机动车污染物排放控制现状及对策研究
机动车污染物排放控制现状及对策研究[20200408212046]
摘 要
近年来，随着汽车工业的迅猛发展和汽车的保有量快速增加，所以大气污染的来源主要源自机动车，治理汽车汽车污染物的呼声日益强烈，机动车污染物所引起的问题已经得到了国家和社会的极大重视。本文分析了机动车排放物主要成分和生成机理,讨论了国外汽车污染物排放控制现状，此外，本文还分析了我国机动车污染物控制现状和相关法规发展历程，接着机动车排放物进行控制的方法是从机内和机外净化技术两方面。最后，本文探讨了汽车污染物排放控制的相关对策。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:机动车污染物现状对策
Keywords: Motor Vehicle; Contaminants; Present situation; Countermeasures目 录
1.绪论 1
1.1NOX生成机理 1
1.1.1NO的生成机理 1
1.1.2NO2生成机理 3
1.2CO的生成机理 4
1.2.1CO的生成机理 4
1.2.2CO生成的影响因素 5
1.3HC的生成机理 6
1.3.1汽油车排气中HC的生成机理 6
1.3.2柴油机中HC的生成机理 6
1.3.3汽油车燃油蒸发和泄露的HC排放 6
1.4碳烟的生成机理 7
2．国外机动车污染物排放控制现状 9
2.1新车污染控制管理体系 9
2.1.1美国的新车污染控制管理体系 9
2.1.2日本和欧洲的新车污染控制管理体系 10
2.2在用车污染控制管理体系分析 10
2.2.1在用车检查/维修制度（I/M制度） 10
2.2.2担保、监督与回收制度 11
2.2.3加速淘汰制度 12
2.3其他机动车排放控制管理办法 12
2.3.1排放标准的变通办法 12
2.3.2经济手段 13
2.3.3交通管理法规和措施 13
3.我国机动车污染物控制现状及存在问题 14
3.1我国机动车污染物排放控制现状 14
3.1.1CO排放量 15
3.1.2HC排放量 16
3.1.3NOX排放量 17
3.2我国机动车排放法规历程 18
3.2.1轻型车排放法规历程 18
3.2.2重型车排放法规历程 20
3.3我国汽车污染物排放控制存在的问题 20
4．机动车污染物的控制对策分析 21
4.1机动车内净化技术 21
4.1.1汽油车机内净化技术 21
4.1.2柴油机内净化技术 22
4.2机动车污染物的机外净化技术 24
4.2.1汽油车排气后处理技术 24
4.2.2柴油机排气后处理技术 25
4.2.3非排气污染物控制技术 26
5. 结论 28
参考文献 29
致谢 30
1.绪论
汽车从生产、使用和报废这期间每个环节都会造成环境污染，但这些环节对环境的污染的程度都不同。生产这环节的主要污染物是温室气体、有害气体、废水、固态废气物和噪声等。汽车使用这根环节中的主要污染物是尾气、丢弃物、电磁波干扰和噪声等，其中最被关注的是汽车尾气。一氧化碳、二氧化碳、未燃碳氢化合物、颗粒物、氮氧化物、硫化物、氟氯烃和臭味气体等是汽车的排放的主要污染物。其危害可归纳为两类：一是增加温室效应的原因（如CO2），臭氧层的破坏（如氟氯烃），增加酸雨加速（如氮氧化物和硫氧化物）；另一种是能够把当地的使空气污染变得更加严重。汽车使用过程中排放的污染物及其控制技术分析是这篇论文的重点。
1.1NOX生成机理
1.1.1NO的生成机理
通常把燃烧过程生成的NO的方式分为热力（或高温）NO、燃料NO以及瞬发NO3种，是因为NO产生机理不同。热力NO由于火焰温度下大气中的氮气氧化物而成，特点是燃烧温度的变低时就会阻止了热力NO的生成，机会出现NO“冻结”的现象。燃料NO是在较低温度情况下含有氮燃料释放出来的氮生成。瞬间NO是燃料在燃烧工程中生成的原子团和氮气发生化学反应，生成的除高温NO和燃料NO以外的。主要在最高温度不超过1600K扩散火焰。
（1）高温NO的生成
在燃烧过程中，空气中的N2分子被氧化为NO的机理由俄国科学家泽尔多维奇（Zeldovich）于1946年提出，[4]该机理称为泽尔多维奇机理，NO的生成用化学反应方程式（1-1）和式（1-2）描述。这个机理后来被进一步完善，现在普遍使用的化学方程式由（1-1）~式（1-3）三个方程式组成，描述NO生成的这个机理常称为扩展的（或扩大的）泽尔多维奇的机理。
N2+O → NO+N （1-1）
N+O2 → NO+O （1-2）
N+OH → NO+H （1-3）
