第11章 城市机动车污染控制分析解析
第十一章章城市机动车污染控制精品PPT课件
Ambient Air
Engine/Emission Technology
大气污染控制工程
Real Fuel
Stoichiometry等当点
汽油(C8H18)理 论空燃比: 约14.7
CO: 局部不均匀 残余HC
太原科技大学 大气污染控制工程
HC: 不完全燃烧 壁面猝灭 油膜吸附
太原科技大学 大气污染控制工程
第11章城市机动车污染控制
教学内容: §1城市交通趋势及影响 §2汽油发动机污染物的形成与控制 §3柴油发动机污染物的形成与控制 §4新型动力车 §5交通规划与交通管理
Slide 1
• 1、教学要求 • 要求了解城市交通趋势及影响 • 理解汽（柴）油发动机污染物的形成与来源 • 掌握其控制技术 • 2、教学重点 • 本章重点介绍汽油发动机污染物的形成与控制，
Emission Factor(g/km)
2.5 2
1.5
HC emissions of LDGV
y = 0.0114x + 0.6433 R2 = 0.1748
1
0.5
0 0
20
40
60
Accumulaged Mileage(104km)
太原科技大学 大气污染控制工程
油箱和化油器蒸发 HC的15%
Crankcase Losses
due to "blow-by"
太原科技大学 大气污染控制工程
• 汽油发动机空燃比对污染物排放有何影响? • 汽车排放的污染物有哪些? • 汽油车污染排放包括哪些环节? • 这些环节排放哪几种污染物?
-----------------目标是提高燃烧效率, 降低排放
郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版
大气污染控制工程课后答案（第三版）主编:郝吉明马广大王书肖目录第一章概论第二章燃烧与大气污染第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章气态污染物控制技术基础第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章挥发性有机物污染控制第十一章城市机动车污染控制第一章概论1。
1干结空气中N2、O2、Ar和CO2气体所占的质量百分数是多少? 解:按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0。
781mol，n O2=0。
209mol，n Ar=0.00934mol，n CO2=0。
00033mol.质量百分数为，；,.1.2根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO2、NO2、CO三种污染物日平均浓度限值的体积分数.解:由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:SO2：0。
15mg/m3，NO2：0。
12mg/m3，CO：4.00mg/m3.按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为。
故三种污染物体积百分数分别为：SO2：,NO2：CO:。
1.3 CCl4气体与空气混合成体积分数为1。
50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10m3N、/s，试确定：1)CCl4在混合气体中的质量浓度(g/m3N）和摩尔浓度c（mol/m3N）；2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克？解：1）（g/m3N)c（mol/m3N)。
2)每天流经管道的CCl4质量为1。
031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1。
4成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200/m3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量.已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0。
12。
解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6)×0。
