汽车灯光的使用与操作.ppt

第,4,章,汽车公害与控制,课件制作 张焦军,汽车公害,模块二 汽车公害,汽车概论,2.2,汽车排放污染与控制,2.3,汽车噪声公害与控制,2.4,汽车交通事故与控制,【,教学内容,】,2.1,汽车工业与环境,【,学习目标,】,能力目标,知识要点,相关知识,权重,自测分数,能对汽车排放污染进行控制,影响因素与控制技术,排放危害；生成机理；控制措施,35,能合理地对汽车噪声进行控制,影响因素与控制,噪声的组成；危害；控制技术,30,能对汽车交通事故分析与控制,影响因素、控制技术、事故分析,交通事故分析；主动安全技术；被动安全技术；控制措施,35,汽车的诞生，不得不看做是人类生活方式的一大改革的里程碑,!,汽车发展到今天，对于我们来讲，绝不仅仅是个交通工具那么简单，汽车正在影响着我们生活的方方面面，已经成为我们生活中不可缺少的一部分。,汽车改变着人们的生活，也在丰富着人们的生活，同时，由于汽车快速发展而带来的资源问题、环境代价和带来的各种社会问题。,(,一）、,汽车,工业占用大量土地,2003,年，中国高速公路总里程超过日本，居世界第二。有关部门每年岁尾都要宣布中国高速公路总里程的最新突破。各省区高速公路里程也会,“,排座次,”,。然而，一个严酷的事实已无法回避：汽车要与人,“,争食,”,，按交通部门估算，公路每延长,1,公里，意味着将,1000,吨沥青、约,400,吨水泥钢筋，以及大量砂石等填料铺在人们世代耕种的土地上。,平坦、排水性能良好的耕地，修路特别理想。但是铺上沥青的土地几乎不可能逆转为良田。,项目一 汽车工业与环境,按平均每两人一辆汽车，每辆车占地,0,02,公顷计算，到中国汽车达到,6,亿辆时将会占用,1300,万公顷土地，这相当于中国水稻种植面积一半还多。北京高峰期市区一些主要道路的均速每小时,11,公里左右，这是普通人蹬自行车的速度。堵塞浪费大量时间和金钱，使企业蒙受严重损失。经济学家茅于轼认为：,“,北京一年堵车大概造成,60,亿元的直接损失。,”,事实上堵车已不再是北京、上海、广州的,“,特有景致,”,。目前，全国每年因交通堵塞和交通事故造成的经济损失约为国内生产总值的,2,。在交通问题的压力下，城市拼命扩张版图，甚至一些中等城市都在筹划三环、四环。然而城市平面膨胀又进一步恶化了土地供求形势。,国土资源部统计表明，目前全国城市发展是建立在大量占用土地资源外延扩张基础之上的。自,1996,年至,2001,年,5,年间，全国城市、建制镇用地分别增长了,2648,平方公里和,2337,平方公里，每年扩大,530,平方公里和,467,平方公里，基本上是靠征用城镇近郊土地，主要是优质农田。长此以往。我们赖以生存的土地，将越来越少，直至威胁人类自身的,生存。,（二）、,汽车,生产,消耗,大量资源,我国机动车消耗石油约占全国石油消费二分之一以上。国务院发展研究中心产业部预测，,2010,年和,2020,年全国机动车燃油需求分别为,1,38,亿吨和,2,56,亿吨，为当年全国石油总需求的,43,和,57,。国土资源部预测同期中国国产石油产量顶多为,2,亿吨。新增石油需求越来越多依赖进口。然而世界上的已探明石油储量又只够开采,40,年左右。随时都有可能枯竭。而且，汽车燃烧化石燃料，排放出大量的二氧化碳气体，造成了严重的温室效应。因此降低汽车对化石燃料的依赖刻不容缓。,（三）,汽车对环境的污染,1,、,汽车的污染源,汽车从生产到使用直至报废的全过程中,每一个环节都有不同程度的环境污染问题,包括汽油、柴油或其他汽车燃料涉及到的原油开采、原油运输油品加工,成品油运输等过程,如钢铁、塑料、玻璃、橡胶等在开采、制造过程,;,汽车生产过程中,如零部件制造加工、汽车组装、汽车表面涂装等过程,;,汽车在使用过程以及报废汽车处理及回收过程中排放的有害物质等。