（2）燃料NO的生成
氮氧化物燃料的主要氮与环状化合物或含氮的化合物的各种烃链，共同的燃料沥青渣油，重油，原油和煤，其氮的含量为2.3%、1.4%、0.65%、1%~2%。N和N2的气体燃料氮相比，键能较小，燃烧时容易分解为低分子量化合物NH3，HCN和CN等。这些分子的活性原子NH，HCN，CN和氧或氧原子反应迅速。下面的反应机理：
NH + O → N + OH
HCN + O → NCO + H
CN + O2 → NCO + O
NCO + O → NO + CO
NCO + O2 → NO + CO + O
（3）瞬发NO的生成
燃烧过程中除氮空气高温氧化和形成的条件下，不产生氧化低分子氮转化为含氮化合物，还有一种就是瞬发NO的反应会在火焰的前段。以下两步是瞬发NO的生成：
第一步生成的氰化物（带有氰基CN的化合物），其是由空气中的N2与碳氢原子团CH、C2、C等反应，其主要反应方程如下：
CH + N2 → HCN + N
C+ N2 → CN + N
CH2 + N2 → HCN + NH
CH2 + N2 → H2CN + N
C2 + N2 → 2CN
第二步是大量的HCN的反应存在，CN，N和O原子团，发生化学反应生成，主要反应方程式如下：
HCN + OH → CN + H2O
HCN + O → NCO + H
CN + O2 → CO + NO
N + OH → NO + H
N + O2 → NO + O
瞬发NO的生成过程也十分复杂，详细化学反应也不并不清楚。相比燃料NO和高温NO而言，瞬发NO的生成量小，在化学当量比混合气燃烧中，瞬发NO的体积分数为（50~90）×10-6。瞬发NO很容易受到温度脉动的影响，湍流扩散火焰中温度对瞬发NO影响的研究结果表示，温度的波动△T=100K可以使NO生成量增加1.5倍。
1.1.2NO2生成机理
通过这三种燃烧过程的机理，除了减少和含氮原子的反应的中间产物是N2，并与含氧化合物生成NO2的形成和没有，NO2的产量较小。NO2和无式点火发动机排放一般率只有百分之几，NO2，没有柴油机的排放率远远大于汽油机，高达10% ~ 30%。NO2的形成是很复杂的。空气中的烃类燃料的燃烧，生成NO2的主要化学反应如下：
摘 要
近年来，随着汽车工业的迅猛发展和汽车的保有量快速增加，所以大气污染的来源主要源自机动车，治理汽车汽车污染物的呼声日益强烈，机动车污染物所引起的问题已经得到了国家和社会的极大重视。本文分析了机动车排放物主要成分和生成机理,讨论了国外汽车污染物排放控制现状，此外，本文还分析了我国机动车污染物控制现状和相关法规发展历程，接着机动车排放物进行控制的方法是从机内和机外净化技术两方面。最后，本文探讨了汽车污染物排放控制的相关对策。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:机动车污染物现状对策
Keywords: Motor Vehicle; Contaminants; Present situation; Countermeasures目 录
1.绪论 1
1.1NOX生成机理 1
1.1.1NO的生成机理 1
1.1.2NO2生成机理 3
1.2CO的生成机理 4
1.2.1CO的生成机理 4
1.2.2CO生成的影响因素 5
1.3HC的生成机理 6
1.3.1汽油车排气中HC的生成机理 6
1.3.2柴油机中HC的生成机理 6
1.3.3汽油车燃油蒸发和泄露的HC排放 6
1.4碳烟的生成机理 7
2．国外机动车污染物排放控制现状 9
2.1新车污染控制管理体系 9
2.1.1美国的新车污染控制管理体系 9
2.1.2日本和欧洲的新车污染控制管理体系 10
2.2在用车污染控制管理体系分析 10
2.2.1在用车检查/维修制度（I/M制度） 10
2.2.2担保、监督与回收制度 11
2.2.3加速淘汰制度 12
2.3其他机动车排放控制管理办法 12
2.3.1排放标准的变通办法 12
2.3.2经济手段 13
2.3.3交通管理法规和措施 13
3.我国机动车污染物控制现状及存在问题 14
3.1我国机动车污染物排放控制现状 14
3.1.1CO排放量 15
3.1.2HC排放量 16
3.1.3NOX排放量 17
3.2我国机动车排放法规历程 18
3.2.1轻型车排放法规历程 18
3.2.2重型车排放法规历程 20
3.3我国汽车污染物排放控制存在的问题 20
4．机动车污染物的控制对策分析 21
4.1机动车内净化技术 21
