汽车尾气处理方案范文1篇1

这几年,福州市的交通状况有了较大改善,但同国内先进城市及福州的城市发展需求相比还存在着一定的左距。主要反映在:一是城市中心地区交通拥挤状况仍然十分严重;二是由于路网建设、网络结构未能按规划实施到位,随着车辆增加,汽车尾气对城市空气的污染已严重影响到城市居民的生活环境。

下面的这一组数据可以清楚地反映上述问题。1999年与1990年相比,福州市的国内生产总值增加了4倍多,机动车辆、自行车各增加1倍多,人口增加了1/5,而相应的道路里程仅增力日1/5,面积增加1/2。目前,城区机动车达16万多辆,其中摩托车8万辆,交通需求的增长远远大于道路供应的增长。目前福州城区道路服务面积约140.skmZ(含闽江),按国家规范的最低标准,应有快速路42km,主干道112,4km,次干道168、6km。而目前我们还无快速道路,主干道约150km,次干道约7Okm,除主干道达到标准外,其它相距甚远,如果再把支路主干道统计在内,则相距更大。在机动车辆增加方面,1998一1999两年每年均以巧%速度递增,其中摩托车增幅就更大,然而被称之为“清洁能源”的LPG(液化石油气)和CNG(压缩天然气)的“绿色汽车”还不曾出现。据有关资料介绍,汽车尾气中I_PG汽车排放的C(〕和Hc十NO、的含量分别为0.39和0.089/km,而目前汽车尾气的允许值为2.29和0.59/km,也就是说LPG汽车尾气其值只有技术要求的1/10。北京城区1994年(非采暖期)机动车排汽污染按污染物统计分担率:CO占6()%,HC占87%,NOx占55%,上海比例高于北京CO占9()%,HC占920,),N()x占23%,还有铅(Pb)污染更主要来自机动车,福州市虽未进行这方面的统计测算,但情况大致相同。绿色汽车不但热效率比普通车高出一倍,而且还可避免发动机积炭。

可以认为,导致福州市城市中心地区交通拥挤,汽车废气污染严重固然与道路建设速度不能满足城市交通发展需求外,不可忽视的是,目前的道路等级结构严重不合理,使得道路功能不清,尤其是次干道建设的严重滞后,造成部分主干道不堪重负,车辆经常处于低速行驶甚至发生堵塞现象,而恰恰在汽车发动机怠速工况时排气污染又是最为严重的。目前的交通状况与行驶的车流量、车型、燃料、运行状况、道路条件是有密切的关系。如:八一七路、五一路、五四路各种车型混杂,机动车、非机动车抢道时有发生,路面不仅拥挤,而且汽车尾气污染严重,在另一些主干道车流又相对偏少,从而严重制约路网质量上档次、L水平。城区次干道建设滞后还表现为道路支离破碎,不成网络,这种状况影响着现有次干道功能的发挥,象目前已修的津泰路、高桥路、群众路、达道路、新权路都不同程度地存在着这些情况。这些路都只局部贯穿缺乏长距离连续,难以吸引车流,起不到分流主干道的交通量,反而给主干道造成干扰。此外,中心城区丁字交叉口、断头路太多,异致交通不畅。由于左转车流量增加,故造成部分路段经常堵寨。据初步了解,T型交叉口的比重约占交叉口总数的一半以土,其中主干道和次干道相交的占6(〕%,次要路和次要路相交〔内占7()%。

异型交叉口多,特别是出现在交通繁忙的主「道上时,交叉口严重超负荷运转,是导致局部地段交通堵塞的最主要原因。而导致这一情况的根源并不是路不够宽西是路网不合理,使得车辆都在几条道上交叉汇集。

机动车在道卜挤塞与其尾气增加是一对孪生兄弟。有关资料表明,汽车每燃川1吨燃料,就要向空气中排放40一7()kg废气,1000辆自由行驶的汽车每天排出C(〕3吨,11(飞2()0一40(〕kg,NOx为50一25,)kg。汽车排气中的碳氢化合物,与氮氢化合物经光化学反应形成光化学烟雾,在光化学烟雾下产生的NO:与co和CH等可刺激人的眼晴,引起红眼病、对人的鼻、咽、喉、气管、肺部有刺激作用,并使哮喘病人增加。汽车废气是一种排放部位低,不易扩散和稀释的流动源,车速愈慢排放的有害气体就愈多,而这些有害气体扩散又受地形、建筑物密度、“湍流”以及大气“逆温”的影响,目前我市中心城区6()%左右的大气污染主要来自于交通废气。

为了解决这些问题,提出以下路网调整、改造和推广“绿色汽车”方案以供参考。

1、将在市区中心街道建一步行街,并以此为中心,对市中心路网重新调整。方案是将拟建的中亭街为步行街扩大为将八一七路全线为步行街,并改造洋头口立交桥,禁止所有车辆南北通行。同时,在八一七路两侧利用原有小路,打通两条南北通道一是东侧:观风亭路—井大邪—仙塔路—法海路—花园路—广达路—达江路;二是西侧;贯穿北大路一一达明路—南后街—澳门路—青年路—加洋路—洋中路—新洋中路—隆平路一直到江滨路。同时,由北至南对城区中心现有东西道路予以整治和辟通:一是鼓西路—鼓东路—永安路—-温泉支路;二是光禄坊—吉庇路—津泰路—高劣路—得贵路;三是道山路一一圣庙路—法海路—福新路;四是白马路—沿西河辟通至小风路—高桥路;五是下杭路—达道路—向东贯穿与六一中路相连。路网调整后,八一七路全线南北向的公交大巴将重新调整线路行驶,八一七路除北瑞的东街口,依次南门和洋头口及南端的江滨路外,所有东西向将只允许通行公交中巴车和出租车及区域内办公用车、区域内小货车按规定时间行驶。以最大限度地减少该街区的交叉冲突点,并延长其交织段。

2、根据福州中心城区交通规划,城市快速路网由二环、三环、国货路、福马路、福泉高速路进城段组成,并规划在2吃)1()年完成。建议目前先行完成国货力、路、福泉高速路进城段及二环路的连江路、南环路段,首先实施囚货东路工程。从连江路开始往东到下院接福马路隧道口,与川4国道并为一线,再上青洲大侨接机场专用路。过渡时期,可先行从连江路南下至江滨大道,这一线路快速化后,将大大缩短,},心城区与港口、机场、马尾开发区的路程时间,其意义十分重大。

3、大力加强中心城区二环路内的次干道建设,从根木上改变次干道建设严重滞后的状态。方案是:一是在五一路、五四路f1J六一路之间开辟一条局部连续的南北次一干道,分解部分交通流;二是改造、打通晋安路,在r下安河东侧形成一条与六一路并行的南北次干道;三是沿白马河西侧,利用现有不规则路段修建自马支路,其北接西湖动物园路,南接宁化路,后直通江滨大J亘;四是长乐路北面改造三八路.使之直通东站,南面跨过光明港接江滨大道;五是达道路向东延伸,修建光明港北路,接到连江路;六是仓山区新建体育路,使首山路与六一南路直接相

汽车尾气处理方案范文篇2

随着社会的进步，经济的发展，全球机动车数量持续增加,机动车尾气造成的环境污染日益严重。在国内外许多大城市中，机动车尾气污染排放分担率相当高。以CO为例，1983年英国汽车尾气CO排放率占85%，1967年芝加哥为94%，1970年洛杉矶为98%，1965年纽约占96%[1]，美国1995年汽车尾气污染排放率占总排放的66%，上海市在1998年机动车排放的CO就占到了总排放的64%[2]，广州市1994年CO占88.8%，北京市1992年占62%[2]。机动车尾气中另外两种主要污染物NOx、HC的排放在总排放量中的分担率也非常高，如NOx，东京市在1975年汽车尾气排放分担率占到了80%[1]。

近年来，随着经济的迅速发展以及机动车保有量的持续增长，机动车排放所造成的污染也日益成为人们所关注的焦点[3~9]。自九十年代以来本市加强了在用车尾气排放检测、普及使用无铅汽油、提前执行轻型车新车排放标准等一系列机动车污染控制措施，较为有效地控制了中心城区的环境空气质量继续恶化的势头，但郊区环境空气质量受机动车污染排放影响日益突出。2000年全市NOx年均浓度0.056毫克/立方米，比1995年上升了10%；城区和郊县NOx年均浓度为0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米，分别比1995年上升了23%和39%，见表1[10]。

表1.1995~2000年上海市NOx年日平均浓度变化

年份全市城区郊县

浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)浓度

(微克/立方米)相对浓度

(%)

1995511007310023100

19975911610514428122

2000561109012332139

根据国外机动车发展经验可知，当人均国内生产总值达到3000美元以上时，轿车将成为机动车保有量增长的主要方向。作为国际大都市的上海，汽车工业的发展不仅预示和带动本市经济的腾飞，同时，人民生活水平的提高也急切期待现代化便捷交通方式的到来和家庭汽车的普及，机动车在今后相当长时间内将保持快速增长的速度。根据市交通所预测，到2022年本市机动车保有量将达到200~350万辆，是2000年的3~5倍，可以预见如果不采取措施加以控制，本市大气环境势必进一步恶化。

目前，国内外对于机动车污染控制的研究，主要集中于两个方面，一是机动车排放因子的研究；二是机动车污染治理和控制对策的探讨。排放因子是反映机动车排放状况的最基本的参数，也是确定机动车污染物排放总量及其环境影响的重要依据。目前用来计算机动车排放因子的模式主要有美国加州空气资源局的EMFAC模式，欧洲共同体的COPERT模式，美国EPA的MOBILE系列模式。其中，MOBILE汽车源排放因子系列模型是美国环保局开发的计算车队排放水平的程序[11]。在该模型中，综合考虑了汽车的使用年限、行驶里程、新车排放因子、劣化系数、行驶速度、气温、I/M（检查/维护）制度以及车用油料特性等因素对排放的影响[12]。国内外对于该模式已有广泛的应用。墨西哥采用美国EPA的Mobile5a基本结构模式，用来计算5个特定区域中8种车型的排放因子。根据气温、平均车速、汽车操作模式，燃料挥发和里程自然增长率条件估计1960年到2022年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多伦多地区[14]、泰国曼谷等也有所应用。MOBILE模式在国内的小范围内也得到了一定的应用。北京清华大学郝吉明、傅立新等于1997年曾结合北京市实际情况对MOBILE5进行修正，并将之应用于北京市机动车尾气排放的研究中；祝昌健等应用MOBILE5模式对广州市机动车尾气排放系数及污染趋势进行了探讨[15]；李修刚等将MOBILE5模式用于南京市，将给出的南京市现状排放因子直接应用于南京市及附近城市的环境影响评价[16]。

将MOBILE5模式结合上海实际情况进行本土化已经有人做过尝试，但是由于基础数据严重不足，因此对于此模式的修正尚不能进行检验。主要的方法仍是采用美国FTP的测试数据，将上海市机动车目前的排放水平类比于美国70年代，计算得到不同车型的排放因子。