汽车在生产、使用、回收过程中都对大气、水体和土壤造成污染,因此汽车的污染和治理已经成为汽车工业和谐发展的瓶颈。,2,、,汽车对大气的污染,汽车尾气的排放是其主要的污染源，对大气造成污染。汽车的尾气排放物中成分非常复杂,有,100,种以上,其主要是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物、铅、苯及一些悬浮颗粒物,(,包括碳粒等,),。据调查,广州市空气污染的主要污染来源是,:,机动车尾气占,22工业污染源占,20.4%,、建筑工地扬尘污染占,19.2%,汽车尾气被市民评为,“,最不可忍受的污染物,”,;,深圳市的大气污染中机动车尾气污染已占,70%,每年排放的各种有害物质达,20,多万吨,并且还在以每年超过,20%,的速度上升,;,北京现有各类汽车,300,多万辆,其中私人汽车达,130,万,汽车尾气在大气污染中,CO,、,NO x,的污染分担率已分别达,80%,和,40%,。生活在这个环境中的人经常会有胸闷、嗓子干痒、头晕痛等感觉,人的生命健康受到严重的威胁。,3,、,汽车对水体的污染,汽车在生产工程、使用工程中所用的材料、燃料以及报废汽车处理及回收过程中排放的有害气体和废渣粒,在污染大气和土壤的同时,经过形成雨水渗透土壤流到河流小溪中,有害物质对水造成污染。,被污染的水对土壤的性质有很大影响。往往会破坏土壤原有的结构、性能,使农作物直接或间接受到危害。国标要求灌溉水的铅及其化合物的含量应小于,0.1mg/L,。其最高允许量不得超过,10mg./L,否则抑制植物生长。当污灌水中铅的浓度为,50ppm,左右时,对水稻产生毒害作用。作物可以通过根吸收土壤或灌溉水中的铅,并主要积累在根部,然后通过食物链富集危害人体。,4,、,汽车对土壤的污染,土壤的污染是指人类活动产生的有害物质进入土壤,当其含量超过土壤本身的自净能力,并使土壤的成分,性质发生变异,降低农作物的产量和质量,并危害人体健康的现象。土壤中的污染物超过植物的忍耐限度,会引起植物的吸收和代谢失调,;,一些污染物在植物体内残留,会影响植物的生长发育,甚至致遗传变异。,铅是土壤重金属污染较普遍的元素。污染源主要是三烷基铅。沉降在土壤中的三烷基铅是一种极不易溶解的强有力的诱变剂,它干扰动植物细胞分裂的纺锤纤维机制。当重金属铅土壤里超过,10(m g./kg),植物的叶绿素含量下降,植物的呼吸及光合作用受到影响。对于农作物而言,含铅超标的土壤影响小麦和水稻的籽粒和秸杆产量,造成粮食减产。对于树木而言,一般阔叶树的叶片变小,叶缘和叶片有枯斑,呈棕色,严重时叶片干枯脱落。有的树木表现为多次萌发新梢及开花,芽干枯针叶树针叶枯黄,严重时整枝或全株枯死,其结果是影响城市的绿化。对人体而言,铅进入人体后会引起铅中毒的症状,头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等,;,重症中毒者有明显的肝脏损害,会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。,汽车排放污染与控制,引例,洛杉矶光化学烟雾事件,从,20,世纪,40,年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温柔，变得,“,疯狂,”,起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。