浅谈我国汽车尾气排放控制现状与对策Word文档下载推荐.docx

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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，却给大气环境造成严峻污染。

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%，在车流量顶峰的时候，有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米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，超标倍。

因此,汽车尾气污染日趋严峻,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份及危害

主要污染物

据有关专家研究的资料表明，汽车尾气成份超级复杂，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。

污染物的危害介绍

2.2.1一氧化碳（CO）

一氧化碳（CO）主如果燃料燃烧不完全的产物，主如果在局部缺氧或低温条件下，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、无味但有猛烈毒性的气体。

它不易与其他物质发生反映而成为大气中比较稳固的组成部份,能停留2～3年之久。

当人们吸入过量的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必然数量时，人就会出现头痛、呕吐等中毒症状，浓度再大时，乃至可致人死亡。

一氧化碳（CO）是汽车发动机排出有害成份中浓度最大的气体；

它引发的公害称为汽车尾气排放的第一大公害。

2.2.2碳氢化合物（HC）

HC的产生仍是燃烧进程不完全造成的。

HC是一种混合物，成份超级复杂。

当HC浓度较高时，会令人出现头晕、恶心等中毒症状。

专门是HC化合物中的烯在大气上空,和二氧化氮（NO2）混合在一路，经强烈的日光照射后，起光化学反映产生的高浓度臭氧、醛等烟雾状物质,对人的眼睛、呼吸器官（喉、眼、鼻等黏膜）及皮肤有强烈的刺激性，乃至可能致癌。

而且，它还使生态环境受到破坏,严峻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能力比CO还强,容易令人们中毒而死亡。

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发喘息、支气管炎及肺气肿等，同时NOX也是光化学烟雾的组成成份,成为汽车尾气排放的第三公害。

2.2.4固体悬浮颗粒

固体悬浮颗粒的成份很复杂，并具有较强的吸附能力，能够吸附各类金属粉尘、强致癌物和病源微生物等。

固体悬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，引发呼吸系统疾病。

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。

另外，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，引发皮肤炎和眼结膜炎，严峻的可造成角膜损伤，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、神经系统都超级有害。

危害

综上所述:

汽车尾气排出的污染,给人类健康造成了严峻的要挟。

（意大利每一年大约有15000人死于汽车尾气引发的疾病）。

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，增进气温升高；

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，造成各类疾病。

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

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,随着汽车的利用,在短时刻后就为先进国家的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。

汽车保有量增加过快,而且集中在城市

2008年,中国民用汽车保有量冲破6000万辆,达到6467万辆,比2001年增加了近300%,最近十年以12%的年均速度增加,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。

这些量的转变,咱们也能够从行驶在大路的汽车牌上发觉,据调查,哈市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到此刻的三个英文字母车牌不过十年左右的时刻,此刻哈市天天新车落户都在200辆左右,顶峰的时候乃至达300多辆,每一个月上车牌的汽车有5000多辆。

仅去年一年,哈市就新增机动车8万辆左右。

目前,哈市汽车保有量冲破了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。

中国的汽车尾气有关政策法规比较掉队

随着汽车尾气污染的日趋严峻,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成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趋提高,又使更高标准的制订成为可能。

与国外先进国家相较,中国汽车尾气排放法规起步较晚、水平较低。

4.汽车尾气排放的影响因素

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必然的影响，而且还直接关系到是不是发生爆燃。

辛烷值是表示汽油抗爆的指标。

在汽油机燃烧中，随着紧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，称呼爆燃。

汽油的辛烷值越高，则抗爆燃的能力越强，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形下加倍显著。

事实上，由于爆燃对发动机有破坏作用，所以引发NOx剧增的强爆燃情形是在实际利用中不允许发生的。

从另外一方面来看，较低的辛烷值限制了发动机的紧缩比，致使燃油消耗率上升，总污染物排放量也随之上升。

在许多情形下烯烃是汽油提高辛烷值的理想成份，可是由于烯烃的热稳固较差，致使它容易产生胶质，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映，从而引发光化学污染。

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，与利用高烯烃汽油有着紧密的关系。

4.1.2硫含量的影响

硫（S）天然存在于原油中，若是在炼油进程未进行脱硫处置，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，进而使汽车利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，高硫汽油会引发车载诊断系统的混乱和误报。

4.1.3添加剂的影响

车用汽油中的可能加入多种类型的添加剂：

避免汽油爆燃的抗爆剂，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，从纯烃燃料改用含氧燃料表示着混合气变稀，也致使CO和HC的排放下降。

