我国汽车尾气排放控制现状与对策Word文档格式.docx
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第一章概述............................................Ⅰ
1.1我国汽车目前状况........................................
1.2汽车尾气给人们的生活带来危害..............................
第二章我国汽车尾气排放要求..............................
2.1我国汽车尾气污染控制排放标准...............................
2.2我国尾气排放看国情...............................
2.3油品对汽车尾气的影响...................................
第三章汽车尾气排放控制方法...............................
3.1汽车燃油的改用...............................
3.2汽车发动机内部的调试...............................
3.3发动机外部尾气净化...............................
3.4发动机内部净化处理措施...............................
3.5加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染.........
第四章未来汽车尾气排放控制发展的趋势.....................
4.1、催化剂降低汽车尾气污染...............................
4.2、未来汽车汽车发展方向...............................
总结
第一章概述
1.1我国汽车目前状况
随着我国经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，中国汽车行业正处于飞速发展阶段，尤其是20世纪90年代以来，汽车的生产量和保有量分别增长了22.8倍和33.4倍。
从1994年到2003年的十年间，我国私人汽车总量增长了近6倍。
1994年汽车保有量940万辆，私人汽车保有量205万辆；
2003年民用汽车保有量约2400万辆，其中私人汽车保有量1200万辆,而今已达5000万辆。
而北京私家车数量截止到2006年11月7日,北京市机动车辆已达282万辆,其中197万辆为小轿车,私家车数量为156万辆。
2008年,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001年增长了300%,近十年以12%的年均速度增长,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。
这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现,据调查,哈市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间,现在哈市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5000多辆。
仅去年一年,哈市就新增机动车8万余辆。
目前,哈市汽车保有量突破了50万辆,其中哈市市区40多万辆,私家车占总数的七成左右,从中可见一斑。
1.2汽车尾气给人们的生活带来危害
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，给大气环境造成严重污染。
我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查：
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4.4万吨，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%，在车流量高峰之际，有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米70mg，超标6倍。
在车流量比较集中的火车站，氮氧化合物测点平均值为每立方米0.059mg，超标准0.18倍。
因此,汽车尾气污染日趋严重,现代城市大气污染主要来源于汽车尾气。
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，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%。
