汽車發(fā)動機(jī)中的排放控制技術(shù)應(yīng)用探究

李福祥 馮偉 周麗霞 耿維順

摘要：眾所周知，汽車發(fā)動機(jī)的排放控制技術(shù)對于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排等都有著重要影響。所以，作者在本文中詳細(xì)探討了汽車發(fā)動機(jī)排放的原理、發(fā)展和應(yīng)用等多個方面，通過對汽車排放控制的重要性、相關(guān)技術(shù)的概述，以及對現(xiàn)階段排放控制不足及建議的闡述，希望能夠幫助未來汽車發(fā)動機(jī)排放控制發(fā)展提供一定的建議和幫助。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī)；排放；控制技術(shù)；應(yīng)用研究

引言

近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和汽車工業(yè)水平不斷革故鼎新，使得市場上汽車保有量不斷增加。但隨之而來汽車尾氣的排放，也成為了污染環(huán)境的重要來源之一。所以，研究高效環(huán)保的汽車發(fā)動機(jī)排放系統(tǒng)顯得追在眉睫。本文以汽車發(fā)動機(jī)排放技術(shù)的控制為切入點(diǎn)，希望為汽車產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展提供一定的支持。

一、汽車發(fā)動機(jī)中排放控制的重要性

汽車發(fā)動機(jī)在行駛過程中的排放控制，是汽車工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間重要的紐帶。它不僅僅涉及到相關(guān)技術(shù)層面，也關(guān)乎到我們整體生存環(huán)境以及未來發(fā)展。在當(dāng)今工業(yè)化的社會背景之下，汽車已經(jīng)成為了各個家庭出行的必備品。不過，隨著汽車保有量的不斷增加，尾氣排放量連年劇增，為城市環(huán)境帶來了較大的壓力。由于汽車在行駛過程中會排放出一些有害物質(zhì)，例如：顆粒物、一氧化碳、氮氧化物等，這些一方面會產(chǎn)生大氣污染的問題，另一方面也會影響人類的健康。一旦問題不能加以解決，就容易使人們患上呼吸道疾病和心血管疾病。所以，對汽車發(fā)動機(jī)排放的有效控制成為了下一步發(fā)展的關(guān)鍵課題。為了更好的應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，相關(guān)科研人員和汽車工業(yè)企業(yè)已經(jīng)投入了大量的時間和精力，旨在研發(fā)出有效的排放控制手段。這些方式通過改造發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，增加尾氣凈化，優(yōu)化燃燒流程等方式來降低大氣污染水平。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，為汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的幫助。

二、汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)概述

（一）燃燒控制技術(shù)

燃燒控制技術(shù)在目前汽車發(fā)動機(jī)的工作過程中起到了關(guān)鍵的作用，這項(xiàng)技術(shù)能夠使得部分汽車尾氣重新進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管，和新鮮混合氣一同進(jìn)入氣缸進(jìn)行二次燃燒，這一燃燒的過程能夠有效的將汽車尾氣中的廢氣進(jìn)行二次燃燒，降低燃燒室內(nèi)的溫度，有效控制氮氧化物的生成。氮氧化物作為一種對環(huán)境和人體均有害的氣體，在實(shí)際汽車發(fā)動機(jī)高壓高溫的工況下極容易生成，通過尾氣排放到大氣中就會造成環(huán)境污染。而燃燒控制技術(shù)能夠?yàn)榻档吞細(xì)渑欧帕刻峁┮环N有效的解決方式。

（二）催化轉(zhuǎn)換裝置

催化轉(zhuǎn)換裝置的安裝，也能有效的降低有害尾氣的排放，將尾氣轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。在實(shí)際汽車的運(yùn)行過程中，發(fā)動機(jī)的燃油尾氣往往會產(chǎn)生大量的一氧化碳和非甲烷、碳?xì)浠衔锏龋@些物質(zhì)直接排放到大氣就會出現(xiàn)大氣污染問題。而催化轉(zhuǎn)換裝置的使用，就能夠巧妙的運(yùn)用發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的原理，通過在發(fā)動機(jī)內(nèi)部添置催化劑結(jié)合尾氣裝置的安裝，讓氧氣和一氧化碳進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)來生成二氧化碳。經(jīng)過這種轉(zhuǎn)換，可以將有害氣體轉(zhuǎn)化為氮?dú)?、水和二氧化碳，降低了汽車尾氣對環(huán)境的污染問題。這一技術(shù)的推廣能夠提高汽車尾氣的凈化效果，也可以為環(huán)境保護(hù)做出積極貢獻(xiàn)。

二、當(dāng)前汽車發(fā)動機(jī)排放控制的不足

（一）技術(shù)角度上

從技術(shù)管理角度上來看，汽車發(fā)動機(jī)的排放量控制在當(dāng)今已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，通過催化轉(zhuǎn)換裝置和燃燒控制技術(shù)等先進(jìn)措施的使用，一定層面上解決了這一問題。不過雖然這些技術(shù)提供了一定幫助，但是在實(shí)際的汽車運(yùn)行過程中，仍然面臨著諸多問題。通常來說，三元催化器在汽車排氣孔位置進(jìn)行有害氣體的處理并進(jìn)行催化。但是一旦出現(xiàn)高溫的環(huán)境，往往會使催化劑的活性受到影響，致使廢氣催化轉(zhuǎn)化效率降低。與此同時，氮氧化物等有害物質(zhì)的存在也容易對催化劑造成損害，使其效果大打折扣。所以，為了提高三元催化轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行，就要定期的更新和檢查，但這樣無疑增加了汽車養(yǎng)護(hù)的成本。