发动机负荷对尾气的影响

发动机负荷能够用与骨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来讲，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种情形下的CO排放都比较高。

假设，最大功率时，骨气门全数打开，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

当空燃比和转速维持定量，而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。

这是因为影响HC排放的因素有使HC降低，有的则使它增加，结果往往彼此抵消。

当进气管压力在—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，当进气管压力超过时，接近全负荷是混合气逐渐加浓，现在的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排放的消除作用增强了，从而限制了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，若是使HC排放量明显升高，例如，在汽车突然关闭骨气门时，进气管内的液体燃料刹时蒸发，造成高进气真空下的混合气额外加浓，也会出现类似情形。

4.2.3发动机负荷对NOx的影响

发动机负荷较小时（进气管压力低），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，致使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刻加长，若在现在点火时刻不变，则燃烧进程将更多的膨胀行程延伸，如此就会将循环最高温度降低而使得废气中的NOx浓度下降。

发动机转速对尾气的影响

4.3.1发动机转速对CO的影响

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，引发不完全燃烧，从而产生CO。

转速的转变对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，并非受混合气的限制，而是取决于化学反映的速度。

提高怠速转速，对降低怠速时的CO有必然的益处，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反映。

可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刻缩短。

因此HC排放量降低且小于按浓度改变估计的结果。

同时适当的提多发动机怠速转速，对降低HC成份有利处。

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，由于着火掉队期对于转速的影响较小，在点火时刻必然的情形下，燃烧的大部份将在膨胀进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，由于增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

目前我国的排放标准

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

—

1996

欧2

1997

1998

1999

2000

欧3

国1

2001

2002

2003

2004

国2

2005

欧4

国3

2006

2007

2008

2009

2010

国4

从表5-1能够看出，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。

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Ⅱ”排放标准。

2005年12月30日，北京实施“国Ⅲ”排放标准，之前已经上市而且通过“国Ⅲ”标准的车型能够延迟1年安装OBD。

2006年1月1日，北京在全国范围内率先实施“国Ⅲ”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Ⅲ”排放标准。

2006年9月1日，中央国务院正式批准广州实行“国Ⅲ”标准。

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Ⅲ”排放标准。

2008年1月1日，“国Ⅳ”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Ⅲ”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Ⅲ”排放标准

美国汽车排放标准

美国是世界上最先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年美国政府公布《大气净化法》昔时，加州便开始了控制曲轴箱燃油蒸发物排放；

1966年加州公布实施“7工况法”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），而且规定从1998年起销售到加州的轻型车必需有2%为无污染排放（零排放），2001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

7工况法

51

34

FTP-72

28

FTP-75

15

7

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

保证里程

N0x

Tier1

1994

80000

（NMHC）

160000

Tier2

（NMOG）

欧洲汽车排放标准

随着欧洲一体化进程和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年起除日本之外，欧洲共体和大部份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质性的转变；

ECE扩大了限值有害气体排放的种类，实验运转循环加倍接近实际利用条件，规定了汽车尾气排放物能够达到环保指标的行程，确立了按汽车环保参数认证的汽车生产稳固性和质量监督统计的方式等。

汽车排放欧洲Ⅰ号标准（简称欧Ⅰ）是通过对ECER83进行了2此修改后形成的加倍严格的排放法规，它于1993年正式生效。

汽车排放欧洲Ⅱ号标准（简称欧Ⅱ）从1996年开始正式在欧洲实施，该标准对利用无铅汽油和柴油汽车的排放限值变得加倍严格，它既规定电喷汽油机和利用气体燃料和双燃料汽车排放的测定方式外，又对生产一致性采用了新的检查办法。

2000年起开始实施欧Ⅲ标准。

2005年开始实施欧Ⅳ标准。

2008年起开始实施欧Ⅴ标准。

各阶段排放标准如表5-4。

表5-4欧洲汽车排放标准

年份

汽油机

柴油机

PM

1986年

1989年

1992年（欧Ⅰ）

1996年（欧Ⅱ）

2000年（欧Ⅲ）

2005年（欧Ⅳ）

2008年（欧Ⅴ）

6.汽车尾气治理的对策

控制汽车尾气排放是一项庞大而复杂的系统工程，他与汽车的设计、制造、利用、保护保养、燃油品质等都有直接的联系，同时也与城市交通管理有着紧密相关，要抓住每一个影响汽车污染排放的环节，才能使汽车污染排放取得有效地控制。

