汽车排放控制技术的现状与发展毕业论文.doc

兰州职业技术学院毕业设计（论文）课 题 汽车排放控制技术的现状与发展 所属教学单位 汽车工程系 专 业 汽车检测与维修技术 年 级 11级汽检（3）班 学 号 20110268 姓 名 指导教师 2013年10 月31日兰州职业技术学院毕业设计（论文）开题报告一、选题的性质 （ ）应用理论研究 （ ）应用研究 二、选题的目的和理论、实践意义 目的：为了让将要步入社会实践的我们更多的了解汽车行业的现状，并且更全面地了解汽车带给环境污染。也为我们更快的适应当前的社会环境奠定了良好基础。 理论及实践意义：在写作过程中，本文通过考察汽车排放的具体情况进行论述，体现理论联系实际，理论应用于实践的科学性。在这种情况下，研究我国汽车排放的发展现状，并规划有效的汽车排放发展战略才能够更有效地应对愈发严峻的汽车排放的问题。三、课题研究的主要内容1 什么是汽车排放2 汽车排放对我们的影响3 汽车排放控制技术 4 未来汽车排放控制的发展方向四、课题研究的方法、策略及基本条件课题研究方法及策略：专业理论联系生产实践，深刻理解教材相关内容后，通过上网查阅、参考有关专业杂志等收集资料并随时向论文指导老师和实习单位的师傅请教不懂之处，在规定时间内完成论文。基本条件：关注汽车排放对我们的影响，关注国内汽车排放标准，学习有关汽车排放控制技术的知识，在平时的学习与实践中收集了大量的资料，积极准备相关资料，认真总结，积极请教，运用理论和实践相结合的指导思想，完成论文。五、课题研究的步骤和总体安排1、选题2013年6月2日根据老师所提供的论文题目，并结合自己的专业及兴趣选择论文题目2、专题报告2013年6月6日召开11级毕业论文工作动员大会，知道了撰写毕业论文的目的、要求、方法、步骤及注意事项。3、开题2013年6月20日1）2013年6月16日前将论文写作提纲交指导教师审阅，并根据指导教师意见修改提纲。2）2013年6月16日由教研室组织作开题报告，下达任务书。3）2013年6月20日提交开题报告及任务书。4、论文撰写2013年6月27日至2013年 9月5日论文初稿于201年9月5日前交给指导教师审阅。学生根据指导教师意见修改论文。5、中期检查2013年9月6日至2013年10月8日初稿、二稿修改。请指导老师修改初稿、二稿，再次对论文进行审定。6、完成论文将修改好的论文按学院统一规格打印并装订，于2013年10月31日前交指导教师。六、成果形式描述通过本次论文的撰写，使我对汽车排放有了更多的了解，并且对汽车排放控制技术有了一定的了解,对以后的学习和工作有了很大的帮助。使我可以更好的从事汽车行业。七、指导教师意见及指导安排该论文选题符合专业要求，选题的目的和意义清晰明确，内容翔实，研究方法合理。能够达到综合训练目标，同意开题。指导教师签字： 2013年6 月16日八、所属教学单位意见同意开题 负责人签字： 2013年6月20日兰州职业技术学院毕业设计（论文）选题审批表申报人年永强所属教学单位汽车工程系设计（论文）选题名称汽车排放控制技术的现状与发展课题来源自选课题课题简介：对汽车排放控制技术作了一定的阐述，并且对其以后的发展趋势做了比较详细的阐述。文章开始对汽车排放做了一定的分析，介绍了排放标准、政策及现状。主要从汽车发动机控制技术和新能源两方面来论述汽车排放控制技术的现状及发展方向。选题理由及准备情况：选题理由：通过本论文的撰写将使学生对其所学过的有关汽车排放的知识有了总结性的认知，这不仅培养了学生的认知能力，也提高了他们的实践能力。准备情况：在实践过程中掌握了关于汽车排放的诸多资料，具有较完善的相关理论知识体系做好了撰写论文的基本准备工作。设计（论文）要求及所具备的条件：要求：1.论文结构完整，版式符合学院统一要求。 2.论述观点明显，有理有据，语言通顺流畅，表述规范，内容无错误。 3.能将专业理论知识和生产实践有机结合进行科学分析和论证，文章具有一定的实用价值。具备的条件：已完成大专两年的理论知识和学习并进行了相关实践操作（包括课内实操和课外实训和假期实习） 。以教科书理论为指导查阅相关的研究资料，查阅实践案例，在此基础上进行分析、研究和归纳 。