,1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市,100,千米以外的海拔,2000,米高山上的大片松林也因此枯死，,柑橘,减产。仅,1950,1951,年，美国因大气污染造成的损失就达,15,亿美元。,1955,年，因呼吸系统衰竭死亡的,65,岁以上的老人达,400,多人；,1970,年，约有,75,以上的市民患上了,红眼病,。这就是最早出现的新型大气污染事件,-,光化学烟雾污染事件。,项目二,汽车排放污染与控制,案例点评,：,1951,年，斯密斯（,SMIT,）博士在经过认真研究后指出：导致化学烟雾的元凶是汽车排出的有害物质。光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度低、气温在,24,32,度的夏季晴天的中午或午后。,汽车尾气中的碳氢化合物和二氧化氮（,NO2,）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。,汽车排放污染与控制,发动机排放污染物的形成及危害,一氧化碳（,CO,）,碳氢化合物,(HC,),氮氧化物,(NOX),铅化物,碳 烟,硫化物,1,时，产生,CO,，生成量主要取决于混合气的成分。,主要来源是气缸壁冷激效应、燃烧室缝隙效应、不完全燃烧及曲轴箱泄漏等。,包括,NO,、,NO,2,、,N2,O,、,N,2,O,3,、,N,2,O,4,、,N,2,O,5,等。,由于燃烧室内高温燃烧而产生的,。,由于汽油中加入的抗爆剂四乙基铅，经燃烧后所生成的化合物。,碳烟是燃料不完全燃烧的产物。,内燃机燃料中的硫燃烧后产生二氧化硫,SO2,，,它在空气中会缓慢地转化为,S03,，,而在氧化催化剂作用下会快速地转化为,S03,。,汽车排放污染与控制,发动机排放标准,中国自,1999,年开始实施欧,排放标准，同年停止了含铅汽油的生产和使用，并不再生产化油器汽车。目前，国内大多数地区都已经实行了汽车欧,排放标准，而北京、广州等城市已经在,2006,年率先实行了欧,排放标准。,汽车排放污染与控制,发动机排放公害的影响因素,发动机负荷的影响,1,CO,是一种缺氧条件下的不完全燃烧的产物，随着空燃比,A/F,的增加，,CO,浓度逐渐下降；在理论,A/F,以后，,CO,浓度已经很低了。,NO,X,浓度是两头低，中间高，,NOX,浓度峰值出现在理论,A/F,靠稀的一侧。,HC,的走向则是两头高，中间低，与燃油消耗率的变化基本一致。,汽车排放污染与控制,发动机排放公害的影响因素,发动机转速的影响,2,汽油机怠速运转时，由于混合气过浓，混合与燃烧不充分，,CO,、,HC,排放浓度增大，提高发动机怠速转速可使,CO,、,HC,排放浓度下降。,燃料的影响,3,当燃料中的芳香烃含量增加时，排气中芳香烃、酚类和芳醛增加，由燃烧引起的烯烃减少，而以甲醛为主的总醛类略有减少。,随着柴油的十六烷值的降低，,NOX,的生成量增加。,汽车排放污染与控制,汽车排放控制技术,汽车排放控制装置,1,【1】,活性炭罐,污染控制系统,为了防止燃油箱向大气排放汽油蒸气所产生的污染，在现代轿车上普遍采用由,ECU,控制的活性炭罐蒸发污染控制系统,。,汽车排放污染与控制,汽车排放控制技术,汽车排放控制装置,1,【2】,废气再循环,控制系统（,EGR,）,废气强制再循环,(EGR),是指在发动机工作时，将一部分废气重新引入气缸参加燃烧的过程。,EGR,是目前降低,NOx,的一种有效方法。