汽车污染途径及控制措施毕业设计论文

四川汽车职业技术学院

2.1 汽车内部污染的防治

在驾驶新车的半年内，行驶时少用空调，经常开窗通风换气，以加强车内有害物

质的释放；如果车主有自家车库，车停在车库时将车门打开通风；体弱者、儿童和有过敏性体质的人尽量避免在密封的条件下长时间驾驶和乘坐新车。妇女对苯、甲醛的吸入反映格外敏感，特别是妇女长期吸入苯会导致胎儿发育畸形和流产；如果车主自己驾驶新车一段时间以后发现有体症反应，比如发现熏眼睛、呼吸刺激甚至头晕的感觉，就应该进行一下车内空气质量检测，以尽快发现和清除车内污染源；如果经检测汽车室内污染物超标，应在专业人员的指导下使用汽车专用的消毒剂进行消毒

2.2 汽车噪声污染的防治

直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音，都属于发动机噪声。发动机

噪声随机型、转速、负荷及运行情况等的不同而有差异，如在转速相同的条件下，柴油机的噪声要比汽油机高。按噪声产生的性质，发动机噪声可分为燃烧噪声、机械噪声和空气动力噪声。

2.2.1 发动机震动和噪声控制

在汽车发动机中，燃烧噪声在总噪声中占有很大比例，研究如何降低其燃烧噪声

具有特别重要的意义。目前所研究出的降噪措施主要有：(1)采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度，缩短滞燃期，降低空间雾化燃烧系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。(2)提高压缩比和应用废气再循环技术也可降低柴油机的燃烧噪声。但压缩比主要决定了柴油机的机械负荷与热负荷水平。废气再循环技术通过降低气缸最高压力，在抑制NOX产生的同时，也降低了燃烧噪声。(3)采用双弹簧喷油阀实现预喷。这是降低直喷式柴油机燃烧噪声的最有效措施。通过降低双弹簧喷油器初次开启压力和针阀的预升程来抑制空气和燃料混合气的形成，以此对怠速工况的燃烧噪声产生影响。通过设计两段升程装置，采用引燃喷射装置在较大的转速范围及加速情况下来抑制燃烧噪声。(4)共轨喷油系统是一种很有前途的直喷式轿车柴油机电子控制高压燃油喷射系统，它能减少滞燃期内喷入的燃油量，特别有利于降低燃烧噪声。(5)采用增压。柴油机增压后进入气缸的空气充量密度、温度和压力增加，从而改善了混合气的着火条件，使着火延迟期缩短。增压空气中间冷却后，空气温度降低，充气效率得以提高，但同时也削弱了增压对降低燃烧噪声的作用。(6)燃烧室的选择和设计。对于分开式燃烧室，精确的喷油通道、扩大通道面积、控制喷射方向和预燃室进气涡流半径的优化，均能抑制预混合燃烧，促进扩散燃烧，从而降低由低负荷到高负荷较宽范围的燃烧噪声、燃油消耗和碳烟排放。(7)选用十六烷值高的燃料，着火延迟期较短，从而影响在着火延迟期内形成的可燃混合气数量，使压力升高率降低和减小燃烧噪声

