探析汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)

丁 力

（一汽解放汽車有限公司無錫柴油機廠，江蘇 無錫 214026）

前言

隨著人們生活水平不斷提高，汽車數(shù)量也逐漸增多，而汽車在為人們出行提供便捷的同時，也帶來了嚴(yán)重的尾氣污染問題。當(dāng)前形勢下，做好汽車尾氣排放控制工作已經(jīng)成為最為緊要的話題，要求汽車生產(chǎn)廠家貫徹落實節(jié)能環(huán)保理念，注重新技術(shù)的研發(fā)，加強汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)的推廣及應(yīng)用，將汽車尾氣排放降到最低，提高汽車發(fā)動機排放控制水平，保障人們的生活質(zhì)量。

1 汽車發(fā)動機排放造成的危害

汽車發(fā)動機排放主要是指汽車發(fā)動機運行中通過燃燒石油等燃料產(chǎn)生的廢氣，在汽車行駛中不可避免會產(chǎn)生尾氣，這些尾氣中含有大量的一氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)，若汽車尾氣直接排放空氣中，不僅會引發(fā)生態(tài)環(huán)境污染問題，還會對人體健康造成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致人體呼吸系統(tǒng)受到損傷，給人們生產(chǎn)生活帶來負面影響。如汽車行駛中產(chǎn)生的一氧化碳氣體，若空氣中一氧化碳氣體濃度過高，與人體的血紅素結(jié)合，可能會使人們出現(xiàn)頭暈惡心的癥狀，甚至造成人體器官受損。此外，汽車尾氣過多，還會帶來城市熱島現(xiàn)象，大量的汽車尾氣排放空氣中，會使整個城市內(nèi)部整體溫度增高，降低城市空氣質(zhì)量，出現(xiàn)酸雨等惡劣天氣，造成更加嚴(yán)重的問題[1]。

2 汽車排放降低技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

汽車尾氣排放控制與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，合理運用汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)控制汽車尾氣排放，能夠減少空氣中的有害物質(zhì)，起到保護環(huán)境及保障人們生活質(zhì)量的作用。就目前形勢來看，我國在汽車發(fā)動機降低排放方面越來越重視，政府及相關(guān)部門推行了一系列關(guān)于節(jié)能減排的政策，鼓勵汽車制造廠家生產(chǎn)低耗能、低污染的節(jié)能環(huán)保型汽車，同時有關(guān)部門加大節(jié)能環(huán)保知識宣傳教育，著力提升人們的環(huán)保意識，并加強對汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)的研發(fā)投入，不斷優(yōu)化汽車排放降低技術(shù)。但在汽車尾氣降低及處理中還存在一些問題，如汽車發(fā)動機體積過大影響排放控制效果、電氣自動化控制燃油噴射技術(shù)水平不足、燃油質(zhì)量控制不到位以及新能源替換燃料使用不規(guī)范等，影響了汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)發(fā)展。

3 汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)分析

3.1 發(fā)動機燃油技術(shù)

汽車發(fā)動機燃油技術(shù)主要包括燃油噴射控制和廢氣循環(huán)利用兩大降低排放技術(shù)，其中燃油噴射控制技術(shù)是指通過控制汽車發(fā)動機在運行中的燃油消耗量，降低汽車發(fā)動機排放，在以往燃油噴射控制中，通常使用化油器裝置進行控制，但這種人工控制技術(shù)不僅會增加汽車發(fā)動機排放控制難度，還會產(chǎn)生一系列的誤差，達不到汽車發(fā)動機降低排放的目的。現(xiàn)階段，應(yīng)用電子系統(tǒng)控制燃油噴射逐漸成為汽車發(fā)動機降低排放的重要方式，充分利用電子技術(shù)，裝置電子控制燃油噴射自動化系統(tǒng)，借助計算機等電子設(shè)備，使電子控制燃油噴射系統(tǒng)自動接收燃油氣設(shè)備發(fā)出的信息，根據(jù)汽車發(fā)動機運行實際情況，控制發(fā)動機進入裝置系統(tǒng)，進而控制汽車發(fā)動機內(nèi)的氣體混合程度[2]。但值得注意的是，在應(yīng)用電子控制燃油噴射技術(shù)時，要做好計算機核心控制系統(tǒng)監(jiān)測工作，實時監(jiān)測計算機系統(tǒng)運行狀態(tài)，同時將冷卻液溫度、進氣溫度、進氣量以及發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度等信息上傳至計算機控制系統(tǒng)中，保證上傳信息的準(zhǔn)確性和時效性，確保電子控制燃油噴射系統(tǒng)能夠在獲取信息后，依據(jù)汽車運行情況進行燃油噴射自動化控制，減少汽車發(fā)動機整體排放量。