,说明：,1-,发动机控制单元,2-控制阀,3-,废气再循环阀,4-,催化转换器,汽车排放污染与控制,汽车排放控制技术,汽车排放控制装置,1,【3】,三元催化转换器,（,TWC,）,发动机排放中的一氧化碳,(CO),、碳氢化合物,(HC),、氮氧化合物,(NOx),排放物高于,1000,时，可以很容易变成无害气体。在排气系统中想维持这么高的温度是不可能的。含有铂（,Pt,）、钯（,Pd,）或铑,(Rh),等贵金属的催化剂可以在温度很低（,300-900,）下将这些排放物转化掉。,汽车排放污染与控制,汽车排放控制技术,汽车排放宏观控制,2,鼓励发展和使用低油耗、低污染汽车。,鼓励发展公共交通，减少汽车的使用量。,鼓励发展和使用物污染的汽车。,加快城市交通建设和管理。,加快公路交通防污绿化建设。,汽车噪声公害与控制,引例,城市新公害,在城市中，交通噪声约占各种声源的,70%,左右。长期生活在这样的噪音环境中，就会得,“,噪音病,”,。专家指出：,“,汽车对环保造成的最大危害之一是噪音污染，这一问题必须引起特殊关注。,”,科学家认为，,40 dB,是正常的环境声音，在此以上就是有害的噪声。噪声长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，甚至导致产生神经衰弱症等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达,60%,以上。,项目三,汽车噪声公害与控制,案例点评,：,随着机动车数量的急剧增加，其在道路上行驶所产生的噪声已成为城市的主要噪声源，大约占噪声的,75,以上。,机动车噪声的强度一般达,60,90 dB,，因此对人体和环境的危害很大，加之机动车噪声是流动性的，影响范围大、干扰时间长。为了减少噪声的干扰和对人身的危害，应减少或控制机动车的噪声。,汽车噪声公害与控制,汽车噪声评价与特性,噪声的评价,1,【1】,声压级：,当物体振动时，会激励周围的空气产生周期性的压缩和膨胀，并逐渐向外传播，这一传播过程即为声波。,【2】,响度级：,根据人耳听觉特性而提出的一种评定环境噪声的方法。通常人耳听到的声频范围在,20,20000kHz,，高于,20kHz,则为超声，低于,20Hz,的称为次声。,【3】,计权声级：,计权声级一般有A,、,B,、,C,三种，它们是分别设置有计权网络,“,A,”,、,“,B,”,、,“,C,”,的声学测量仪器测得的噪声值，记做,dB(A),、,dB(B),、,dB(C),。,影响因素,2,【1】,行驶车速：,当汽车行驶车速增加时，其噪声随之增加。,【2】,载质量：,载质量对汽车噪声的影响相对较小。,【3】,技术状况：,汽车各总成、机构的技术状况随着行驶里程增加而降低，在不同程度上出现振动和异响，连接部件松旷等，加剧汽车行驶噪声。,汽车噪声公害与控制,汽车发动机噪声与控制,燃烧噪声,1,气缸内气体压力由于燃烧而引起的周期性的变化，是发动机的主要噪声源。是可燃混合物燃烧时，因压力急剧上升冲击活塞、气缸盖、气缸体、连杆等引起发动机机构振动而产生的。,机械噪声,2,发动机运转时，由于内部零件之间的间隙引起撞击及内部作周期性变化的作用力在零件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声。包括：,活塞对气缸的敲击声,气门的开、关噪声,正时齿轮噪声,柴油机供油系统噪声,3,汽车噪声公害与控制,汽车发动机噪声与控制,进、排气噪声,发动机进、排气噪声是由于发动机进、排气过程中的气压波动和气体流动所引起的振动而产生的噪声，按照噪声形成的机理，都属于空气动力性噪声。,4,风扇噪声,风扇噪声是汽车的噪声源之一。