾氣中氮氧化合物絕大部分是一氧化氮（N0），（NO）的

22、形成主要取決于燃料氣體的溫度、氧的濃度和停留在高溫下的時間。于是空燃比、點火時間、壓縮比、進氣最低。管的真空度、配氣相位、燃燒室形狀、燃料性質(zhì)等就成為了重要影響因素。例如，汽車在高原行駛時，大氣壓力隨海拔高度升高而降低，就使得空氣密度降低，含氧少，于是向發(fā)動機供給的混合氣體變濃，從而導致排出尾氣中（CO）和（HC）增加。例如：北京市的環(huán)境污染，特別是嚴重的大氣污染，是影響北京成為國際性大都市乃至實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素之一。北京市自1998年12月采取綜合措施治理大氣污染，目前已進入第三階段，雖然取得了明顯的效果，但總體狀況仍不容樂觀。其原因在于歷史欠帳太多，很多對策急于求成，缺乏長遠

23、和系統(tǒng)性考慮。主要表現(xiàn)在：（1）北京市大氣污染屬燃煤和汽車排放混合型。以總懸浮顆粒物和二氧化硫為評分指標的煤煙型污染，在經(jīng)濟發(fā)展水平較低的階段，隨著人均收入水平的提高和各項環(huán)保措施的嚴格執(zhí)行，可以得到控制并將進一步改善，但相對于汽車尾氣排放形成的光化學污染則較難解決，且處理成本較高，其中又以氮氧化物和細微顆粒物的處理難度最大，緊急措施不易達到穩(wěn)定的治理效果。隨著北京汽車數(shù)量的不斷增加，汽車排放形成的污染將成為影響北京大氣質(zhì)量的主要問題，也是解決北京大氣污染的主要制約因素。（2）從歐美發(fā)達國家的經(jīng)驗看，控制汽車尾氣污染經(jīng)歷了30多年的努力才達到今天的水平。其汽車尾氣治理大致經(jīng)過兩個階段：一是過去

24、的法規(guī)和措施主要限制含鉛汽油的生產(chǎn)和銷售，減少一氧化碳、碳氫化合物排放和提高燃油經(jīng)濟性，并且取得了良好的效果；二是目前的控制對象主要為氮氧化物、細微顆粒物、低空臭氧和溫室氣體等。以氮氧化物為例， 80 年代以來，經(jīng)濟合作發(fā)展組織國家的氮氧化物排放量只能基本保持穩(wěn)定，而且在一些地區(qū)，其數(shù)量還有所上升，其削減難度可見一斑。作為高速增長的發(fā)展中國家，中國具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢，存在利用各種“蛙跳技術(shù)”的機會，中國的汽車污染肯定會用更短的時間加以解決。但是要在非常有限的時間里實現(xiàn)大的突破是極為困難的。缺乏邏輯關系的對策和目標只能欲速而不達。何況不僅是污染控制，在進入世界貿(mào)易組織的嚴峻形勢下，還事關汽車產(chǎn)業(yè)

25、的生存與發(fā)展問題。（3）北京的汽車污染問題，一方面是單車污染排放水平高，另一方面與交通擁堵有極大關系。由于交通擁堵和道路系統(tǒng)不合理，使汽車處于頻繁的加、減、怠速狀態(tài)，運行工況惡劣，這種條件必然導致汽車尾氣排放的大幅度增加。如在怠速狀態(tài)下，尾氣排放是正常速度時的數(shù)倍，從而加劇了汽車尾氣的污染。改善首都的交通系統(tǒng)，不僅可以大大提高車輛的運行效率，而且可以有效地減少機動車尾氣排放。1.2 我國汽車目前保有量隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，中國汽車行業(yè)正處于飛速發(fā)展階段，尤其是20世紀90年代以來，汽車的生產(chǎn)量和保有量分別增長了22.8倍和33.4倍。從1994年到2003年的十年間，我

