汽车尾气污染的危害范文

时间:2023-12-16 15:23:50

汽车尾气污染的危害

汽车尾气污染的危害篇1

关键词:汽车尾气;治理技术;污染

汽车行业的发展,为人们提供了诸多便捷,逐渐成为普遍的大众交通工具,但是汽车尾气排放治理一直是环境保护中重点考虑的问题,主要是因为汽车尾气中存在大量的有害物质,破坏大气环境,所以需采取有效的治理措施以及高效的净化尾气技术,最大限度的减少汽车尾气污染,共同维护我们的绿色家园。

一、汽车尾气的污染分析

汽车尾气对环境的污染和危害非常大,如果汽车尾气不经治理直接排放,会严重危害到环境和人们的身心健康。汽车尾气中的污染主要包括:(1)氮氧化物,此类污染物本身存在毒性,再加上紫外线的分解,直接形成二次污染,氮氧化物排放严重的地区,会出现光化学烟雾,不仅破坏了大气环境,更重要的是危害人体健康;(2)CO、HC,同属于危害极高的气体,此类气体长期混合在空气中,能够引起人体中毒,而且此类污染物在游离状态下的排除难度非常高;(3)二氧化碳,其属于汽车尾气的主要产物,引发严重的温室效应,直接破坏了大气的保护层。

二、汽车尾气的治理技术

汽车尾气的治理关键主要集中在汽车的发动机部分,治理技术可分为燃烧净化技术和尾气净化技术两部分。

(一)燃烧净化技术。燃烧净化技术的治理对象是汽车发动机的内部,主要降低尾气中有害物质的含量,燃烧净化技术可以分为如下三类:

1.1 电控点火系统的应用。电控点火系统在汽车发动机内部控制中,提供充足的点火能量,保障准确点火,避免汽车因点火问题发生污染。电控点火系统着实提高了混合气的质量,促使其在不同的点火条件下,均能实现精确点火,防止汽车因点火不足而发生污染性燃烧。部分汽车的电控点火系统已经做了改进,通过控制点火,完善电控点火系统在发动机中的应用,提供最佳点火状态,着实降低了CO、HC等的排放量。

1.2 可变进气管道。改进进气管道的供气效率能够促进完全燃烧,可变进气管道适度控制进气管,利用可变进气过程中的波动条件,优化进气管道的工作状态。进气管道的长度是可变的,其可根据发动机的状态变化进气管道,发动机的转速变低时,可以选择长距离供气,转速加快时,转变为短距离供气,由此发动机不论在任何状态下,都能得到最佳的供气量,实现充分燃烧。

1.3 电控燃油喷射。电控燃油喷射控制能够保障空燃比处于最佳状态,促使燃油具备充分燃烧的条件,避免发动机内部产生有害物质。电控燃油喷射系统的功能比较多,有利于燃烧净化,汽车发动机在电控燃油喷射的作用下,能够提高喷油的质量,可以根据汽车发动的需求,不断调整供油系统,提供精准的供油量。因此电控燃油喷射通过控制燃烧条件,有利于降低汽车尾气的污染,最主要的是保障充分燃烧,避免尾气中含有有毒气体及烟尘微粒。

(二)尾气净化技术。尾气净化技术作用在汽车发动机的外排部分,利用净化技术治理汽车尾气,实现安全排放,降低汽车尾气对大气环境的破坏性。

2.1 过滤与再生。过滤与再生是尾气净化技术的基础部分,由过滤和再生装置构成,主要净化汽车尾气中的颗粒。尾气净化中的过滤装置,可排除尾气中的特定颗粒,吸附含有毒害物质的烟气,以免其排放到大气中,过滤装置的吸附效率高达80%。同时过滤与再生装置还具有重新利用的功能,将可利用的气体重新送入汽车发动机系统内,体现节能环保的技术优势。

2.2 闭环控制。闭环控制在尾气净化中负责控制转化与传感部分,构成尾气净化装置,比较具有代表性的是三元催化转化器,利用催化还原的方式,将有毒的氮氧化合物转化成没有危害的氮气和氧气,再次利用导管将氧气重新输送到发动机耗氧环节。根据试验分析,三元催化转化器在闭环控制中,当空燃比控制在14.6:1的范围内时,催化转化的效率可以提高到90%,大大提高了尾气净化的水平。

2.3 AIR系统。AIR系统有利于尾气净化技术的应用,其可提高尾气净化的效率,发挥高质量的辅助作用。AIR辅助尾气净化技术闭环控制的环节,能够深层次的净化汽车尾气。 AIR系统与三元催化转化器配合,采取燃烧的方式消耗掉尾气中的HC、CO等有害气体,此类有害物质会以水和二氧化碳的方式排放到空气中,强化汽车的尾气治理。

三、汽车尾气的治理方法

随着科技的发展,汽车尾气治理具有良好的发展前景,目前,高端的治理方法已经投入汽车尾气治理应用中,比较典型的治理方法包括:磁化净化方法、等离子处理方法等。

(一)磁化净化方法。磁化净化的治理方法能够改变汽车燃油中的构成,促使燃油具备充分燃烧的条件,提高发动机的燃烧效率,降低尾气中的污染物排放量。汽车尾气中含有的大量污染气体,经磁化净化方法治理后,尾气的质量可得到很明显的提升,而且还在不同程度上调节了气体的有效燃烧,符合汽车尾气的治理要求。

(二)等离子处理方法。等离子处理方法在汽车尾气治理中较高的效率,具有全面净化的优势。等离子的活性非常高,其可治理汽车尾气中的污染物,还可利用二次治理的方法,避免出现尾气污染。等离子处理方法可以在空气进入汽车发动机之前实行治理,保障空气内含有足量的可燃性氧气,利用不同状态的氧气,提高发动机的燃烧效率,以此来氧化尾气中的CO、HC,提升尾气治理的水平。等离子处理方法在尾气治理中的应用价值非常高,不仅可以降低尾气中的污染物,还可起到还原作用,重点还原尾气中的氮氧化物,转化成无污染的气体,降低汽车尾气对环境和人体健康的危害。

四、结束语

大气环境是我们赖以生存的宝贵资源,因此保障空气洁净是环境保护的重要课题,由于汽车尾气对大气环境的危害较大,因此,必须要采取科学可靠的治理方法,充分发挥治理技术的过滤和净化作用,严谨处理汽车尾气中的有毒物质,从技术层面探讨更先进更有效的方式方法尽快实现汽车尾气的零污染排放,保障汽车行业与环境保护的和谐发展。

参考文献:

[1] 龚大国,袁宗宣,谢春梅,赵君科,贺克斌.等离子体汽车尾气治理技术[J].重庆环境科学,2003,02:28-32+60.