在污染物的扩散方面，目前一般沿用有限源高斯扩散模型，即根据线源的长度、高度、强度、距离、风速、风向和相应扩散参数计算空间任一点的污染物浓度[17]。但目前这方面的研究较少考虑城市空间的特殊性，即对城市各类人为设施，包括绿化、建筑等对扩散的影响考虑较少。

对于线源排放污染物的扩散研究，国外主要的模式有CALINE、BLP（BouyantLineandPointSourceModel）、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美国环保局（USEPA）开发。其中，CALINE为稳态高斯扩散模型，用于确定高速公路下风向的空气污染浓度，要求地形相对不太复杂。BLP为高斯烟流扩散模型，用于处理炼铝工厂以及其它的工业污染源的单一建模问题，要求其烟流上升和下降是主要由固定线源所影响的。CDM2为气候稳态高斯烟流模型，用于确定城市区域平地下风向的长期（每季或每年）的污染物的算术平均浓度。ISC3是一个稳态高斯烟流模型，可用于评价来自与工业带相关的许多污染源的污染物的浓度。这个模型涉及到了下列因素：粒子的下沉和干沉降、风向、点面线及立体污染源、烟流的上升为距离的函数、点源的分离以及有限的地形调整功能。ISC3可以有长期和短期两种模式可供选取。RAM是高斯烟流多源空气质量算法，是一个稳态高斯烟流模型，用于估算相对稳定的污染物浓度，平均从一小时到一天、从点源到面源、在乡村或者城市的沉降，其地形条件可以假设。

我国目前汽车污染仅相当于国外70年代中期水平，现有汽车90%以上是国产车，由于排放控制技术落后，在同样运行工况下，国产车较发达国家同类产品排放量高几倍甚至几十倍，加上交通管理手段落后，在用车检查维修制度不完善，城市交通道路拥挤和市内居民集中，大量车况恶劣的车辆继续行驶，更加剧了污染物的排放。国产车平均日排污量为0.6—0.9kg[18]。本论文旨在借助GIS环境，根据城市路网、交通流量、车型比例等信息，采用经过修正的MOBILE模型，计算不同车型机动车的排放因子，从而确定每条路段不同污染物的排放量。由于机动车流量和排放因子是计算道路机动车污染物排放源强的关键参数[19~21]，本论文将通过抽样调查和MOBILE模型修正得到了这两个量。在确定道路线源排放源强的基础上，利用CALINE3有限长线源扩散模式，建立上海市城区多线源污染扩散模式，以此来分析道路污染物扩散状况，并在GIS图形上进行显示，最终完成上海市交通线源污染管理信息系统。此系统可为政府有关部门制定道路交通污染管理制度、合理制定城市规划和建设管理决策提供理论依据。

参考文献

[1]上海市大气污染防治对策研究P1

[2]上海市环境科学院《世界银行——上海城市交通项目：减少上海城市车辆排污危害的战略》1997.9

[3]陈长虹等，上海市机动车排污状况与污染控制战略，1997，16（1）：28

[4]赫崇衡等，汽车排气污染及治理现状和动向，上海环境科学，1996，15（8）：11~13

[5]彭宝成等，汽车尾气对动物的生物效应研究，上海环境科学，1995，14（2）：14~17

[6]王培洁,上海市汽车排气污染管理的现状与对策,上海环境科学，1994，13（7）：7~8

[7]陈长虹等，城郊道路污染个例分析，上海环境科学，1993，12（9）：13~17

[8]陈长虹等，城郊道路交通带状多线源污染扩散模式研究，上海环境科学，1993，12（11）：7~10

[9]王素云等，上海市汽车排气污染在大气中的分担率，上海环境科学，1990，9（11）：27~29

[10]上海市机车污染综合防治领导小组办公室，《上海市机动车污染综合防治规划及规划纲要》，2000，3

[11]傅立新等，MOBILE汽车源排放因子计算模式研究，环境科学学报，199717（4）：474

[12]傅立新等，北京市机动车污染物排放特征，环境科学，200021（3）：68

[13]WesternGovernor’sAssociationDenver,ColoradoandBinationalAdvisoryCommittee.Mobiel5-MexicoDocumentationandUser’sGuide.Nov.20,2000

[14]R.MclarenandD.L.Singleton.AnalysisofMotorVehicleSourcesandTheirContributiontoAmbientHydrocarbonDistributionsatUrbanSitesinTORONTODuringtheSouthernOntarioOxidantsStudy.AtmosphereEnvironment,30(12),1996

[15]祝昌健，广州市机动车尾气排放系数及污染趋势探讨，中国环境科学，199717（3）：216

[16]李修刚等，用于城市交通规划的机动车污染物现状排放因子研究，交通运输工程学报，20021（4）：87

[17]A.K.LuharandR.S.Patil.1989.Ageneralfinitelinesourcemodelforvehicularpollutionprediction.AtmosphericEnvironment,23:555-562

[18]贾艳杰，我国大城市汽车废气污染问题及其治理对策人文地理199712（3）：48

[19]EPA,User’sGuidetoMOBILE5(MobileSourceEmissionFactoryModel)，May1994

[20]EgglestonHS,GoriβenN.JourmardR,etal.CORINAIRworkinggrouponemissionfactorsforcalculatingemissionsfromroadtraffic[R].Methodologyandemissionfactors.ReportVol.1,No.EVR12260EN,Luxembourg,1989.

[21]pilationofairpollutantemissionfactors[R].USEnvironmentProtectionAgency.AP-42,NC,USA.1985.50-83

二、研究方案

1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

研究目标：研究上海市机动车尾气排放造成的道路线源源强，以及机动车污染物在中心城区街道峡谷中的扩散效应，并在GIS系统上进行显示，完成自主开发的上海市交通线源污染管理信息系统。

研究内容：1）上海市主要道路机动车尾气排放源强；

2）机动车尾气在街道峡谷中的扩散效应；

3）交通污染在GIS平台上的实现。

关键问题：1）机动车大气污染排放源强计算模型；

2）上海市道路机动车尾气在峡谷中的扩散模拟；

3）地理信息系统与交通大气污染模型整体集成的方法和途径。

2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法：基础数据调研、模型修正、机动车污染物排放和影响预测可视化界面设计、系统整合。

技术路线：如图1所示。

实验方案与可行性分析：

1）建立机动车排放源强计算模型、污染物扩散模型，以及基于GIS技术应用模型，其工作量较大，其中基础数据（包括车流量、车速）的调研尤其困难。但是通过参与上海市环境保护局2002年科技攻关项目——《上海市机动车发展和大气环境保护研究》，并搜集大量的国内外相关文献，可获得系统开发所需要的相关数据，因此本研究已经有较好基础。

2）参与《影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究》课题的研究工作，对于本市机动车污染现状和历史沿革已有所了解。

3）参与了“上海市数字城市大气环境模块”的工作，初步掌握了GIS系统开发和实现方法。

据此我认为，按期完成论文是可行的。

图1.研究技术路线

3、本论文的特色与创新之处

建立适合上海市情景的主要道路机动车尾气中污染物源强排放模式。建立线源扩散模式，使其适用于大城市中街道峡谷中机动车尾气污染物的扩散状况。给出上海市上空污染物扩散状况。

目前国内将交通污染模拟与地理信息系统结合的研究还不多见，因此本论文在该方面的研究将是一个新的尝试。

4、预期的论文进展和成果

预期进展：

2003.07——2003.09收集中外文文献

2003.09——2003.10基础数据的收集和处理

2003.10——2003.12模型的修正

2004.01——2003.03GIS系统的编程实现

2004.03——2004.05论文的撰写与修改

预期成果：

•研究上海市机动车尾气排放状况，建立源强计算模型；

•综合城市气象条件、交通污染物排放强度、建立污染物扩散模式，确定机动车污染物影响的时间变化、空间分布，；

•完成交通污染管理信息系统；

•除完成毕业论文之外，在国内外有关刊物上2篇。

三、论文大纲

摘要

前言

第一章大城市机动车尾气污染排放数值模拟的研究背景及意义

一、研究背景

二、国内外研究现状

第二章机动车排放因子计算模型

一、MOBILE6模型介绍

二、利用修正的MOBILE6计算机动车排放因子

第二章道路机动车尾气污染物排放源强

一、线源源强计算模式

二、上海市道路机动车尾气污染排放源强的计算

第三章城市上空污染物扩散模式

第四章街道峡谷污染物扩散模式

一、CALINE4模型介绍

二、模式修正

三、上海市街道峡谷污染物扩散模式的建立及应用

第五章上海市交通污染管理信息系统的建立

一、排放清单数据库的建立

二、系统的开发

第六章结论

参考文献

四、研究基础

1、已参加过的有关研究工作和已取得的研究工作成绩

（1）参加《中国气象百科全书》建筑气象、城市气象等内容的编写。

（2）参与上海市普陀区建设项目环境影响评价工作。

（3）参加“扬尘污染来源与控制管理研究”课题的研究工作。

（4）承担了“崇明岛综合开发项目”的大气监测和采样工作。

（5）参与“影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究”课题的研究工作。

（6）参与“机动车发展与大气环境保护研究”项目。

（7）参与“上海市能见度影响因子研究”研究生科研基金项目。

（8）参与上海市数字城市课题交通环境模块的模拟研究。

2、已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途径

拥有以下主要设备：

•桌面地理信息系统软件ArcView3.2及其主要扩展模块

汽车尾气处理方案范文篇3

关键词：温差发电；塞贝克效应；热电能量转换；拓扑结构

1温差发电原理及温差发电系统简介

温差发电主要利用半导体热电材料的塞贝克效应。将两种半导体材料一端连结放置在高温端（热端），另一端开路放置在低温端（冷端），在冷端形成开路电压的现象，就是赛贝克效应。利用这个效应直接将热能转化成电能。在两种导体或者半导体材料中产生的电动势，被称为温差电动势。塞贝克电压与热冷两端的温度差T成正比，即：

温差发电系统一般由热电模K、废热通道以及冷端散热装置3部分组成[1]。热电模块安装在排气管处，通过集热的热端与散热快的冷端形成温差[2]。热电模块产生的电能经控制模块，整流、限压、稳压之后输送给外界。

2关于汽车尾气温差发电系统效率提升与优化

2.1温差发电材料的性能提升

1954年Goldsmid发现具高赛贝克系数和高原子量的BiTe5，1958年Brikhoklz和RoSi发现可以有效降低热导率的Bi2Te3与Sb2Te3以及Bi2Se3的合金，近些年广泛使用的各种半导体温差发电材料以及纳米结构材料也有新的进展，能通过降低晶体结构热导率，提高温差发电系统的发电效率[3]，温差发电材料性能也更加优越。