26、國私人汽車總量增長了近6倍。1994年汽車保有量940萬輛，私人汽車保有量205萬輛；2003年民用汽車保有量約2400萬輛，其中私人汽車保有量1200萬輛,而今已達5000萬輛 。而北京私家車數(shù)量截止到2006年11月7日,北京市機動車輛已達282萬輛,其中197萬輛為小轎車,私家車數(shù)量為156萬輛。2008年,中國民用汽車保有量突破6 000萬輛 ,達到6 467萬輛,比2001 年增長了300% , 近十年以12%的年均速度增長,到2020年中國汽車保有量將超過1.5億輛。這些量的變化,我們也可以從行駛在大路的汽車牌上發(fā)現(xiàn),據(jù)調(diào)查,哈市車牌從黑A,到兩個英文字母,再到現(xiàn)在的三個英文字母車

27、牌不過十年左右的時間,現(xiàn)在哈市每天新車落戶都在200輛左右,高峰的時候達300多輛,每月上車牌的汽車有5 000多輛。僅去年一年,哈市就新增機動車8萬余輛。目前,哈市汽車保有量突破了50 萬輛,其中哈市市區(qū)40多萬輛,私家車占總數(shù)的七成左右,從中可見一斑。汽車的增長也就代表了尾氣排放量的增長，由此可以看出我國汽車尾氣污染問題將使我們面臨巨大的挑戰(zhàn)。1.3 汽車尾氣對人們是生活帶來的危害1.3.1 汽車尾氣對環(huán)境的影響通常來說,在車輛不多的情況下,大氣的自凈能力尚能化解車輛排出的毒素,但眼下車滿為患,交通擁堵已成為家常便飯。汽車本應具備的便捷、舒適的特點卻被越來越多的車輛逐漸抵消, 加之汽車的尾

28、氣害人不淺,“汽車災難”逐步形成。機動車排放的一氧化碳、一氧化氮、碳氫化合物、光化學煙霧等污染物,嚴重影響空氣環(huán)境質(zhì)量, 汽車尾氣排放的有害物質(zhì)不但增加了大氣污染，破壞環(huán)境生態(tài)平衡。汽車在行駛過程中會排出大量的廢氣，對道路環(huán)境構(gòu)成污染。據(jù)有關資料介紹，汽車排出廢氣中含有100種以上的不同化合物，主要污染物為碳氫化合物（CnHm）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、鉛（Pb）、二氧化硫（SO2）和顆粒物（PM）等有害物質(zhì)。一氧化碳是無色、無味、無臭的易燃有毒氣體，是由各種碳氫化合物的不完全燃燒所產(chǎn)生的。一氧化碳是大城市中數(shù)量最多、分布最廣的污染物，發(fā)達城市中約80%一氧化碳是由汽車排放的。氮

29、氧化物是一種無色無味的氣體，微溶于水，一般空氣中的氮氧化物對人體無害，但（NO2）具有腐蝕性和生理刺激作用，能降低遠方物體的亮度和反差，是形成光化學煙霧的主要物質(zhì)。自然界中的碳氫化合物主要是由生物的分解作用產(chǎn)生的，人為的碳氫化合物主要來源于燃料的不完全燃燒和有機化合物的蒸發(fā)。微粒是指空氣中分散的液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)，其粒度在分子級，即直徑在0.0002m500m之間，包括氣溶膠、煙、塵、霧和碳煙等。當使用含鉛汽油為燃料時還會產(chǎn)生含鉛化合物的顆粒物質(zhì)，而飽和與非飽和烴類化合物及醛、酮化合物都是帶有強烈刺激性氣味的氣體，根據(jù)惡臭的廣泛定義，這些物質(zhì)可形成特殊的惡臭污染。以上物質(zhì)不但直接來源于內(nèi)燃機廢氣排