[2] 张圣宇,张兴安. 汽车尾气有害物质治理技术[J].环境科学与管理,2012,07:81-84.

[3] 刘明海,邬钦崇,俞国扬,梁荣庆,任兆杏,胡希伟.低温等离子体技术在汽车尾气治理的发展动向[J]. 环境科学动态,1999,03:18-20.

[4] 邵宇,李国祥,艾萍.汽车尾气污染治理技术新进展[J].云南化工,2005,06:68-70+59.

作者简介:李刚(1977-),男,陕西西安,大学本科,研究方向:环境保护。

汽车尾气污染的危害篇2

    关键词:汽车 尾气 污染 危害

    汽车是现代人类的重要的交通工具,随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,汽车的数量也随之迅速增加,在人们出行方便的同时,汽车尾气对人类生存环境也造成了严重污染。 

    据乌鲁木齐市环境监测中心对机动车排气污染分担率调查显示,目前机动车氮氧化物造成的污染占城市空气中氮氧化物污染的比例已上升到40.1%,一氧化碳的污染比重达到94.1%。 

    机动车排放的一氧化碳、一氧化氮、碳氢化合物、光化学烟雾等污染物,严重影响空气环境质量,并直接危害市民身体健康。 

    汽车排放源主要来自三个方面:尾气排放,燃油蒸发排放和油箱通风。后两方面所造成的排放物相对第一方面来说要小得多,通常后两方面一氧化碳、氮氧化物为总排放量的1%-2%,碳氢化合物为20%左右。因此,汽车排放主要来自发动机燃烧产生的尾气。尾气中含有一氧化碳、氮氧化物、苯、硫化物、芳烃和烯烃等有害气体,严重威胁着人类的身体健康。其中一氧化碳与人体血红蛋白的结合能力是氧的250倍,因而能阻止血红蛋白向人体组织输送呼吸到的氧气。当空气中一氧化碳的浓度在50UL/L以上时,冠心病患者就会感到胸痛,并使心电图发生变化,还可以引起头痛、头晕、恶心、动脉硬化、脑溢血和末梢神经炎等症状,对胎儿和幼儿的生长发育影响更大。 

    有证据表明,汽车排气中许多烃类化合物有致癌作用,但这种作用是化合物本身的直接效应,还有许多物质的协同作用至今尚不清楚,据美国环保机构统计,美国每年的癌症病例中,约58%是由空气排气引起空气污染造成的。 

    氮氧化物能导致人的呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状,同时使肺功能下降。尤其是儿童,即使短时间接触氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。 

    尾气排放的有害物质不但增加了大气污染,破坏环境生态平衡,更重要的是,这些污染物在一定条件下会生成二次污染—光化学烟雾,对人体造成更大的危害,光化学烟雾是机动车排出尾气中的碳氢化合物、氮氧化物在特定的气温条件下,即静风、湿度低、温度高、并在阳光长时间照射时会产生一种复杂的烟雾,这种烟雾叫“光化学烟雾”。

    20世纪40年代,在美国洛杉矶首先发现了光化学烟雾。每到秋冬季节,许多人的眼睛轻度红肿,嗓子疼痛,甚至还有人皮肤出现程度不等的潮红,丘斑疹等;人们还常会产生呼吸困难和疲乏的感觉。1955年九月,严重的汽车尾气加上气温偏高,洛杉矶再次出现了光化学烟雾,而且浓度非常高,光化学烟雾不仅影响了人们的呼吸道功能,特别是损伤儿童的肺功能;引发胸痛、恶心、疲乏等症状,导致了几千人受害,两天之内就有400多名65岁的老人死亡,生长在郊区的蔬菜全部由绿变褐,无人敢吃;水果和农作物减产,大批树木落叶发黄,几万公顷的森林有四分之一以上干枯而死。继1943年洛杉矶发生世界上最早的光化学烟雾事件后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现了这种烟雾。我国虽然只在少数城市发现过光化学烟雾,但随着城市汽车数量的急剧增加,我国很多城市也都存在着潜在的威胁。据有关部门初步测算,去年深圳机动车共排放碳氢化合物约2.3万吨,一氧化碳17万吨,氮氧化物4.5万吨,而排放总量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脉阻隔,遇到夏秋静风、光照强烈的天气,如不采取切实有效的措施加以控制,很有可能出现“光化学烟雾”污染事件。 

    目前,汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题,发达国家由于汽车总体技术较为先进,汽车尾气控制技术也较为先进,已经取得了重要进展,现在正向超低污染排放和零排放迈进,而我国在这方面起步较晚,许多控制技术处于探索和试用阶段,但我们正努力与国际接轨。

    控制汽车尾气污染措施有很多方面:可以使用清洁能源,如使用甲醇或改为电驱动;还可以改进操作条件,如改进气-燃料油的比例,改进内燃机设计,改进燃料油和其他添加剂的性质,如使用无铅汽油等,这些措施目前已取得一定的成效。在世界共同努力和关心下一定能在现有成果的基础上,研制出更有效,更完善的尾气净化技术,为地球大气环境净化发挥更大的作用。 

    参考文献: 

    [1]华爱红,李丽,丁国良.浅谈汽车尾气污染的危害及防治措施[J].科技资讯.2007.(04). 

    [2]吴国正,马丽萍,贺克雕.汽车尾气的污染与防治[J].广东化工.2007.(05). 

    [3]武喜怀.汽车尾气对人体健康的危害[J].内蒙古石油化工.2007.(05). 