如今，温差发（热电）电材料主要有10种左右。在钴矿等传统材料研究的基础上新的制造工艺的研究正在兴起。人们通过在合金中掺杂不同元素，通过材料低维化（薄膜化）和梯度化等不同的制备手段对传统热电材料进行性能改造，提高优值，并取得了显著的效果。不仅有较大的塞贝克系数，还有较小的导热系数（或称热导率）及低的电阻率，从而使热量集中在接头附近。实践证明这些热电材料正朝着掺杂化、低维化、梯度化和优化载流子浓度这些方向发展。其中材料梯度化是解决目前温差发电材料工作温域较窄的最有效方法，其基本思想是在确保各组分单一温差发电材料的性能上，拓宽使用温度范围，使各组分都能在各自的最佳温度区工作[1]。

2.2单片温差发电模块内部构造设计

温差发电模块是温差发电装置最核心的组件之一，主要的功能是实现热电转化，其性能优劣直接决定系统输出功率。一个由N对热电偶组成的热电模块产生的电动势V，可通过公式

式中：NPN-单一热电偶的总赛贝克系数；TH-热电模块热端温度；TC-热电模块冷端温度；T-模块两端的温差。

系数NPN为热电模块自身的性能参数。从上式可以看出，要想从系统的本质上提发电效率，需要优化模块的自身构造。

单片温差发电模块的构型优化设计主要包括热电原件数量、长度、截面积、电极和导热底布局等，对于获得高性能输出十分重要[4]。文献[3]的有关研究表明：

（1）模块内部热电原件长度的最优长度值在0.075mm～0.125mm范围内。

（2）输出功率随热电元件截面积的增大而减小。

（3）导热基底越厚，输出功率和能量转化效率均会减小。

提高温差发电装置的输出能力可以通过提高温差发电模块的塞贝克系数、导热性能、冷热端温差及增加温差发电模块数量来实现[5]，如今广泛采用列内模块并联、列间模块串联、层间模块串联的连接方式，这种构造的温差发电模块在空间和效率提升方面占据主要优势。

2.3发电系统的拓扑结构

汽车尾气温差发电装置拓扑结构的优化，涉及三个主要方面：温差发电装置结构优化、热端气箱设计、冷端构造改良。

单片温差发电模块的发电量较小，应用时，通常将单片温差发电模块连接成温差发电组。这种多个单体热电模块间的布置关系称作温差发电模块组的拓扑结构。平板式、圆柱型及网状型是最常见的温差发电模块外，一般，明层叠平板式是比较有空间和性能优势的结构[1]，对汽车尾气温差发电系统来说，能最明显的提高发电效率。

设于汽车尾气排气管处的热端气箱，分为上下两层，内外部设有不同的扰流片。有关研究表明，温差发电模块冷热端温度分布越均匀，模块的发电效率越高[5]。而在冷热端设置扰流片，有降低尾气流速的作用，不仅使尾气在热端停留的时间稍微加长，提高尾气的利用率，更能达到热端温度均匀分布的作用。

冷端散热装置是温差发电系统必不可少的部件之一，性能的好坏直接决定温差发电模块冷热两端温差。现今常用的冷端散热方式有自然风冷，和水循环冷却管道。前者一般不被采用做汽车尾气发电装置的散热方式，原因是空气的导热性能好，比热容小，流动速度快等。汽车尾气余热散失快，降低余热的利用率，还造成冷端温度不均匀。因此，冷端散热方式一般选着水循环冷却，既能快速降低冷端温度，又能尽量减小温度分布不均的问题，并且水可以循环使用。

3结束语

本文从传统汽车尾气温差发电系统的基本发电材料到系统模块构建以及整个系统的拓扑结构出发，针对这三个部位各自的特点，分别提出改进方案。阐明了材料掺杂化、低维化、梯度化以及优化载流子作为当今温差发电材料主要发展方向的原因。给出单片温差发电模块结构的优化要点，主要涉及到物理模型优化，数学模型优化。通过改变发电片的内部构型设计，定量给出内部电原件数量、长度、宽度、电极以及导热底部布局等。提出温差发电系统拓扑结构改进，包括温差发电模块的拓扑结构、热端以及冷端够造三个部分优化改良，从而整体上提高温差电系统的发电效率。

参考文献

[1]袁晓红.汽车发动机尾气余热温差发电装置热电转换技术研究

[D].武汉：武汉理工大学，2012.

[2]郭.汽车尾气温差发电效率的影响因素[J].汽车工程师，2011（6）：45-47.

[3]程富强.碲化铋温差发电模块结构型优化设计[D].高电压技术，2014（4）.

[4]许志建，徐行.塞贝克效应与温差发电[J].现代物理知识，2004（1）：41-42.

[5]张哲.基于塞贝克效应的热电能量转换系统设计与优化[D].北京：北京林业大学，2016.

作者简介：邹治风，吉林农业科技学院电气工程及其自动化系学生。

刘帅，吉林农业科技学院电气工程及其自动化系学生。

汽车尾气处理方案范文

关键词：汽提塔；冷却器；调节阀；自动控制系统

中图分类号：TQ053文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）13-0025-03

1汽提塔的工艺流程及生产作用

首先将Ⅰ精制汽提塔部分的工艺流程图和汽提塔在生产过程中的作用介绍如下：

1.1工艺过程

1.2汽提塔的主要作用

2汽提塔原来的仪表显示和调节阀存在的问题

Ⅰ精制汽提塔的系统压力表安装在塔顶尾气出口DN80的管线上，仪表引压线经常被氨结晶堵死，压力变送器不能正常显示。汽提塔塔底液位实际高有6米，塔底液位测量采用差压变送器，并且测量范围只有最高处的1.5米，这使得塔底液位在低于4.5米时不能准确知道塔底液位的高度，给操作带来很大的不便。原料水的进塔和净化水出塔流量都采用的是靶式流量计，靶式流量计的准确度不高，进料和出料能相差4立方米左右。汽提塔侧线抽出调节阀内采用的是橡皮软密封，经过3个月左右的使用后，就出现关不死的现象，检修时打开一看，就发现橡皮软密封已经变形卡死，调节阀只能从100%全开到50%的开度状态。

3自动控制系统存在的问题

Ⅰ精制车间汽提塔（T3401），进塔的物质有原料水和蒸汽；出塔的有净化水、蒸汽冷凝水、尾气。这当中，进塔蒸汽和进塔的原料水有自动控制回路（如图1所示）。

进塔的蒸汽靠自身流量控制蒸汽进塔流量：如果流量大，调节阀关小；流量小，调节阀开大。但是，当塔内压力低时，需要增大进汽提塔的蒸汽流量；而蒸汽流量大，调节阀要关小，此时不能实现蒸汽进装置的自动控制。

出塔的净化水也是靠自身流量控制：如果流量大，调节阀关小；流量小，调节阀开大。但是，汽提塔液位高时，需要增大净化水出塔流量；而流量大，调节阀就要关小，此时不能实现汽提塔液位的自动控制。

4针对仪表显示和调节阀存在的问题处理方案

4.1汽提塔压力显示

汽提塔压力显示选择DN50深入式压力变送器，优点：一次解决问题，不需要伴热，节约能源、蒸汽。

4.2汽提塔塔底液位

汽提塔塔底液位改为双法兰液位差压变送器，从新动焊开孔，放大测量范围。优点：不需要灌液位变送器的负引压线，测量准确；不需要伴热，节约能源，仪表维护难度少。

4.3进塔原料水和出塔净化水的流量

进塔原料水和出塔净化水的流量采用电磁流量计，优点：只需要设定流量量程就能使用，不需要伴热，仪表维护难度较小。

4.4侧线抽出调节阀

将原来碟阀阀体部分的橡皮软密封改为硬密封。优点：不需要对工艺管线动焊，能利用原来的执行机构，费用少。

5针对汽提塔的塔底液位控制和压力控制进行方案设计及实施

5.1液位控制

原料水进塔和净化水出塔是汽提塔液位的决定因素，为了实现汽提塔液位的自动控制，我们设计了3套方案。

方案一：在原料水的进塔管线上设一调节阀，用汽提塔的液位（LICA5303）进行控制。

缺点：不管调节阀加在冷进料管线还是热进料管线，都存在如下问题：因为原料水进塔是分两路进料，一路调节阀关小，流量减少，另一路抢料，流量增大。工程量大：需要将装置停下，拆除原来的调节阀，重新焊接管线；重新安装一套调节阀；然后进行试压重新开车。

方案二：在汽提塔净化水出塔管线紧挨汽提塔的位置上设一调节阀，用汽提塔的液位（LICA5303）进行控制，实现汽提塔的液位自动控制。

缺点：后面11个换热器流量没有保证。优点：不存在调节置后等问题，调试简单。

方案三：在汽提塔的净化水出塔管线上，E3409后面设一调节阀，用汽提塔的液位（LICA5303）进行控制，实现汽提塔的液位自动控制。

5.2压力控制

蒸汽进塔、蒸汽出塔和尾气出塔对汽提塔的压力和温度起决定的因素，为了实现汽提塔压力和温度的自动控制，我们设计了3套方案。

方案一：蒸汽进塔用汽提塔的系统压力（PRC5302）来实现自动控制。蒸汽管网的蒸汽压力在0.8～1.0MPa之间，温度在240℃左右，对改变汽提塔的压力、温度能起决定因素。

方案二：尾气（包括：塔顶尾气和侧线粗氨气）出塔用汽提塔的系统压力（PRC5302）来实现自动控制。

缺点：首先，汽提的主要目的除去水中的H2S和氨。塔顶尾气和侧线粗氨气的排出就是这个目的，一旦减少排出，就是减弱汽提效果。其次，无论塔顶尾气还是侧线粗氨气都有氨，减少排出流量，温度降低就容易结晶，阻塞管线。

方案三：蒸汽出塔用汽提塔的系统压力（PRC5302）来实现自动控制。

缺点：蒸汽出塔后，再经过塔底冲沸器进行循环，再进入汽提塔，这只是工艺流程上的辅助调节，不能很好地对汽提塔的系统压力和温度进行自动控制。

经过论证，我们决定采用方案一。汽提塔的系统压力表安装在塔顶尾气出口DN80的管线上，仪表引压线经常被氨结晶堵死，压力变送器不能正常显示。我们在汽提塔塔底三层液相（液相无硫化物结晶气体）位置重新增设一套压力测量显示（PRC5308），彻底解决了塔顶压力变送器引压线易堵的问题，再在该压力与蒸汽流量设一控制回路。并且在塔底蒸汽流量控制回路（FRC5302）和新增塔底压力控制回路的跨路之间加装一个回路转换开关，实现了可用塔底压力控制塔底进蒸汽量，又可用塔底进蒸汽流量测量系统控制塔底蒸汽量。这样当通常情况下，用汽提塔的系统压力（PRC5308）控制进塔蒸汽量。当特殊情况下（主要是当蒸汽管网压力低于0.8MPa），用塔底蒸汽流量控制系统来控制进塔蒸汽量。

5.3参数设定

6技改后的效果

实施后，实现了汽提塔主液位、压力和温度的自动控制，取得了良好的效果。工艺规定参数操作范围：温度（主要以17层为主）150℃～160℃，压力0.48～0.52MPa，塔底液位40%～60%；从操作记录来看各参数的操作范围远超过了规定的范围，温度（主要以17层为主）150℃～160℃，压力0.49～0.5MPa，塔底液位50%～60%。汽提塔参数波动小就使原料水的处理合格，处理后硫化氢含量≤0.05‰（合格为≤0.05‰）；处理后氨含量≤0.1‰（合格为≤0.1‰）。

参考文献

[1]陈洪金，岳智.仪表工程施工手册[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]孙金瑜，向守源，丁传峰，等.仪表维修工[M].北京：中国石油大学出版社，2011.

