機(jī)動(dòng)車尾氣排放超標(biāo)原因分析與治理對(duì)策

李銳　王曉東

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)機(jī)動(dòng)車的保有量迅速增加，極大程度上方便了人們的生產(chǎn)與生活。但與此同時(shí)，大量機(jī)動(dòng)車尾氣的超標(biāo)排放對(duì)環(huán)境的空氣質(zhì)量造成了嚴(yán)重污染，并危害著人們的生命健康。文章主要對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放的超標(biāo)原因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際，提出了相應(yīng)的治理對(duì)策，旨在喚醒人們的環(huán)保意識(shí)，減少機(jī)動(dòng)車尾氣的排放量，加快治理尾氣污染的腳步。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車；尾氣排放；超標(biāo)；污染；治理

據(jù)相關(guān)報(bào)道，目前機(jī)動(dòng)車尾氣污染已上升為主要的大氣污染，形成以一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX）為主的機(jī)動(dòng)車尾氣污染和二氧化硫（SO2）為主的煤煙型污染并重的局面。加上近年來(lái)我國(guó)機(jī)動(dòng)車行業(yè)的快速發(fā)展，多地區(qū)常收到霧霾天氣的影響，因此，加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣的監(jiān)督檢測(cè)，治理機(jī)動(dòng)車尾氣超標(biāo)排放刻不容緩。

1 機(jī)動(dòng)車尾氣排放的超標(biāo)原因及分析

機(jī)動(dòng)車尾氣排放超標(biāo)的原因多樣，如司機(jī)操作不當(dāng)導(dǎo)致車輛超負(fù)荷運(yùn)行、發(fā)動(dòng)機(jī)部件磨損或調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致燃料未充分燃燒、燃油質(zhì)量差等等，作者結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下。

1.1 機(jī)動(dòng)車尾氣成分及危害

機(jī)動(dòng)車尾氣排放的污染物有一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）及懸浮顆粒等。其來(lái)源途徑主要有：（1）由排氣管中直接排放的尾氣，主要成分有CO、HC、NOX及顆粒物等，也是發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒產(chǎn)物。占尾氣排放總污染的60%；（2）曲軸箱排污，燃料產(chǎn)物及混合物先從活塞環(huán)與缸壁的間隙進(jìn)入曲軸箱，再由通風(fēng)管排出，主要成分是HC。占尾氣排放總污染的20%；（3）由汽油箱、化油器和油管接頭處揮發(fā)出的污染物，主要成分是HC。占尾氣排放總污染的20%。另外，機(jī)動(dòng)車還會(huì)產(chǎn)生臭氧，其來(lái)源途徑主要有：（1）部分NO2在太陽(yáng)光的作用下，被分解為NO+氧原子，氧原子+O2結(jié)合隨即生成O3（臭氧）；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)放電區(qū)的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)。當(dāng)高壓脈沖電流流過(guò)高壓導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，作用于導(dǎo)線周圍空氣中的氧氣就形成臭氧。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，一般汽車每燃燒1kg的汽油，將消耗15kg的新鮮空氣，排出約150-200g的CO、4-20g的NOX及4-8g的HC，嚴(yán)重危害著環(huán)境的大氣質(zhì)量，威脅著人們的生命健康。如尾氣中的CO可經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)，與血紅蛋白（Hb）結(jié)合形成碳氧血紅蛋白（COHb），削弱血液向各組織運(yùn)輸氧的功能，輕者導(dǎo)致人出現(xiàn)暈眩頭暈等缺氧性癥狀，重者導(dǎo)致死亡；尾氣中的NOX可對(duì)人體的呼吸器官產(chǎn)生刺激，易造成支氣管炎和肺炎。報(bào)道指出，在NO2濃度為9.4mg/m3的空氣中暴露10min，可造成人體呼吸系統(tǒng)功能失調(diào)；尾氣中的HC易揮發(fā)，被光解產(chǎn)生化學(xué)煙霧，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生直接毒害；而尾氣中的固體懸浮顆粒及細(xì)小的PM則隨著呼吸進(jìn)入人體肺部，并滯留于呼吸道，引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)危害也較大。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)自身因素

因發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸磨損隙較大，氣門(mén)密封不嚴(yán)，缸墊漏氣等導(dǎo)致氣缸壓力下降；回路中的電壓下降，極柱接觸不良，或器件故障導(dǎo)致點(diǎn)火工作不良；點(diǎn)火提前角或配氣正時(shí)校對(duì)有誤；空燃調(diào)整不當(dāng)，如空氣過(guò)小或油量過(guò)大等；燃燒室內(nèi)積碳過(guò)多；燃油質(zhì)量不合格；噴油泵調(diào)整不當(dāng)或出現(xiàn)故障；進(jìn)氣不暢等等因素均可導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車尾氣排放超標(biāo)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器失效、工作不良、電控部分故障等都會(huì)造成尾氣超標(biāo)。