汽车尾气污染的危害篇3

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    关键词:城市机动车;污染;现状;对策

    随着我国经济的不断发展,人们生活水平日益提高,工作方法和时间效益要求日趋突出,机动车已经成为人们工作、生活施工等所不能分离的工具,但与此同时,又一种严重危害人体健康和污染环境的物质——在用机动车尾气随之而来。为了让人们加强对机动车尾气的了解,共同行动起来,预防和减少机动车尾气对环境和人类造成危害,本文从机动车尾气的危害、产生、以及治理等方面略作分析。

    1城市机动车的尾气污染现状及其危害

    1.1城市机动车尾气污染现状

    机动车排气污染是指机动车上路行驶向大气环境排放污染物所造成的污染。人们看到的各种机动车排气管里喷出的白色、黑色、浅兰色的烟气,这就是机动车尾气。机动车尾气中含有120—200种不同的化合物。在1988~1998年的10年间,我国城市人口翻了1.1倍,从1988年的1.7亿增加到1997年的3.6亿。机动车保有量由1988年的540万辆,猛增到1997年的1730万辆,翻了2.2倍。预计2010年城市人口将达到5.8亿,机动车保有量将达到5900万辆。这些车辆大多集中在城市,而且正以年均增长率10%以上的速度增长。此外,随着各地经济交流的日趋活跃,城市过境车数量也大幅度增加,无形之中加剧了过境城市的空气污染。汽车总量的迅速增加,增加量相对集中在大城市,大城市、大城市过境车增多,由于这样一些特点,导致我国许多地方特别是大城市汽车污染问题日益突出。

    1.2城市机动车的尾气污染的危害

    由于机动车是低面污染源,基本是在离地面1m左右的层面排放。正处在人的呼吸带附近,最易被人体吸入,对市民身体健康的危害更直接、更严重。1985~1990年,广州市卫生防疫部门对广州市城区抽卷调查的结果表明:宽染区的疾病感染率为41.9%,窄街高污染区的疾病感染率为58.3%。广州市交警在职人员平均寿命为38.4岁,死亡人员中患肺癌、肝癌的占55%。

    汽车排出的污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、碳氮化物(NOx)、铅(Pb)等。

    一氧化碳(CO)是汽油燃烧不充分时的产物。尾气中一氧化碳和人体红血球中的血红蛋白有很强的亲和力,它的亲和力比氧强几十倍,亲和后生成碳氧血红蛋白(COHb%),从而削弱血液向组织输送氧的功能,造成人体内缺氧,危害中枢神经系统,造成感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险。

    氮氧化物(HC)主要指NO、NO2,都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有危害。在NO2浓度为9.4mg/m3(5ppm)的空气中暴露10分钟,即可造成呼吸系统失调。碳氢化合物目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但是HC和NOx在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物——光化学烟雾,造成严重的二次污染和生态环境的破坏。

    氮氧化物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称。NO排放到大气中,也会氧化成二氧化氮。二氧化氮在日光照射下与氧起光化学反应而形成一种有毒的烟雾,它刺激人的眼、鼻粘膜,从而引起病变,还会引起头痛。当人们长期处于氮氧化合物含量过高的环境中就可能导致死亡。NO2也是形成硝酸性酸雨和光化学烟雾的主要物质,而酸雨对动植物、建筑及工业设备的腐蚀性和破坏性极强,每年由此带来的经济损失数以亿计。

    另外,汽车用油大多数掺有有机铅(四乙基铅或甲基铅)。铅及其化合物均为有毒物质。四乙基铅是铅的最重要的烷基化合物,挥发性特别强,易溶于有机溶剂和油脂中,有剧毒,可通过皮肤渗入人体,对中枢神经系统有严重的催化作用。另外,汽车废气中还含有不少的致癌物质。

    2机动车尾气污染的控制对策

    根据国家控制汽车尾气污染的指导思想,结合我国城市的实际情况,解决机动车尾气污染问题应从以下几个方面开展:

    2.1从源头抓起,严格控制生产厂家

    新生产的机动车尾气是否能够达标排放,关系到整个机动车尾气污染防治工作能否正常进行。为此,各级经贸、质监部门必须从源头抓起,把尾气排放是否达标做为汽车能否出厂的硬性指标,适当提高新生产机动车尾气的排放标准,大力淘汰尾气排放超标的机动车辆生产线,鼓励生产厂家采用多种能够降低车辆尾气污染物排放的控制技术,从源头上控制车辆尾气污染。

    2.2鼓励生产厂家发展环保型汽车

    中国机械工业联合会副会长、中国汽车工程学会理事长张小虞在海南环保汽车论坛上指出,随着环保意识与日俱增,环保汽车将成为未来汽车行业的发展趋势。环保是汽车工业必须跨越的关口。从汽车诞生那天起,汽车工业就面临环保、能源消耗和安全问题,中国要从汽车大国变为汽车强国,就必须跨越这三道关口,为消费者提供环保型汽车。再者,现代柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位,动力性高、经济性好、节能、环保的优点日益显现。我国柴油汽车大幅度增长,对改善我国大气环境,推进我国汽车清洁化具有十分重要的现实意义。2.3在使用中严格监督,有效控制机动车尾气排放

    应该将机动车尾气排放纳人城市大气环境污染总量控制内,严格控制机动车数量,新车上路前,要全项监测尾气污染物指标,达标后,登记造册,经审批,到公安交通机关办理上路手续。严防机动车非法落户和尾气排放超标的国外车辆入境。各地市级以上环保部门、公安交警要严格机动车尾气排放的定期检测、巡检、抽检制度,禁止排气不合格的车辆运行,并及时淘汰油耗大,污染重的超期服役车辆,堵绝报废汽车非法交易。

    2.4提高燃料质量,强制推广使用无铅汽油

    机动车排放标准的提高与机动车燃料的品质有着很大的关系,原国家环保局从1988年开始,制定有关机动车污染物管理的系列国家排放标准并组织实施。1997年开始推进中国汽油无铅化,全面提高了汽油质量,同时也把油品质量的提高放在了很重要的地位,组织制定并于1999年颁布实施了国家污染物排放标准——《车用汽油有害物质控制标准》,汽油中的各种有害物质在我国首次得到控制。汽油生产及销售部门必须严格执行车用燃料监督管理的规定,停止出售含铅汽油,坚决淘汰90号以下的低标汽油,自觉接受管理部门的监督和检查。对于违反规定的要取消其生产、销售资格,并视情节轻重给予相应的处罚。

    2.5完善环境立法和标准体系

    国内环境立法起步较早,也较完善。如果要适应商品经济,那些模糊性、伸缩性、原则性较大的规定条文,实施起来就困难了,某些条款缺乏量化的刑事处罚和经济约束手段要及时补充和修改。机动车尾气排放标准和大气环境质量标准要向先进国家看齐,向国际化标准靠拢。同时,全国应建立统一的机动车排气监督管理机构,明确各部门的职责,保证各项政策和规章的落实,包括对汽车生产企业进行排放技术监督、对生产不合格车辆的企业进行处罚、对已报废的车辆要坚决销毁,以此来规范机动车尾气污染防治工作,使汽车尾气排放量降到最低水平,把对人体的危害减到最低水平,还城市居民以洁净的空气环境。

    参考文献

    [1]姚宝艳.锦州市机动车尾气污染与防治.科技信息.2007,(7):227.

