汽车尾气对大气污染模拟系统的研究开发
摘要: 由于汽车数量的快速增长, 汽车排放的尾气对环境的影响也越来越严重, 为了帮助人们清楚地了解尾气中的有害物质成分和含量, 以及如何有效控制汽车尾气排放, 本文开发了汽车对大气污染的模拟系统。文章从该系统的功能、结构、软件设计以及控制系统等几个方面介绍了该系统的研究与开发。
关键词: 汽车尾气模拟,发动机模型,控制
1 引言
随着世界经济的发展, 作为现代交通工具的汽车数量迅速增加, 由于燃油汽车在行驶中排放了大量一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 、氮氧化合物( NOx) 、细微颗粒( 比如碳烟、油雾、铅化物等) 以及硫化物( 臭气) 等等, 对人类生存环境造成了严重污染[1] [2]。为了让人们更加清醒地认识汽车数量的增加对大气污染度的影响、解决汽车增加大气污染问题的对策、抑制排出有害物的触媒装置、抑制CO2 排出量的发动机技术以及车体轻量化技术等方面的科学知识, 并使其思考抑制汽车尾气污染环境的措施, 了解汽车与环境污染的现状, 唤起大家减低环境负荷, 减少有害物质的排放, 我们开发设计了汽车尾气对大气污染的模拟系统。
2 结构设计
( 1) 系统功能
本系统主要是通过模拟汽车尾气的排放表现汽车与大气污染的关系, 清晰并直观地反映不同发动机汽车排放出的有害污染物的主要成分和数量, 展示抑制排出有害物的触媒装置等。本系统首先用发动机模型模拟不同发动机( 汽油发动机、柴油发动机、燃料电池发动机) 的工作状况, 然后在液晶显示屏上模拟发动机排放的尾气, 并在显示屏上显示尾气的成分和浓度。尾气再通过三元催化器过滤( 燃料电池发动机除外, 因其排放物为水) , 把尾气的成分和浓度显示在液晶显示屏上。通过观看液晶显示屏上的尾气动画和数字了解不同发动机汽车排放出的有害污染物的主要成分和数量, 通过对比使用触媒( 例如三元催化装置) 前后尾气浓度的变化了解汽车尾气净化技术。本系统结构设计主要包括发动机模型结构设计、尾气模拟显示设计以及操作控制结构设计, 由于操作控制结构只有四个按钮, 这里着重介绍前两个结构。
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