具备了撰写论文的条件。指导小组意见：选题具有一定的理论和实践意义，选题难易程度符合学生实际水平。 组长签字： 2013 年6月2 日所属教学单位意见： 同意选题负责人签字： 2013 年 6月 6日目 录摘要 1 1. 汽车排放污染物的成分和危害性12. 国内政策对汽车排放的控制22.1汽车排放污染物限制标准22.2 国内政策的限制33.汽车发动机结构控制排放的方法和技术43.1 汽车控制排放的方法43.2汽车发动机结构控制排放的技术44新能源技术与汽车排放74.1概况74.2新能源汽车85.未来汽车排放控制的发展方向10结 论12汽车排放控制技术的现状与发展摘要随着经济条件的迅猛发展，汽车在全国范围内已越来越普及，在人们交通越来越便利的同时，汽车排放污染越来越成为威胁人们赖以生存的环境的主要危害之一。因此，积极地研究汽车排放控制技术，研制环保型，低排放汽车，是实现可持续发展战略的需要。本文主要从汽车发动机结构和新能源两方面来讲述机车排放控制技术的现状与发展。关键词：排放，污染，控制技术，新能源1. 汽车排放污染物的成分和危害性汽车排放污染物中含有大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、铝、碳微粒和其他杂质粉尘等，这些物质对人类和整个生态环境危害极大。一氧化碳(CO)与人体血液中的血红素有很强的亲和力，使血液丧失对氧的输送能力而产生缺氧中毒。当环境中CO的浓度超过100 pm(100×10-6)时，人体就会产生头晕、乏力等不适感；随着CO浓度的增加，会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状；当CO浓度超过600 pm时，短期内会引起窒息死亡。汽车废气中排出多种氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)与人体血液中血红素的亲和力比CO还强，两者结合后会产生与CO相似的症状，一般情况下对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害，严重时至人于死地。碳氢化合物(HC)为燃油未经完全燃烧后排出的气体，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用。HC与NOx在阳光下极易发生光化学反应，形成以臭氧(O3)和以醛类为主的光化学烟雾。当O3达到一定浓度时，会令生物在短期内发生高温氧化而脱水死亡；醛类有机物带有毒性，对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用，严生的会导致中毒死亡。二氧化硫(SO2)为燃油中的硫燃烧后的生成物，人体吸入SO2后，即产生咳嗽、咽喉肿痛、呼吸困难、胸闷、四肢乏力，进一步会引起支气管炎、肺炎和心脏病等，严重的会导致人畜死亡。SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾，达到一定积聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破坏林木、植物的。故此，应尽量减少燃油中的含硫量。铅(Pb)为一种有毒的金属，它由燃油中的铅化物添加剂(如四乙铅)经高温燃烧后还原而成的铅微粒。铅与血液中的血红素结合后，使血红素产生异变。当血液中的铅含量达到一定的程度时，会积聚于肝、肾、大脑和脊髓中，严重地破坏人体的神经系统和造血功能。碳微粒和其他杂质粉尘是柴油机的主要排放物，由于其粒径极小，约为0.010.2um，能长期悬浮于空气中，易于通过呼吸系统而沉积于肺泡内，极具致癌作用。2. 国内政策对汽车排放的控制2.1汽车排放污染物限制标准 根据<<中华人民共和国环境保护法>>和<<中华人民共和国大气污染防治法>>，我国于1993年重新修订和颁布了<<汽油车怠速污染物排放标准>>（GB 1476.5）和<<车用汽油车排放污染物排放标准>>（GB 1476.2）。