30、放，而且其中的總碳氫化合物還可通過曲軸箱和氣化器的蒸發(fā)排入環(huán)境。這三種污染源排放的污染物都來自汽車的初始排放，所以人們稱之為汽車的一次污染物排放。汽車尾氣的二次污染物是光化學煙霧，它是尾氣中的碳氫化合物、氮氧化合物在光照射下的光化學產(chǎn)物。光化學煙霧中含有臭氧、氮氧化物、活潑氧游離基等物質(zhì)，并最終形成帶有過氧基團的穩(wěn)定化合物（PAN）。1.3.2 汽車尾氣對人體健康的危害汽車尾氣的惡臭污染主要來自氮氧化物、醛、酮類化合物和碳氫化合物的混合效應，形成一種具有窒息性的刺激氣味，這種氣味污染可直接破壞城市環(huán)境的幽雅氣氛，對環(huán)境起到破壞作用。同時，汽車排放污染對人體健康具有潛在的、長久的危害。汽車尾氣排

31、放的有害氣體可刺激人們的鼻、眼、呼吸道等器官，引發(fā)頭疼、暈眩等癥狀，嚴重時導致眼、鼻、肺疼甚至癌癥。汽車尾氣污染主要在交通干線等人口密集區(qū)，其排氣高度接近人體的呼吸帶。汽車尾氣對人體健康直接造成危害的物質(zhì)有數(shù)十種。這些物質(zhì)通過不同的生理作用危害人體的健康，其危害程度取決于有害物的毒性、濃度和浸入量。一氧化碳是汽車尾氣中有害物濃度最高的一種成分，城市大氣中的（CO）大部分來自汽車尾氣。它極容易與人體血液結(jié)合形成碳氧血紅蛋白從而使血紅蛋白喪失載氧能力，導致人體因缺氧出現(xiàn)不適癥狀，導致人體中樞神經(jīng)受損、記憶力衰退等，嚴重者可造成人體對氧敏感器官如腦、耳蝸神經(jīng)細胞的壞死。氮氧化物的污染危害與一氧化碳類

32、似，并且污染比一氧化碳更為嚴重，同時還能刺激眼、鼻、粘膜，麻痹嗅覺。二氧化氮是氮氧化物中最具毒性的污染物，二氧化氮暴露可導致呼吸道感染的易感性增加。二氧化氮除對呼吸道有危害作用外，對其他人體器官也有危害，它還是一種可疑的致癌物質(zhì)。汽車尾氣中所含（CnHm）成分有百余種，總稱為總碳氫化合物（THC）。（THC）被人體吸入后會破壞造血機能，導致貧血，并可降低肺對傳染病的抵抗力。更重要的是，（CnHm）和（NOX）在陽光照射下會產(chǎn)生光化學反應，生成（O3）、醛類等對人體及生物有嚴重危害的光化學煙霧。汽車尾氣中的（NOx）主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（N02），對呼吸道具有強烈的刺激作用。另外，（

33、NO）與血液中血紅蛋白的親和力比（CO）還強，進入血液后使其失去輸氧能力，產(chǎn)生與（CO）相似的惡果。（NO）很易氧化成劇毒的（NO2），進入肺臟深處的毛細血管，引起肺水腫。顆粒物吸入人體后，不但易引發(fā)呼吸道、肺部疾病，顆粒物所攜帶的多種致癌物還可引發(fā)癌癥。汽車尾氣中的顆粒物（PM），主要為汽油中的四乙基鉛燃燒后生成的鉛化物微粒以及不完全燃燒生成的碳粒等。除濃度外，粒子的直徑及其化學性質(zhì)決定其對人體的危害程度。5m以下的粒子可以沉積在肺細胞內(nèi)，引起肺病變。粒子攜帶的苯并芘（a）是強致癌物質(zhì)。鉛化物微粒擴散到大氣中，對人體健康十分有害。鉛被人體逐漸吸收、蓄積，將引發(fā)血壓的增高及心血管系統(tǒng)疾病，影響