《大气污染物控制工程》城市机动车污染控制
机动车排放是造成铅污染的主要原因 机动车排放的污染物严重影响城市大气环境质量
5
第十一章 城市机动车污染控制
二、汽油发动机污染物 的形成与控制
第十一章 城市机动车污染控制
1. 汽油发动机的工作原理与污染来源
机内控制: 发动机设计 燃烧室表面积/容积 越小越好; 改善点火系统；提高燃 烧过程的压缩比；采用电子控制技术; 多气门技术
机外控制: 热反应器, 催化反应器(氧化, 还原 三效)
第十一章 城市机动车污染控制
3. 主要控制技术
降低污染排放的发动机技术
（1）改进点火系统
采用延迟点火可以降低燃 烧温度，降低NOx 随着点火提前角的推迟， NOx和HC同时降低，但燃 油耗率增大
是目前世界上最常用的排气催化净化技术 原理 组成
催化剂、载体、助催化剂 影响因素
空气过剩系数 温度 油品质量
19
第十一章 城市机动车污染控制
汽油机的污染来源
油箱和化油器蒸发 HC的15%
曲轴箱泄漏 HC 的 20%
排气管 所有的CO、NOX、Pb和
HC的 60%
20
油膜和积炭的吸附
表11－4
11
第十一章 城市机动车污染控制
（3）NOx的形成
2. 燃烧过程中污染物的形成
汽车发动机燃烧过程产生的NOx主要是NO
瞬时 NO：富燃料状态下（α＜1）容易产生
燃料型 NO：汽油含N量很低（表11-5）
热力型NO： NOx的主要来源 O2 → O＋O O＋N2 → NO＋N N＋O2 → NO＋O
大气污染控制工程城市机动车污染控制
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
Engine Cylinder
ε= (Vc+Vd)/Vc
ε=6~10，而柴 油机ε=16~24
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
Actual Combustion
尾气管排放物
Q Lead Q Hydrocarbons Q Carbon
Monoxide Q Oxides of
世界机动车增长趋势
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
城市机动车污染现状
➢随着经济的快速发展，我国汽车保有量 连年高速增长
➢ 汽车单车排放因子高 ➢ 机动车污染物排放总量大，城市机动车
污染分担率高 ➢ 严重影响城市大气环境质量
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
中国机动车保有量增长情况
➢ 近10年来，全国机动车保有量迅速增加，平均增长速 度约14%
Nitrogen Q Carbon Dioxide Q Particulates Q Other pollutants Q Water Vapor
Ambient Air Real Fuel
Engine/Emission Technology
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
Stoichiometry等当点
due to "blow-by"
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
讨比对污染物排放有何影响? Q 汽车排放的污染物有哪些? Q 汽油车污染排放包括哪些环节? Q 这些环节排放哪几种污染物?
-----------------目标是提高燃烧效率, 降低排放
大气污染控制工程城市机动车污染控 制
汽油车行驶工况与排放
Q 1. 怠速, 减速时CO, HC排放高, 浓度约为: CO: 1.0-6%; HC: 400-3000ppm NOx: 10-100ppm
大气污染控制工程7-11章思考题
第七章气态污染物控制技术基础内容提要：本章主要介绍气态污染物控制的原理及相关计算，包括气体扩散，气体吸收、吸附和催化的基本原理、工艺及气态污染物控制中的一些问题。
思考题：1.用双膜理论解释化学吸收的传质机理。
2.亨利定律可以推导出那些关系？亨利常数、相平衡常数、吸收系数、界面浓度之间有什么关系？3.如何理解传质方程式中总传质系数和分传质系数的实际意义？4.试解释物理吸附6种类型的吸附等温线的特点。
5.物理吸附和化学吸附相同点。