    [2]孙强,赵丽,孙德岭.我国城市机动车尾气污染防治策略.环境保护.1999,(2):43.

    [3]柳毅.沈阳市机动车排放污染控制.环境保护科学.2004,(4):3-4.

汽车尾气污染的危害篇4

[关键词]尾气:危害:防治

据研究表明,汽车尾气成分非常复杂,有100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)、苯并芘(BaP)等,这些污染物不仅污染环境,对人体也有巨大危害。

一、汽车尾气主要成分及对人体的危害

1.一氧化碳。与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环,与血红蛋白结合后生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能。危害中枢神经系统,造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者危害血液循环系统,导致生命危险。

2.氮氧化物。是指一氧化氮、二氧化氮,它们都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟.即可造成人的呼吸系统功能失调。

3.碳氢化合物。目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下,会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾,其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。

4.铅,铅是有毒的重金属元素。汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅,燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病,并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大,通常积聚在1米左右高度的空气中,因此对儿童的威胁最大。

二、汽车尾气污染的结果

一是城市气温急速增高。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,促进气温升高;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。

二是危害人体健康。氮氧化物、铅化物进入肺部和血液,极大地损害了呼吸系统,造成各种疾病。

三、汽车尾气净化技术治理

汽车尾气净化就是采取种种有效措施,减少污染物的排放和使排放废气中的CO,HC,NOx.分别被氧化或还原,生成无毒的C02,HC02O,NC02。为了减少汽车尾气排放,采取的途径主要有两种,一是在不改变燃料种类的情况下采用清洁燃烧技术(即机内净化)与尾气净化技术(即机外净化);二是采用清洁燃料,利用绿色替代燃料来减少汽车尾气有害物的排放。

(一)净化技术

1.机内净化技术。机内净化的主要方式是改进发动机的燃烧方法,即利用所谓稀薄燃烧方式来接近理想燃烧方式,以在较好的条件下使混合气体充分燃烧,减少污染物的发生量。其措施有,(1)改进燃烧室结构、改进供油系统、改进进气系统,使燃油燃烧更充分,(2)改进点火系统,如在化油器上设置断油装置和稀混合气体供给装置,采用延迟点火装置和晶体管点火装置等。

2.机外净化技术――催化净化。机内净化技术能减少有害气体的生成.但不能除去已生成的有害气体。通常人们更关注的是机外净化。

(1)三元催化技术。三元催化剂由4个部分组成:载体、高度多孔的活性氧化铝层,活性组分以及助剂。载体在催化剂中的作用是提供有效表面有合适的孔结构,并获得良好机械强度及热稳定性,起活性中心和节省活性组分用量的作用,目前广泛采用的是堇青石蜂窝体。在三元催化剂法效率不断得到提高,但仍有一些问题还没能很好的解决,如空燃比匹配对催化剂催化特性的影响、催化剂失活等。

(2)非平衡等离子体处理技术。非平衡等离子通常采用辉光放电、电晕放电、沿面放电或介质阻挡放电产生。强电离放电所形成的非平衡等离子体中含有的大量高能电子、离子、激发态粒子其平均能量高于一般气体分子分解、分解电离、分解附着等过程所需的激励能量。

(3)纳米技术。上世纪末随着纳米技术的出现和纳米材料的合成,鉴于纳米材料的特殊性能,科学家对纳米材料在汽车尾气净化中的应用进行探索。并取得了一些成果。有资料表明。纳米技术可以制成非常好的催化剂,其催化效率极高。

(二)采用清洁燃料

1.采用符合清洁汽油标准的燃料。实践证明,汽油中的铅、苯、芳烃、硫化物和烯烃是影响尾气中有毒有害物质含量的重要因素。如汽油中的硫化物能明显地降低催化转换器中催化剂的功效,硫同样对加热尾气的氧传感器造成不良影响,降低燃料中的硫含量可使带催化转换器装置汽车的污染物排放明显降低。

2.采用绿色燃料。面对由于燃烧汽油和柴油汽车尾气对大气环境污染越来越严重的状况,各国科学家正积极研究替代或部分替代汽油和柴油的绿色燃料能源。目前所研究的替代燃料主要有天然气、含氧化合物及氢能等。

3.天然气。天然气是一种高辛烷值、高燃烧值、低污染的清洁能源,相对石油来说,储量较为丰富,有人预测21世纪天然气将取代石油成为主要能源。因此是替代汽油、柴油作为汽车燃料的可行选择。

4.含氧化合物作汽车燃料。(1)甲醇燃料。甲醇是一种很有前途的替代燃料.它具有辛烷值高、抗暴性能好、储存运输方便等特点。(2)乙醇燃料。乙醇燃料具有辛烷值高、消耗比甲醇低、排污少等优点。也是一种很有前途的替代燃料。目前使用最多的国家是巴西。

汽车尾气污染的危害篇5

论文关键词:汽车尾气污染危害

论文摘要:汽车作为人们的代步工具,在人类生活中占据着重要的作用。随着人们生活水平的提高,汽车数量迅速增加,汽车尾气产生的危害也越来越严重,对生态环境平衡及人类身体健康都造成了一定的损害,主要表现在人体患病率的增加以及光化学烟雾的产生,我们应及时对汽车尾气的污染重视起来并加强汽车尾气控制和治理。

汽车是现代人类的重要的交通工具,随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,汽车的数量也随之迅速增加,在人们出行方便的同时,汽车尾气对人类生存环境也造成了严重污染。

据乌鲁木齐市环境监测中心对机动车排气污染分担率调查显示,目前机动车氮氧化物造成的污染占城市空气中氮氧化物污染的比例已上升到40.1%,一氧化碳的污染比重达到94.1%。