详见表车型车别CO（）HC（×10-6）四冲程二冲程轻型车重型车轻型车重型车轻型车重型车1995年7月1日以前的定型汽车3.54.09001200650070001995年7月1日以前的新生产汽车4.04.510001500700078001995年7月1日以前的在用汽车4.55.012002000800090001995年7月1日起的定型汽车3.03.5600900600065001995年7月1日起的新生产汽车3.54.0700100065007000欧洲汽车排放污染物标准 欧洲一号：我国GB 14761-1999<<汽车排放污物限值及测试方法>>与此等效。欧洲二号：我国GB 14761-2001<<汽车排放污染物限值及测试方法>>与此等效。2.2 国内政策的限制强化车辆管理，严格控制在用车数量。由于环境的污染程度不仅与每车排污有关，而且也与该环境中的在用车数量有关。因此必须加强车辆管理，合理制度，疏导交通并提高车辆利用率，提高车辆平均速度，减稀车辆密度。采用无污染电动汽车：电动汽车以蓄电池电力为能源，而蓄电池的电力不仅可以来电网充电，而且还可以来自燃料电池、原子能或太阳能，因为零排放无污染的电动气车将是最有发展前途的汽车，也是今后城市交通发展的方向。加大执法力度：环境保护部门、公安、交通部门要联合执法，加大执法力度，严格检测标准，对那些老、旧、破、残的在用车，排污大户进行彻底整改，强制报废，以净化生态环境。淘汰落后、污染重的汽车：对于已报废的汽车和污染重的汽车，政府应该强行管制。在每年对汽车进行年审的时候严格把关，不得再使用已报废的汽车；对于当地淘汰而被转入异地使用的旧车，要使其销售者和使用者付出高昂的成本；对于不能达标排放的汽车要征收污染排放税。征收汽车交通堵塞税：汽车空挡时的CO排放量最大，客车柴油机低速行驶时油耗高、烟度大，这就致使交叉路口的汽车尾气排放浓度特别高，危害严重。而且随着经济的发展，私家车的增多，城市交通堵塞现象越来越严重，虽然路越修越宽，但是交通堵塞现象却不见好转。因此，可实行对环境造成破坏性的活动进行征税，如对进入市区的车辆征收“交通堵塞税”，可有效缓解城市交通拥堵的状况，减少空气污染。鼓励市民骑自行车或乘坐公共交通工具出行：国家应优先发展公共交通，如修建地铁、开辟公交专用线和近郊旅游专线，使公共交通更加快捷、便宜和便利；企事业单位可对员工给予一定的交通补贴，以鼓励员工乘坐公共交通工具或骑自行车出行，减少汽车的使用，这样既可以减少汽车尾气污染，又能减少城市交通压力。 鼓励小排量汽车的使用：国家有关部门应加快制定有关政策措施，研究制定汽车燃油经济性标准，建立汽车能效标识制度，引导、鼓励消费者购买和使用低能耗、低污染、小排量的汽车。各地区要结合实际，积极制定具体措施，对节能环保型小排量汽车的生产商和使用者给予适当优惠或补贴，为节能环保型小排量汽车的使用创造良好的环境。3.汽车发动机结构控制排放的方法和技术3.1 汽车控制排放的方法 机内控制法。从排气净化的角度出发，为了促进燃烧完全应使用稀混合气并保证点火可靠，以及促进燃料的汽化，保证混合气各缸分配均匀和改善混合气在燃烧室内的燃烧状况为此，需要对进气系统、燃烧室及配气相位等方面进行改进目前采取的措施有：自动调节进气温度装置；电子控制燃油喷射装置；改进化油器的结构，加装电控进气补气装置；废气再循环系统；降低燃烧室面容比和改进配气相位及点火装置；开发新型发动机、应用磁化等技术使燃料燃烧更充分；采用多级喷油和多气门技术等。机外控制法。采用低污染动力装置和促进燃烧完全的各种措施是解决排气净化的根本措施，但还需要作大量工作，而且对于正在使用的汽车很难采用，在现有发动机的基础上加装净化装置是一种比较可行的方法，而对这种排气净化装置的要求是：对发动机性能影响很小，且结构简单，体积小，重量轻，使用方便，寿命长，目前的方法有二次空气喷射法、在排气出口加装热反应器、或加装催化转换装置、采用后燃法等。3.2汽车发动机结构控制排放的技术发动机是汽车的动力源，被喻为汽车的“心脏”。它是汽车部件中最复杂、最难制造、更新换代最慢的产品，也是最主要的尾气排放污染源。要想有效控制汽车尾气污染，应当研制开发出新型的节能型的发动机，以达到对尾气排放量的控制。目前，主要可以通过以下技术的研发来研制新型的发动机。