[3]吴俊良，刘彦波，王存申，等.仪表[M].北京：中国石化出版社，2004.

[4]吴国熙.调节阀使用与维护[M].北京：化学工业出版社，2008.

汽车尾气处理方案范文篇5

摘要：随着现代汽车数量的增多，汽车类型也不断丰富，汽车维修过程中，工程师要充分利用现代仪器设备，对汽车电控发动机的故障类型进行充分分析，采取准确的解决方案，才能够尽快解决故障。针对气、油路常见故障类型，维修工程师要不断总结积累经验，提高故障检测与维修水平，探索更高效、准确的维修模式。

关键词：汽车电控发动机维修

中图分类号：U472文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0066-02

随着现代汽车行业的不断发展，汽车修理技术也不断进步，从原始的人工手机故障排除到目前的电脑故障分析，效率更高，准确性也更好。随着现代液压、电控、气动技术在汽车结构中的应用不断增多，对于汽车维修的技术与方法也提出了更高的要求。汽车电控发动机故障检测设备主要有专用数字万用表、汽车解码器、汽车专用示波器等。在对汽车电控发动进行故障检测与维修过程中，要对汽车本身与工具的应用需要注意一定的事项，避免在维修过程中产生误操作。文章通过对汽车电控发动机维修原理进行分析，提出一定的方案，以供行业人员参考。

1电控发动机的技术原理

近几年随着经济的发展以及城市交通网络的构建成形，对于汽车的使用率以及占有率也越来越高，因此面对庞大的汽车销量，不同企业间的竞争也愈发激励，如何应对竞争成为近期各企业所要共同面对的问题。仅仅通过改善销售与宣传的环节，并不能从根本上节约开支，所以进行新技术的革新才是最为直接与快速提升竞争力的办法，而且对于发动机这一汽车的心脏的研发始终没有停止，因此电控发动机就是在这种前提下被研发出来的。

2汽车电控发动机维修方法

2.1电控发动机的故障检测

要确定发动机的维修方法，首先要对其进行全面检测，明确最根本的问题所在。面对不断复杂化的汽车电控系统，需要利用一切可以利用的手段进行故障检测，通过对检测的结果进行比对，分析出根本原因。在故障检测过程中，一般分为故障码分析、数据分析、点火分析与尾气分析、压力与真空分析等。汽车电子控制系统故障检测的第一步一般为故障代码分析。故障代码主要是指利用汽车控制电脑的自诊断系统对检测的故障点进行记录并分析的一种编码。但故障编码的分析并不绝对，而是需要与其他的检测结果并行分析。故障代码分析一般都通过解码器完成，是电子控制系统故障诊断的最为简单、基本的方法之一。

汽车的正常运行中，电控发动机系统参数基本保持在一个稳定的状态。数据参数是控制电脑对所控制的系统正常状态的数量表现形式。一般来说，数据参数在测量结果中表现为数值显示与波形图显示，在测量上分为电脑通讯式测量与电路在线式测量、元件模拟测量等。电脑在进行数据分析时，要结合传感器的数值与响应速度，才能够得到最佳的控制效果。举个例子，奥迪汽车的氧传感器响应迟缓时，一般在1700r/min左右时会发生转速自动波动的问题，甚至会对加速性能造成影响，这主要是由于传感器反应迟缓，造成了空燃比变化过大，从而形成转速波动。

2.2电控系统故障检测步骤

电控系统的电路问题可以通过电脑进行检测，而油路与气路则需要通过多方面的分析，才能够得出最准确的原因。一般汽车在有故障码时，都需要在故障分析、确认有故障码存在时，可以对故障码相关的数据进行分析，根据相关的条件分析出原因。现代维修过程中，对于油、气路的故障检测模式并不完善。一般需要按照以下步骤进行。

第一步，需要对汽车发动机的表面进行查看，检查是否有油、气路的表面故障发生。如汽车部件是否完整、真空管是否有脱落的问题，相关的电线插头连接是否坚固，是否存在有漏油、漏气与漏电的问题存在，检查汽车发动在怠速状态运行时是否稳定；另外，要对排气管进行检查，查看是否有冒黑烟或有汽油味的异常现象。第二步，利用电脑进行代码分析，读码后要进行清码，并重新进行读码。这其中的首次读码要对永久性与偶发性的故障代码进行登记，清除故障码后，启动发动机，等待状态稳定后，创造故障再现条件，查看是否有故障代码出现，并做好记录。第三步，根据维修手册对故障代码相关的原因进行对比分析，同时对于偶然间发生的故障代码也需要加以关注。另外需要注意的是，有一些因为技术原因无法实现的汽车在相关故障发生时，并不会出现故障代码，所以需要利用其他的办法来判断汽车的油、气路是否正常。第四步，对于汽车运行过程中的发动机数据流进行判断，对于超出正常值的数据按照维修手册进行原因分析，一般来说，成熟的维修工程师都能够全面地分析数据流。

接下来，根据故障现象与故障码的内容，可以利用常见的仪器仪表、工具等进行必要的测量，如利用万用表对线路中的电压进行检查，利用废气分析仪对尾气是否超标、成分进行分析，利用示波器对发动的电子喷射系统进行分析等，选择最恰当的仪器来对故障进行快速排查与处理。通过对故障原因的分析，进一步明确故障点，采取必要的措施，如对节气门进行清洗，对元件进行更换，甚至更换接地线等，避免电、油路再次出现故障。在初步采取维修措施后，需要利用必要的专业设备进行二次检查，确定故障是否已经被排除，要充分排除故障后，才能交车使用。在故障检测与维修过程中，要胆大心细，保持自信，按照科学的步骤，对故障类型进行充分分析，不断总结，提高维修技能。

2.3气路故障维修案例

某汽车在稳态加速下出现NO检测超标的问题，尾气排放不合格，其中的CO与HC正常。在对基本的可疑故障进行分析后，对喷油器、燃烧室积炭进行清洗后，也更换了火花塞，问题并没有解决。通过多次分析，问题集中在排气过程中的三元催化器上。不同的催化器尾缀表示不同的产品类型，有的产品配置中无催化装置，有的型号中有三元催化装置，但没有防盗功能。经过对车辆进行查看后，发动虽然该车装备了三元催化装置，但没有发动机控制单元防盗功能，所以需要安装更全面的发动机控制单元。

3结语

电动发动机的应用越来越多，电子科技要逐渐走进汽车的设备装置，相应的，对汽车在运行中发生故障的类型也越多。对于汽车电控发动机进行故障维修的技术也要增强，运用准确的诊断方法对发动机发生的故障进行诊断，然后才可以进行具体的维修工作。清楚了故障的原因和发生故障的部分，再去对症下药，这样才能保证汽车的安全运行。同时，还要在不断的探索中发掘更多的维修方法，为汽车的智能化发展带来推动性的动力。

参考文献

[1]杜金铃.汽车电控发动机系统故障诊断与维修[J].黑龙江科技信息，2015（34）：25.

[2]孙毅.浅析汽车电控发动机的维修方法[J].电子技术与软件工程，2014（9）：264.

汽车尾气处理方案范文篇6

[关键词]组织行为学；大众；尾气门事件

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2017.02.041

[中图分类号]F275[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2017）02-00-02

1组织行为学的研究综述

组织行为学是研究人类在组织情境中的行为的，Wood，Chapman，

Fromholtz，Wallace&Zeffane（2004）认为其受到四个方面的影响。第一，组织由个体成员构成，个人活动既可以是单独地，也可以是整体地作用于组织行为（Noe，Tews&Marand，2013）。第二，组由不同群体组成，群体行为可以对其所处的组织行为加以调整（Sparrowe，Liden，Wayne&Kraimer，2001）。第三，组织结构作为个体和群体交流沟通的渠道，能影响组织行为的产生和发展（Aslami，2013）。第四，组织行为受到环境的约束，包括技术、政治、社会和经济上的变化（Turunen&Finne，2014）。

人力资源管理在组织行为中担任着不可缺少的角色，原因有两个方面。一方面，管理者应该维持良好的任务规划和积极的工作关系，以达到有效利用有限人力的目的（Lewis&Heckman，2016）。另一方面，管理者为了达到组织的目的必须具备一定的人才库，其包括职员的甄选录用、教育训练、配置使用等（Lewis&Heckman，2016）。组织行为学研究者致力于在这两个方面改善组织工作的情况：组织管理侧重于确定管理者和被管理者之间关系（Bertrand，Schoar，Bertrand&Schoar，2013），组织发展关注于文化调整、冲突消除和变化适应（Bond，2004和English，2008），管理的发展应着眼于提高组织在不同环境中的效能（Rangriz，Soltanieh，Rangriz&Soltanieh，2015）。

组织行为学的理论被广泛应用于分析组织的工作情况。例如，人类需求模型被学者们用于讨论金钱和非金钱激励产生的不同影响（Wood，Chapman，Fromholtz，Wallace&Zeffane，2004），管理和领导风格的重要性用于阐述群体的效能（Bertrand，Schoar，Bertrand&Schoar，2013），组织结构的特殊性用于比较组织的效率和职员的满意度（Wood，Chapman，Fromholtz，Wallace&Zeffane，2004）。特别的，研究者总能参考组织行为学的理论知识找到企业失败的根本原因（Aslami，2013）。大众“尾气门”事件就是一个很好的案例。

2大众“尾气门”事件的描述

大众汽车集团（Volkswagen）是一家有着近80年历史的德国汽车制造商，其总部位于德国南部的Wolfsburg。大众汽车尾气排放的丑闻发生于2015年，当时美国环保署发现该公司违背了大气保护相关法律的规定（Krall&Peng，2015），美国环保署的报告称大众集团故意使用某些发动机控制软件程序，使汽车在实验室测试条件下会自动减少尾气中污染物的排放，例如氮氧化物等，以符合法律的标准。但是在真实道路驾驶中该程序不会被激活，造成污染物排放超标40多倍。据调查显示，从2009年到2015年期间，大众销售了超过1000万台安装了这种具有欺骗性软件程序的汽车（Rhodes，2016）。