机动车排放的一氧化碳、一氧化氮、碳氢化合物、光化学烟雾等污染物,严重影响空气环境质量,并直接危害市民身体健康。

汽车排放源主要来自三个方面:尾气排放,燃油蒸发排放和油箱通风。后两方面所造成的排放物相对第一方面来说要小得多,通常后两方面一氧化碳、氮氧化物为总排放量的1%-2%,碳氢化合物为20%左右。因此,汽车排放主要来自发动机燃烧产生的尾气。尾气中含有一氧化碳、氮氧化物、苯、硫化物、芳烃和烯烃等有害气体,严重威胁着人类的身体健康。其中一氧化碳与人体血红蛋白的结合能力是氧的250倍,因而能阻止血红蛋白向人体组织输送呼吸到的氧气。当空气中一氧化碳的浓度在50UL/L以上时,冠心病患者就会感到胸痛,并使心电图发生变化,还可以引起头痛、头晕、恶心、动脉硬化、脑溢血和末梢神经炎等症状,对胎儿和幼儿的生长发育影响更大。

有证据表明,汽车排气中许多烃类化合物有致癌作用,但这种作用是化合物本身的直接效应,还有许多物质的协同作用至今尚不清楚,据美国环保机构统计,美国每年的癌症病例中,约58%是由空气排气引起空气污染造成的。

氮氧化物能导致人的呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状,同时使肺功能下降。尤其是儿童,即使短时间接触氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。

尾气排放的有害物质不但增加了大气污染,破坏环境生态平衡,更重要的是,这些污染物在一定条件下会生成二次污染—光化学烟雾,对人体造成更大的危害,光化学烟雾是机动车排出尾气中的碳氢化合物、氮氧化物在特定的气温条件下,即静风、湿度低、温度高、并在阳光长时间照射时会产生一种复杂的烟雾,这种烟雾叫“光化学烟雾”。20世纪40年代,在美国洛杉矶首先发现了光化学烟雾。每到秋冬季节,许多人的眼睛轻度红肿,嗓子疼痛,甚至还有人皮肤出现程度不等的潮红,丘斑疹等;人们还常会产生呼吸困难和疲乏的感觉。1955年九月,严重的汽车尾气加上气温偏高,洛杉矶再次出现了光化学烟雾,而且浓度非常高,光化学烟雾不仅影响了人们的呼吸道功能,特别是损伤儿童的肺功能;引发胸痛、恶心、疲乏等症状,导致了几千人受害,两天之内就有400多名65岁的老人死亡,生长在郊区的蔬菜全部由绿变褐,无人敢吃;水果和农作物减产,大批树木落叶发黄,几万公顷的森林有四分之一以上干枯而死。继1943年洛杉矶发生世界上最早的光化学烟雾事件后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现了这种烟雾。我国虽然只在少数城市发现过光化学烟雾,但随着城市汽车数量的急剧增加,我国很多城市也都存在着潜在的威胁。据有关部门初步测算,去年深圳机动车共排放碳氢化合物约2.3万吨,一氧化碳17万吨,氮氧化物4.5万吨,而排放总量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脉阻隔,遇到夏秋静风、光照强烈的天气,如不采取切实有效的措施加以控制,很有可能出现“光化学烟雾”污染事件。

目前,汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题,发达国家由于汽车总体技术较为先进,汽车尾气控制技术也较为先进,已经取得了重要进展,现在正向超低污染排放和零排放迈进,而我国在这方面起步较晚,许多控制技术处于探索和试用阶段,但我们正努力与国际接轨。

控制汽车尾气污染措施有很多方面:可以使用清洁能源,如使用甲醇或改为电驱动;还可以改进操作条件,如改进气-燃料油的比例,改进内燃机设计,改进燃料油和其他添加剂的性质,如使用无铅汽油等,这些措施目前已取得一定的成效。在世界共同努力和关心下一定能在现有成果的基础上,研制出更有效,更完善的尾气净化技术,为地球大气环境净化发挥更大的作用。

参考文献:

[1]华爱红,李丽,丁国良.浅谈汽车尾气污染的危害及防治措施[J].科技资讯.2007.(04).

[2]吴国正,马丽萍,贺克雕.汽车尾气的污染与防治[J].广东化工.2007.(05).

[3]武喜怀.汽车尾气对人体健康的危害[J].内蒙古石油化工.2007.(05).

汽车尾气污染的危害篇6

摘要:汽车作为人们的代步工具,在人类生活中占据着重要的作用。随着人们生活水平的提高,汽车数量迅速增加,汽车尾气产生的危害也越来越严重,对生态环境平衡及人类身体健康都造成了一定的损害,主要表现在人体患病率的增加以及光化学烟雾的产生,我们应及时对汽车尾气的污染重视起来并加强汽车尾气控制和治理。

汽车是现代人类的重要的交通工具,随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,汽车的数量也随之迅速增加,在人们出行方便的同时,汽车尾气对人类生存环境也造成了严重污染。

据乌鲁木齐市环境监测中心对机动车排气污染分担率调查显示,目前机动车氮氧化物造成的污染占城市空气中氮氧化物污染的比例已上升到40.1%,一氧化碳的污染比重达到94.1%。

机动车排放的一氧化碳、一氧化氮、碳氢化合物、光化学烟雾等污染物,严重影响空气环境质量,并直接危害市民身体健康。

汽车排放源主要来自三个方面:尾气排放,燃油蒸发排放和油箱通风。后两方面所造成的排放物相对第一方面来说要小得多,通常后两方面一氧化碳、氮氧化物为总排放量的1%-2%,碳氢化合物为20%左右。因此,汽车排放主要来自发动机燃烧产生的尾气。尾气中含有一氧化碳、氮氧化物、苯、硫化物、芳烃和烯烃等有害气体,严重威胁着人类的身体健康。其中一氧化碳与人体血红蛋白的结合能力是氧的250倍,因而能阻止血红蛋白向人体组织输送呼吸到的氧气。当空气中一氧化碳的浓度在50UL/L以上时,冠心病患者就会感到胸痛,并使心电图发生变化,还可以引起头痛、头晕、恶心、动脉硬化、脑溢血和末梢神经炎等症状,对胎儿和幼儿的生长发育影响更大。

有证据表明,汽车排气中许多烃类化合物有致癌作用,但这种作用是化合物本身的直接效应,还有许多物质的协同作用至今尚不清楚,据美国环保机构统计,美国每年的癌症病例中,约58%是由空气排气引起空气污染造成的。

氮氧化物能导致人的呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状,同时使肺功能下降。尤其是儿童,即使短时间接触氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。