4.1.1汽油车机内净化技术 21
4.1.2柴油机内净化技术 22
4.2机动车污染物的机外净化技术 24
4.2.1汽油车排气后处理技术 24
4.2.2柴油机排气后处理技术 25
4.2.3非排气污染物控制技术 26
5. 结论 28
参考文献 29
致谢 30
1.绪论
汽车从生产、使用和报废这期间每个环节都会造成环境污染，但这些环节对环境的污染的程度都不同。生产这环节的主要污染物是温室气体、有害气体、废水、固态废气物和噪声等。汽车使用这根环节中的主要污染物是尾气、丢弃物、电磁波干扰和噪声等，其中最被关注的是汽车尾气。一氧化碳、二氧化碳、未燃碳氢化合物、颗粒物、氮氧化物、硫化物、氟氯烃和臭味气体等是汽车的排放的主要污染物。其危害可归纳为两类：一是增加温室效应的原因（如CO2），臭氧层的破坏（如氟氯烃），增加酸雨加速（如氮氧化物和硫氧化物）；另一种是能够把当地的使空气污染变得更加严重。汽车使用过程中排放的污染物及其控制技术分析是这篇论文的重点。
1.1NOX生成机理
1.1.1NO的生成机理
通常把燃烧过程生成的NO的方式分为热力（或高温）NO、燃料NO以及瞬发NO3种，是因为NO产生机理不同。热力NO由于火焰温度下大气中的氮气氧化物而成，特点是燃烧温度的变低时就会阻止了热力NO的生成，机会出现NO“冻结”的现象。燃料NO是在较低温度情况下含有氮燃料释放出来的氮生成。瞬间NO是燃料在燃烧工程中生成的原子团和氮气发生化学反应，生成的除高温NO和燃料NO以外的。主要在最高温度不超过1600K扩散火焰。
（1）高温NO的生成
在燃烧过程中，空气中的N2分子被氧化为NO的机理由俄国科学家泽尔多维奇（Zeldovich）于1946年提出，[4]该机理称为泽尔多维奇机理，NO的生成用化学反应方程式（1-1）和式（1-2）描述。这个机理后来被进一步完善，现在普遍使用的化学方程式由（1-1）~式（1-3）三个方程式组成，描述NO生成的这个机理常称为扩展的（或扩大的）泽尔多维奇的机理。
N2+O → NO+N （1-1）
N+O2 → NO+O （1-2）
N+OH → NO+H （1-3）
（2）燃料NO的生成
氮氧化物燃料的主要氮与环状化合物或含氮的化合物的各种烃链，共同的燃料沥青渣油，重油，原油和煤，其氮的含量为2.3%、1.4%、0.65%、1%~2%。N和N2的气体燃料氮相比，键能较小，燃烧时容易分解为低分子量化合物NH3，HCN和CN等。这些分子的活性原子NH，HCN，CN和氧或氧原子反应迅速。下面的反应机理：
NH + O → N + OH
HCN + O → NCO + H
CN + O2 → NCO + O
NCO + O → NO + CO
NCO + O2 → NO + CO + O
（3）瞬发NO的生成
燃烧过程中除氮空气高温氧化和形成的条件下，不产生氧化低分子氮转化为含氮化合物，还有一种就是瞬发NO的反应会在火焰的前段。以下两步是瞬发NO的生成：
第一步生成的氰化物（带有氰基CN的化合物），其是由空气中的N2与碳氢原子团CH、C2、C等反应，其主要反应方程如下：
CH + N2 → HCN + N
C+ N2 → CN + N
CH2 + N2 → HCN + NH
CH2 + N2 → H2CN + N
C2 + N2 → 2CN
第二步是大量的HCN的反应存在，CN，N和O原子团，发生化学反应生成，主要反应方程式如下：
HCN + OH → CN + H2O
HCN + O → NCO + H
CN + O2 → CO + NO
N + OH → NO + H
N + O2 → NO + O
瞬发NO的生成过程也十分复杂，详细化学反应也不并不清楚。相比燃料NO和高温NO而言，瞬发NO的生成量小，在化学当量比混合气燃烧中，瞬发NO的体积分数为（50~90）×10-6。瞬发NO很容易受到温度脉动的影响，湍流扩散火焰中温度对瞬发NO影响的研究结果表示，温度的波动△T=100K可以使NO生成量增加1.5倍。
1.1.2NO2生成机理
通过这三种燃烧过程的机理，除了减少和含氮原子的反应的中间产物是N2，并与含氧化合物生成NO2的形成和没有，NO2的产量较小。NO2和无式点火发动机排放一般率只有百分之几，NO2，没有柴油机的排放率远远大于汽油机，高达10% ~ 30%。NO2的形成是很复杂的。空气中的烃类燃料的燃烧，生成NO2的主要化学反应如下：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/2005.html