一、废气再存环控制系统和氧传感器废气再循环（Exhust Gas Reciculation）简称EGR系统，用于减少废气中NOx的含量。由于加速或发动机高负荷，燃烧室内的温度升高，生成的NOx也随之增加。因为高温促使氮和空气中的氧化合，所以，减少NOx生成的最好办法是降低燃烧室的温度。EGR阀有正压力控制式和负压力控制式两种类型：正压力控制式简称P型, 正压力控制式完全由真空来控制，当发动机起动后，若有真空源到EGR膜盒，将膜盒吸起后，EGR阀即会打开，必须真空完全消失，EGR阀才会关闭，负压力控制式简称N型，负压力控制式由真空及排气压力来控制，当发动机起动后，原在EGR膜盒的真空会泄放，直到EGR动作条件达到时，才有发动机真空建立在膜盒内，但EGR阀尚未能开启，必须排气压力到达EGR阀时才能打开， 因为在低温及低负荷的情况下，Nox的生成量很少，所以EGR系统在没必要工作。在怠速时，如果EGR阀打开，会导致发动机抖动甚至熄火。在高速时，如果EGR阀打开，则会影响发动机的输出功率，高速时功率不足。因此，EGR阀的工作时机必须控制，在一般情况下必须同时满足以下条件：发动机达到工作温。 EGR阀的开启控制有以下几种：直接真空控制，温控阀控制，电磁阀控制，流量阀控制，步进电机控制。 EGR 常见的监控方式有以下几种：进气压力传感器MAP监控，开关式监控，差压阀位置传感器监控，排气温度检测控制，EGR位置（高度）传感器监控。目前应用的氧传感器主要包括氧化锆式和氧化钛式。氧传感器的基本原理：在一定条件下（高温和铂催化），利用二氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大电位差就越大。大气中的氧含量大约为21%左右，浓混合其燃烧后的废气含氧量非常少，希混合气燃烧生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，氮仍比大气中的氧多。氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化器之前，用于测量废气中的氧含量。如果废气中的氧含量高，说明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电控单元（ECU），ECU 指令喷油器增加喷油量；如果废气中的氧含量低，说明混合气偏浓，ECU 指令喷油器减少喷油量，从而帮助ECU 把混合气的空燃比控制在理论值（14.7）附近。因此，氧传感器相当于一个混合气的浓度开关，它是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的重要部件。 二、催化转化器控制和二次空气喷射系统三元催化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。 系统的工作原理：二次空气又分为上游气流及下游气流。上游气流进入排气歧管，下游气流进入转化器中的空气室中，空气进入排气歧管及三元催化转化器的时机，由发动机控制模块（ECU）进行控制。AS和AI系统的必要性：由于CO和HC是可以燃烧的物质，因此，如果迫使空气进入排气歧管，且废气够热，废气就会在排入大气以前重新燃烧，废气中的CO和HC也就转化成为无污染的CO2和H2O。有两种方法可以实现这一目的：二次空气吸入（AS）法和二次空气喷射（AI）法。二次空气吸入（AS）系统：AS系统利用废气的波动（即排气压力有规律的突然变化），打开和关闭片簧阀，让空气断续地进入排气歧管。用这个方法吸入排气歧管的空气和用AI法相比，其量甚小，所以AS法只适用于相对体积较小的发动机。在有些AS装置中，装有一个机构，在发动机减速或冷机时，阻止空气进入。减速和冷却水温度低时，空气燃油混合气太浓，就会产生催化剂过热或排气管放炮的危险。二次空气喷射（AI）装置系统：AI系统使用空气泵，迫使空气进入排气歧管（空气泵通常用V型皮带驱动）。这个方法能提供重新燃烧所需要的足够的空气，但是有一部分发动机输出功率就要用于驱动空气泵。由于电控汽油喷射系统、三元催化净化器及其它这类设备研制成功，这个方法现在已经很少被采用了。 