6.在希洛夫方程中K和h各有什么物理意义？其中h与哪些因素有关？7.试述确定保护作用时间和吸附层厚度的方法。
8.简述吸附剂再生方法。
9.什么是催化剂的活性、选择性和稳定性？催化剂的活性一般如何表示？10.空间速度和接触时间的含义是什么？11.为什么说气固催化反应过程的总反应速度受三个过程的影响？三个过程指什么？12.SO2催化氧化的动力学方程。
13.工业上常用的催化反应器有几种形式？选择催化反应器时应遵循的原则？第八章硫氧化物的污染控制内容提要：本章在简要介绍硫循环和硫排放的基础上，系统讨论二氧化硫的各种控制方法，包括基本原理、操作工艺条件、设备选择、适用范围及经济特性。
思考题：1.全球硫循环过程。
2.分析我国S02排放的主要来源，并指出应推行的控制政策与技术。
3.试描述燃烧前燃料脱硫的优缺点。
4.描述流化床燃烧脱硫及脱硫剂再生的化学机理。
5.分析流化床燃烧脱硫的主要影响因素，如何提高其脱硫效率?6.如何对流化床燃烧的脱硫剂进行再生?7.如果回收我国所有燃煤电厂排放的S02，并制成硫或硫酸，将会对化学工业造成什么影响?8.目前有哪些类型的脱硫塔?其优缺点各是什么?9.试分析比较抛弃法和回收法烟气脱硫的优缺点。
10.燃煤电厂可采取何种控制措施以达到我国当前的S02排放标准? 分析这些措施的可行性。
11.脱硫系统的不同部分对设备材料有何要求?如何延长设备的使用寿命?12.如何解决脱硫系统的结垢和堵塞问题?13.海水脱硫的原理是什么?该工艺有哪些潜在的问题?14. 影响喷雾干燥脱硫效率的主要因素有哪些?15. 如何提高炉内喷钙工艺的脱硫效率?该脱硫方法会对锅炉和除尘器有哪些不利影响?为什么它适合于老厂改造?16. 干法脱硫相对于湿法有哪些优越性?17. 查阅文献，分析目前脱硫技术的发展方向。
大气污染控制工程：第11章 城市机动车污染控制
城市机动车污染控制
主要内容
1. 城市交通趋势及影响 2. 汽油发动机污染物的形成和控制 3. 柴油发动机污染物的保有量增长情况 1、世界机动车增长趋势
5000万(0.5亿)
6.5亿
第一节 城市交通趋势及影响 2、中国机动车保有量增长情况：
第二节 汽油发动机污染物的形成和控制
工作循环包括四冲程： 进气冲程、压缩冲程、 气体燃烧 做功冲程、排气冲程
2、污染物来源 汽油机排气中有害物质由燃烧产生，主要有：
CO、HC、NOx以及少量的铅、硫等 其中： 硫化物控制：通过降低燃料的含硫量
铅化物控制：采样无铅汽油 目前排放法规限制的是CO、HC、NOx和柴油机颗粒物
➢ 车辆技术改进，燃料同步改善
第一节 城市交通趋势及影响
（2）汽车排放标准 欧洲和美国都制定了相关的汽车排放标准。 其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准
欧洲标准：
由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧盟（EU）的排放 指令共同加以实现的，排放法规由ECE参与国自愿认可，排 放指令是ECE或EU参与国强制实施。
第一 类车
_
全部
2.2 1.0
1 级
RM≤1250
2.2
1.0
第二 类车
2 1250＜ 级 RM≤1700
4.0
1.25
3 级
1700＜RM
5.0
1.5
HC＋NOx
汽油 机
非直 喷柴 油机
0.5 0.7
0.5 0.7
0.6 1.0
0.7 1.2
直喷 柴油 机 0.9
0.9
1.3
1.6
PM 非直 喷柴 油机 0.08
第一节 城市交通趋势及影响
城市机动车排放污染管控方案分析
环境治理与发展
பைடு நூலகம்
城市机动车排放污染管控方案分析
张雪丹 呼伦贝尔市环境科学研究所，内蒙古呼伦贝尔０２１００８
摘要：社会财富改变了以往的生活方式，现如今机动车成为人们主要的代步工具，变成城市交通网必不可少的一部分，但是随之 也带来了机动车尾气污染的负面效应。城市机动车在运转的过程中会释放很多污染型气体，对天空造成很大危害。最近几年，全国各 个重点城市陆续出现了严重的雾霾天气，究其原因是机动车尾气排放带来的危害。据数据表明，发展中国家的空气质量指数远低于西 方发达的欧美等一系列国家。
部门要不定期的对该生产市场进行督查， 出台严厉的惩罚方案，以此来规避劣质燃 料的生产和使用。同时环保宣传部门要联 合各界媒体向公众宣扬劣质燃料对于人体 的危害性。吸引人们足够的关注。形成抵 制使用劣质燃料的社会氛围。