尾气排放的有害物质不但增加了大气污染,破坏环境生态平衡,更重要的是,这些污染物在一定条件下会生成二次污染—光化学烟雾,对人体造成更大的危害,光化学烟雾是机动车排出尾气中的碳氢化合物、氮氧化物在特定的气温条件下,即静风、湿度低、温度高、并在阳光长时间照射时会产生一种复杂的烟雾,这种烟雾叫“光化学烟雾20世纪40年代,在美国洛杉矶首先发现了光化学烟雾。每到秋冬季节,许多人的眼睛轻度红肿,嗓子疼痛,甚至还有人皮肤出现程度不等的潮红,丘斑疹等;人们还常会产生呼吸困难和疲乏的感觉。1955年九月,严重的汽车尾气加上气温偏高,洛杉矶再次出现了光化学烟雾,而且浓度非常高,光化学烟雾不仅影响了人们的呼吸道功能,特别是损伤儿童的肺功能;引发胸痛、恶心、疲乏等症状,导致了几千人受害,两天之内就有400多名65岁的老人死亡,生长在郊区的蔬菜全部由绿变褐,无人敢吃;水果和农作物减产,大批树木落叶发黄,几万公顷的森林有四分之一以上干枯而死。继1943年洛杉矶发生世界上最早的光化学烟雾事件后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现了这种烟雾。我国虽然只在少数城市发现过光化学烟雾,但随着城市汽车数量的急剧增加,我国很多城市也都存在着潜在的威胁。据有关部门初步测算,去年深圳机动车共排放碳氢化合物约2.3万吨,一氧化碳17万吨,氮氧化物4.5万吨,而排放总量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脉阻隔,遇到夏秋静风、光照强烈的天气,如不采取切实有效的措施加以控制,很有可能出现“光化学烟雾”污染事件。

目前,汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题,发达国家由于汽车总体技术较为先进,汽车尾气控制技术也较为先进,已经取得了重要进展,现在正向超低污染排放和零排放迈进,而我国在这方面起步较晚,许多控制技术处于探索和试用阶段,但我们正努力与国际接轨。

汽车尾气污染的危害篇7

【关键词】机动车;尾气污染;防治

随着城市不断增长,交通迅速发展,机动车数量大大增加,由此引起的生态与环境问题日益突出,因而城市空气污染也越来越严重,不断影响着城市市民的工作与生活,成为目前社会较关注的热点问题。目前中国大型城市机动车污染物排放总量已经超过发达国家同类城市。机动车尾气排放高度低,直接危害的人口众多,造成局部地区机动车污染的问题也日趋严重。

1 机动车尾气污染及其危害

1.1 污染现状

机动车尾气的污染物主要包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化硫、铅和固体颗粒物等,其中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物是主要污染物。据统计,2003年全国机动车排放的挥发性有机物、一氧化碳和氮氧化物总量分别是1995年的2.51、2.05和3.01倍[1]。我国城市大气污染正由煤烟型污染向机动车尾气污染转变。

1.2 对人体健康的影响

机动车尾气污染损害人体呼吸系统[2],导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎、呼吸困难的发病率增加、肺功能降低,还可对人体的心血管系统、神经系统、免疫系统和生殖功能造成危害。刘美娟[3]等研究得出住房沿街可使儿童持续咳嗽和喘鸣发病率增高,随着住房与交通干线距离的接近,儿童呼吸系统疾病的发病率也呈增高趋势。

2 国内外机动车尾气污染控制回顾

2.1 机动车尾气污染控制法规不断推出

随着汽车工业的发展和人们认识的加深,各国政府都制定了限制汽车尾气污染物的法规。美国政府30年来不断提重污染地区的新车和在用车尾气排放标准;国内从国家、省、市各级层面也出台了相应的标准、法规,《大气污染防治法》明确规定省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门对机动车尾气污染实施统一监督管理;南京市2010年经市人大批准实施了《南京市机动车排气污染防治条例》。

2.2 采取经济补偿手段推进机动车尾气污染控制

机动车尾气污染影响城市空气环境质量,危害人体健康,政府应当综合采取法律、行政、技术和经济手段,控制机动车尾气污染。其中,在采取限制高污染车辆行驶等行政措施外采用经济补偿手段促使高污染机动车改造及淘汰更新是可行有效的选择。北京市政府资助对9000余辆公交、环卫、邮政、城市配送等运输柴油车进行了改造,对组建绿色车队给予贷款贴息,新增更换绿标货车2万余辆,政府提供1400余万元补助国Ⅴ与国Ⅳ标准车差价,提供500余万元补贴国Ⅴ与国Ⅳ标准油品差价,同时,加大对黄标车提前淘汰的补贴力度。

2.3 利用现代化的技术手段控制机动车尾气污染

一是汽油机的机内净化技术不断进展,利用废气再循环技术、稀薄燃烧技术、控制进气、改善排气技术、自动控制技术等控制机动车尾气排放。如日本雷克萨斯轿车,先后采用机电控制式和电脑控制式的废气再循环装置,优化整个汽油机工作范围内废气再循环。二是汽车尾气净化装置与技术不断涌现。各国都先后开发出排气后处理技术,即在废气排入大气前,在不影响或少影响其他性能的同时,降低有害废气的排放。三是将先进技术如激光遥感监测技术等应用于汽车尾气排放检测。

3 国内机动车尾气污染控制存在的主要问题

3.1 现有机动车尾气污染法律法规不能满足需求

《中华人民共和国大气污染防治法》对机动车尾气污染管理作了原则上的规定但可操作性不强,由于各地机动车尾气污染防治法律法规建设滞后,导致对新车注册登记管理、机动车I/M(检测/维修)制度建立、简易工况法定期检测、环保标志管理等工作缺乏法律依据,推动困难。

3.2 省级环保部门不能从新车生产源头控制尾气污染

省级环保部门对机动车生产及进口环节尾气污染控制缺乏监督。机动车尾气污染控制包括生产、进口、销售、使用、维修乙级车用燃料管理等六大环节。目前,生产、进口环节主要由国家环保部直接管理,省市一级环保部门管理的重点是对在用车的管理,难以对机动车生产及进口等源头环节尾气污染进行有效监督,致使新车生产尾气污染控制监督力度不足。

3.3 机动车尾气污染控制协调机制不健全

《大气污染防治法》明确规定,省级环保部门对在用机动车尾气污染进行统一监督管理。但由于在用机动车管理的特殊性,环保部门必须依赖公安、交通、质监、工商等部门的大力支持和协作。由于缺乏协调机制、缺少相应的监督评价环节,环保部门如何行使“统一监督管理”权、其他职能部门如何履行职责等问题都无法有效解决。从而造成在具体工作中,一些部门缺乏监管的主动性、积极性,致使环保部门对机动车尾气污染实施统一监督管理存在诸多困难,制约了机动车尾气污染控制工作的开展。