三、曲轴箱强制通风系统发动机燃烧室内的燃烧后的废气顺着活塞和汽缸体的内壁漏入曲轴箱内，我们必须将这些污染物从曲轴箱内排出。一般采用PCV系统，将进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新燃烧。PCV阀是区中箱通风系统中最重要的部件，PCV阀内有一个锥形阀，PCV阀一般装在气缸上。由PCV阀控制曲轴箱蒸汽进入进气歧管，同时防止气体或火焰反方向流动。当发动机工作时，进气歧管真空度作用在PCV阀上，此真空吸引新鲜空气经空气滤芯、空气软管进入气门室盖，在经过气缸盖孔进入曲轴箱，并在曲轴箱中与从燃烧室泄露的气体混合。这些空气与泄露的气体由于有进气管真空的吸引，所以向上经气缸盖孔流经气门室盖及PCV阀，进入进气歧管，然后再经进气门进入燃烧室燃烧。四、燃油蒸发控制系统在这套装置中，汽油蒸汽回收罐（活性碳罐）用于吸收从燃油箱或化油器浮子室蒸发的汽油（HC），以防止这些HC逸入大气。它由蒸汽回收罐（亦称活性炭罐）、控制电磁阀、蒸汽分离阀及相应的蒸气管道和真空软管等组成。蒸汽分离阀安装在油箱的顶部，油箱内的汽油蒸汽从该阀出口经管道进入蒸气回收罐。当油箱内的汽油蒸气经蒸气管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被活性炭吸附。蒸汽回收罐上方的另一个出口经真空软管与发动机进气歧管相通。软管中部有一个电磁阀控制管路的通断。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气歧管真空吸力的作用下，新鲜空气将从蒸汽回收罐下方进入，经过活性炭后再从蒸汽回收罐的出口进入软管的发动机进气歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子（重新蒸发的）送入发动机燃烧，使之得到充分利用；蒸汽回收罐内的活性炭则随之恢复吸附能力，不会因使用太久而失效。对应于这些新技术，目前国际上研制出的比较成功的发动机有：本田Insight3缸汽油机、马自达新型转子发动机、法拉利F360ModenaV8发动机、雷诺F5R型直喷汽油机、丰田新型1.0L4缸发动机等。当然，这些新型的发动机投入运行后，某些排放问题仍会存在，与此有关的一些问题尚未得到完全解决，但它们能够控制汽车污染物的排放量，对汽车的发展和环境的保护都起到了重要作用。4新能源技术与汽车排放4.1概况新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器)汽车等。在能源紧缺,环境污染越来越严重的今天,新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势。在未来的汽车产业的发展过程中，新能源车被确立为战略新兴产业。国务院审议并通过了国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，确定战略性新兴产业将成为我国国民经济的先导产业和支柱产业。据了解现阶段，节能环保新一代信息技术、生物、高端装备制造、新材料和新能源，汽车七个产业被重点培育，加快推进。国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定提出，对七大产业加大财税金融等政策扶持力度，引导和鼓励社会资金投入，并设立战略新兴产业专项资金。该汽车与新能源汽车产业发展规划草案的主要内容包括四个方面：新能源汽车扶持的主改方向放在纯电动车上，继续关注燃料电池汽车；混合动力汽车承担汽车行业节能减排的重要角色，国家将安排相应政策予以支持，包括对新能源汽车的相关税收或减或免；重点扶持自主电动汽车零部件；完善新能源汽车的准入制度，规范市场竞争。我国新能源汽车取得了长足发展，中国的新能源汽车产业发展是与世界同步的。我国在未来的汽车发展中，混合动力节能汽车代替传统汽车已成为共识，并确立了节能与新能源汽车发展的战略。节能与新能源已成为各个国家汽车工业未来的发展方向，对比分析新能源与节能汽车的发展战略，是制定和实施相关措施，促进我国新能源汽车发展的重要组成部分。