改良燃料品质

燃料的品质与汽车发动机的燃烧进程和燃烧效果有着直接的关系，改良燃料品质是控制汽车尾气污染相当重要的环节之一。

第一必需要淘汰含铅汽油，四乙基铅是一种低号汽油抗爆剂，它随着排气进入大气后，通过呼吸及食物链进入人体，并沉积在体内，引发各类疾病，专门是对儿童和妊妇的危害最大，我国已经在2000年7月1日起全面禁止利用含铅汽油，另外还要对汽油中的硫含量、烯烃和芳香烃含量和饱和蒸汽量给予严格控制，以减少有害气体的生成，减少汽油的蒸发。

另外，汽油中加入清洁剂，减少胶质和沉积物，也是改善燃烧办法之一。

为了更进一步伐整能源消费结构，进展石油代替资源，加倍有效的降低汽车尾气污染物的排放。

目前，在我国部份城市已经开始推行车用乙醇汽油，也就是在90%车用无铅汽油中加入10%的燃料乙醇，能够代替10%的车用无铅汽油，利用一部份燃料乙醇代替车用无铅汽油，也就可以改善汽车尾气排放，同时也改善了我国能源结构，推动了可再生能源的进展。

严格执行废气排放的国家标准和地方便准与法规

通过法规和标准来约束汽车生产厂家和改造维修厂家，以此来推动汽车制造的水平，我国就开始加大控制汽车尾气排放标准的力度实施了相当于欧Ⅰ标准的国家第一阶段排放标准（简称“国Ⅰ”），2004年开始实施相当于欧Ⅱ标准的第二阶段排放标准（简称“国Ⅱ”）。

目前过节环保总局已经发布了轻型汽车自2007年7月1日起实施国Ⅲ号、国Ⅳ号的标准，这些标准的实施将会使汽车尾气排放的污染快速减少。

汽车内部调试与外部净化

6.3.1发动机内部调试

汽车发动机内部的调试有减少发动机喷油提前角，可降低发动机工作的最高温度（1500º

C），使得NOx的生成量为之减少，还能够通过改善喷油器的质量，控制燃烧条件（空燃比、燃烧温度、燃烧时刻），可使燃料完全燃烧，从而能够减少CO、HC和煤烟的排放量。

6.3.2发动机外部尾气净化

发动机外部尾气净化办法即汽车尾气由原来有毒气体转变成为无毒气体，再排放到大气中。

从而能够减少对大气环境的污染。

其办法别离为：

采用催化剂，将CO氧化成CO2和H20,NOx被还原成N2等；

也能够采用水洗，通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子通过水洗和过滤及蒸汽的淋浴，可粘住碳粒上的有毒物质，使得碳粒子胀大给予去除。

推行代用燃料

用天然气或液化石油等气体作为燃料来代替汽油，柴油。

由于气体燃烧含有硫、氮等杂质少，燃烧完全，可显著减少汽车污染物的排放，而且燃料系统时封锁的，不存在燃料蒸发觉象，因此受到普遍的欢迎。

燃气汽车也被称作为清洁能源车、环保汽车、绿色汽车。

推行代用燃气车改造已经成为控制汽车尾气排放的办法之一

增强对在用车的检查和保护，推行I/M制度

I/M制度就是在用车的检查和保护制度，是通过立法、标准、科学和质量控制、质量保证体系和管理机制，对在用车进行按期或不按期的排放检测，发觉排放超标车和窜改排放控制装置的汽车，责令其限制进行修理，使得在用车最大限度的发挥自身的排放净化能力。

汽车排放污染仅仅是车辆性能指标不稳固或恶化的一种象征，其内在原因是有很多方面的，对排放超标的车辆，必需是由有经验的技术人员按作业规范认真的对其进行检查、诊断、判明故障点。

在消除相应故障的同时，有针对性地对汽车故障的相关部位认真的进行各项检查保护工作，使汽车恢复正常的工作状态，减少和消除因为故障或参数转变而造成的排放超标。

优先进展公共交通

进展公共交通，减少市区，专门是市中心的车流量，是减少汽车污染物排放、改善城市大气环境质量的有效办法。

虽然我国道路建设有了专门大的进展，道路系统逐渐完善，可是仍不能知足车辆快速进展的需求。

交通堵塞问题仍然十分严,城市汽车常常在怠速、低速、加速、减速等排