34、腎、肝及神經(jīng)系統(tǒng)。鉛對兒童的影響更為嚴重，鉛污染不但會造成兒童注意力不集中和學習下降，嚴重時將影響兒童的智力發(fā)育。1.4 汽車尾氣污染危害的主要原因1.4.1 汽車保有量增加較快，而且集中在城市2008年,中國民用汽車保有量突破6000萬輛,達到6467萬輛,比2001 年增長了300% ,近十年12%的年均速度增長，到2020年中國汽車保有量將超過1.5億輛。這些量的變化,我們也可以從行駛在大路的汽車牌上發(fā)現(xiàn)，據(jù)調(diào)查，哈爾濱市車牌從“黑A”,到兩個英文字母,再到現(xiàn)在的三個英文字母車牌不過十年左右的時間，現(xiàn)在哈爾濱市每天新車落戶都在200輛左右,高峰的時候達300多輛,每月上車牌的汽車有5 0

35、00多輛。僅去年一年,哈市就新增機動車8萬余輛。目前，哈爾濱市汽車保有量突破了50 萬輛,其中哈市市區(qū)40多萬輛,私家車占總數(shù)的七成左右,從中可見一斑。而增加的大多數(shù)為化油器型機動車,排氣量小,油耗大,未達到環(huán)保汽車的要求。1.4.2 機動車燃料質(zhì)量差機動車尾氣排放的大量有害物質(zhì)與燃料質(zhì)量有關, 目前我國高標號、高質(zhì)量的90號油的供應還不太多, 不少都是質(zhì)量不太高的低標號油. 另外, 重慶市技術(shù)監(jiān)督部門曾經(jīng)連續(xù)7年對成品油進行抽檢, 1996 年成品油批次合格率只75%.1992 年和1996 年底, 重慶成品油短缺, 油品質(zhì)量更得不到保證。1.4.3 汽車尾氣控制水平低我國汽車尾氣控制水平不

36、高, 目前汽車污染控制水平僅相當于國外70 年代中期水平。單車污染物排放比國際水平高出數(shù)10倍.以生產(chǎn)車排放水平為例，我國排放水平與美國排放系數(shù)的比較見表（1）。污染物國別汽油轎車輕型汽油車重型汽油車重型柴油車HC中國10.211.417.09.4美國2.52.88.42.1CO中國85.284.8235.631.3美國19.024.0102.011.5NOX中國1.63.25.053.4美國1.01.23.110.2表1 我國排放水平與美國排放系數(shù)的比較1.4.4 新生產(chǎn)車缺乏尾氣凈化裝置強制安裝措施新生產(chǎn)車尾氣控制措施不夠，大部分不安裝整車機外尾氣凈化裝置，增加在用車排氣污染控制壓力，我國

37、生產(chǎn)的奧迪轎車，國內(nèi)銷售部分則有別于返銷回德國車的那部分，不加裝尾氣凈化裝置，奧拓車引進時也未加裝尾氣凈化裝置。目前私人購買的多是相對便宜的微型車與經(jīng)濟型轎車，這些車上幾乎都沒有尾氣催化凈化器、活性炭罐、電噴發(fā)動機。私人購車的數(shù)量已超過單位, 而且擁有量增加很快。以上海為例1994年為4026輛, 1996年增至6016輛，年增加率將近25%。1.4.5 在用汽車尾氣排放合格率低目前我國在用汽車尾氣排放合格率很低，超標排放的車輛多為國產(chǎn)車包括引進生產(chǎn)線的車輛。而且在私人購置的車輛中更為突出，許多車輛往往在年檢前認真調(diào)試維護，安裝治理凈化裝置，過后就對尾氣排放聽之任之，甚至拆除治理凈化裝置。1.