針對汽車發(fā)動機運行中產(chǎn)生的廢氣，可以通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)進行廢物利用，將有害汽車廢氣經(jīng)過處理，生成可重復(fù)利用的燃料，不僅能夠降低汽車發(fā)動機排放，還能有效提高汽車燃料利用率，節(jié)省燃料使用成本，避免因汽車運行能源消耗過多造成燃料浪費等問題。而實現(xiàn)廢氣循環(huán)利用，需要裝置廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，采用汽車廢氣循環(huán)利用技術(shù)，把汽車運行中產(chǎn)生的廢棄氣體導(dǎo)入氣管中，縮減混合氣體的濃度，達到廢氣重復(fù)利用標(biāo)準(zhǔn)，控制有害氣體排放到空氣中。在運用廢氣循環(huán)利用技術(shù)時，也要注意以下幾點事項：一是汽車發(fā)動機行駛過程中，因所處靜態(tài)狀態(tài)下的溫度較低，容易使發(fā)動機運行受到內(nèi)外溫度應(yīng)力作用的影響，需要適當(dāng)提升汽車發(fā)動機在運行中的溫度；二是要盡可能保證發(fā)動機的負荷與ECR循環(huán)率成正比，使汽車行駛中排放的廢氣得到有效分解，以此將降解濃度后的廢氣循環(huán)利用，增強廢氣循環(huán)利用技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.2 汽車尾氣處理技術(shù)

尾氣排放控制是汽車發(fā)動機降低排放工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用合理的尾氣處理技術(shù)不僅能夠降低汽車運行過程中產(chǎn)生的廢氣量，還能通過混合氣體濃度降解方式，使有害氣體轉(zhuǎn)化為對人體無害的氣體。汽車尾氣處理技術(shù)主要是指三元催化技術(shù)，需要借助三元轉(zhuǎn)換器進行氣體轉(zhuǎn)化，一般情況下，在汽車尾氣處理中會選用陶瓷體轉(zhuǎn)換器代替金屬轉(zhuǎn)換器，防止金屬材料的轉(zhuǎn)換器裝置受到有害氣體腐蝕[3]?，F(xiàn)今三元轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為汽車尾氣轉(zhuǎn)換處理的主要凈化裝置，將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳氧化合物等有害氣體通過氧化還原反應(yīng)進行轉(zhuǎn)化，形成二氧化碳、氮氣等氣體，具體表現(xiàn)在當(dāng)汽車尾氣進入三元轉(zhuǎn)換器裝置時，利用裝置中的凈化器增強一氧化碳、烴類物質(zhì)以及碳氧化合物等氣體活性，使一氧化碳在高溫最用下形成無害的二氧化碳氣體，將碳氧化合物經(jīng)過化學(xué)氧化反應(yīng)形成水和二氧化碳，實現(xiàn)有害氣體的無害化轉(zhuǎn)化，減少汽車有害廢氣排放造成的環(huán)境污染和人體危害等問題。此外，應(yīng)用三元催化技術(shù)處理汽車尾氣的成本較低，且使用效能較高，能夠適用于大部分汽車發(fā)尾氣處理中，在今后汽車尾氣處理方面，也要注重三元催化技術(shù)的運用，提高汽車尾氣處理水平。