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2.2.2 底盘噪声的控制

主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声；降低活塞敲击噪声的措施有：(1)采取活塞

销孔偏置，即将活塞销孔适当地朝主推力面偏移1_2mm(2)采用塞裙部开横向隔热槽，活塞销座镶调节钢件，裙部镶钢筒，采用椭圆锥体裙等方式来减小活塞40℃冷态配缸间隙。(3)增加缸套的刚度，不仅可以降低活塞的敲击声，也可以降低因活塞与缸壁摩擦而产生的噪声。为了增加缸套的刚度，可采用增加缸套厚度或带加强肋的方法。(4)改进活塞和气缸壁之间的润滑状况，增加活塞敲击缸壁时的阻尼，也可以减小活塞敲击噪声。4.降低传动齿轮噪声的控制(1)控制齿轮齿形，提高齿轮加工精度，减小齿轮啮合间隙，即降低齿轮啮合时相互撞击的能量，从而降低齿轮啮合传动噪声。(2)采用新材料，如高阻尼的工程塑料齿轮，采用工程塑料齿轮代替原钢制齿轮后，整机噪声降低约0.5dB(A)左右，效果明显。(3)合理布置齿轮传动系位置，如将正时齿轮布置在飞轮端，可有效减少曲轴系扭振对齿轮振动的影响。(4)采用正时齿形同步带传动代替正时齿轮转动，可明显降低噪声5.降低配气机构噪声的措施凸轮转速越高，油膜越厚。所以内燃机高速运转时，配气机构的摩擦振动和噪声就不突出了。减少气门间隙可减少摇臂与气门之间的撞击，但不能使气门间隙太小。采用液力挺柱可以从根本上消除气门间隙，降低噪声。近年来还出现了气门液压驱动系统，其噪声更低。缩短推杆长度是减轻系统重量、提高刚度的有效措施，顶置式凸轮轴取消了推杆，对减少噪声特别有进气噪声的控制(1)合理的设计和选用空气滤清器。合理设计进气管道和气缸盖进气通道，减少进气系统内压力脉动的强度和气门通道处的涡流强度。(2)引进消声措施。排气噪声的控制(1)从排气系统的设计方面入手，如合理设计排气管的长度与形状，以避免气流产生共振和减少涡流。(2)废气涡轮增压器的应用可降低排气噪声，但最有效的方法还是采用高消声技术，使用低功率损耗和宽消声频率范围的排气消声器。

2.3 汽车尾气污染的控制

降低汽车尾气对大气的污染，比如大力推广使用乙醇汽油。乙醇，俗称酒精，乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成替代能源。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90％的普通汽油与10％的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，在我国完全适用；符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，改善了油品的性能和质量，技术上成熟安全可靠；环保效益显著，主要污染物(一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、酮类、苯系物等)排放浓度明显减少。在国外，车用乙醇汽油的生产和使用技术已经十分成熟。美国和巴西是目前世界上最大的车用乙醇汽油

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生产和消费国。目前，美国已经有41个州在推广使用车用乙醇汽油，乙醇汽油的消费量已经超过全部汽油消费量的20％，全美8％的玉米产量用来生产燃料乙醇。推广乙醇汽油实行区域封闭销售，例如芝加哥地区就全部使用车用乙醇汽油。政府采取补贴生产企业的方式推动车用乙醇汽油的推广。

2.3.1 加强尾气进化

目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。三元催化转化器技术是目前应用最多的净化技术。当发动机工作时，尾气经排气管进入催化器，其中氮氧化物与尾气中的一氧化碳、氢气等还原剂在催化作用下分解成氮气和氧气；而碳氢化合物和一氧化碳分别与废气中残存的氧气及前一反应生成的氧气在催化作用下充分氧化，生成二氧化碳和水蒸气。由于三元催化器中催化剂是蜂窝结构，蜂窝表面涂有催化材料，与废气的接触表面积非常大，所以其净化效率很高。经测试，当发动机的空燃比，也就是空气和燃料的比例，处在接近理论空燃比附近时，三元催化剂可将90％的碳氢化合物和一氧化碳及70％的氮氧化物同时净化掉。因为可以同时净化三种污染物，因此这种催化器被称为三元催化转化器。催化剂可以安装于消声器中组成净化消声器，也可以在消声器后安装净化器。从1957年美国人伯莱特首先研究成功净化汽车排气的球形催化剂至今，汽车净化催化剂已走过40余年的历程。铂、铑、钯等贵金属对于汽车排气有着优良的催化活性，因此，它们被首选为催化剂材料。然而贵金属催化剂对发动机和汽油均有较高要求，且贵金属储量少，成本高，限制了它们的广泛应用。于是，非贵金属催化剂特别是稀土催化剂逐渐被开发出来。在贵金属催化剂中加入有可变价态的稀土元素氧化物可明显改善催化性能。世界稀土资源丰富，据统计，总量有8400多万吨，而我国是稀土资源大国，一旦采用稀土的催化净化器投入生产，就会使催化器的价格大幅下降同时也为我国汽车工业迎接国际竞争提供了有利条件。随着人类环境意识的逐渐提高，人们对自己生存环境的要求也越来越高，对汽车的排放限值正在不断严格，汽车尾气净化器技术也在不断发展。可以相信，在不久的未来，更高性能、更稳定、更便宜的净化器会被开发出来。