38、4.6 汽車排放性能差，汽車保養(yǎng)及淘汰制度不嚴格中國新車單車排放污染物為先進國家的5倍,隨著汽車的使用,在短時間后就為先進國家的10倍或幾十倍。加上沒有完善和嚴格的汽車維修制度和舊車淘汰制度,失修和老舊車運營十分普遍,看看紅紅火火的舊車交易市場,就不難看出汽修行業(yè)興隆的原因之所在。1.4.7 管理職責不明確, 政府部門配合不密切隨著汽車尾氣污染的日益嚴重，汽車尾氣排放立法勢在必行，世界各國早在六、七十年代就對汽車尾氣排放建立了相應的法規(guī)制度,通過嚴格的法規(guī)推動了汽車排放控制技術(shù)的進步,而隨著汽車排放控制技術(shù)的不斷提高,又使更高標準的制訂成為可能。與國外先進國家相比我國的大氣法中卻沒有明確機械汽

39、車工業(yè)部門應承擔的責任，導致生產(chǎn)部門和環(huán)保部門配合不密切，誰都管誰也管得不夠，使得生產(chǎn)車排氣污染控制步履艱難。1.4.8 交通道路建設嚴重滯后交通道路建設嚴重滯后，特別是城市道路建設滯后矛盾突出。中國的路網(wǎng)密度和人均擁有公路里程僅為日本的1/27和1/10.而且大部分是礫石路,道路鋪裝率低質(zhì)量差道路交通擁擠狀況十分嚴重, 城市車輛行駛速度僅為十幾Km/h. 道路的增長大大低于車輛的增長速度，道路建設的滯后、路況差，造成各城市主要交通道路機動車流量多、車速慢，整條道路就像一個大的停車場。道路交通擁擠狀況十分嚴重，城市車輛行駛速度僅為十幾km/h。機動車尾氣排放最嚴重的就是在車輛停停開開或車輛運行

40、很慢時。以小轎車為例：車速20km/h的（HC）和（CO）的排放量比50km/h要高出近50%.。道路上車流量多，必然導致道路兩側(cè)污染物的高濃度區(qū)，再加上城市道路兩側(cè)一般是高大建筑物，使空氣流速減緩，汽車排氣污染物難以及時擴散、凈化造成局部嚴重的大氣污染。1.5 本章小結(jié)本章介紹了課題的研究的來源和意義，分析了我國當前因汽車尾氣污染而引發(fā)的環(huán)境污染問題，針對環(huán)境污染的主要來源及對人類生活帶來的嚴重危害展開了討論和研究，為本論文做出了開門見山的作用，展開論文的內(nèi)容。2 我國汽車尾氣的排放要求2.1 我國汽車尾氣污染控制排放標準根據(jù)中國的實際情況,從上世紀八十年代初期中國汽車尾氣排放法規(guī)開始采取了

41、先易后難分階段實施的具體方案。1983年中國頒布了第一批機動車尾氣污染控制排放標準,這一批標準的制定和實施,標志著中國汽車尾氣法規(guī)從無到有,并逐步走向法制治理汽車尾氣污染的道路; 中國在1989年至1993年又相繼頒布了輕型汽車排氣污染物排放標準、車用汽油機排氣污染物排放標準二個限值標準和輕型汽車排氣污染物測量方法、車用汽油機排氣污染物測量方法二個工況法測量方法標準,至此,中國已形成了一套較為完態(tài)的汽車尾氣排放標準體系;北京市輕型汽車排氣污染物排放標準的出臺和實施,拉開了中國新一輪尾氣排放法規(guī)制訂和實施的序曲。2005年國家環(huán)?？偩止剂宋屙棛C動車污染物排放新標準,新標準包括:輕型汽車污染物排