风冷发动机噪声尤其大，在高速全负荷时甚至与进、排气噪声不相上下。,5,废气涡轮增压器噪声,废气涡轮增压器实质上也是一种风机，噪声与风扇噪声构成有相似之处。,汽车噪声公害与控制,汽车底盘噪声与控制,汽车传动系统噪声,1,【1】,变速器噪声：,变速器噪声主要由齿轮振动噪声、轴承响声、润滑油搅拌声和发动机振动传播到变速器箱体而辐射出的噪声组成。,【2】,传动轴噪声：,汽车传动轴噪声是由于发动机转矩波动、变速器及驱动桥等振动输入、万向节输入和输出转速转矩的不均衡性及传动轴本身的不平衡引起的。,汽车轮胎噪声,2,【1】,空气扰动噪声：,轮胎快速滚动时对其周围空气形成扰动，辐射出噪声。,【2】,道路噪声：,由于路面凸凹不平而产生的噪声。当汽车通过小凸凹路面时凸凹内的空气因受挤压和排放，类似于泵的作用而形成的噪声。,【3】,轮胎结构振动噪声：,由于轮胎不平衡、胎面花纹刚度变化或路面凸凹不平等原因激发轮胎振动而产生的噪声。,【4】,风噪声：,与路面无关，是轮胎在前进和旋转时搅动周围空气而产生的。,汽车与道路交通安全,引例,反汽车运动,1949,年，英国伦敦大学史密斯（,SMIT,）教授根据欧洲二十多个国家的交通事故资料进行了分析，得出了一个,“,交通事故死亡人数随着汽车保有量的增长而增长,”,的关系式，简单地说，汽车越多越危险。这一结论，一方面引起了各国对汽车事故的重视，同时，也更加促成了一些人士从事反对汽车的运动。,按这些人士的说法，汽车是造成交通事故夫的,“,元凶,”,，是,“,机械杀手,”,、,“,飞跑的凶器,”,、,“,飞奔的棺材,”,、,“,三界恶魔,”,、,“,潘多拉的盒子,”,。指责汽车发动了一场,“,无人承担罪责的第三次世界大战,”,，发展汽车是,“,人类文明的一个误会,”,，并宣称,“,美国人与汽车的姻缘已经结束,”,等等。,项目四,案例点评,：,汽车的诞生给人们带来便利，同时也带来不必要的麻烦,交通事故。据统计，自汽车诞生以来，全世界死于交通事故的人数，至少已经超过,2 500,万人。当前，全世界每年约有,40,万人被汽车夺取生命，平均每天死于车祸的人数已经超过,1 000,人。,汽车交通安全已经成为世界所关注的重大问题。,1996,年美国首先制定实施了国家交通法、汽车安全法及公路安全法，,1998,年又实施美国联邦汽车安全标准（简称,FMVSS,）,等等。,汽车与道路交通安全,汽车交通事故分析,【1】,人对行车安全的影响,:,人的因素是指交通直接参与者的性格、体力上的弱点、经验不足或状态不良以及人的安全态度、意识教育，驾驶员的选拔、培训和交通伤害的急救与保护等。,【2】,车对行车安全的影响,:,汽车因素的影响包括汽车的结构、行驶安全性和技术状态等。良好的设计与制造是车辆安全性能的前提条件，而车辆的检测和维修是保证车辆技术完好的必要措施。,【3】,道路环境对行车安全的影响,:,道路因素的影响是指线路走向、路面状况、交通信号的布置和清晰度，以及交通规则、交通管理措施等。为保证道路安全性，应合理设计和维修道路，并及时进行维修。,汽车与道路交通安全,汽车主动安全技术,主动安全的影响因素,1,【1】,汽车的行驶安全性：,保证汽车在正常行驶过程中运行安全，同时具有最佳动态性能的能力。,【2】,信息性：,从照明设备、声光报警装置和直接、间接视线等方面入手提高汽车的安全性，也就是要求汽车能够提供足够的信息，以便于驾驶员掌握汽车的运行状况和道路状况，做出正确判断以减少交通事故的能力。,【3】,驾驶员的工作环境：,体现在工作环境的舒适性和驾驶操作的方便性。工作环境的舒适性要保证振动、噪声和各种气候条件加于驾驶员的心理压力尽可能减少到最低程度。