4 结论与建议

4.1 加强机动车尾气污染防治法规建设

《大气污染防治法》等法律法规对机动车尾气污染管理作了规定,但随着科学技术的进步和治理手段的改进提高,根据各地实际情况,还应不断完善、配套有关法规、标准,明确政府各个职能部门在机动车尾气污染控制工作中的职责、职能,建立健全机动车尾气污染控制协调机制。

4.2 实施在用机动车环保标志分类管理,逐步淘汰高排放车辆

采用年检、路检、入户抽查等方式加强对在用机动车尾气污染的日常监督管理,首先在省会城市、直辖市等地实施简易工况法定期检测,在其他城市根据实际情况逐步推广。对在用机动车实施环保标志分类管理,加速淘汰老旧车辆和黄标车,对高排放机动车采取限制区域、限制时间的交通限行措施。

4.3 加强对新车型式核准和生产一致性检查

目前,机动车生产及进口等源头环节尾气污染控制由国家环保部统一进行监管,每年国家环保部根据各省、自治区、直辖市上报的本年度生产新车的尾气排放状况进行抽检。建议国家环保部从部分城市试点逐步将新车生产一致性核准下放到省级环境保护行政主管部门,加强环保部门控制机动车尾气污染的主动性。

4.4 提高燃油质量

机动车环保技术的发展要有高品质的燃油来保证。各地在汽油无铅化的基础上,要严格贯彻执行国家燃油质量标准,质监部门要加强对燃油市场和加油站车用油品的质量监督和抽查检测,保证车用燃油达标。

4.5 提高道路通行能力,大力发展城市公共交通网络

应该加快发展以轨道交通、公交车为主的城市综合交通体系,方便市民出行,采取一定的措施控制私家车进入中心城区的频率。

参考文献:

[1]黄远峰,罗澎,何龙等.深圳市机动车氮氧化物排放、环境空气污染预测和控制对策[J].中国环境监测,2001(1).

[2]邓芙蓉,郭新彪.我国机动车尾气污染及其健康影响研究进展[J].环境与健康杂志,2008(2).

汽车尾气污染的危害篇8

关键词:发动机;尾气;治理

Abstract: with the social development of China's automobile industry has been more and more attention. Automobile exhaust emissions also brought serious pollution to the environment, human life and health caused serious harm. Fundamentally to solve this problem, we should start from the reality, many aspects to understand the automobile exhaust has what harm, harm to fundamentally solve the automobile exhaust brings to the development of the society, we should understand the importance of tail gas treating, targeted to make effective governance, effective measures of control emission, so as to create favorable conditions for social progress.

Keywords: engine exhaust; governance;

中图分类号: [TE991.1] 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、汽车尾气排放治理的重要性

汽车排放是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、碳氢化合物和氮氧化物、PM(微粒,碳烟)等有害气体。它们都是发动机在燃烧做功过程中产生的有害气体。废气中含有 150~200种不同的化合物,其主要有害成分为:未燃烧或燃烧不完全的CH、氮氧化物、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。由于混合气不均匀、燃烧室冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。氮氧化物是燃料(汽油)在燃烧过程中产生的一种物质。PM也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质。

汽车尾气的危害程度主要取决于汽油的成分。过去,车用汽油通常都用四乙基铅作为防爆剂,这样的汽油叫做含铅汽油。含铅汽油使汽车排放的尾气中含有较高浓度的铅,对人体健康危害严重。在我国,无铅汽油是指含铅量在O.013g/L以下的汽油。所以说无铅汽油并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含有少量的铅。

目前国内的治理方法有三种:一是改变发动机性能;二是加装机内或机外净化装置,三是改用清洁燃料。

当今世界先进国家还成功地运用了燃油添加剂技术,使燃油成为不产生胶质和积炭的清洁型燃油,有效地降低了尾气污染。

二、对有害气体排放治理措施

(一)汽车尾气净化器

1.治理流动的污染源

随着汽车产量的猛增,汽车排放的尾气成了流动的污染源,对大气的危害十分严重。为了消除这一严重的社会公害,美、欧、日等国家和地区相继制定了严格 排放法规。因此,治理或控制汽车尾气排放,已成为全球保护环境急待解决的重大课题。

2.汽车尾气的净化

所谓汽车尾气净化就是采取种种有效措施,减少污染物的排放和使排放废气中的CO、 HC、氮氧化物分别被氧化或还原,生成无毒的CO2、H2O和N2。

一般来说,实现汽车尾气净化有两种方法:即发动机内部控制和发动机外部净化。机内控制就是利用发动机本身工作过程来降低汽车排放污染物。外部净化就是装在发动机外部装尾气净化器。

3.尾气净化器的工作原理

众所周知,尾气净化器的核心部分是催化剂,其工作原理是利用排放废气中残余的氧和排气温度,在催化剂表面进行氧化、还原反应,使有害物质CO、HC和氮氧化物转变成无毒害 的CO2、H2O和N2,从而减少了对环境的污染。

(二)尾气净化催化剂——三效催化剂TWC(Three-Way Catalyst)

汽车尾气的主要有害成分是碳氢化合物、一氧化碳(CO)和氮氧化物。这三种物质对人体都有毒害。消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种:一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放;另一种是采用催化转化器将尾气中的有害气体净化。汽车催化转化器有两种类型,一种是氧化型催化反应器,使尾气中的碳氢化合物和CO与尾气中的余氧反应,生成无害的H2O和CO2,从而达到净化目的。由于对氮氧化物等污染物排放标准的强制化和降低燃料消耗的要求,一方面应尽量控制空燃比在14.6附近运转,另一方面应采用控制点火时间和废气再循环等方法,以减少尾气中的氮氧化物。然而这些方法的缺点是往往会增加尾气中的碳氢化合物和CO。为了解决这个问题,出现了三效催化剂(英文名为Three-Way Catalyst),简称TWC。这种催化净化器具有较高的净化率,但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。这种催化净化器是利用尾气中的O2、氮氧化物为氧化剂,CO、碳氢化合物(以CH2为代表)和H2为还原剂,在理论空燃比附近可发生如下反应:

2CO+O2=2CO2

2CO+2NO=N2+2CO2

2CH2+6NO=3N2+2CO2+2H2O

2NO+2H2=N2+2H2O

三效催化净化器的优点是净化率与燃料经济性都比较好,主要问题是成本费用昂贵。由于柴油机排放的气体中残留的氧较多,使氧传感器的控制不灵敏,故三效催化净化器一般不用于柴油机,而只适用于汽油机。