42、放和IV號排放標準、兩項重型汽車污染物排放限值、摩托車和輕便摩托車加速行駛噪聲限值及測量方法。其中,輕型汽車排放標準自2007年7月1日起在全國實施, IV號標準于2010年7月1日起實施。為了改善大氣質(zhì)量,中國許多城市都禁止污染企業(yè)進市區(qū); 對原有企業(yè)進行技術(shù)改造, 減少廢氣、煙塵排放量,集中供熱。減少取暖爐灶煙塵排放量,提高柴油、汽油質(zhì)量,減少鉆含量,積極向無鉛汽油過渡,安裝汽車凈化器,等等。據(jù)國家環(huán)?？偩挚萍妓靖彼鹃L羅毅介紹，環(huán)?？偩衷缭?001年就啟動了相當于歐標準的中國標準的制定。據(jù)參與該標準制定的清華大學污染控制研究所所長傅立新教授透露，北京地方性標準草案絕大部分內(nèi)容參照了歐洲的歐

43、標準，OBD和冷啟動等要求都被保留。目前，世界汽車排放標準并立，分為歐洲、美國、日本標準體系。歐洲標準測試要求相對而言比較寬泛，是發(fā)展中國家大都沿用的汽車尾氣排放體系。并且，由于我國的轎車車型大多從歐洲引進生產(chǎn)技術(shù)，中國大體上采用歐洲標準體系。2.2 我國汽車尾氣污染控制對策2.2.1 機內(nèi)燃燒控制汽車尾氣的控制有機內(nèi)控制與機外凈化兩種形式。機內(nèi)控制是通過改變發(fā)動機設計、制造工藝等手段來減少有害物質(zhì)的生成。廢氣再循環(huán)（EGR）就是常見的一種機內(nèi)凈化形式。其設計思想就是從發(fā)動機排氣中，引回部分廢氣與新鮮空氣共同進入發(fā)動機汽缸內(nèi)參與燃燒，既能降低汽缸內(nèi)的燃燒溫度，又可有效控制高溫富氧條件下（NOx

44、）的生成，從而大大降低發(fā)動機廢氣中（NOx）含量。2005年年底，中國重汽技術(shù)發(fā)展中心組織中國重汽重慶燃油噴射系統(tǒng)公司，歷時一年半間，在國內(nèi)率先成功完成了自主知識產(chǎn)權(quán)的采用電控直列泵燃油噴射系統(tǒng)和冷卻的電控EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)的、滿足排放要求的國柴油發(fā)動機。這也是目前國內(nèi)唯一采用EGR技術(shù)的國柴油發(fā)動機EGR技術(shù)，即廢氣再循環(huán)技術(shù)（Exhaust Gas Recycle）是針對有害氣體（NOx）設置的排氣凈化裝置。它將一部分排氣循進氣管與新鮮空氣混合后進入汽缸燃燒,以增加混合氣的熱容量,降低燃燒時的最高溫度,抑制NOx的生成。EGR發(fā)動機控制電腦即ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷(節(jié)氣門開度)

45、、溫度、進氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時地打開，進氣管真空度經(jīng)電磁閥進入EGR閥真空膜室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)EGR閥進入進氣，與混合氣混合后進入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度。在中國國三排放階段的實施中，EGR發(fā)動機占有了一定的地位，但是由于此類發(fā)動機出現(xiàn)的種種問題。使許多專業(yè)研發(fā)機構(gòu)對EGR發(fā)動機的排放上產(chǎn)生了懷疑，假國三這頂帽子摳到了EGR發(fā)動機上。除了EGR發(fā)動機以外，還有許多機內(nèi)控制技術(shù)，但從整體上來說機內(nèi)控制雖有一定的凈化效率，但它只能減少有害氣體的生成，而不能除去已經(jīng)生成的有害氣體。2.2.2 增加排氣凈化的附

46、加裝置采取的措施有加裝尾氣催化凈化裝置，即借助催化器作用，使催化器與尾氣排放中的污染物通過化學反應生成對人體沒有直接傷害的物質(zhì)，最常見的是三元催化器。采用高能電子點火裝置，即通過精確控制汽油機點火提前和提高點火能量，以創(chuàng)造理想的燃燒條件，從而減少發(fā)動機的污染排放。采用電子控制燃油噴射，即將發(fā)動機空燃比控制在最佳理論值附近，使發(fā)動機無論在任何環(huán)境條件和何種工況下都能精確地控制混合氣的濃度，使汽油得到完全充分燃燒，從而降低廢氣中有害成分的含量。2.2.3 汽車燃油的改用首先燃油質(zhì)量，燃油是汽車發(fā)動機的動力源，燃油質(zhì)量不僅直接關系到汽車的動力性、經(jīng)濟性、耐久性，而且對汽車的排放性能及安全性能起到至關

