[实用新型]一种汽车尾气净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制造和环境保护的技术领域，具体的是一种汽车尾气净化装置。

背景技术

截至2014年年底，中国机动车保有量达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆。按排放标准分类，达到国Ⅳ及以上标准的汽车占10.1％，国Ⅲ标准的汽车占51.5％,国Ⅱ标准的汽车占15.7％，国Ⅰ标准的汽车占14.9％。其余7.8％的汽车还达不到国Ⅰ标准。随着机动车保有量的快速增长，城市空气开始呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点。2012年，全国机动车排放污染物4612.1万吨，其中氮氧化物(NOx)640.0万吨，颗粒物(PM)62.2万吨，碳氢化合物(HC)438.2万吨，一氧化氮(CO)3471.7万吨。汽车是污染物总量的主要贡献者，其排放的NOx和PM超过90％，HC和CO超过70％。

汽车发动机排气口排放的主要污染物对环境和人体健康都有重大影响。

碳氢化合物：汽车排放的碳氢化合物中包含有200多种有机物成分。部分有机成分被证明是致癌物质，如苯等多环芳烃类。这些致癌物质在人体内具有长期积累效应，因此，控制挥发性有机物排放是重点。此外，汽车排放的碳氢化合物与氮氧化物在强烈的日光作用下会进一步发生光化学反应，形成毒性很大的光化学烟雾。光化学污染是汽车排放废气造成的极为严重的大气污染现象，对人体健康和生态环境带来严重的危害。

氮氧化物：这是汽车排放尾气中含量较多的一氧化氮和含量较少的二氧化氮的总称。据医学研究表明，高浓度的一氧化氮会引起人体中枢神经的瘫痪和痉挛。虽然低浓度的一氧化氮毒性不大，但二氧化氮则是一种毒性很强的气体。它是红褐色有刺激性气味的气体，当含量达到百万分之五时，就会闻到很强烈的臭味，对人的呼吸系统和免疫功能有很大危害。若二氧化氮浓度超过百万分之一百时，人在其中只要生活0.5～1小时，就会得肺水肿而死亡。此外，氮氧化物也是光化学烟雾的主要前提物。

颗粒物：虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明，颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方，因此影响范围较大。细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。

为了减少机动车尾气排放，国家采取了多种措施，一是加大了污染排放大户黄标车的淘汰力度，采取政府补贴办法，提前列入报废。二是提升油品质量，减低硫、氮、铅等污染物排放。三是采用清洁能源，城市出租车、公交车大量使用天然气，污染物排放也得到降低。从经济角度来看，汽车提前报废，无疑是一巨大的经济损失，为了环境质量而忍痛采取的措施。提升油品质量，也是一笔巨大的资金投入，目前，油品升级在技术上已没有问题，关键是增加投入。据测算，如果由国Ⅲ标准提高到国Ⅳ标准，油企需投入的改造资金为500亿元左右。截至2012年，中国公交车的保有量为44万辆，绝大多是柴油车，而新能源公交的保有量为1.1万辆，占比为2.5％，这40余万辆旧车的更新需要1600亿资金。有效的汽车尾气净化装置推向市场，可以延长各类车辆的使用年限，减少车辆的更新数量，降低油品质量提升的资金投入，经济效益和社会效益是十分显著的。

目前，在尾气净化方面，三元催化技术应用仍占主导地位,汽油机车辆上普遍应用。由于中国的燃油品质普遍较差，燃油中含有硫、磷以及所使用的抗爆剂MMT中含有锰，这些化学成分在燃烧后随着废气的排出，会在氧传感器表面和三元催化器内部形成化学络合物。另外，由于驾驶员的不良驾驶习惯，或者长期行驶在拥堵路面，发动机经常处于不完全燃烧状态，会在氧传感器和三元催化器内形成积炭。此外，国内很多地区使用乙醇汽油，这种汽油有很强的清洗作用，会将燃烧室内的积垢清洗但不能分解燃烧，因此随着废气的排放这些污垢也会沉积在氧传感器表面和三元催化器内。正是由于诸多因素，使得汽车在行驶一段里程后，除了会在进气门和燃烧室内产生积炭外，还会造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及EGR阀被沉积物阻塞卡滞等故障，造成发动机工作不正常，造成油耗增加、动力下降和尾气超标等问题。