1.3 尾氣排放超標(biāo)單項(xiàng)或多項(xiàng)高的原因

1.3.1 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

（1）CO正常，HC高：主要是由于燃料燃燒不充分或燃油質(zhì)量不合格導(dǎo)致，因此建議檢查燃燒系統(tǒng)，清理燃燒系統(tǒng)積碳及燃燒室積碳，同時(shí)注意檢查壓縮比。

（2）CO高，HC正常：化油器式車主要由于怠速空燃比失調(diào)、怠速調(diào)整方法有誤，怠速空氣量孔過(guò)臟，油面過(guò)高，空濾器臟等。電噴車也要考慮空燃比失調(diào)問(wèn)題，噴油嘴、空濾器等部件未檢查校正都會(huì)引起CO排放量高。

（3）CO和HC均高：主要是由于綜合故障所致，需要調(diào)整空燃比，排除燃燒系統(tǒng)的故障，并注意檢查氣缸壓力。

1.3.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)加速初期冒煙，提速后不冒煙，主要是由于緊油量偏大導(dǎo)致，需要調(diào)整油量，校正噴油正時(shí)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)在加速過(guò)程中，間斷性地冒煙，主要是由于噴油嘴和出油閥關(guān)閉不嚴(yán)或壓力調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)在加速初期不冒煙，加到最大時(shí)冒煙，主要是由于油量偏大，噴油正時(shí)不對(duì)，需要做好油量控制與噴油正時(shí)控制即可。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)在自由加速測(cè)試中，自加速初期至加速到最大的整個(gè)過(guò)程中都冒煙，由于動(dòng)力不足導(dǎo)致。

2 機(jī)動(dòng)車尾氣排放超標(biāo)的治理對(duì)策

機(jī)動(dòng)車尾氣超標(biāo)需結(jié)合其排放情況，具體情況具體分析，采取相應(yīng)的治理對(duì)策。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車尾氣凈化的方法有兩種，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部控制與發(fā)動(dòng)機(jī)外部?jī)艋?。作者認(rèn)為可從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 三效催化凈化技術(shù)

在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中安置催化反應(yīng)器，消除尾氣中的有害成分，利用尾氣中的O2、NC為氧化劑，CO、HC和H2為還原劑，生成無(wú)害的H2O和N2，減少對(duì)環(huán)境的污染。凈化率及燃料經(jīng)濟(jì)性較好，只適用于汽油機(jī)，不用于柴油機(jī)。

2.2 機(jī)外低溫等離子體技術(shù)

低溫等離子體通常利用輝光放電、電暈放電、沿面放電或介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生[1]。機(jī)外低溫等離子體技術(shù)是利用等離子體系中的自由基等活性物質(zhì)，將機(jī)動(dòng)車尾氣中的有害成分氧化、還原為N2，降低環(huán)境污染。

2.3 改善機(jī)動(dòng)車燃油

加大科技的投入，采用無(wú)鉛汽油，如甲荃樹(shù)丁醚作滲合劑的無(wú)鉛汽油代替四乙基鉛汽油，減少CO、HC、NOX等排放量。節(jié)約能源，推廣乙醇汽油，減少環(huán)境污染。適當(dāng)加入潤(rùn)滑劑，如一定量的石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑，可節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)燃油5%左右，并能減少機(jī)件間的磨損，改善發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸密封性能，使燃料燃燒充分，尾氣排放中，CO、HC、含量下降，減少污染。

2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部控制

減少噴油提前角，降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作的溫度，減少NOX的生成量。改善噴油器的質(zhì)量，控制燃比、燃燒溫度、燃燒時(shí)間等燃燒條件，使燃料充分燃燒，減少CO、HC和煤煙的生成量。調(diào)整噴油泵的供油量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，使燃燒可與氧氣成分結(jié)合燃燒，減少尾氣污染。

2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部?jī)艋?/p>

在正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，將曲軸箱中的竄氣再循環(huán)進(jìn)入進(jìn)氣歧管，使其再次燃燒，避免直接排入大氣造成污染。在排氣再循環(huán)的設(shè)計(jì)上，將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口用控制閥與進(jìn)氣歧管相連接，使排氣口排出的氣體再次循環(huán)，減少NOX等物質(zhì)的排放量。在蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，將化油器浮子室中的汽油蒸發(fā)汽引入進(jìn)氣系統(tǒng)，而將油箱中的蒸發(fā)汽引入儲(chǔ)存系統(tǒng)，大大減少污染物的排放量。

2.6 加強(qiáng)行政管理

嚴(yán)格執(zhí)行車輛強(qiáng)制報(bào)廢制度，對(duì)尾氣不能達(dá)標(biāo)排放的車輛進(jìn)行強(qiáng)制報(bào)廢，同時(shí)加強(qiáng)新車準(zhǔn)入制度，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的新車，采取不準(zhǔn)出廠、不準(zhǔn)銷售和不準(zhǔn)上牌等“三不”措施。另外，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，控制燃油標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫國(guó)金.機(jī)動(dòng)車排放PM（2.5）和NOx的特征與減排對(duì)策[D].浙江大學(xué)，2013.