(三)电控补气装置对有害气体的处理

1.安装电控补气装置的意义

为了改善化油器发动机在怠速、高怠速和中小负荷工况下的尾气排放,在排气歧管装氧传感器,在发动机冷却液中装水温传感器。氧传感器把上述状况废气中含氧量多少的信息输人电脑。电脑根据水温传感器提供的发动机工作温度信息,当水温在60℃以下时,对补气量适当加以修正,以达到较理想的空燃比,减少有害气体排放的目的。

2.电控补气装置的特点

(1)对改进化油器发动机的尾气排放有一定效果,主要是指CO、HC排放有改善作用。

(2)电控补气装置要求被改造的发动机供油系、点火系、配气机构、曲柄连杆机构应处于良好的技术状态。

(3)电控补气装置对发动机尾气排放污染物NO没有控制作用。为此,北京市政府明确规定,凡改装电控补气的车辆应同时加装相匹配的三元催化转换器,才能起到较好的净化尾气排放的作用。

3.使用注意事项

减少发动机冷启动的次数和加浓混合气的操作。

按要求对发动机的供油系、点火系和有关机件维护,使其经常处于良好技术状态。

及时发现发动机工作状况的异常变化。

定期检测尾气。

加注质量可靠的汽油。

三、对发动机尾气的利用的可行性

(一)机动车尾气废热应用于汽车的可行性

汽车尾气是属于雾状的气体,其成分主要为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物,另外还有一些其它杂质。在400~500℃时,其密度与室外空气差别不大,因而在估算的情况下,其比热与密度都取空气在常温下的值。

在重型货车以及重型机械设备中利用发动机尾气废热进行吸收式制冷与吸附式制冷是可以满足室内空调负荷的,这是由于重型货车以及重型机械设备的驾驶室较小,发动机的废气排放量大,单单利用废热回收的吸收式或吸附式制冷设备的制冷量便可以满足室内冷负荷的需求。轻中型客车中为满足室内负荷所需要的尾气温度降很大,而在实际客车中不可能达到这么大的温降,因此单单利用发动机尾气废热进行吸收式与吸附式制冷无法满足室内负荷,必须加以辅助设备。因此在重型货车以及重型机械设备中进行利用发动机尾气废热进行制冷的吸收和吸附式制冷是有意义的。

(二)量子发动机 利用汽车尾气热能

美国德克萨斯A&M大学的物理学家斯卡利提出一个创新想法,利用一个量子加力燃烧室,将尾气中的热量转化为激光,从而给汽车发动机提供更高效的动力。

据1月30日英国《自然》杂志报道,斯卡利目前正试图研制一个真正的“量子发动机”,以验证其理论的可行性。斯卡利打算在汽车尾气排气管上增加一个光激射器和一个微波激射器,他说,一旦尾气中的高能量分子的数目异常增多时,两个激射器就会产生辐射,形成激光。

实现能级粒子数反转是产生激光的先决条件。粒子数反转,就是处于高能级(或激发态)的粒子数比处于低能级的多。当其受激以光子形式释放出来时,同时也释放出能量。

要想获得粒子数反转,必须使用多能级系统。斯卡利说,汽车尾气中的分子有三种不同的能级,量子加力燃烧室就是依靠这个三能级系统来工作的。微波激射器能吸取尾气中的部分热量,使处于中间能级的分子失去能量而跃迁到低层能级,这样处于高层能级的分子数就相对增多,从而出现粒子数反转状态,激光也随之产生。

斯卡利表示,他是基于普通四冲程内燃机的循环原理提出这一理论的。普通四冲程内燃机的活动活塞可将燃料吸进汽缸然后压缩点火,燃料受热膨胀后推动活塞向外,产生的热量随废气一并排出。经斯卡利改良的“量子发动机”则可充分回收并再利用废气中的热量,从而提高发动机的效率。

四、汽车发动机有害尾气净化处理技术

由于汽车运行严重的分散性和流动性,因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外,还要大力开发机外净化处理技术。这应从两个方面入手:一是控制技术,主要是提高燃油的燃烧率,安装防污染处理设备和采取开发新型发动机;二是行政管理手段,采取报废更新,淘汰旧车,开发新型的汽车(即无污染物排放的机动车),从控制燃料使用标准入手。

(一)汽车燃油的改进

1.采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。

2.掺入添加剂,改变燃料成分。

3.选用恰当的添加剂-机械摩擦改进剂。

4.采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。

5.采用多种燃料作为汽车燃料来源。

6.节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油。

(二)汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量

1.减少喷油提前角。减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度(1500摄氏度),使NOX的生成量减少。

2.改善喷油器的质量,控制燃烧条件(燃比、燃烧温度、燃烧时间),可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。

3.调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。

(三)发动机外部尾气净化措施

即汽车尾气由原有毒气体,变成为无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。

1.采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NOX被还原成为N2等。采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。它们都可以净化CO、HC。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。

2.水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒经过水洗和过滤及蒸汽的淋浴,可只对粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。

(四)发动机内部净化处理措施

1.正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃气体)再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。

2.排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。

3.蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。

(五)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染

1.淘汰旧车,采取报废迎新。

2.严格执行国家质量技术标准,控制燃油标准。

(六)其他有效的治理方法

1.实行车辆分流行驶。

2.开辟地铁,施行电力牵引行驶。

3.今后现代化的城镇建设,还应考虑自身的循环、多功能的结构形式。4.加强和提高人们对保护环境的意识-从自己做起,从家庭做起。

上述汽车尾气的排放是大气环境污染的一个重要组成部分。但是,个人与家庭的污染占大气环境污染源一定的比例。人们生活中制造的垃圾、废气、废水在人们享受便利的同时也使大气环境污染日益加剧,这是我们不可忽视的一部分。

参考文献:

[1] 杨良宜《汽车尾气排放控制技术》,北方工业出版社2005年11月第一版。

[2] 黄亚英《未来汽车新技术》,汽车爱好者出版社2006年第3期。

[3] 刘定华《汽车百科全书》,中国汽车技术论坛2004年第2期。

[4] 何波《环境治理与规划》,人民交通出版社2006年版。

[5] 金塞波《汽车工业结构调整及环境保护操作指南》,上海交通大学出版社2007年第6期。

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