３大力推广绿色清洁新能源的使用 目前，随着社会科学技术的广泛发展． 我国在新能源技术方面取得较大的进步。· 在全社会倡导“美好绿色家园”的氛围下， 使用新能源的汽车势必成为未来若干年社 会交通领域的主流产品。和以往使用柴油 和汽油作为动力装置的机动车有所差异， 新能源汽车使用的是电池、太阳能的混合 动力装置的机动车。使用新能源动力装置 的机动车更加符合社会的需要和绿色节能 的要求。 三、结语 综上所述，尽管机动车为人们的生活 带来了诸多便捷，但是其污染性尾气不仅 影响空气质量，也严重威胁人体健康。因 此，有关部门应当树立正确的环保意识， 积极分析其危害的主要来源，并制定人性 化的监管方案，积极引入清洁性染料，并 严控机动车数量，加强旧车的淘汰及改造． 以最大限度的降低机动车尾气危害，充分 发挥机动车价值，促进社会的可持续发展。 参考文献： ［１］郭常亮，张永．机动车尾气污染与 防治措施分析Ⅱ】中国培训，２０１７． 【２］张博．探究机动车尾气的检 测技术与污染防治措施Ｕ】经营管理 者，２０１６（１ ｏ）：３８８． ［３］房延涛．对建筑规划设计创新的几 点思考删．科技尚品，２０１６（１）．
第11章 城市机动车污染控制
汽车动力系统 Theoretical Combustion
•Carbon •Dioxide
•Water •Vapor
•Fuel •+
•Oxygen
•Energy动力
•Ignition点火
•ηet •汽油车: 0.25~0.3 •柴油车: 0.3~0.45
第11章 城市机动车污染控制
Engine Cylinder
第11章 城市机动车污染控制
•NOx: •Thermal NO •Prompt NO •Fuel NO
第11章 城市机动车污染控制
汽油车 Other Emissions
• Refueling Losses
• displaced vapors
• Evaporative Emissions • diurnal, running losses, hot soak
。 Q 1971年美国环保署为主要污染物制订国家环境大气质量标准。 Q 1975年第一个催化转换器在加州使用。 Q 1977年清洁空气法增补更严格的氮氧化物标淮，该标淮1988年起执行。 Q 1980年汽车制造商开始使用三元催化转换器，它能同时控制碳氢化合物、一氧化碳和氮
氧化物。 Q 1988年加州要求从1994年开始装备车上诊断仪。 Q 1990年加州提出低排放和零排放车辆的要求，联邦清洁空气法进一步修改，要求1994
Q 机内控制: 发动机设计 表面积/容积 越小越好; 电子控制技术; 多气门技术
Q 机外控制技术: 热反应器, 催化反应器(氧化, 还原--三效)
第11章 城市机动车污染控制
改进点火系统
第11章 城市机动车污染控制
Q 电控燃油 喷射系统
第11章 城市机动车污染控制
大气污染控制工程_城市机动车污染控制
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大气污染控制工程_城市机动车污染 控制
New Cars Are Cleaner and More Efficient
•注: MPG:英里/加仑
•+100%
•HC •CO •NOx •MPG
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•-70% •-85% •-85%
Section 1
城市交通趋势及影响 Spark Ignition Engines
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大气污染控制工程_城市机动车污染 控制
世界机动车增长趋势
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大气污染控制工程_城市机动车污染 控制
城市机动车污染现状
➢随着经济的快速发展，我国汽车保有量 连年高速增长
➢ 汽车单车排放因子高 ➢ 机动车污染物排放总量大，城市机动车
Monoxide Q Oxides of
Nitrogen Q Carbon Dioxide Q Particulates Q Other pollutants Q Water Vapor
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•Ambient Air •Real Fuel