汽车消费市场日趋火爆，汽车保有量不断增，汽车在带给人们方便生活的同时，也给人类生存环境造成了污染等一系列的问题。
文章阐述了当前我国外汽车尾气排放现状与尾气排放的要求，和对汽车尾气排放控制的一些方法与措施。
面对科技迅猛的发展，对于未来汽车尾气排放控制发展的趋势畅想了一番。
图1.1
第二章我国汽车尾气的排放要求
2.1、我国汽车尾气污染控制排放标准
根据中国的实际情况,从上世纪八十年代初期中国汽车尾气排放法规开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案。
1983年中国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准,这一批标准的制定和实施,标志着中国汽车尾气法规从无到有,并逐步走向法制治理汽车尾气污染的道路;
中国在1989年至1993年又相继颁布了《轻型汽车排气污染物排放标准》、《车用汽油机排气污染物排放标准》二个限值标准和《轻型汽车排气污染物测量方法》、《车用汽油机排气污染物测量方法》二个工况法测量方法标准,至此,中国已形成了一套较为完态的汽车尾气排放标准体系;
北京市《轻型汽车排气污染物排放标准》的出台和实施,拉开了中国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲。
2005年国家环保总局公布了五项机动车污染物排放新标准,新标准包括:
轻型汽车污染物排放Ⅲ和IV号排放标准、两项重型汽车污染物排放限值、摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法。
其中,轻型汽车Ⅲ排放标准自2007年7月1日起在全国实施,IV号标准于2010年7月1日起实施。
为了改善大气质量,中国许多城市都禁止污染企业进市区;
对原有企业进行技术改造,减少废气、烟尘排放量,集中供热。
减少取暖炉灶烟尘排放量,提高柴油、汽油质量,减少钻含量,积极向无铅汽油过渡,安装汽车净化器,等等。
图2.1
今年4月27日，国家环保总局公布了相当于欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的汽车尾气排放中国标准。
中国Ⅲ号标准的尾气污染物排放限值比我国目前执行的第Ⅱ阶段标准尾气污染物排放限值降低了30％，并将于2007年7月1日起在全国开始实施，北京将在今年提前实行。
据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍，环保总局早在2001年就启动了相当于欧Ⅲ标准的中国标准的制定。
据参与该标准制定的清华大学污染控制研究所所长傅立新教授透露，北京地方性标准草案绝大部分内容参照了欧洲的欧Ⅲ标准，OBD和冷启动等要求都被保留。
目前，世界汽车排放标准并立，分为欧洲、美国、日本标准体系。
欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛，是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系。
并且，由于我国的轿车车型大多从欧洲引进生产技术，中国大体上采用欧洲标准体系。
2.2、我国尾气排放看国情
中国汽车技术信息研究所专家李京生认为，中国有自己的国情，实施排放标准的背景也与欧洲有所不同，其中最直接涉及到的就是城乡差别问题，因此中国应该有自己的标准。
我国机动车污染物排放标准中污染物排放限值大体等同欧盟排放标准，故国内也沿用类似称呼，但两者仍存有一定的技术差异。
我国制定的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅰ）》等效于“欧Ⅰ”标准；
《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）》等效于“欧Ⅱ”标准。
而欧Ⅲ则比欧Ⅱ标准上了个台阶，有关专家做了一个形象的比喻：
7辆执行欧Ⅱ标准的汽车，相当于1辆化油器车的污染物排放量；
14辆执行欧Ⅲ标准的汽车，才相当于1辆化油器车的污染物排放量。
按照轻型汽车Ⅲ号标准，家庭轿车和轻型汽车的一氧化碳排放量将在原有基础上减少30％，碳氢和氮氧化合物则分别减少40％。
路况油品将影响OBD的准确率为保证车辆在使用过程中稳定达到排放限值要求，在实施新标准时，一个名叫车载诊断系统（OBD）要被加装到汽车上，OBD系统将根据发动机的工作状况随时监测汽车排放的尾气是否超标，超标时即发出警示。
然而，这个OBD系统的实行体现出了很大的中国特色。
根据国家环保总局的规定，2007年7月1日，全国生产和销售的新车都必须符合这一标准，OBD系统将推迟一年实施。
据中国汽车技术研究中心首席专家方茂东介绍，与欧Ⅱ相比，欧Ⅲ排放标准中最大的变化在于车辆出厂前必须装配核心组件OBD，即车载自诊断系统。