4.2新能源汽车一、混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。优点：1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。2、因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。缺点：长距离高速行驶基本不能省油。 二、纯电动汽车电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为，对于电动车而言,最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。三、燃料电池汽车和氢动力汽车燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高23倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：1、零排放或近似零排放。2、减少了机油泄露带来的水污染。3、降低了温室气体的排放。4、提高了燃油经济性。5、提高了发动机燃烧效率。6、运行平稳、无噪声。氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。四、天然气和液化石油气汽车天燃气成分单一、纯度较高、能与空气均匀混合并燃烧完全，CO 和微粒的排放量较低，发动机在低温时的启动和运转性能较好。其缺点是其运输性能比液体燃料差、发动机的容积效率低、着火延迟较长及动力性有所降低。这类汽车多采用双燃料系统，即一个压缩天然气或液化石油气系统和一个汽油或柴油燃烧系统，能容易地从一个系统过渡到另一个系统，此种汽车主要用于城市公交汽。五、空气动力汽车和飞轮储能汽车利用空气作为能量载体，使用空气压缩机将空气压缩到30MP以上，然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马达行驶。优点是无排放、维护少，缺点是需要电源、空气压力（能量输出）随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。利用飞轮的惯性储能，储存非满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量，反馈到一个发电机上发电，再而驱动或加速飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式，在70000r/min的高速下旋转。在混合动力汽车上作为辅助，优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长，缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。 六、超级电容汽车超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。（2010上海世博会园区世博专线已使用此车）优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等，缺点是功率输出随着行驶里程加长而衰减，受环境温度影响大等。5.未来汽车排放控制的发展方向汽车能源由石油占据绝对优势的局面已经被打破，尽管石油能源汽车在未来三、四十年内仍会保持领先，但由于燃气汽车、醇类汽车以及电动汽车的迅速发展，石油能源汽车很快将走下坡路。专家预计，到21世纪中叶其下降速度将急剧增快。就整个21世纪而言，呈现在人们面前的将是汽油汽车、柴油汽车、燃气汽车、醇类汽车、电动汽车、氢气汽车以及其它多种能源汽车活跃的多级模式。21世纪中叶之后，上升势头最猛的非电动汽车莫属。到21世纪末，汽油汽车和柴油汽车可能已经或即将退出历史舞台，燃气汽车也成了强弩之末，电动汽车势必稳取汽车世界的霸主宝座。汽车安全标准将会更加严格。为保证汽车安全，今天选装或正在研发的许多安全装置，如ABS、EBS、智能气囊（含侧面）、三点自动上肩式安全带、防侧撞杆等均将逐渐成为标准装备。