•Engine/Emission •Technology
•NOx: •Thermal •Prompt NO •Fuel NO
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大气污染控制工程_城市机动车污染 控制
汽油车 Other Emissions
• Refueling Losses
• displaced vapors
• Evaporative Emissions • diurnal, running losses, hot soak
Q 2. 加速, 定速时NOx高, 浓度约为: NOx: 1000-4000ppm CO: 0.5-3.0%; HC: 200-600ppm 加速时, 碳烟约为: 0.005g/m3
第十一章城市机动车污染控制
第十一章城市机动车污染控制第一节城市交通污染趋势及影响全球因燃烧矿物燃料而产生的CO、HC、NO X的排放量，将近50%来自汽油机和柴油机。
机动车排放还是造成铅污染的主要原因。
机动车排放法规的发展：第一时期：降低的比例一般为40%~60%，控制技术主要包括发动机改造、化油器改进和废气再循环装置。
第二时期：降低为实施前的十分之一，控制技术主要是三效催化剂和电子燃油喷射技术。
第三时期：再降低50%，几乎达到零排放，主要技术包括改进催化剂成分、电控发动机技术、新配方汽油、低污染或无污染的代用燃料汽车、电动汽车等。
第二节汽油发动机污染的形成与控制一、四冲程汽油机结构示意图二、燃烧过程中污染物的形成：1、CO的形成空燃比、空气和燃料的混合程度、内壁的淬火效应等。
2、HC化合物的形成不完全燃烧、壁面淬熄效应、壁面和积碳的吸附。
3、NO X的生成机理热力型NO、瞬时NO和燃料型NO。
4、发动机运行条件对污染物排放的影响。
三、降低污染排放的发动机技术1、改进点火系统2、闭环电子控制汽油喷射技术3、废气再循环四、汽油车尾气排放后处理技术1、氧化还原催化转化器2、三效催化转化器五、曲轴箱的污染物排放与控制六、燃油蒸发与控制七、汽油机排放污染控制的最新与进展第三节新型动力车一、电动汽车环境效益电池技术电动汽车的成本二、燃料电池汽车燃料电池氢的来源和储运燃料电池车的成本三、混合动力车混合动力车的种类、技术、环境效益和能耗分析、成本和市场分析。
第五节交通规划与交通管理一、城市交通的综合规划二、城市交通规划方法三、关键的战略措施四、减少空气污染的交通管理对策。
第十一章-城市机动车污染控制
三、 降低污染物排放的发动机技术
改进点火系统
随点火提前角的推迟，NOx 和HC同时降低，但 燃油耗率恶化。 采用高能电子点火系统，提高点火系统初级电 流，以加强火花强度并延长火花持续时间，从而加 强了发动机的燃烧过程，可降低HC的排放。
第二节 汽油发动机污染物的形成及控制 Slide 18
第三节 柴油发动机污染物的形成及控制 Slide 32
二、柴油机污染物的形成过程
2、颗粒物及碳烟的生成机理
柴油机颗粒物的直径大约在0.1～10 μm，其中对人 体和大气环境危害最大的是2.5 μm以下的颗粒物。
碳烟是烃类燃料在高温缺氧条件下裂解而成的。 已经生成的碳烟，只要能遇到足够的氧化氛围和高温 环境，也会通过氧化反应，部分甚至完全氧化掉。
电动汽车具有比汽油车更低的行驶成本和更长 的使用寿命。若将电动汽车所需的总成本分摊到整 个生命周期中，电动汽车并不比普通汽车贵多少。
第四节 新型动力车
Slide 41
二. 燃料电池汽车
燃料电池汽车（FCV）是在汽车上直接将化学 能转化为电能作为驱动力的汽车，其发电效率可达 55%以上。
第十一章 城市机动车污染控制
第一节 城市交通趋势及影响 第二节 汽油发动机污染物的形成及控制 第三节 柴油发动机污染物的形成及控制 第四节 新型动力车 第五节 交通规划与交通管理
Slide 1
Emission control of Internal Combustion Engines
Slide 2
第二节 汽油发动机污染物的形成及控制 Slide 26
六、燃油蒸发排放控制
油箱和化油器是汽油蒸发排放的两大主要来源。 温度越高，蒸发排放量越大。为减小周围热源对 蒸发排放的影响，油箱和化油器可以采取防热、 隔热措施。
《大气污染控制工程》教案 第十一章
第十一章城市机动车污染控制第一节城市交通趋势及影响一、机动车保有量的增长二、交通源对城市空气污染的影响1.能源消耗与污染物排放在发达国家中，汽车排放称为空气污染的最主要来源。