该系统特点在于，检测点增多、检测系统增多，在三元催化转化器的进出口上都有氧传感器。
完全通过实时监控车辆排放来控制达标，可以更加保证欧Ⅲ排放标准的执行。
据了解，现在部分国产品牌轿车已经具备达到欧Ⅲ排放标准的条件。
但是，专家也指出，目前能够达到欧Ⅲ排放标准的发动机，只是排放方面相比欧Ⅱ有所改进。
对于国标Ⅲ号，由于这些车辆出厂之前没有安装OBD系统，因此尚不能称在完全意义上达到欧Ⅲ排放标准。
同时，OBD系统也不能在车辆出厂之后经过改造加上，因此即使现在购买那些已经具备达到欧Ⅲ排放标准条件的车辆，今后也不会视同已经符合我国新排放标准。
小小的OBD成为汽车厂商和环保部门争论的重点，可能成为欧Ⅲ排放标准最难解决的问题。
许多厂家认为关键所在是油品的问题，如果油品质量不断反复，必然会导致排放标准不合要求，而北京市环保局则认为，加装OBD自动诊断系统才是当务之急。
北京市环保局大气处处长冯玉桥表示，会尽量争取欧Ⅲ标准与OBD系统同步实施。
有厂商认为，北京的路况与国外有差距，城市堵车严重，油品质量也不够好，如果安装了OBD系统，会导致系统频繁误报，这样会使消费者对车辆本身的质量产生怀疑；
此外，OBD系统的售后、维修培训需要的时间为期不短，能不能与欧Ⅲ标准同步实施也是问题，而这些都关乎影响企业生死的品牌问题。
另外，由于OBD在欧美是作为汽车召回项目中的一项，是否加装OBD将决定企业未来召回成本的问题。
2.3、油品对汽车尾气的影响
业内人士指出，油品质量对于汽车尾气排放效果的影响相当明显。
车辆在使用过程中，如果车油不相配，会造成因油损车的情况。
如果使用相应的低品质燃油，排放同样达不到新标准要求。
要使汽车达到更严格的尾气排放标准，不仅要求汽车生产厂家提高整车生产技术，还需油品供应商提高相应的燃油质量。
根据去年颁布的《车用汽油北京市地方标准》，从今年7月1日起，符合欧Ⅲ标准的汽油将在北京全面上市，而低于该标准的汽油将不准加用。
国家环保总局机动车排污监控中心汤大钢主任表示，在全国市场提供质量稳定的燃油产品是实施更高排放标准的先决条件。
如果汽油中的硫、锰、铁等杂质含量过高，可能损害三元催化器和氧传感器，降低对污染物的催化效果；
若汽油饱和蒸气压较高，也会带来挥发性污染。
新油品标准的制定体现了车厂和油厂的利益之争。
从技术层面讲石油企业完全具备生产欧Ⅲ标准燃油的能力，但标准迟迟不出使得石油企业有了坐观其变的最好借口；
对汽车生产厂家而言，“喝不到好油”也成为汽车排放降不下来的很好托辞，一位合资汽车生产厂家负责人告诉记者，他们的产品在国外能够达到严格的欧Ⅲ排放标准，为适应国内油品质量不稳定的状况，只好自降标准，局部采用以往的技术通过目前的欧Ⅱ排放标准就行了。
对此，汤大钢主任解释说：
同样是欧Ⅲ标准，油品质量高，对于汽车自身控污能力的要求就低；
油品质量差，对于汽车自身控污能力的要求就高。
在企业最看重的效益面前，提高油品质量和提高汽车的控污能力都需要投入研发资金和增加生产成本，汽车厂家和石油企业在此问题上的博弈其实早在我国执行欧I标准时就已开始了。
实际上，令众多汽车及石油企业心存疑虑的还有一个原因，即由于北京的第三阶段用油品质标准是一个完全的地方标准，他们担心的是这一标准能否得到有关部门的有力支持并在全国范围内实施。
某汽车公司老总指出，我国油品质量地域差异性较大，北京等大城市的燃油质量肯定优于中小城市及乡村，油品质量对于欧Ⅲ标准的影响不能忽略。
北京市环保局机动车尾气排放管理中心总工程师李昆生介绍说，“要达到新的排放标准，仅中石化北京燕山分公司就已经投入5、6亿元进行改造。
而目前来看，增加的成本要由企业内部消化。
因此在每一个指标的确定上，都历经了艰难的协调与论证过程。
”在选用油品方面，符合欧Ⅲ排放需要使用清洁汽油，而标号高的汽油并非就是清洁汽油，这需要依靠炼厂技术的提高和调配方法，使用不清洁汽油会造成三元催化器过早失效，汽车排放超标。
截至目前，北京油品市场上只有98号汽油的排放水平达到了欧Ⅲ标准，这种油不仅价高，而且只在少数加油站供应。
汽车尾气无时无刻不在直接或间接地危害着人类的正常生活及健康，必须予以高度重视。
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。
第三章我国汽车尾气的控制方法
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。
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。
3.1汽车燃油的改用
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。
首先应抓汽车油的改用。
以无铅汽油代替四乙基铅汽油。
这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅不铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。