大众“尾气门”事件造成了严重的后果。从组织外部来看，首先是人的生命健康受到了威胁。据估计，在2008年至2015年期间，大众缺陷汽车过高的尾气排放量，导致超过了50人的死亡，到2016年可能达到130人（Holland，Mansur，Muller&Yates，2016）。同时由于氮氧化物是酸雨、雾霾和温室效应等的重要污染物，造成了环境破坏的加剧（Wang，Jerrett，Sinsheimer&Zhu，2016）。从组织内部来看，大众汽车集团受到了短期和长期的冲击。美国环保署消息暴露后，大众股票价格暴跌30%（Krall&Peng，2015），不少高层管理人员或免职或停职，其包括大众当时的首席执行官以及旗下奥迪和保时捷的研发部门的领导，尽管他们声称并不知情（Rhodes，2016）。大众还必须支付超过180亿美元的费用用于召回和修复受到影响的汽车（Krall&Peng，2015）。此外，该公司由于违反环境保护和消费者权益等方面的相关法规，被众多国家机关调查，将面临着巨额的罚款和其他惩罚。

3组织行为分析

大众“尾气门”事件的原因可以归纳于三点。首先，该德国制造企业采用指挥式的管理结构和命令式的领导风格（Peterson，1997和Bertrand，Schoar，Bertrand&Schoar，2013），尤其是当时的首席执行官MartinWinterkorn被称为是独裁风格式的领袖。这就造成了中层管理者由于害怕工作失败而遭到责备，决定掩盖尾气排放的问题（Cremer&Bergin，2015）。因此，他们不但没有主动解决问题，反而故意修改软件程序，以达到在实验室测试中满足尾气排放标准的目的。大众指令式的管理领导风格也可以归因于其大多数高层管理者是德国男性，具备工程师背景（Levin，2015）。所以，他们采用了德国人专制式的工作方法，即从不质疑领导的决定和严格要求下属完成指定的任务。大众的管理者们更多的关注于结果，而不是实现结果的过程。

其次，大众的组织目标是由企业内部少数管理人员制定的，而他们与一线工作者并没有直接联系或者交流很少（Bogosian，2015）。尽管目标决策圈子中工会人士代表拥有第一手的汽车制造信息，但他们并不能毫无顾忌地发表意见。实际上，雄心勃勃的大众企业的目标造成了研发人员在承受了巨大的工作压力下，设计了符合客户需求的新汽车型号，特别是在环境友好方面必须令客户满意，这就导致了当研发人员不能通过正常流程推出新机型时，不得不采用欺瞒的手段以达到企业的目标。尽管目标完成时，企业能在短期内达到预期的效果，但是从长远来看，这样做对企业的发展是有害的（Kleingeld，VanMierlo&Arends，2011）。例如，大众2015年上半年在美国就卖出了500万辆汽车，并成功摘掉了丰田公司“世界最大汽车制造商”的桂冠（Krall&Peng，2015），但是，其“尾饷拧背笪攀录极大地破坏了企业的声誉。

最后，大众目前大部分管理者都是内部提拔的德国人，储备人才差异性很小，造成了严峻的人才危机（Levin，2015）。换句话说，大众领导者普遍拥有相同的价值观和能力技术（Teodoro&Switzer，2016和Lewis&Heckman，

2016）。积极地说，企业能通过同类型人才的积累加强其在汽车制造领域的竞争优势。反过来看，有限的人力资源库会增加失败的几率，因为当某些关键但不擅长的任务出现问题时，很少有人能够解决这些问题。就大众的案例，其中层管理者研发的欺骗性程序最初并没有呈报给董事会，这是因为具备相同背景的管理者秉承了同样的价值观来经营所属事务，他们认为研发该程序是提高汽车性能的一种正常手段。

汽车尾气处理方案范文篇7

【关键词】汽车维修专业教学德育教育方法探究

近年来，随着汽车保有量的增长，汽车维修专业也迅猛地发展起来。受传统教育的影响，汽车维修专业教师在课堂教学比较现实的做法是教给学生成熟的技术，成套的检修方法，一节课下来，师生达标意识强，学生学有所得。这种教学方法有其积极的一面，但却是在用过去的知识，教现代的人，让他们去做将来的事。这样看来，教师的责任不仅在于让学生获取知识和技能，而且更主要的应该让学生学会生存、学会共处、学会做事，也就是汽修专业课德育教育的问题。只有知识技能教育与德育教育并重，所培养出来的汽修专业技术人才才会既有知识又素质。

一、汽修专业教学融入德育教育的必要性

随着汽车产业的飞速发展，我国汽车维修行业需要与时俱进，健康发展。人是汽修行业发展的第一要素，所以提高汽修专业学生的整体素质就显得更加迫切。通过在汽修专业教学过程中融入德育教育，能够培养学生的职业技能、职业道德、职业行为、职业作风和职业意识等在职业过程中所需要的综合品质。大量事实表明，现代汽车维修企业更看重学生的综合素质。但是，很多学校和教师往往忽视学生的德育教育，很难从根本上提高学生的核心竞争力，因此德育教育在专业教学过程中显得尤为重要。

二、发挥专业教师优势，充分引申、挖掘德育素材。

汽修专业教师虽然不是专职德育教师，但是有与学生接触较多，与“学生有共同语言”，且在学生心目中有一定的地位等优势。要使专业教师能按教学大纲的要求，自觉的寓德育于教学中。必须提高教师自身的德育渗透意识，并且要在教学上认真挖掘汽车维修学科教学内容中内在的德育因素，把其贯穿于教学过程中，同时还需要讲究一定的方法，促使学生非智力因素的发展。讲解书本知识的时候，结合社会实际，将各种生动的社会现实和德育素材引入课堂讨论，使学生对所学知识感到饶有兴味的同时，不知不觉接受着教师引导和德育熏陶，也开阔视野，学会从宏观角度去思考问题。例如在上《汽车底盘》课讲到制动系统的时候，可以举汽车维修的案例：曾经有维修人员在车辆进行保养的时候，因粗心大意，未能检查出制动灯不亮。后来该车辆制动过程中，尾随的车辆未能及时反应，导致追尾事故。通过这样的案例，教育学生在维修作业的过程中一定要认真，细致地完成工作任务，否则会导致安全事故并承担相应的法律责任。一方面学生能够通过生动的素材吸收德育理念，另一方面教师在课堂上的这种潜移默化的德育教育，对自己学生管理和教学上都起到很大的帮助。

三、汽修专业教学中渗透德育理念的实现途径

(一)创设德育情景

汽修老师上课要打破常规的教学方式，即老师在讲台上单一灌输，学生在下面机械的接受这样的教学模式。将上课的地点迁移到汽车维修一体化车间，既是教室也是企业维修车间。学生实现学校与企业的模拟转换，让学生置身于维修车间现场操作，让学生提前体验企业工作环境，学习汽车维修人员的服务意识。创设德育情景，例如在《汽车营销》课中的如何掌握接待客户这个项目中，就可以模仿在前台接待客户的场景，让学生自己当客人，自己当接待人员，真实再现接待展厅场景和接待过程可能遇到的问题。通过这样的模拟实验即可以锻炼学生的实际应变能力又可以让学生在体验中领悟教学的要旨和学会接人待物。

（二）分组式教学，培养学生的合作精神

汽修专业学生将来在维修车间作业很多情况下是需要一个小组的相互协作，才能将工作任务圆满完成。要想取得成功，就要学会善于与人合作。在进行任务教学中，将学生分成若干小组，配合练习，学生完成任务需要良好的沟通能力和团队的合作精神。比如，在《汽车维护》课进行汽车灯光检查任务中，车内一名同学控制灯光开关，车外一名同学进行灯光是否正常工作的指示，还可安排一名同学对照任务工单考核两人的完成情况。整个任务下来小组的成员可采取交流、讨论的形式来分析问题，提高学生运用知识、解决问题的能力。以组为单位完成任务，这可使学生在完成任务的过程中，互相学习，培养了他们集体荣誉感，信息素养，锻炼了多种能力，还让学生学会评价、鼓励和欣赏他人的成果，从而体会到与人合作的快乐，获取成功的喜悦。

（三）采用“5S”课堂管理模式

“5S”管理模式，即整理、整顿、清洁、清扫、安全。在实训车间上专业课的全过程要求学生遵循“5S”管理，从上课铃声响起，就开始要求学生进入状态，列队考勤完毕后方可按顺序进入车间，以企业早会的形式安排教学内容。学生领取工具要求清点清楚方可进行实操，实训操作过程中严格按照安全操作规范，实训结束后要保持实验场地卫生、清洁、整齐，让学生认识到打扫不仅是工作职责和应尽的义务，同时树立为人民服务的意识。在汽修实训教学中，开展5S管理模式，要根据教学内容进行及时的调整，具体的5S要求会因为教学内容的不同而有不同侧重点，例在零件拆装实习中，应突出整顿的要求；而在钳工实习中，整理和清扫就需要重点要求了。

（四）利用课后作业，延续德育内容的渗透

课后作业是学习的延续，学生在课堂上对所学的知识技能有了充分的认知的情况下，专业教师在布置作业的时候，结合当天所学的课程内容，适当地融入德育的内容在作业当中，引起学生的思想碰撞。例如学习《发动机构造与维修》的排气系统的时候，课后可以布置这样的作业：汽车尾气有害吗？汽车设计师是怎么减轻尾气的污染的？我们尽自己的能力可以怎么做呢？利用这样的课后作业引导学生能够思考自己力所能及的事，如尽量乘坐公共交通工具，停车等候时应熄火。学生可以通过网上查找资料的方法，了解到未经处理的尾气会严重污染环境，教师把环保意识渗透到教学中，培养学生的责任感。

总而言之，在汽修专业教学过程中融入德育教育，把专业教学与育人成才相统一，紧紧围绕汽车维修专业课程来实现德育，使学生在学习专业知识的同时，又能提高品德修养，陶冶德育情操，从而成为德艺双全的“汽修人”。

参考文献：

汽车尾气处理方案范文

关键词：汽车尾气;ATMEGA8L;红外线;检测系统

中图分类号：TN919?34;TP216文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）24?0118?03

DesignofautomobileexhaustgasdetectionsystembasedonAVR

YAONing1，GUOChao?long2，WENGLing?yun1，GECheng?bin3

（1.NRElectricPowerElectronicsCo.，Ltd.，Changzhou213025，China;2.YubeiSteeringSystemCo.，Ltd.，Xinxiang453003，China;

3.CSRQishuyanLocomotiveCo.，Ltd.，Changzhou213011，China）

Abstract：Nowadaystheautomotiveexhaustpollutionhasbeenincreasingandthedetectingstandardisincreasinglysophisticated.AdesignschemeofanautomobileexhaustdetectingsystembasedonAVRisproposedtoovercometheshortageoftraditionalautomotiveexhaustdetectionsystemsinmeasuringaccuracy，stabilityandman?machineoperation.ATMEGA8Listakenasthecorecontrollerofthesystem，whichiscomposedofthesensormodule，signalacquisitionandconditioningcircuit，A/Dconverter，anddisplaymodule.Thetestedresultsshowthatthesystemhastheadvantagesofhigh?accuracy，highstability，highreliabilityandgoodhuman?computerinteraction.

