汽车尾气排放的控制

第二章 汽车排放控制分析
2.2.1 一氧化碳（CO）的生成机理 ➢ 燃料不完全燃烧 ➢ 混合气混合不均匀 ➢ CO和H2O在高温时离解（H2O水）
2.1.2 碳氢化合物（HC）的形成 ➢ 燃烧不完全 ➢ 燃烧室内的缝隙效应 ➢ 缸壁润滑油膜和积垢的吸附
2.1.3 氮氧化合物的生成
NOx是混合气燃烧过程中，空气和氧在高温 条件下化合生成的，其生成的数量与燃烧温度、 氧气的浓度等因素有关。燃烧温度对NOx 的生成 影响很大，温度高于1300oC时生成NOx ，随着 温度升高， NOx 的生成量增加。氧气的浓度对 NOx的生成影响也很明显，在使用浓混合气时， 由于氧气浓度小, NOx的生成量少，当混合气浓 度逐渐变稀时，氧气浓度增加， NOx的生成量逐 渐达到最高值 。
第五章 成都市尾气排放现状与治理对策
5.1 研究区概况 ➢ 成都市的地理环境 ➢成都市的道路现状 ➢ 成都市的环保局 ➢成都市的能源结构特征 ➢成都市的交通管理局
5.2 成都市汽车保有量预测
➢ 汽车保有量呈增长趋势 ➢ 汽车保有量的预测
5.3 成都市实施I/M制度
I/M制度（Insection and Maintence Program） 是在用车辆排放（尾气排放和蒸发排放、颗粒排放） 进行控制，防止其排放净化系统被拆除、损坏、性 能失效或恶化，充分发挥在用车本身净化能力，保
使人在1h内中毒
使人死亡
➢
碳氢化合物的危害 CnH2n
碳氢化合物（也称烃）包括未燃和未完全燃烧的 燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物，如苯、醛、
酮、烯、多环芳香族碳氢化物等200多种复杂成分。 饱和烃危害不大，不饱和烃危害性很大。甲烷气体无
毒性。当甲醛，丙烯醛等醛类气体浓度超过时，就会 对眼、呼吸道和皮肤有强刺激作用，浓度超过25时， 会引起头晕、恶心、红白球减少、贫血，超过1000 会急性中毒。苯是无色气体，但有特殊气味。应当引 起特别注意的是带更多环的多环芳香烃，如苯并芘及
四川汽车尾气排放的控制现状与治理对策
广汽丰田成都安利捷北辰店
第一章 绪论
➢ 1.1 造成我国机动车污染严重的原因 ➢ 汽车工业水平落后 ➢ 车辆使用条件差 ➢ 我国汽车燃用的油品质量低劣 ➢ 管理方面落后
➢由于以上原因，我国汽车尾气排放之多已经威 胁着人类和众多生物的生存。所以，减少汽车尾 气排放量，达到“零排放”已事不宜迟。
第四章 柴油机排气后处理技术
柴油机尾气中氧气的含量较高，故排气中一 般含有较少的CO和HC。它的主要问题是微粒 （黑烟）排放，燃油大约有0.1%~0.5%以微粒的 形式排出。高温、高压、富氧燃烧是柴油机热，即 NOx的排放。
目前，研究开发中的柴油机NOx后处理方法有 以下四种：
➢ 选择性非催化还原（SNCR，Selective Non Catelytic Reduction）；
➢ 选择性催化还原（SCR，Selective Catelytic Reduction）；
➢ 非选择性催化还原（NSCR, Non Selective Catelytic Reduction）；
➢ 吸附还原催化剂（Obsorb Reduction）。
三元催化净化发生的主要化学反应如下：
3.3.2废气再循环技术（EGR）
废气再循环技术是将已经过从汽缸排出的气体 再通过特殊机构返回燃烧室参加燃烧的一种技术。
3.3.3 二次空气喷射系统 这里所说的二次进气是将新鲜空气经空气喷管喷
入排气管道或催化转化器，增加排气中氧的浓度，使 排气中CO和HC进一步燃烧氧化成CO2和H2O的一种 装置。
硝基烯，是强致癌物。烃类成分还是引起光化学烟雾 的重要物质。
➢ NOx对人及生物的影响 氮氧化合物
体积分数×10-6 0.5
1.0 2.5
5.0 50 80 100~150
影响
连续3个月~12个月，患支气 管部位有肺气
闻到臭味
超过1小时西红柿等作物叶子 变白色
闻到强烈臭味
1min之内，人的呼吸异常 3min~5min引起胸痛 人在30min~60min，就因肺气 肿而死亡
证排放达标。
I/M制度的工艺流程图
第六章 总结
➢ 完善监督管理网络，建立廉洁执法队伍 ➢ 横向配合，相互协调，独立执法 ➢ 完善环境立法和标准体系 ➢ 加强环境社会化意识教育 ➢ 控制人口增长，走城市发展新路 ➢ 加速汽车消费改革，激励汽车工业技术进步 ➢ 加强机动车尾气污染的监督管理和排污收费 ➢ 因地制宜地改变燃料结构 ➢ 改善道路设施，倡导’‘绿色交通” ➢ 加强科研，促进“绿色汽车”和清洁燃料的发展
