汽車尾氣的污染及其控制對策

孫鄭欣

【摘 要】汽車尾氣中含有一百多種有害氣體，對環(huán)境和人類身體健康造成了嚴重的影響，主要尾氣污染現(xiàn)狀及危害，以及汽車尾氣凈化催化劑這一汽車治理的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】汽車尾氣；污染危害；控制技術(shù)

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車的保有量不斷增加，汽車在給人們帶來方便的同時，也對人們的健康和社會環(huán)境造成了危害。據(jù)報載，隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，大城市大氣環(huán)境污染變得日益突出，市區(qū)的大氣污染以機動車為首要污染，許多國家大中城市的空氣污染有五成以上來源于汽車所排出的廢氣，汽車已成為主要的污染源，隨著機動車數(shù)量的高速增長，必將造成汽車排放量的大幅度上升，如何更有力地進行汽車排放治理和控制，研究汽車排放污染的防治誠心前的重要課題。

1.尾氣各成分產(chǎn)生的過程

一氧化碳。（1）氧氣不足。（2）混合氣混合不均。從總數(shù)上看氧氣是充足的，但從局部上看存在局部缺氧，遂產(chǎn)生一氧化碳。（3）分配不均。在使用化油器的汽油上存在著分配不均的問題，顆粒較大的汽油跟不上進氣流，使混合氣因離化油器遠近不同而濃度不均，產(chǎn)生一氧化碳。（4）在高溫條件下排放中的二氧化碳與水反應，生成一氧化碳。（5）排氣系統(tǒng)中的碳氫化合物的不完全氧化。（6）燃料不完全燃燒。排氣中HC是沒有燃燒的燃料或燃燒不完全的產(chǎn)物，含有飽和烴，不飽和烴，芳香烴及部分含氧化合物。（7）燃料完全不燃燒。在發(fā)動機中的某些時候或某個氣缸因混濃度或點火系問題不能著火，燃料不燃燒直接排出產(chǎn)生碳氫化合物。（8）氮氧化物的生成。內(nèi)燃發(fā)動機排出的氮氧化物主要是NO，而二氧化氮的含量很少，在內(nèi)燃機燃燒室出現(xiàn)的NO，是在高溫有氧條件下的生成物，它來自氮氣與氧的反應，而不是來自燃料。

2.汽車廢氣排放物對環(huán)境的影響因素分析

汽車的發(fā)動機新鮮空氣，使其在氣缸內(nèi)與燃料急性氧化，然后又排出廢氣，其中含有不少有害的氣體，擴散在空氣中，被人全吸收，這就使汽車的另一種公害——污染大氣的主要成因。汽車為人們生活現(xiàn)代化提供方便。也為人類帶來災難，當今所謂的快殺手是車禍而慢殺手即是排放污染。汽車的排放污染物是汽車的三大公害之首。汽車排放污染物中有CO，HC，CO2，SO2，NOX，PB，O3及碳煙等。其中CO濃度最高， 是一種無色無味有毒的氣體極易與人體血液中血紅素阻礙血液吸收和輸送氧，引起人的頭痛，頭暈，嚴重甚至死亡。HC中含甲醛，丙烯醛和多環(huán)芒香烴等。其中甲醛和丙烯醛對鼾，眼及呼吸道粘膜有刺激作用，尤其是苯并芘是一種強致癌物質(zhì)，當烴類物質(zhì)在強光作用下還會產(chǎn)生淺蘭色的光化學煙霧，是有害人體的重要成分，NOX是N/01，NO2等級氧化物的總稱，是有刺激性的，易引發(fā)結(jié)膜炎，觸膜炎，嚴重時引發(fā)肺炎，肺氣腫等。

3.汽油排放污染的控制技術(shù)

3.1電子控制燃油噴系射系統(tǒng)

汽油機降低排氣污染和提高熱效率的關(guān)鍵問題之一是精確控制空燃比，為此，人們曾在化油器上進行了各種改進設計，使它變得越來越復雜，如今電子控制汽油噴射系統(tǒng)以其出色的度和靈活性得到了普及，并逐步淘汰離化油器供油系統(tǒng)。

3.2推遲點火提前角技術(shù)