汽车排放控制标准将会更加严格。如美国2007年开始执行的EPA2007排放标准要求将EPA2004中规定的微粒物（PM）减少90，氮氧化合物（NOx）减少95。同时，对柴油品质也做出规定：石油公司必须将柴油含硫量按目前标准减少97，仅占百万分之十五。降低油耗将成为各大汽车制造厂商制胜市场的首选课题。随着近年国际燃油价格的不断攀升，低使用成本的低油耗车型成为市场上的抢手货。专家预计，在采取各种措施后，未来轿车的油耗能从目前6.0L/100km的水平降到4.0L/100km、甚至3.0L/100km。使用更多替代钢、铁的轻质材料，以降低车辆自重。铝合金、镁合金、工程塑料及碳素纤维等轻质材料在汽车制造上的应用将越来越多。各种电子、电控、智能装置将越来越多地应用在汽车上。如电子防盗门锁、电控可变技术、智能驾驶等等，无所不有。前轮驱动汽车的比例将不断增加，发动机横置技术进一步发展。因为这两种技术将使汽车的经济性大大改善。通信、网络技术在汽车、尤其是商用车上应用越来越普遍。如在美国现代卡车上，现已全面应用GPS技术，实现卫星监控和导航技术。在最新型号的重卡上，驾驶室有键盘和显示器，装置一个称为全线通（OmniTRACS）的移动通信和跟踪网络系统，它是由美国高通公司研制开发的车辆跟踪和调度管理系统，将 GPS、GIS、通信、计算机、物流技术融为一体，不仅为交通运输业提供卫星定位、双向通信、网上发布（车、货）动态信息，使货主能通过因特网方便地查询托运货物的动态情况，还能够与企业现有的调度、财务和仓储等系统集成，实现物流管理的一体化和全面自动化。重型载货汽车向高吨位发展。在20世纪50年代，重型载货车的最大功率约150千瓦（近200马力），90年代末已提高到最大功率约440千瓦（近 600马力），40年内提高了3倍。有专家预测，在未来的50年内，重卡的最大功率将达到735千瓦（1000马力），汽车总质量将达到100吨。在多种能源消耗模式方面，电池动力、混合动力和燃料电池都将因为高效率、清洁成为未来汽车的动力发展方向。电池动力车技术已经成熟，所有的技术研究都已完成，但苦于电池的充电设备太笨重，还有待优化方案。目前，美国洛杉矶机场和亚特兰大机场等地已使用电池动力汽车，只是普及面还不是很广。混合动力汽车有需要消耗电池的和不需要消耗电池的两种，在美国市场，本田、丰田、福特和戴姆勒·克莱斯勒等著名汽车制造商均已试产这类汽车。其中福特汽车宣布，2005年将推出第一辆混合动力车。燃料电池车虽然目前尚处于“婴儿期”，究竟是从核燃料中还是其他途径获得氢气存在争议，但欧洲已推出这一研究，预计到2005年燃料电池车技术将成熟。上海通用、上海大众也要在美国之外建立第一个混合燃料汽车生产基地。结 论目前环境污染带来的问题日渐严重，城市空气质量的恶化，全球大气变暖，这些与我们密切相关的环境状况使我们忧虑，经济发展与生活环境恶化之间的矛盾日渐突出。目前减少汽车排放污染的主要手段是提高燃油的质量和对尾气排放进行控制，推行汽油无铅化和使用代用燃料。但仅仅这些还是不够的，还应制订适合我国国情的汽车排放标准，建立完善的汽车排放控制管理系统，对汽车排气污染进行深入全面的控制，同时广泛地对汽车尾气污染的危害进行宣传，督促车主对车辆实行妥善的维修和保养，改善车辆的使用状况，以达到减少尾气排放的目的。拥有一个清洁舒适安全的自然环境，是全人类共同的心愿。采取有效的措施对汽车排放进行控制，减少汽车排放对大气造成的污染，需要大家共同的努力。保护环境，就是保护我们的家。控制汽车尾气的排放，防治大气污染势在必行。让我们共同从小事做起，防治大气污染，让天空永远蔚蓝！参考文献1 闫君杰，陈芳.河南机电高等专科学校学报.2007.第6期2 张子波，汽车故障诊断技术.机械工业出版社.2009,053 舒华，姚国平.汽车电器设备与维修.北京理工大学出版社.2009.064 蔡兴旺，汽车构造与原理-发动机.机械工业出版社.2009.075 陈吉彦，公路与汽车.宁波工程学院，2005.08.第四期6 杨贵恒，沈卫东.汽车工业研究.2001.第4期7 李骏，王永红，张馨.华东交通大学学报.2001.第2期