目前，我国为了减少汽车尾气排放量，改善城区大气环境质量，国家规定从1999年7月1日起在全国范围内根本上使用含铅汽油。
2000年7月1日起，市场根本上出售有铅汽油。
因有铅汽油中，它加入了一种抗爆剂――四乙基铅，它具有很高的挥发性，甚至在０摄氏度时就开始挥发，而挥发出的铅粉末，以蒸气及烟的动工存在空气中。
但铅的污染程度与交通密度（每小时通过的车辆数）以及汽油中铅的含量有密切关系。
虽然我国城市的交通密度比发达国家的密度低，但有铅汽油燃烧带来的铅的污染程度不可忽视。
因铅是一种蓄积毒物，它通过人的呼吸、饮水、食物等途径进入人体。
对人体的毒性作用是侵蚀造血系统、神经系统以及贤脏等。
诸如对血管系统、生殖系统以及癌症等毒性作用也可能发生。
2、掺入添加剂,改变燃料成分。
汽油中掺入15%以下的甲醇燃料,或者采用含10%水份的水-汽油燃料,都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC和铅尘的污染效果。
3、选用恰当的润滑添加剂-机械摩擦改进剂。
在机油中添加一定量（比例为3%-5%）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂,加入到引擎的机油箱中,可节约发动机燃油5%左右。
4、采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。
用“植物柴油”,按照比例掺入到普通柴油中,可供柴油汽车之用。
它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。
据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆些油”。
用“大豆柴油”，以3∶7的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。
故誉作绿色染料。
5、采用多种燃料作为汽车燃料来源。
随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施：
汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。
然而在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。
采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳 燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。
6、节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油。
根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，即节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害汽体减少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。
如果按照１∶９的乙醇汽油配比，用２０万吨乙醇，可配出约２００万吨的乙醇汽油，２００万吨的乙醇只消耗粮食７０万吨。
因此，发展、开发使用专用乙醇汽油可解决储存粮食的转化问题，又可以在一定的程度上代替汽油，缓解我国原油供应的紧张状况。
因乙醇是一种小麦、玉米等原料生产的变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽车燃料，已经列入“十五”发展计划，它与纯汽油比较，汽车尾气中一氧化碳量可降低１／３左右，碳氢化合物降低１３．４％。
此计划推广使用，将对改善城市大气污染，保障人民健康起到重要作用。
3.2汽车发动机内部的调试
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、改善喷嘴质量控制燃烧条件
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。
3.3发动机外部尾气净化
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。
2、水洗
通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可粘住碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
图3.1
3.4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。