點火提前角對發(fā)動機的動力性，經(jīng)濟性，排放特性和噪聲有重要影響，推遲點火提前角一直是最簡單最易行的也最普遍應用的排放控制技術(shù)。

3.3廢氣再循環(huán)裝置

廢氣再循環(huán)也是一種被廣泛應用的排放控制措施，但僅對降低NOX效果明顯。

3.4燃燒室的優(yōu)化

燃燒室形狀的設計原則是面容比較小，擴大混合氣著火界限，為此無觸點的高能電子點火系統(tǒng)得到了廣泛的應用。

3.5提高點火質(zhì)量

提高點火能量可以提高著火的可靠性，擴大混合氣著火界限。

3.6三元催化器

目前電子控制汽油噴射系統(tǒng)和三元催化器的使用已成為國際上汽油排放控制技術(shù)的主流，是有效的機外尾氣凈化方法。

4.柴油排放污染的控制技術(shù)

4.1燃燒直噴技術(shù)

柴油機污染物排放量很大程度上取決于氣缸內(nèi)的燃燒過程，改進燃燒過程的各個環(huán)節(jié)都會改善燃燒過程。燃燒系統(tǒng)直噴技術(shù)的燃燒效率高，比非直噴式系統(tǒng)節(jié)油5-10%，但要求發(fā)動機吸入較多空氣，目前，這種技術(shù)基本上成熟，對控制柴油機排放污染起到了一定的作用，預計與分隔式燃燒系統(tǒng)相比，直噴技術(shù)將占主導地位。

4.2廢氣渦輪增壓與中冷技術(shù)

廢氣渦輪增壓技術(shù)是使發(fā)動機輕量化，提高輸出功率的有效措施，也是現(xiàn)代柴油機的代表性技術(shù)，經(jīng)廢氣渦輪增壓后，進氣溫度提高滯燃期縮短，混合氣適當變稀，這些因素使噪聲，CO和HC排放及油耗都有所降低，但進氣溫度上升使NOX增多，空氣密度下降，也使進氣量未達到期望水平。于量出現(xiàn)了將增壓后空氣再進行冷卻的中冷技術(shù)，使進氣溫度除外，循環(huán)進氣量與中冷技術(shù)是降低NOX和微粒，改善柴油機經(jīng)濟性和提高動力性的最佳措施。

4.3燃油噴射高壓化和多次噴射技術(shù)

燃油噴射系統(tǒng)是柴油機的心臟，也是發(fā)展最快的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的泵噴嘴系統(tǒng)的噴油壓力較低，一般不50MPA，而現(xiàn)代燃油噴射系統(tǒng)除泵噴嘴外，還有新型的共軌系統(tǒng)，噴油壓力普遍提高，柴油機噴油壓力越高，燃油和空氣的混合就越好，排煙就越少，與此同時，將電子技術(shù)應用于燃油噴射的控制上，非常精確地控制噴油量和噴油時間，以適應不同的路況。

4.4排氣后處理技術(shù)

目前被認為較實用的柴油機排氣后處理技術(shù)有：氧化催化轉(zhuǎn)化器，微粒捕集咕嘟和NOX還原催化轉(zhuǎn)化器，其中：微粒捕集器是目前國際上最接近商品化的柴油機微粒后處理技術(shù)。

5.汽車污染控制

（1）很多國家在政府中設立了環(huán)境保護的專門機構(gòu)，制定了關(guān)于防止污染的法律和技術(shù)方案，如對汽車行駛中排放廢氣的成分，冒煙濃度做出必要的控制，使環(huán)境保護和交通管理部門，在處理這類問題時有法可依，有章可循。

（2）著重從科學技術(shù)上進行研究和試驗，逐步防止或減少汽車污染。汽車的污染物質(zhì)，主要是從排氣中放出，但車上的曲軸箱，化油器和汽油箱也能放出一些廢氣，曲軸箱中的廢氣和汽油蒸氣，主要是從活塞環(huán)和汽缸壁的間隙處泄露出來，對此，只要在曲軸箱側(cè)面與空氣濾清器加一條管路，將廢氣和汽油蒸汽吸入氣缸，再行燃燒，就會大大減少廢氣和污染物的排放。

（3）柴油機比汽油機，其混合氣中的空氣平均含量要高，燃燒比較完全，排出的廢氣“干凈干凈，也沒有鉛的危害。但所排出的煙煤和二氧化硫等成份，有特殊的臭味，對人全同樣有害。目前有不少研制柴油機的單位都在努力發(fā)送發(fā)動機的燃燒條件，或安裝除塵器，催化器，力求減少污染物。

6.結(jié)束語

上述”排氣凈化“的幾種技術(shù)措施，可單獨也可綜合采用，其效果可用”汽車排氣分析儀“進行測量，除這些辦法外，加強汽車技術(shù)保養(yǎng)，提高駕駛水平，改善道路狀況，嚴格執(zhí)行有關(guān)政策和（下轉(zhuǎn)第114頁）（上接第13頁）法律，等等，也都是防止和減少汽車污染的不可忽視的方面。

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