47、重要的作用。汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展及汽車排放標準的日趨嚴格對我國車用燃油的質(zhì)量提出了更高的要求。目前我國的燃油質(zhì)量與發(fā)達國家同標號的燃油質(zhì)量相比有較大的差距。以汽油為例，我國從2000年1月1日起實施GBl7930-1999車用無鉛汽油標準，能滿足歐I排放標準要求。而歐盟各國早在1997年就開始執(zhí)行歐排放標準，當時的EN228-1998無鉛汽油標準規(guī)定，從1995年開始，硫含量已降到0.05%以下，目前中國的燃油品質(zhì)尚不能滿足世界燃油規(guī)范中第2類無鉛汽油的要求。由于原油成分及煉油技術(shù)的差異，使我國的成品油含硫量與烯烴含量均較高。試驗檢測表明，同樣的發(fā)動機使用國外和國產(chǎn)的油品或國產(chǎn)不同生產(chǎn)廠家不同批

48、次的成品油，其性能差異較大，特別是排放差異明顯。烯烴含量高會導致發(fā)動機爆震及噴嘴結(jié)炭堵塞，工作不平穩(wěn)，可靠性、耐久性差，硫、鉛含量高，將導致電噴發(fā)動機三元催化器中毒、失效，使發(fā)動機排放惡化。通過執(zhí)行不斷嚴格的排放法規(guī)、標準，不僅推動了汽車行業(yè)的技術(shù)進步，同時帶動了石油化工行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高了我國燃油生產(chǎn)的整體水平，為汽車行業(yè)使用新技術(shù)如電噴技術(shù)及三元催化器奠定了基礎。但是，我國的燃油質(zhì)量還不能完全滿足我國汽車產(chǎn)業(yè)的要求，如我國的汽油含硫量高達800-1000ppm，而美國的汽油含硫量已控制在10ppm以下。隨著我國排放法規(guī)的加嚴，不但對汽車的技術(shù)和質(zhì)量提出了日益嚴格的要求，同時

49、對油品的各項技術(shù)指標和質(zhì)量也提出了更高的要求。通過現(xiàn)代技術(shù)，高品質(zhì)的燃油對降低車輛排放能起到立竿見影的效果，是一種成本效益比很好的方法。根據(jù)國內(nèi)外汽車制造廠的要求及使用情況，燃油中加入清潔劑，有利于改善排放污染。隨著我國燃油清潔劑的質(zhì)量要求、評價方法及含量檢測等標準的制定，我國燃油清潔劑科學、有效地使用將進一步得到保障。2.3 本章小結(jié)本章通過對我國汽車尾氣污染控制排放的標準的研究，引出我國對汽車尾氣污染的主要控制對策，介紹了對汽車發(fā)動機的排放改進已經(jīng)燃油技術(shù)的革新，更具針對性的分析。3 新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀3.1 電動汽車事實上電動汽車在1834年就已發(fā)明了，但隨后卻消聲匿跡，在70年代由于