Keywords：automotiveexhaust;ATMEGA8L;infraredray;detection;system

0引言

伴随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，汽车数量与日俱增，然而汽车尾气排放所造成的环境污染并没有随着汽车技术的发展而减轻，相反已渐渐成为了比较严峻的社会问题[1?3]。汽车尾气不仅会影响人的身体健康，侵蚀城市建筑物，而且对生态环境也造成了难以修复的影响，并且这些影响现在越发严重（如近年来全国各地频发的雾霾现象）。所以，许多国家花费巨资研究如何减少汽车尾气排放，并出台了新的排放标准。

为了有效地监控与防治汽车尾气排放，迫切需要研制出完善的汽车尾气检测系统[4?5]。而汽车尾气中污染物的检测是进行汽车尾气控制的首要环节，长久以来，国内使用的很多汽车尾气检测设备大多存在测量精度不高，稳定性较差和不易操作等缺点，所以很难达到当前国内的检测要求。本文介绍了一种基于AVRATMEGA8L单片机技术的汽车尾气检测系统设计方案，该系统可以检测出尾气中各类有害成分的浓度，如CO、CO2和HC等[6]，并优化了系统结构和检测手段，进一步提高了系统稳定性和测量精度。

1系统设计

本系统采用NDIR（Non?DispersiveInfraredAnalyzer）方法对汽车尾气进行分析，气体先通过水分离器去除水分等杂质，然后由粉过滤器过滤掉其中的粉尘和颗粒，再通过泵将气体输送到分析气体室，分别经过红外传感器、温度传感器和压力传感器，最后气体排出。为了在检测过程中消除测试仪器可能产生的累积误差，需要在每次检测前进行一次零点校准。

本检测系统以ATMEGA8L单片机作为主要控制器[7?8]，主要由传感器模块、信号采集调理电路、A/D转换器以及显示模块等组成。系统整体架构如图1所示。

2系统硬件设计

2.1传感器模块设计

传感器是将外界输入的被测量信号变换成电信号的元器件或装置[9]。本系统使用了3种传感器：红外传感器、压力传感器和温度传感器。

（1）红外传感器：选用美热电堆红外测温传感器。该传感器是一种较为可靠精确的气体传感器，可直接感应热辐射。

（2）压力传感器：选用NPC?1210系列固态压力传感器，其满量程输出为

100mV，测量精度±0.1%。

（3）温度传感器：选用Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820。此传感器可以适应较为恶劣的环境，抗干扰性强，且体积更小，更灵活方便。

红外线光源发出周期性的射线脉冲，首先射入气体采样室，然后通过红外滤光片，此滤光片由CO、CO2、HC和基准信号光片组成，所以当红外滤光片旋转一圈，便依次将各滤光片分别送进采样室一次，由于传感器接收到变化的光强，最终在光电池上形成交变电压。若所含气体的浓度越小，在光电池上形成的交变电压幅值越大，反之越小[10]。根据电压幅值前后变化和此时的大气压和温度数值，经压力和温度补偿后，通过计算便可得到汽车尾气中污染物CO、CO2和HC的浓度。

2.2信号处理模块设计

信号调理的目的是对传感器输出的电信号进行处理以满足后继环节的需要[11]，一般包括放大、滤波、整形和检波信号转换等环节。

信号调理电路由CO、CO2、HC和基准信号4路组成，包括放大电路、二阶有源低通滤波放大电路和电压跟随器等[12]。不同之处在于放大系数略有差异，文中仅以CO2信号的调理电路（如图2所示）为例，简述系统的信号处理模块设计思路。

由于传感器采集到的信号非常弱，所以需要进行放大。其放大倍数可用以下公式计算：

[Auf=1+R2R1=1001]（1）

CO2信号先经过正相放大1001倍，但是经过前置放大后的信号幅值较小，且夹杂干扰信号，所以需要做进一步的放大和滤波。同时为了消除信号源内阻可能造成的影响，增强信号源带载能力，还需增加一个电压跟随器。因为电压跟随器输入电阻很大，输出电阻非常小，所以将其作为阻抗变换。经过信号调理电路产生的模拟信号需经过A/D转换，以便于MCU进行分析和处理。系统采用12位A/D转换芯片TLC2543，转换器与微处理器直接相连，简化了布线，软件采用了SPI串行通信协议。其接口连接图如图3所示。

图2信号调理电路

2.3显示模块设计

采用LCM240128ZK型液晶显示器，该显示器中内含7602个简体中文字型，支持4/8位6800/8080MPU接口，可根据实际需要任意设置其窗口的大小和位置。利用8路同相三态双向总线收发器74LS245芯片驱动，当片选信号以及方向信号引脚为低时，接收数据。系统运行前，首先要完成显示的初始化，如设置屏面的坐标系原点、屏幕显示范围、显示类型和运行方式等。

3系统软件设计

本系统采用AVRStudio+WinAVR高级语言开发平台进行编程，主要由数据采集、数据处理、传感器标定、通讯打印等模块组成。系统程序先是系统初始化，然后进入标定程序，并分别判断是否需要检查、通信和打印，如不需要，便回到系统的初始化阶段，如图4（a）所示。

ATMEGA8L内部集成有异步串行通信接口USART、同步串行接口SPI以及两线串行接口TWI，其中USART一般用于板级芯片之间以及系统之间的通信;SPI和TWI接口主要用在系统板上芯片之间的短距离通信，但是TWI通信对时序要求更严格，而且协议也相对复杂。因此，本文中ATMEGA8L与TLC2543采用SPI通信，程序流程图如图4（b）所示，其中SPI通信是在同步时钟作用下进行串行移位，串行时钟SCK速率设置为系统时钟的128分频，而ATMEGA8L的[SS]引脚会影响到SPI的工作方式，在初始化中设置为输出方式。

图4整体流程图和ATMEGA8L与TLC2543SPI通信流程图

为了能较为精确地获取得外部输入进来的模拟信号，需要循环读取TLC2543数据，每组读取8次数据，并将8次所得到的值进行平均化处理，将此作为模数转化的一次结果，发送并保存至缓冲区中。TLC2543在同一时刻可以接收上次所得的数据，并将此次的通道地址发送出去。

TLC2543内部有输入和输出2个数据寄存器。加电后，片选信号必须从高到低，才能开始一次的工作周期，模/数转换结束标志DRDY为低，输入数据寄存器置0，输出数据寄存器内容随机。开始时，片选信号为高，禁止I/OCLOCK、DATAINPUT，DATAOUT呈高阻状态，DRDY为低;片选信号变低，I/OCLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脱离高阻状态。12个时钟信号依次加入I/OCLOCK端，并随着时钟信号的加入，当其时钟处于上升沿时，在DATAINPUT将控制字送给TLC2543芯片，按高位低位逐位送入，同时对应地在DATAOUT处将前一周期的转化结果，以同样的方式传输给ATmega8L单片机。在4个时钟信号之后，可以保证TLC2543芯片收到了通道信息，因此，此时TLC芯片便开始采样此通道的模拟量，一直到第12个时钟之后结束采样。

通常情况下，为了保证采样后的信号在一段时间内不发生变化，需在数据采集器的模拟转换器ADC前加一个采样保持放大器。在第12个时钟的下降沿，DRDY变高，进行本次采样的模拟量的A/D转换，转换时间约需10μs，转换完成DRDY变低，将转换的数据存在输出数据寄存器中，等待下一个工作周期输出。本系统通过标准气体进行对比检测分析，并经过对大气压力和温度补偿处理后得到汽车尾气中污染物的最终检测数据。浓度分别为4%，35%，3500ppm的CO、CO2和HC的标准气体实验，经过多次测量求平均值，检测到CO的浓度为4.02（1±0.10%），CO2的浓度为34.95（1±2.10%），HC的浓度为3525ppm±13ppm。由此可见本系统有较高的稳定性和测量精度。

4结语

本文根据国内汽车尾气检测的现状，通过理论分析和试验研究相结合的方法，实现了汽车尾气排放物测试系统的开发。本测试系统基于AVR单片机技术，可以方便检测汽车尾气中CO、CO2和HC的浓度。实验结果表明该系统具有较高的稳定性和测量精度，检测结果既可以用于监测和评价机动车的性能，也可以为治理当前日益严重的汽车尾气污染问题提供参考数据。另外利用液晶屏的优点，可向用户提供丰富的信息，更加方便用户的使用。

参考文献

[1]莫耀祖，邓海英，韩志刚.我国城市汽车排放污染现状及其治理[J].中南林学院学报，2004，24（1）：63?66.

[2]陆三兰，李本宴，黄光明.新型便携式汽车尾气检测仪[J].仪表技术与传感器，2007（8）：14?15.

[3]刘双喜.汽车排放法则与检测技术[J].世界汽车，2004（7）：62?63.

[4]甘宏，潘丹，张洪春.便携式非分光红外吸收型二氧化碳传感器[J].桂林电子科技大学学报，2007，27（1）：19?22.

[5]王海棠，黄琦兰，刘尚.基于NDIR法汽车尾气分析仪的设计与实现[J].天津工业大学学报，2007，25（6）：48?50.

[6]方锡邦.汽车检测技术[M].北京：高等教育出版社，2003.

[7]王锡芳，任燕，李国晋，等.基于AVR单片机的多通道温湿度传感器检定系统[J].现代电子技术，2011，34（13）：120?122.

[8]江军，仲崇山，梁亚平，等.基于AVRATmega128的工频耐压试验系统设计[J].现代电子技术，2011，34（12）：166?169.

[9]周传德.传感器与测试技术[M].重庆：重庆大学出版社，2009.

[10]李业德，李业刚.微电脑红外汽车尾气分析仪[J].山东工程学院学报，2002，16（3）：11?13.