3.3 燃油質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)

汽車發(fā)動機降低排放技術(shù)應(yīng)用效果不僅受發(fā)動機燃油噴射控制、汽車尾氣處理的影響，還與燃油質(zhì)量有著直接關(guān)系。燃油是汽車發(fā)動機運行的主要燃料，高質(zhì)量的燃料可以減少有害物排放，也能增強汽車零部件的使用功能，延長汽車的使用壽命。因此，降低汽車發(fā)動機尾氣排放，應(yīng)從控制燃油質(zhì)量入手，首先，在選擇汽車發(fā)動機燃油原料時，要根據(jù)汽車發(fā)動機運行的實際情況及所需要的燃油用量，選擇與汽車發(fā)動機運行相匹配的燃油，并控制好燃油用量，以免出現(xiàn)燃油浪費問題；其次，在確定燃油材料后，要對燃油成分進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，減少或者消除燃油中的有害雜質(zhì)，防止有害雜質(zhì)在燃燒過程中產(chǎn)生有害氣體，以此降低汽車發(fā)動機尾氣排放；最后，在燃油質(zhì)量優(yōu)化中可以采用加氫脫硫技術(shù)，盡可能縮減汽油中含硫比例，通過控制燃油中含硫量，降低汽車發(fā)動機二氧化硫的排放，同時還可以控制燃油中的含氧量或者烯烴含量，減少汽車發(fā)動機運行中產(chǎn)生的有害氣體，有效提高汽車發(fā)動機排放控制效果[4]。

3.4 發(fā)動機體積控制技術(shù)

據(jù)研究結(jié)果顯示，若汽車發(fā)動機體積較大，在實際運轉(zhuǎn)中所需的能源資源越多，其產(chǎn)生的尾氣排放量也更多，而體積較小的汽車發(fā)動機，因?qū)δ茉葱枨蟛欢?，產(chǎn)生的汽車尾氣也相對較少，且體積小的發(fā)動機并不會降低汽車的使用性能，通過對大體積的發(fā)動機加以改造，還會增強汽車的使用壽命。就目前而言，汽車發(fā)動機小型化逐漸成為汽車生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢，要求生產(chǎn)商在制造汽車及生產(chǎn)汽車結(jié)構(gòu)組成構(gòu)件時，要本著低耗能、低排放以及高效能地制造原則進行汽車發(fā)動機小型化設(shè)計，降低汽車能源消耗量和尾氣排放量。如使用進氣道發(fā)動機時，需要采用機械增壓技術(shù)，減少汽車能源耗損，但在實際應(yīng)用中并不能起到良好的效果，要求對汽車發(fā)動機體積進行適當(dāng)改動，通過縮減汽車發(fā)動機體積，減輕汽車對石油能源的消耗，提升汽車的使用功率，達到節(jié)能減排的目的。

4 結(jié)論

汽車尾氣大量排放會造成嚴(yán)重環(huán)境污染問題，甚至對人體健康構(gòu)成威脅，使人們的生活受到影響。而汽車發(fā)動機排放技術(shù)是影響汽車尾氣控制及處理效果的重要因素之一，在汽車發(fā)動機降低排放中，要求結(jié)合汽車排放降低技術(shù)發(fā)展趨勢進行分析，通過裝置電子自動化控制燃料噴射系統(tǒng)及廢氣再循環(huán)系統(tǒng)控制發(fā)動機燃油使用技術(shù)，不斷提高燃油質(zhì)量，優(yōu)化汽車尾氣處理技術(shù)，多使用清潔燃料、電能燃料及烴類液體燃料等新能源燃料，減少汽車尾氣有害氣體排放，為人們居住生活提供保障。