2.3.3 加强尾气检测

汽车行驶过程中有很多因素会影响汽车的油耗，同样会对二氧化碳等温室气体的排放有影响。汽车的技术状况对汽车油耗有着影响，随着使用时间的延长，汽车的性能也

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在逐步发生变化。当汽车的性能或运行出现问题时，应立即对车辆进行检查和维修。汽车操作水平对汽车油耗的影响主要体现在车辆调度及驾驶操作方面。调度不当，使汽车的实载率降低或行驶路线不合理等，导致汽车油耗上升。而汽车在行驶中，发动机冷却温度过高或过低，也可使汽车油耗上升12%——15%驾驶员的操作技师好坏，能使汽车的油耗相差7%——25%。为了控制汽车使用所产生的有害气体排放，在汽车使用中排放控制措施对减少温室气体的排放同样有效。以下列出的是汽车节能驾驶操作技术：发动机启动与预热。发动机启动后应进行怠速升温等发动机水温升到40°以上时岂不行车最为经济。启动时最忌讳的是启动前猛踩制动踏板，这种操作使许多汽油直接进入气缸而冲刷汽缸壁破坏润滑油膜，加快气缸磨损。档位应用。汽车在同一道路条件下以同一车行驶时，使用档位越低，汽车后备功率越大，发动机负荷率越低，汽车的油耗也就愈高。因此汽车起步后应迅速换入高档，不宜用低档长时间行驶，另外换挡动作力求迅速、准确，避免在换挡过程中车速下降过多。行车速度控制。汽车的行驶油耗是随车速的变化而变化的，汽车各个档位都有自己的经济车速，因此汽车在行驶时尽量以经济车速行驶。发动机工作温度控制。行车过程中，汽车发动机的工作温度对汽车的油耗影响很大。水冷式发动机水温保持80——90°C的范围内，汽车油耗最低。对用人工控制汽车前百叶窗的开度大小来控制发动机水温的汽车，驾驶员应经常关注冷却水温度，使发动机的水温尽可能保持在80—90°C的范围内。滑行操作滑行是利用汽车的惯性行驶，把汽车继续的动能转变为有用功。还有一些驾驶中的细节也能为汽车使用中污染气体的排放控制做出贡献。如避免无用怠速，在遇到长时间驻车、等待信号、乘客上下车、塞车等时，停止发动机的怠速运转；有节制地使用汽车空调；私家车使用者，尽可能相互搭乘，尽量利用公共交通工具，实行有计划的出行；在汽车上不装载不必要的行李。

2.3.4 开发新能源及新技术

近年来随着城市环境问题与全球环境问题的日益突出，替代燃料又作为解决城市环境问题与减排温室气体的一种重要措施而受到广泛的重视。要想控制汽车污染最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。经过多方面的研究和实践，有多种新能源被开发和利用。作为汽车代用燃料比较有前途的主要有天然气[包括压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）、吸附天然气(ANG)]、液化石油气（LPG）、醇类（包括甲醇、乙醇等）、甲烷水合物、氢气和生物柴油等。各种代用燃料都有不同的特点，决定了其作为汽车燃料的应用前景。

2.3.5 通过技术改进提高燃烧利用率

影响汽车油耗的因素主要有发动机、整车、汽车技术状况、道路条件及汽车运用

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