3.3.4曲轴箱通风技术 这种技术是空气经空气滤清器通过通气管引入汽缸
罩。由控制阀门控制在需要的时候打开，使油气和窜入 曲轴箱的混合气再进入进气管参加燃烧。
3.3.5 碳罐技术
碳罐技术是在储油箱、曲轴箱等易产生油气 的地方设一通道，将油气引入以能够吸附油气的 装置，装置内有控制阀再将吸附的油气送入进气 管。这种装置用吸附能力很强的活性炭作为吸附 剂，所以叫做碳罐。
3.1.2提高燃料品质
燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果有 着直接的关系，改进燃料品质是控制在用车辆排放污染 相当重要的途径之一。燃料的改进主要包括使用无铅汽 油、控制燃料中硫的含量及向燃料中添加各种添加剂等。
燃料中添加含氧化物，如乙醇、甲醇、M11BE(甲 基叔丁基醚)等，可以提高汽油的抗爆性，从而减少芳 香烃和铅的使用。由于含氧剂中氧的存在，使燃烧趋向 于贫燃状态，从而有利于减少尾气中HC和CO的排放， 但这会导致排放的增加。
欧I—IV排放标准如表所示
法规名称 车型
CO(g/ HC(g/NOx(gHC+
PM(g/km)
km)
km) /km) NOx(g/km)
欧洲I号
汽 油 车 和 2.72/3. 柴油车 16
0.97/1.13
0.14/0.1 8
汽油车 2.2
0.5
欧洲II号 柴油车 1.0
直 车
喷
柴
油
1
0.7
0.08
三元催化净化发生的主要化学反应如下
水煤气转换反应
CO+H2O
CO2+H2
一氧化碳+水=二氧化碳+氢气
三元催化净化发生的主要化学反应如下
蒸汽水重整反应
• 2HC+2H2O 2CO+3H2 • 碳氢+水=一氧化碳+氢气
放映完毕 恳请老师批评指正
0.9
0.1
汽油车 欧洲III号 柴油车
2.3 0.2 0.15
0.64
0.5 0.56
0.05
汽油车 欧洲IV号 柴油车
1.0 0.5
0.1 0.08 0.08 0.25 0.3
0.08 0.025
第三章 汽车尾气排放控制
3.1.1 采用新能源 ➢ 电动汽车 ➢ 压缩天然气和液化石油气汽车 ➢ 醇类 ➢ 生物柴油 ➢ 太阳能汽车
3.2 机内净化技术
3.2.1 保持发动机良好的技术状况 ➢ 保持正常汽缸压缩压力
➢ 保持供油系技术状况良好 ➢ 保持点火系统技术状况良好 ➢ 正确调整气门间隙，保持配气相位正确 ➢ 燃烧系统优化
3.2.2 闭环电子控制技术
闭环控制空气与燃油比例——过量空气系数 Φa， Φa 大于1时,气缸内的空气在理论上是富氧,燃料可完全 燃烧,生成 CO2和 H2O。但 Φa在约为1.1时,最有利于 NOx的生成 。电子控制燃油系统可以精确控制过量空 气系数,从而使污染物的生成总量达到理想目标。
三元催化净化发生的主要化学反应如下
氧化反应
H2+O2 H2O
氢气+氧气=水
CO+O2 CO2
一氧化碳+氧气=二氧化碳
4HC+5O2 4CO2+2H2O
4个碳氢+5个氧气=4个二氧化碳+2个氢原子2个氧原子
三元催化净化发生的 主要化学反应如下
还原反应
• 2CO+2N0 2CO2+N2
• 2个一氧化碳+2个氮氧化合物=2个二氧化碳+氮气 • HC+NO CO2+N2 • 碳氢+氮氧化合物=二氧化碳+氮气 • H2+NO H2O+N2 • 氢气+氮氧化合物=水+氮气
2.1.5 微粒的生成
微粒主要是由三部分组成，即碳烟 （DS）、可溶性有机物（SOF）和硫酸盐。
2.2 汽车尾气排放污染物的危害
➢ CO的危害如下表所示 一氧化碳
CO的体积分数 ×10-6 10
30 100 120 10000
危害
使人慢性中毒、贫血， 病人心脏、呼吸道恶化。 使人在4h~6h内中毒 使人头疼、恶心
3.2.3稀薄燃烧技术
采用洗稀燃技术技术可以在φa远大于1的条件 下保证发动机正常运转，不仅能提高燃油经济性， 而且具有较好的排放性能。
3.3 机外净化技术
3.3.1催化转化器
➢ 催化转化器基本结构 汽车尾气催化转化器主要由载体、涂层、减
震垫和壳体4大部分组成。外壳通常由合金钢板材 经冲压、机械加工及焊接而成。很多催化器壳体 做成双层结构，以保证催化剂的反应温度，其表 面还必须包裹半周或全周的隔热层隔离催化器高 温。