50、石油危機導致了能源危機，才使電動汽車又受到了相當重視。近年來，隨著汽車數(shù)量大量增加，汽車尾氣排放導致的環(huán)境污染進一步加劇，可以說，環(huán)境保護問題是發(fā)展電動汽車的動力，它是一種無污染的交通工具。電動車以其運行中的“零排放”、低噪聲等優(yōu)點被人們稱為“綠色環(huán)保汽車”，甚至可作為石油資源枯竭后傳統(tǒng)燃油汽車的理想替代產(chǎn)品，因而受到有關部門特別是政府部門的高度重視。電動汽車的核心是電動機及驅(qū)動控制系統(tǒng)、功率轉(zhuǎn)換器和能源系統(tǒng)，能源系統(tǒng)中電池是關鍵，是電動車中最貴的部件，電池的能量密度大大低于汽油的能量密度，因而開發(fā)電池是發(fā)展電動汽車的一個主要技術(shù)關鍵。到目前為止，主要電池有鎳金屬氫電池（NiMH）、鎳鋅電池（

51、NiZn）、鋰離子電池（Li-lon）、鋰聚合物電池（Li-polymer）、鈉鎳氯化物電池等。當電池的體積相同時，鈉離子電池的一次性運行里程最長。目前各種電池的一次充電最高行駛里程為：鎳鋅電池110km；鎳金屬氫電池150km；鈉鎳氯化物電池170km；鋰離子電池200km。由于電動車目前價格較高，只適合特定的場合：密集交通區(qū)；電價便宜且使用方便的地區(qū)；零排放管制區(qū)。專家們認為：電動汽車在相當長的一段時間內(nèi)不會對汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生根本性變化，它將和傳統(tǒng)的汽車相互補充、相互促進。3.2 代用燃料汽車代用燃料汽車就是以液化石油氣、壓縮天然氣或甲醇等作為其發(fā)動機燃料的汽車。代用燃料汽車與傳統(tǒng)的汽車相

52、比，其CO、NOX、HC等有害物的排放要低得多，可以說是僅次于電動車的“環(huán)保汽車”。3.3 液化石油氣(LPG)汽車LPG的主成份為丙烷和丁烷，其辛烷值因LPG的成份差異有所不同，和汽車、電動汽車及甲醇汽車相比，LPG汽車的車輛性能與汽油汽車最為接近，綜合運行成本與汽油汽車差不多，甚至還高。由于液化石油氣和天燃氣的物理化學特性，作為代用燃料，能夠有效地降低汽車尾氣中的有害成份，這不僅可以減少CO、HC、NOX的生成，而且可以大大降低對人體有害的有機排放物。3.4 壓縮天燃氣(CNG)汽車天燃氣的主要成份是甲烷（約占92%），還含有少量（約占8%）的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳和氮氣等，它不含象硫

53、那樣的有毒成份或者象苯高分子碳氫化合物那樣潛在的有毒物質(zhì)，也不含活性很強的烯烴。因此，天燃氣燃燒后產(chǎn)生的剌激成份（如高分子甲醛等）可忽略不計，并且不生成任何多環(huán)芳香烴，甲烷的分子結(jié)構(gòu)極其穩(wěn)定，具有很強的抗爆性能，因而可采用高壓縮比(11-13)，從而可使燃燒轉(zhuǎn)換效率顯著提高；同時，甲烷的抗氧化能力強，可以阻止烷基的裂解而產(chǎn)生的后續(xù)反應，這些反應可導致產(chǎn)生有毒的或潛在致癌成份，正因為甲烷抗氧化能力強的原因，因而氣缸內(nèi)的燃烷過程完全可以通過點火正時來控制。天燃氣發(fā)動機基本技術(shù)：燃料貯存系統(tǒng)?，F(xiàn)在主要有3種貯氣瓶，在轎車上一般使用鋼貯氣瓶(質(zhì)量較重、價格便宜)；而在一些貨車上使用復合材料貯氣瓶；另外有一種合成碳纖維材料貯氣瓶(質(zhì)量輕、價格昂貴)。燃氣噴射系統(tǒng)：通過減壓，使貯氣瓶的燃氣壓力由20-22MPa減至0.7MPa左右。噴射可采用多點噴射或單點噴射，多點噴射（MPI）或單點噴射（SPI）在穩(wěn)態(tài)下性能無實質(zhì)性的差別，但在工況發(fā)生驟變時，單點噴射系