汽车尾气处理方案范文篇9

关键词：手绘；建模；快速表现

汽车外观设计发展到今天可以被称为是工业设计中集大成者，这和它的历史与汽车本身的多样化和复杂性不无关系。

这次的课题是设计下一代雪佛兰卡玛罗，作为雪佛兰的亲民跑车，卡玛罗在变形金刚电影里面以“大黄蜂”的身份大放异彩，我们这次就趁着这个机会来对其下一代车型进行一个大胆的猜想。

当代汽车设计流程首先从创意的提出，过后才是手绘方案的提供，这次我们也将以手绘开始进行设计，而手绘方案往往需要大量的初稿，如果仅仅凭空去画，每次都要对透视和比例进行调整和寻找合适的形态的话效率会大大降低，于是人们总结出了几条规律。

第一是车轮与车身的比例关系，经过研究设计师们发现如果汽车造型要好看的话，车身与车轮可以总结出几种比较实用的比例关系：

比较经典的是三轮距比例，所谓三轮距比例关系就是指车子前后轮轮距基本刚好是三个车轮直径相加，这样的车身比例比较协调，有时候为了适应不同车型会做稍微增减，如紧凑型车可能会缩短为2个半轮径，而豪华车可能会增加为三个半。

以轮距确定车高也是现代设计师常用的提高手绘效率的方法，通常跑车在两个轮距车高，轿车2个半，suv可以达到三个甚至三个半，通过轮距确定车高以后可以对车身比列进一步进行协调。

车轮的透视，圆筒状物体的透视并不难，但是对于刚开始设计汽车的设计师来说，确定前后轮不同的透视角度关系也并非一件容易的事情，于是就有了一个方法：先画出前后轴轴线，再在轴线上确定轮胎位置，而透视出的椭圆形状的长轴则应该垂直于轴线，这样快速地确定了轮胎的透视关系以后，整车的透视也就想对的容易。当然轮距比例关系在这里也适用。

大部分的汽车设计学习者都会觉得透视特别是三点透视是在作画中最难的部分，其实在进行透视作画的时候也是有一些小窍门的。

这次的设计当然也需要从草图开始，一开始通常是从侧视图开始画，可以进行腰线和整个车身比例的分析，当车身比例和整体形式定下来之后就可以进行细部的挖掘了。

对于汽车设计，其实是对经典的三大构成的极致的综合运用，从车身侧面的设计开始，首先是平面构成，由点线面开始对车身的侧面曲线进行推敲，然后拿出来到三维的世界中，这时就是立体构成发挥作用的时候，最后在车身和内饰的配色上使用到色彩构成。

所有线稿的绘制我都是在SketchBookPro里面完成的，因为这个软件有强大的对称和椭圆工具，能够轻松地绘制线稿。在所有粗稿之中我挑选了6个比较符合当代人审美且自己觉得比较满意的设计备用。

鉴于卡玛罗车系属于美系肌肉车，于是再从这6个设计中选出其中两个比较符合美式肌肉车设计风格的方案来进行细化设计。

但是这个时候我并没有急于定下最后的方案，而是开始整车的前后细节的设计，等于是在同时设计两个方案，但是到后面两个方案将会合并或者淘汰，这种两方案并行的好处在于可以使得设计的最终方案的效果更为“开放”，避免自己的思路被限制地太死。

然后是前脸的设计，前脸的设计对整车的设计好坏能够起到70%的影响，因此前脸的设计一直都是各大车商不遗余力的进行研究的对象。这次我进行的设计中前脸的设计基本上和侧面的设计是同时进行的，因为要进行风格上的统一，所以同时进行设计是最好的选择，但是由于初稿数量巨大，同时进行设计效率较低，所以一般在定下大方向以后再进行前脸的设计，当然这个时候的设计要注意风格上的统一。在进行前脸的设计时，考虑到品牌的传承，对第一代和第二代科迈罗的外观进行了研究和参考。其特点是独立的圆形雾灯和长发动机盖。我在众多正面设计方案中挑选出了三个比较不错的方案，通过比对和衡量这次的创意需求。

至此，可以先设计车尾的细节，但是个人偏向于先对车身和车头的风格匹配进行校对，所以设计在这里先进入手绘全车透视的的阶段。在这阶段的设计只需要遵循之前所定下的大致方向即可，具体的细节仍然可以自由地发挥，这样可以对设计进行更多地优化。

最终在这个阶段设计方案做了较大修改，因为在进行手绘的同时，我使用了Alias进行简单的建模以验证一些曲面的可实现性，并最终发现一些不可实现的曲面，即手绘的时候并没有考虑它们的空间关系导致其不可能在真实世界中存在的曲面，并对其进行了修正。

车尾的设计通常都比较难以出彩，一是练习比较少，二是本身车尾元素不如前脸丰富，如果人为地制造元素只会显得做作，如何利用好现有的车尾元素如尾灯，扰流组件，排气装置甚至牌照架就成了至关重要的一点。这次的设计是电动车，没有排气装置，因此在设计上更容易觉得尾部很“空”，所以我可以在尾部做出了夸张的扰流装置，使得尾部看上去能够更加地丰满。后车窗和尾箱设计为了在coupe车型和GT跑车之间寻找一个平衡点，而使用了这样的设计，侧面看起来是GT跑车，而实际上是coupe车型。

汽车设计快速表现的纸上上色技法与普通产品设计并没有太大不同，需要注意的是在用数位板进行数码上色的时候仍然建议使用Photoshop，因为其强大的选区和图层功能会为设计者节省非常多的时间。我这次的快速表现是由粗略的建模渲染作为基础，进行的上色处理（见图），这样在形准和颜色的把握上可以一步到位，但是缺点就是需要好的软件基础和比较浪费时间，通常在企业中不会这样做。具体的操作比较简单，仅仅是在车窗玻璃上面补上高光，车身侧面补上高光，将阴影加深，把雾灯用亮蓝色提亮并且加上光晕，最后补上全车的钣金接缝以营造真实感，这样处理以后效果就已经非常好了。

在细节的设计上，并没有明显地使用镀铬进行装饰，取而代之地是使用了碳纤维的后视镜，前扰流板等。碳纤维能够明显地给人以运动，科技的感觉，这也符合了这一次电动车主题的设计风格。

参考文献

汽车尾气处理方案范文篇10

沃尔沃汽车来自以环保著称的北欧，1927年品牌创立伊始，就秉承“汽车是由人来驾驶的”、“以人为尊”的理念，并从95年起逐渐把安全的理念，扩展到车主和乘客的健康上来。过去18年来，沃尔沃投入近10亿瑞典克朗研发I.C.C.空气质量解决方案，并凭借这套成熟的方案成为了汽车空气质量领域的领军企业。沃尔沃的“清洁驾驶舱新车无异味”理念包括4个主要方面，有效过滤外部空气、避免接触性过敏原、严格控制内饰挥发物以及无有害气味。

无法改变周围的社会环境时，那就改变自己去适应它，这直被奉为成功学的经典理论。沃尔沃汽车的IAQS车内空气质量系统就是基于这样的理论，汽车无法改变污染的空气，但是可以尽可能的将污染物挡在窗外，让车主得以呼吸“接近北欧般的洁净空气”。

沃尔沃XC60标配IAQS系统，这个系统主要由复合过滤器和电子传感器组成。复合过滤器包括颗粒物过滤器和活性炭过滤器，颗粒物过滤器负责由小到大地过滤颗粒物，来大大降低道路灰尘、柴油灰尘和花粉过敏原等颗粒物的浓度，而活性炭过滤器则用于气体过滤，全力降低二氧化氮、碳氢化合物和臭氧的浓度。IAOS从PM0.1开始生效，过滤率是35%，对PM1.0-1.5的过滤率是95%，对PM5.0-10的过滤效果是99%。按北京PM2.5指标来衡量，沃尔沃XC60车内的空气质量要比车外空气清洁20100倍。同时，电子传感器对外界进来的空气质量进行系统分析，外界空气浓度过高时能自动切换到内循环，无需人工操作。

控制挥发

雾霾的危害已经被广大车主所认知，但是车内空气污染却很少被人提及。车内空间狭小而且相对密闭，却有着比日常居室更为密集的装饰和附属设备。车主会在不知不觉中受到内饰材料气体排放所导致的伤害，车内空气质量不合格对人体所造成的伤害远超于雾霾PM2.5。

为挑选出合适的原材料，沃尔沃汽车不仅对其进行有机挥发物、气味、甲醛和雾化测试，还对单个部件和整车进行全面测试，更悉心制定了严格的供应商管理制度和禁用物品管理制度。沃尔沃XC60采用劳斯莱斯、阿斯顿・马丁等众超豪华车的“御用”皮革供应商――苏格兰BridgeofWeir公司提供的真皮内饰。车型设计完成后，还会对车体进行高温测试，在模拟阳光暴晒情况下，将车身加热至65摄氏度后保持数小时，以此来测试盛夏高温材料挥发状况。沃尔沃汽车公司更是创新性的成立了由8人组成的鼻子小组，对车内饰气味进行嗅觉测试、评分，确保消费者的嗅觉感受良好。高标准的要求使得沃尔沃XC60的各项内饰挥发指标都远远优于国家质检部门颁布的《乘用车内空气质量评价指南》。

同时，沃尔沃XC60标配CZIS主动式座舱清洁系统。当通过远程解锁车辆时，就会触发自动通风循环，减少因车内停放时积聚的挥发性气体，可预先营造清新的座舱环境。该系统仅在车外温度高于10℃时发挥作用。

减少排放

减少尾气排放是每个汽车企业义不容辞的责任，更是家汽车企业的明智之举。就如同地铁安检口的宣传语“为了您和他人的安全，请过机安检”一样，减少汽车尾气排放对你、我，对大家都有益处。

沃尔沃是全球第一个使用带有氧传感器的三元催化转换器的汽车厂商，旗下的XC60当然也不例外。至今三元催化器仍是减少有害尾气排放最有效的手段，被广大车企所应用。它能将有害废气排放降低90%以上，在通畅路况下车辆尾气排放机会更是几乎为零。

汽车尾气处理方案范文1篇11

关键词：风噪声；声壁面脉动压力；湍流壁面脉动压力；Actran

中图分类号：U463.856文献标志码：B

0引言

随着人们对驾驶性能和舒适性能要求的提高，降低车体振动和车内噪声成为汽车整车厂面临的重大课题之一.在车辆众多的噪声源中，发动机及进排气系统产生的噪声已被采购商严格控制在一定范围内，而由外部噪声源产生的噪声逐渐被性能优良的各类内饰材料所吸收和隔断.在汽车各类部件中，车窗玻璃是少数不能添加内饰材料的部件.由于其特有的薄壳结构，容易激发振动，从而往车内辐射噪声；同时，后视镜结构和在汽车中所处的特殊位置，其尾涡区域易产生气动噪声源，引起车窗振动，进而往车舱辐射噪声.

国外已有许多学者开展这方面的研究.SOVANI等[1]和HENDRIANA等[2]利用有限元体积法的FLUENT对汽车外流场及侧窗风振进行大量研究；AN等[3]对侧窗风振进行更为细致的研究，探讨前窗和后窗分别打开时的风噪声大小.由于后视镜产生气动噪声的复杂性，汽车厂商常利用风洞试验的方法进行评估，戴勒姆-克莱斯勒公司[4-5]首先通过风洞试验评估数值模拟的准确性，大众公司、丰田公司等汽车厂商也从试验和仿真相结合的角度，研究后视镜产生的气动噪声.

国内主要从数值模拟的角度来研究，多数基于LES与FW-H方程相结合[6-9]，预测后视镜气动噪声.杨万里等[10]对风噪声产生机理进行详细理论推导；王志亮等[11]对风噪声通过各部件往车内传播进行系统阐述；谷正气等对汽车风阵噪声的CFD仿真研究现状进行阐述[12]；李启良采用数值模拟和风洞试验相结合的方法，对后视镜的非定常流动和气动噪声进行深入研究.

本文首先研究高速行驶时，汽车后视镜引起车窗振动产生噪声机理，把后视镜形成气动噪声分为2类；然后采用CFD软件与计算声学软件相结合的方法，分别仿真这2种气动噪声源，并分别计算由2种声源引起车窗的振动情况，并以车内驾驶员人耳处声压级大小，评价2种噪声源贡献量大小.