3.5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
按国家规定，不合质量的燃油不能使用，市场上不准出售低劣的燃油。
3、实行车辆分流行驶
城市人口稠密区域，交通密度高，汽车尾气的排放在某一时间又比较集中，故会引起该地区域在某一时间内，大气污染的程度会急剧增加，造成危害人类的健康。
这时可采取汽车分流行驶。
一方面可解决交通堵塞、乘车难；
另外还可使该局部区域大气环境污染程度有所减少，更好地贯彻大气环境质量标准的执行。
4、开辟地铁，施行电力牵引行驶
尤其在大城市人口稠密的地区，开辟地下通道，同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染。
5、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
合理设计城市居民的日常生活完全以步代车，汽车只用在城外，城内的风能、太阳能、循环水等的高效利用也能使人们在很大程度上摆脱污染和不可再生资源的浪费。
6、加强和提高人们对保护环境的意识，从自已做起。
第四章未来汽车尾气控制发展趋势
4.1、催化剂降低汽车尾气污染
在目前科技水平还没达到一定的水平情况下，降低尾气污染仍是重中之重，这就要求我们降低尾气的污染。
稀土金属因其独特的物化性质，在汽车尾气净化方面起着重要的作用。
净化汽车尾气的催化剂附着在载体上，装在汽车排气管内，借助排气温度和尾气中的氧浓度，将尾气的有害物质氧化还原，使其转化为无害气体。
而稀土能够提高催化剂载体的热稳定性和机械强度，使催化剂及载体在不断受到汽车颠簸震动，高温气流的冲刷及腐蚀等多种异常严酷的工况条件下，承受住考验。
同时稀土还能够提高催化剂的储氧能力，保证最大限度地发挥催化剂的作用。
在我国大中型城市，特别是在北京、上海、广州等地，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。
在北京市大气污染物排放总量中，平均有８３％的一氧化碳，７４％的碳氢化合物，以及４１％的氮氧化物是由汽车尾气排放形成的。
解决汽车尾气排放污染，到目前为止，国内外公认最有效的治理办法是电喷加装尾气净化器，而净化器的核心技术是催化剂。
国外主要采用贵金属作为催化剂，但即使是贵金属催化剂，在其基底的分散层里，也需加一定量的稀土以稳定氧化铝的高温相。
这就是美国的汽车尾气催化剂虽然以贵金属为主，为什么其稀土在汽车尾气催化剂方面用量仍然很大的原因之一。
稀土是我国最丰富的资源之一，其储量和产量在世界上都排名第一，但稀土用量在世界上却位列第二，在稀土用量第一位的美国，汽车尾气催化剂是稀土原料的最大用户。
我国稀土在汽车尾气净化领域中的应用有待进一步开拓。
另外，对稀土在汽车尾气污染控制方面的应用，除了在净化器的核心技术催化剂中的应用外，电喷系统中的氧传感器也是以稀土为主要材料制备而成的。
由于电喷在发达国家的汽车中已基本普及，而电喷必须有氧传感器才能构成闭环控制系统。
这样，氧传感器的应用使得稀土用量又占一部分，这就是美国在汽车尾气污染控制方面有１１０００吨稀土用量的另一个原因。
我国稀土催化研究起步较早，产业化进程有待加强。
我国自２０世纪７０年代便开展了汽车尾气稀土催化剂的研究。
在采用稀土部分或全面代替资源短缺的贵金属用于汽车尾气净化的研究方面居世界前列，用稀土氧化物完全或部分代替贵金属来担当催化剂的活性组份，使其具有良好的活性和较好的热稳定性，而且还有一定的抗硫、铅中毒能力，在寿命试验中已达５万公里以上，已基本具备向工程化、产业化转化的条件。
目前与国外产品的主要差距表现在净化器的寿命、部分硬件技术、总装集成技术及与不同车型的匹配技术等方面。
治理汽车尾气污染是一项综合性的技术，采用汽车尾气催化净化器是不可缺少的一环。
目前，用于机外净化的汽车尾气催化转化器在发达国家已普遍应用。
在全球约６亿辆汽车中，有２．５亿辆车安装了汽车尾气催化转化器。
１９９５年以来，由于未来市场潜力的驱动，国内能拿出汽车尾气催化转化器样品的生产厂家已有１００余家。
如桂林利凯特、无锡力达、山西净土、北京蓝天、上海高科等。
但因生产规模、技术问题或市场问题等原因，迄今只有１０余家可以正式生产，规模尚不到每年２００万套的生产能力。
我国已于２０００年１月１日起执行新的尾气排放标准ＧＢ１４７６１－１９９９，所有机动车只有采用电喷加装三元催化转化器才能达到新的排放标准。
随着我国汽车工业的迅速发展，以及有关政府部门和公众对环境保护的日益重视，适合我国国情的汽车尾气排放净化技术和产品的市场已开始形成。
显然，这部分市场的启动将带动我国稀土应用新领域的发展。
到２０００年底，我国汽车保有量已近１６００万辆，另外，还有柴油车６５０万辆，摩托车４５００余万辆。
根据中汽总公司行业预测
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