机动车排放还是造成铅污染的主要原因。
据估计，空气中80～90％的铅来自含铅汽油的燃烧。
2.汽车排放法规的历程机动车排放法规的发展大体分成三个时期：（1）第一时期：排放法规的起步和完善时期。
（2）第二时期：汽车排放控制技术发展最快，大气质量改善效果最为明显；（3）第三时期：低排放车时期。
第二节汽油发动机污染物的形成与控制一、汽油机的工作原理与污染来源1.汽油机工作原理（自学）2.汽油机的污染来源汽油机排气中的有害物质是燃烧过程产生的，主要有一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物，以及少量的铅、硫、磷等。
其中，硫氧化物和铅化合物可以通过降低燃料中的含硫量以及采用无铅汽油来有效控制。
二、燃烧过程中污染物的形成1.CO的形成CO是燃料不完全燃烧的产物，决定CO排放量的主要因素是空燃比、空气和燃料的混合程度、内壁的淬灭效应等。
CO的生成机理比较复杂，若以R代表碳氢基，则燃料分子RH在燃烧过程中生成CO大致经历如下步骤：RH—R—RO2—RCHC—RCO—COCO的产生量主要受混合气浓度的影响。
2.碳氢化合物的形成i.不完全燃烧ii.避面淬熄效应iii.壁面油膜和积碳的吸附3.氮氧化物的生成机理4.发动机运行条件对污染物排放量的影响发动机运转工况不同，污染物的生成量也大不相同。
三、降低污染排放的发动机技术1.改进点火系统2.闭环电子控制汽油喷射技术3.废气再循环四、汽油车尾气排放后处理技术排气后处理技术是在发动机的排气系统中进一步消减污染物排放的技术。
常见的排气后处理装置有氧化型催化转化器、还原型催化转化器、三效催化转化器等。
氧化型和还原型催化转化器分别用来净化排气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物。
这些技术目前已经被三效催化净化技术代替了。
1.氧化、还原催化转化器2.三效催化转化器三效催化转化器是在氮氧化物还原催化转化器的基础上发展起来的，它能同时使CO、HC、NO X三种成分都得到高度净化。
我国城市机动车污染控制
我国城市机动车污染控制随着我国改革开放的持续发展，汽车行业的发展也在面临高速的腾飞和发展，国民的生活水平提高，自然也就对汽车产生了需求。
随着汽车的数量不断增加，汽车的尾气污染给环境带来越来越重的影响，成为了城市污染的主要污染源头，面对我国经济的不断发展城市机动车污染的情况可能还会进一步的加大，所以控制机动车污染的情况，已经成为了城市建设的主要问题，控制机动车污染更是我们国民建设的根本任务和目标。
1 现阶段我国城市机动车污染的形式随着经济的不断发展对环境已经造成了很大程度的污染，想要更好的发展和建设我们的国家那么我们就必须要做到对环境的保护和合理开发，这样才能对今后的发展产生奠基的作用，面对严峻的机动车污染情况，世界很多国家都在积极研究和探讨控制的问题，控制机动车的污染在国外发达国家已经有了一些结果，因为我国在这一方面起步比较晚，所以我国对于机动车污染的控制方面的方法不是特别的全面，还存在以下几方面问题：1）机动车尾气不能有效净化由于我国早期的汽车产业使用的都是有铅汽油，一直到进入20世纪以后才全面地实现无铅汽油，因此在汽车装置上面受到了限制，这样就造成了我国汽车净化装置的不平衡发展，导致了汽车尾气的排量过大或者是排量不统一，在很多大的意义上造成了空气环境的污染。
2）对于机动车污染控制不成系统在对于机动车污染方面还没有形成一整套系统的管理模式和方式，由于对于机动车控制没有系统的管理方案，在机动车污染控制中，都是处于零散管理的方式，对于一些机动车污染存在的问题不能够全方位的进行监督和管理。
3）机动车尾气污染管理体制不严格在对机动车尾气污染管理过程中，不能够明确相关部门的责任，环保部门不能够对一些车辆进行抽检和治理，在城市中存在一些汽车维修站，对汽车维修站的管理力度不够，在管理中一定要求维修站在修理过程中严格控制机动车的尾气污染，在一些机动车年检和路检的过程中有关部门没有能够及时的联系和参与，使一些机动车在年检过程中，不能够达到数据的真实可靠，检测的质量还不能够保证，这都给机动车尾气污染留下了很多的隐患。
汽车污染控制措施分析分析