1汽车后视镜风噪声背景

1.1汽车后视镜风噪声产生机理

当空气环绕“钝头体”流动时，在下游形成一个明显的尾涡，尾涡由一个剪切层与外部的流动区分开，同时形成一种称为卡门涡街的流动形式，见图1.图1（a）为边缘尖锐的物体，可见剪切层从棱角开始；图1（b）为卵形物体，剪切层出现在上游表面分离点A点和B点，形成自由剪切层.这些分离点的定位依赖很多因素，如圆柱体粗糙度气流中的湍流和雷诺数等.

1.2风噪声计算方法

采用CFD软件和计算声学软件Actran混合求解的方法，分别研究2种噪声源的声传播，并通过车舱内驾驶员人耳处的响应，评价2种声源大小，具体解题思路为

（1）对侧窗和后视镜附近流体域进行不可压缩流非稳态的CFD计算.其中，TWPF需要提取侧窗表面的壁面脉动压力（面声源），而AWPF需要提取包括压力、流速和密度等的流场（作为体声源）.

（2）在Actran中进行ICFD计算，提取声源.首先，将时域内的流场信息用声类比的方式转化为时域内的声源信息，然后，通过傅里叶变换功能将时域内的声源转化为频域内声源.

（3）进行Actran气动噪声计算.将TWPF计算得到的声压和AWPF计算得到的体声源分别加载到声学网格上，即基于ICFD提取的声源进行频域内声学响应分析求解.

（4）在ActranVI中查看计算结果，包括查看频谱云图、频谱曲线和瀑布图等.

2计算某车型车身流场

2.1流场计算模型处理

基于CFD软件和Actran混合求解后视镜风噪声.选取宝马Z4车型，研究汽车后视镜引起的风噪声，并根据该车型实际情况提出有建设性的优化方案.本文章所选车型CAD模型见图4.

在对汽车风噪声进行研究时，首先进行CFD计算，CFD模型建立规则为

（1）计算域的范围.为节省计算资源和计算时间，取半车模计算，建立立方体流场网格区域，入口距车前端3倍车长，出口距车后端7倍车长，总高度大于5倍车高，总宽度为7倍车宽.

（2）网格形状要求.非结构化四面体与三棱柱的混合方案，应用完全四面体单元不能真实反映边界层附近的分离流动，故在边界层附近生成若干三棱柱单元，计算精度大大改善.

（3）网格尺寸要求.解析能量的大小需要在近壁区非常细的网格，在流动方向和翼展方向也需要也是如此.为能精确捕捉近壁能量，要求y+

（4）时间步长应该足够小，以便能解析最小可解析涡的时间尺度.可以按照经验公式计算，UΔtΔx≈2.5（1）式中：U为流速；Δx为网格边长；Δt为采样时间步.

根据以上建模原则，划分该车型网格，车体表面面网格示意见图5.车体表面包含157578个面网格，79323个节点.根据车体表面网格以及上述建模规则，得到整个流体域网格，见图6.在车身表面建立5层边界层，增长率为1.2，见图7.整个流体域包含3752527个网格，991754个节点.

由于本文未考虑车窗玻璃的阻尼效应以及玻璃的分层结构等细节，故在频谱曲线中产生较多波峰，在一定程度上影响总声压级大小，因此，频谱曲线与实验测量存在一定误差.

4结束语

选定某车型作为研究对象，分析风噪声类型和研究方法，利用CFD软件和Actran，求得2种风噪声传递到车内驾驶员处声传播机理.

详细介绍风噪声产生机理和分类，同时利用Actran气动噪声分别计算2种噪声源对车内噪声的贡献量，得知风噪声贡献率中，AWPF大于TWPF；详细介绍CFD建模规则和CFD网格尺度，同时，介绍声学模型建模规则和风噪声计算流程，为风噪声的计算提供参考.

参考文献：

[1]SOVANISD，HENDRIANAD.Predictingpassengercarwindowbuffetingwithtransientexternal-aerodynamicssimulations[C]//10thAnnualConferenceoftheCFDSocietyofCanada，Canada，2002.

[2]HENDRIANAD，SOVANISD，SCHIEMANNMK.Onsimulatingpassengercarsidewindowbuffeting[J].SAEPaper，2003-01-1316，2003.

[3]ANCF，ALAIESM，SOVANISD，etal.SidewindowbuffetingcharactristicsofanSUV[J].SAEPaper，2004-01-0230，2004.

[4]HOLDR，BRENNEISA，EBERLEA.Numericalsimulationofaerodynamicnoisesoundgeneratedbygenericbodiesplacedonaplate[J].SAEPaper，2007-02-0122，2007.

[5]SIEGERTR，SCHWARZV，REICHENBERGERJ.Numericalsimulationofaerodynamicnoisesoundgeneratedbygenericbodiesplacedonaplate[J].SAEPaper，2003-02-0211，2003.

[6]KATOC，MURATAO，KOKUBOA，etal.Measurementsofaerodynamicnoiseandpressurefluctuationgeneratedbyadoor-mirrormodelplacedonaflatplate[J].JournalofEnvironmentandEngineering，2006，2（2）：278-292.

汽车尾气处理方案范文篇12

关键词：汽车排气消声器;消声器性能;优化

汽车排气消声器主要是通过消声器的内部结构如：迷宫式结构、扩张室、共振腔、阻性包等结构的阻性、抗性、阻抗复合消声器形式，消耗、隔离排气噪声能量达到降低排气系统噪音的功效。

排气消声器性能的好坏，主要通过实车试验检测和主观评价、发动机台架试验室及消声室等进行相应的消声器插入损失，汽车加速行驶车内、外噪声及车辆定置噪声等性能的测试评价。

优化是根据排气噪声频谱的波峰及超标部分的情况，通过CAE仿真设计计算分析调整、改变消声器结构达到降低波峰及超标排气噪音的目的

1.某款MPV汽车排气消声器优化项目介绍

主机厂对该车现有排气系统性能指标比较满意，但对采用的双模态消声器总成的双模态阀门产品耐久性有些担心，希望有个备用方案。故需对消声器现有结构进行优化取消双模态阀门。

（1）项目目标：新系统性能指标不低于原方案水平（原方案作为目标）。

（2）项目资源：主机厂提供：测试用车

采集系统：LMS数据采集系统，振动噪声仪、转速表、车速测量仪、PCB传声器，压力传感器，BK声级计，Dell移动工作站等。冷流试验台、样件试制。

2.原汽车排气消声器性能测试

首先通过实车及实验设备对原排气系统性能测试，测试内容是：检测车内（驾驶员左右两侧、中排、后排）、车外噪声值（定置、汽车加速通过）、排气系统背压值及模态测试。

2.1排气系统性能测试

为了更好地了解原产品（双模消声器）的实际性能，以及了解主机厂所提供的试验车的车辆性能，特制定原产品测试与计算计划。

2.1.1实车测试：测试车辆：主机厂提供的试验车。测试对象：排气系统总成：

测试对象有：原方案：0#中消（带阀门）、0#中消（全开）、0#中消（全闭）、0#后消（带阀门），以及对比方案中消1#。

（1）实车测试场地：测试场地北京交通部试验场，按照GB1495-2002布置场地。

（2）测试环境：从测试环境来看，气温为30℃，风速2-4m/s，为道沥青路。

（3）测试设备：LMS数据采集系统、振动噪声仪、转速表、车速测量仪、PCB传声器、压力传感器、声级计。

（4）测试工况：（定置：怠速、2GWOT）

依据GB/T14365-1993，进行机动车辆定置噪声测量：怠速时的排气尾管辐射噪声及发动机从怠速急加速到转速为6000rpm时提速、减速过程的排气尾管辐射噪声。

依据GB1495-2002，装载自动变速器的M1轻型车汽车加速测试工况有：

入线车速30km/h、40km/h、50km/h，加速踏板踩到底，直至出线;

2.1.2冷流测试：测试设备：冷流台及半消声室、测试对象：排气消声器总成

测试数据：插入损失、压力、流速、流量等

2.1.3模态测试：测试设备：模态振动测试台、测试对象：排气消声器总成

测试数据：自由模态、约束模态

2.2测试数据：

2.2.1加速行驶车外噪声试验：自动档模式，加速行驶车外噪声，单位：dB（A）

30km/h进、出线速度（km/h）、转速（rpm）、测量值：30/1590，39/73.6dB

40km/h进、出线速度（km/h）、转速（rpm）、测量值：40/1570，52/69.8dB

50km/h进、出线速度（km/h）、转速（rpm）、测量值：50/1520，55/70.5dB

数据分析：由上表得出，该车加速行驶车外噪声为73.0dB（A），符合国家标准（≤74.0dB（A））。

2.2.2定置怠速尾口噪声59-63dB均高于目标线58dB：

2.2.3阶次噪声：（2阶、4阶、6阶、8阶）均有部分频率高于目标线。

2.2.4排气背压等均符合目标值曲线。

2.2.5模态测试结果：自由模态：试验与仿真模态频率相接近，除4、5、6阶模态频率误差在10%左右外，其余各阶均在5%以内。

约束模态：仿真与试验值相接近，差值基本都在5Hz范围之内，发动机怠速激励频率为26.6Hz，二阶横向弯曲和扭转模态频率在22Hz和29Hz左右，避开了怠速激励频率。因此在怠速下，发动机不存在激起排气系统共振的隐患。

3.结构优化设计排气系统的CAE仿真分析

CAE仿真分析包括：声学计算：一维声学，三维声学计算（GT-POWER、ANSYS）

流体计算：CFD三维流体计算（Fluen）、结构计算：模态分析（Nastran）等

针对超出目标线以外的波峰频率进行结构优化设计，优化方案多采用以下方法：当总声压级大部分高于目标线时，可调整消声器容积结合增加阻性包，减小进、出气管管端直径。当低频部分较宽频段高于目标线时，可采用加大消声器或第一腔室容积也可采用双模态阀门。当低频有窄幅波峰高于目标线时，可采用设计共振腔的方式，以消除噪音波峰。当中高频较多部分高于目标线时，可采用增加阻性消声结构的方式。须经过声学分析计算后进行相应的实验验证。

4.消声器的CFD优化

经过测试，虽然该车排气消声器性能良好，但是为了能够仿真分析排气消声器中的气流特性，可以对三维CFD仿真的方式进行使用。

针对副消声器而言，改变第一腔穿孔管的穿孔率，可以降低二次噪声;将孔开在第三腔的内插管表面，降低排气背压;针对主要消声器，第一腔中的排气管长度可改短，提升第一穿孔管的孔径和穿孔率，以便更多的气体流入，第三腔的进气管缩短，降低对挡板的冲击，在第二腔的进气管上开孔，以降低排气背压。

5.对第一轮消声器优化方案进行测试

5.1经过优化后的排气系统经整车及实验室：测试总消声压级（A）有部分提升。

5.2定置怠速尾口噪声有明显提升基本达到目标线58dB的要求：

5.3阶次噪声：（2阶、4阶、6阶、8阶）均有明显改善达到目标线的要求。