,汽车与道路交通安全,汽车主动安全技术,主动安全的技术,2,预防安全技术（信息显示和报警）,事故回避技术,全自动驾驶技术,碰撞安全技术（乘员保护和减轻对行人伤害）,防止灾害扩大技术,碰撞检测与防护系统,车距保持系统,行驶路线改变时的事故避免系统,车道保持系统,弯道减速系统,自动停止报警和调节系统,超声波停车装置,驾驶盲区报警系统,汽车与道路交通安全,汽车被动安全技术,内部被动安全技术,1,【1】,安全车身：,轿车发生正面碰撞或碰到固定障碍物上时，汽车前部出现特别大的平均减速度约为,300,400g,，向后逐渐降低。其质心的平均减速度为,40,60g,，瞬时,80,100g,，其中,g,为重力加速度。车身前部和后部分别做成折叠区。,折叠区的变形力满足梯度特性。,车身侧部结构应具有一定承受碰撞的能力。,汽车与道路交通安全,汽车被动安全技术,内部被动安全技术,1,【2】,限制乘员位移,安全带,安全气囊,安全枕,汽车与道路交通安全,汽车被动安全技术,外部被动安全技术,2,【1】,轿车外部被动安全性,在轿车与行人碰撞过程中，首先行人腿部碰撞到汽车保险杠上，后骨盆与发动机罩前端接触，最后头部碰撞到发动机罩或挡风玻璃上，这时行人被加速到与车辆同速，这就是所谓的,“,一次碰撞,”,。车速越高，行人头部撞击点越靠近挡风玻璃。,【2】,载货汽车外部被动安全性,载货汽车与轿车相比，其质量、刚度和尺寸都要大，在与轿车迎面相碰撞时，轿车损坏比载货汽车严重很多。特别是两者尺寸相差悬殊时，轿车往往,“,楔入,”,载货汽车下面，轿车的前端折叠区不能发挥作用，而导致乘坐区受到破坏。,汽车与道路交通安全,汽车安全技术法规,美国汽车安全技术法规,1,美国的汽车安全法规是在美国,国家交通及机动车安全法,的授权下，由美国运输部、国家公路安全管理局制定的与机动车辆结构及性能有关的机动车安全法规。从,1968,年,1,月,10,日实施以来，经过不断的修改，对各条款要求更加严格。,日本汽车安全技术法规,2,由于日本的汽车工业以出口为主，因此日本生产汽车执行的标准法规大多数为,FMVSS,和,ECE,等法规。日本道路车辆法律、法规及其管理制度与美国联邦机动车安全法规相比差距很小，基本做法一致。,我国汽车安全技术法规,3,我国自,1993,年开始发布第一批汽车强制性安全标准，现在有关汽车。摩托车安全方面的标准共有,66,项，其中主动安全,23,项（与汽车有关的,19,项），被动安全,24,项（与汽车有关的,23,项），一般安全,19,项（与汽车有关的,13,项）。,汽车与道路交通安全,机动车运行安全技术条件,国家标准,机动车运行安全技术条件,（简称,“,GB 7258,”,）是我国机动车安全技术管理的最基本的技术性法规，是公安机关交通管理部门新车注册登记和在用车定期检验、事故车检验等安全技术检验的主要技术依据，同时也是我国机动车新车定型强制性检验、新车出厂检验及进口机动车检验的重要技术依据之一。,GB 72582004,机动车运行安全技术条件,标准代替,GB72581997,机动车运行安全技术条件,。,汽车与道路交通安全,【,本章小结,】,重点：,汽车排放和汽车交通事故控制技术。,难点：,汽车噪声控制。,汽车作为方便、快捷的交通运输工具，为人类经济发展和社会的进步做出了巨大贡献。但是，随着汽车保有量的日益增加，其负面效应,汽车排放污染、汽车噪声、汽车交通事故等，给人类带来了灾难，并已成为全球性的严重社会问题。,本章的目的就在如何对汽车的负面效应，即汽车公害，包括排放污染、汽车噪声和汽车交通事故的形成原因、影响因素、控制技术。,