陕西交通职业技术学院毕业设计（论文）题目：汽车污染控制措施分析系部：汽车工程系专业：汽车检测与维修学号：************班级：汽检1354*名：**指导老师：**2016年4月30日目录1．汽车污染物的种类和危害 (3)1.1尾汽污染 (3)1.2噪音污染 (4)1.3车内污染 (4)1.4汽车污染对环境造成的影响 (5)1.4.1尾汽污染的危害 (5)1.4.2噪音污染的危害 (6)1.4.3车内污染的危害 (7)2．针对汽车污染物的产生原因而采取的控制措 (8)2.1 从燃料结构上采取措施 (8)2.2发动机尾气控制措施 (8)2.2.1发动机内净化措施 (8)2.2.2发动机外净化措施 (10)2.3 汽车噪音的控制方式 (11)2.3.1 科学执法，提高管理水平 (11)2.3.2 建立汽车喇叭声频率和响度的地方标准 (11)2.3.3 加强宣传，加大处罚力度 (11)2.4 汽车室内污染的改善方式 (11)2.4.1 开窗通风 (11)2.4.2 植物除味 (11)2.4.3 活性碳（包括竹炭） (12)2.4.4 负离子 (12)3. 新能源汽车的推广 (12)3.1新能源汽车的发展史 (12)3.2新能源汽车的研究意义 (14)3.3混合动力汽车的推广 (14)3.3.1对混合动力汽车的认识 (14)3.3.2国家对混合动力汽车的政策 (15)3.4国家政策 (15)3.4.1提倡低碳经济 (15)3.4.2补贴优惠政策 (16)结束语 (17)参考文献 (18)汽车污染控制措施分析摘要：汽车是现在最主要的交通工具之一，但是伴随着人类物质文化的提升，汽车的保有量日益提升。
据国家统计局统计,1990年全国民用汽车保有量仅有554万辆，2000年产量 207万保有量1609万，截至2015年底,全国机动车保有量达2.79亿辆，这是一个庞大的数据。
本文对汽车污染途径及控制措施做出了一些探讨。
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城市机动车污染控制
Emission control of Internal Combustion Engines
主要内容
1. 城市交通趋势及影响
2. Spark Ignition Engines
3. Compressed Ignition Engines
4. Advanced technology
Engine/Emission Technology
Stoichiometry等当点
汽油(C8H17)理 论空燃比: 约14.7
CO:
局部不均匀
残余HC
HC:
不完全燃烧
壁面猝灭 油膜吸附
发动机燃烧过程生成的污染物
NOx: Thermal NO Prompt NO
Fuel NO
讨论1: 汽车污染产生
Formation path of Soot
Pollutants and Air-fuel ratio
NOx,HC,CO排放的体积分数/10-6
m-3 碳烟排放/g·
柴油车行驶工况与排放
1. CO总是很低, 约0.1%
2. 减速, 怠速时HC相对较高, 浓度约为400ppm 此时NOx较低, 约为30～70ppm 3. 加速, 定速时NOx高, 浓度约为: NOx: 800～2500ppm 此时HC: 90～200ppm 4. 加速时碳烟最高, 约为0.30g/m3
重 型 汽 油 车
13.17 195.55 4.5 6.74 72.97 3.29
CO NOX HC
美 国
CO NOX
北京市机动车排放污染分担率
排放量/104t 浓度分担率/% 排放分担率/% 城区 1995 年 CO 1998 年 1995 年 NOx 1998 年 11.5 42.9 72.8 73.6 129.0 9.38 82.7 40.2 84.1 68.4 89.5 72 107.5 76.8 76.5 中心区 86.3
度约14%
重点大城市保有量增长更快，北京市 92 年以来平均 增长速度超过20% 机动车收入弹性系数研究表明：收入增长 1%，机动 车保有量增长1.02％～1.94％ 我国经济发展水平决定城市机动车保有量将会在一 定时期内保持迅速增加
中国机动车保有量增长情况
1400 1200 1000
数量 /10 4 辆
改进点火系统
电控燃油 喷射系统
废气再循环(EGR)
三效催化净化技术(TWC)
同时净化3种污染物: CO, HC, NOx 只能在很窄的空燃比窗口工作: 闭环电控燃油喷射技术
三效催化净化技术(TWC)
主要使用贵金属+陶瓷载体, Pt, Rd, Pd 寿命要求80000～160000km, 防中毒很关键!
Section 1
城市交通趋势及影响
世界机动车增长趋势
城市机动车污染现状
随着经济的快速发展，我国汽车保有量
连年高速增长
汽车单车排放因子高 机动车污染物排放总量大，城市机动车 污染分担率高 严重影响城市大气环境质量
中国机动车保有量增长情况
近10年来，全国机动车保有量迅速增加，平均增长速
800 600 400 200 0 1978 1985 1987 1989 1991 年份 1993 1995 1997
中美机动车排放因子比较
污 染 物
HC
北 京
轿 车
7.24 72.37 1.84 1.86 14.03 1.02
轻 型 汽 油 车
9.64 45.19 2.84 2.24 17.7 1.14
曲轴箱(crankcase)排放控制
Evaporative emission control
讨论3: 控制技术
目前最主流的汽油车排放控制技术组合是什么?
三效催化技术有哪几个关键? 车用汽油哪些指标对排放最重要?
----------------更新的标准导致更新的技术
Section 3
Fuel + Oxygen
Energy动力
ηet 汽油车: 0.25~0.3 柴油车: 0.3~0.45
Ignition点火
Engine Cylinder
ε= Va/Vc
汽油机ε=6~10，而 柴油机ε=16~24
Actual Combustion
尾气管排放物 Lead Hy Nhomakorabearocarbons Carbon Monoxide Oxides of Nitrogen Carbon Dioxide Particulates Other pollutants Water Vapor Ambient Air Real Fuel
主要控制技术
前处理: 无铅汽油(0.013g/L), 低硫汽油和柴油(1200ppm ～50ppm) 废气再循环(EGR): 20%循环, 降低NOx约60%, 但油耗增加3%
机内控制: 发动机设计 表面积/容积 越小越好; 电子控制技术; 多气门技术 机外控制技术: 热反应器, 催化反应器(氧化, 还原--三效)
污染物
年份
汽车污染物产生来源
油箱和化油器蒸发 HC的15%
曲轴箱 HC 的 20%
排气管 所有的CO、NOX、Pb和 HC的 60%
Section 2
Spark Ignition Engines
汽车动力系统 Theoretical Combustion
Carbon Dioxide Water Vapor
--------------除了汽车, 还需要配套条件和适用性
Turbo-charge and Emission
Inter-cooler
Oxidation catalyst
Particulate Trap
Section 4
Advanced Technology
最新控制技术
冷启动排放控制
催化剂需要一定的起燃温度 前级催化剂 电加热催化剂
Compressed Ignition Engines
汽油, 柴油发动机的区别
汽油发动机燃烧为预混火焰, 柴油为扩散火焰
柴油发动机压缩比高, 热效率高30％～50% 柴油发动机以喷油雾化方式燃烧, 产生碳烟较多 柴油车经济性好, 马力大, 最先实现3升车 汽油车加速性好, 正在开发缸内直喷发动机技术
2. 加速, 定速时NOx高, 浓度约为: NOx: 1000～4000ppm CO: 0.5％～3.0%; HC: 200～600ppm 加速时, 碳烟约为: 0.005g/m3
讨论2: 影响排放的因素
汽车使用中哪些因素对排放影响大?
如何考虑汽车行驶工况对排放的影响? (如制定标准时, 计算排放量时)
汽油发动机空燃比对污染物排放有何影响?
汽车排放的污染物有哪些? 汽油车污染排放包括哪些环节? 这些环节排放哪几种污染物? -----------------目标是提高燃烧效率, 降低排放
行驶工况的影响 (IM240)
汽油车行驶工况与排放
1. 怠速, 减速时CO, HC排放高, 浓度约为: CO: 1.0%～6%; HC: 400～3000ppm NOx: 10～100ppm
车载诊断技术(OBD)
自动检测诊断车辆排放系统状况 自动提示故障 存储信息有利于维修
未来汽车技术
稀燃缸内直喷汽油发动机
柴油车PM及NOx机外净化技术 混合动力技术 燃料电池汽车技术
讨论4: 未来控制技术
传统汽车技术还有哪些不足?
现代汽车排放控制技术的难点? 将来的汽车革命可能是什么?