（二）管理層面上

從管理的角度上來看，由于我國機(jī)動車尾氣排放的控制水平和管理力度不斷提升，旨在通過出臺相關(guān)的法規(guī)和政策來規(guī)范汽車尾氣的排放量。不過，在實(shí)際的汽車運(yùn)行中仍然存在的諸多漏洞。第一，由于尾氣排放的監(jiān)管和抽檢頻率制度不夠完善，有時存在監(jiān)管力度不足的問題，很多排放量超標(biāo)的車輛能夠逃避監(jiān)管，從而排放出大量的有害氣體，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。第二，相關(guān)監(jiān)管部門的監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測手段有時存在較為落后的情況，對于機(jī)動車尾氣的排放污染技術(shù)控制存在不足。雖然當(dāng)前我國已經(jīng)取得了一些尾氣治理技術(shù)的成果，不過和一些尾氣排放治理較為發(fā)達(dá)的國家相比還存在些許差距。尤其是在新技術(shù)的推廣和使用上，仍需要大力研發(fā)和投入，才能更好的適應(yīng)機(jī)動車尾氣排放控制的需求。第三，在當(dāng)前的背景下，缺乏有效的經(jīng)濟(jì)手段來制約汽車尾氣排放，雖然已經(jīng)采取了一些環(huán)保稅和排放交易權(quán)等經(jīng)濟(jì)措施，但是在實(shí)際機(jī)動車尾氣排放控制上仍未發(fā)揮出有效管理作用。只有進(jìn)一步完善這些經(jīng)濟(jì)手段，才能使其更有針對性和效率性，從而有效推動節(jié)能減排工作。

（三）政策角度上

從政策的層面上來說，汽車排放的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策的制定，對于汽車整體排放控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用有著重要的影響，不過由于不同國家和地區(qū)對于排放量管理方面存在較為明顯的差異，為汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化帶來了一些不確定性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。首先，由于各國的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)有著不同的要求，一些國家對于某些污染物的排放限制嚴(yán)格，但也有一些國家對此方面要求寬松，這種差異性不僅導(dǎo)致了技術(shù)研發(fā)上的難度，也使得相應(yīng)的節(jié)能減排技術(shù)難以應(yīng)用。企業(yè)只有根據(jù)不同國家、不同海外市場的要求來不斷地進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和完善，但這無形中增加了研發(fā)成本和技術(shù)成本。其次，政策制定和執(zhí)行過程中也存在著一些排放控制技術(shù)研發(fā)的影響，比如：經(jīng)濟(jì)利益和政治因素往往會在一些政策制定過程中起到重要影響，有時為了提高自己國家的汽車產(chǎn)業(yè)競爭力，可能就會對某些排放標(biāo)準(zhǔn)要求降低，使得原本制定的排放標(biāo)準(zhǔn)無法有效地執(zhí)行。除此之外，政策的不穩(wěn)定性和變化性也會為汽車發(fā)動機(jī)排放技術(shù)的研發(fā)帶來不確定性，一旦政策發(fā)生變動，企業(yè)就要重新調(diào)整技術(shù)方向，甚至要更換設(shè)備，由此進(jìn)一步增加了運(yùn)營成本。

三、下一步汽車發(fā)動機(jī)排放控制的建議

（一）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)

進(jìn)一步加強(qiáng)汽車發(fā)動機(jī)的排放控制研發(fā)，是相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和完善的關(guān)鍵。汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)一旦能夠得到創(chuàng)新，就能有效的提高尾氣凈化效率，降低污染物的排放水平。所以，相關(guān)汽車研發(fā)企業(yè)要大力投入研發(fā)資金，政府也要鼓勵企業(yè)與相關(guān)科研院所深入合作，共同推動排放控制技術(shù)的發(fā)展與突破，另一方面，還要不斷的推廣先進(jìn)排放控制技術(shù)。例如：三元催化轉(zhuǎn)換器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等節(jié)能減排技術(shù)。這些技術(shù)目前已經(jīng)在很多車型上進(jìn)行了應(yīng)用，并取得一定的效果，所以下一步工作要進(jìn)一步擴(kuò)大這些技術(shù)的應(yīng)用范圍，使其成為汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配件。除此之外，也要提升發(fā)動機(jī)的燃燒效率，優(yōu)化發(fā)動機(jī)燃燒過程，從而減少燃油消耗和廢氣排放，有效地提高燃燒技術(shù)，從而提升發(fā)動機(jī)燃燒效率。

（二）提升公眾環(huán)保意識

有效地提升公眾環(huán)保意識，也是改善空氣質(zhì)量，減少汽車尾氣排放的重要措施之一。要想更好地達(dá)到這一目標(biāo)，一定要多措并舉，不斷加深公眾對于環(huán)保問題的認(rèn)識和影響，通過相關(guān)的教育和宣傳，結(jié)合各類媒體平臺，如：互聯(lián)網(wǎng)、電視、報(bào)紙和廣播等手段，廣泛的播放環(huán)保普及知識和信息。通過制作相應(yīng)的環(huán)保公益廣告、播放紀(jì)錄片和教育片等方式，引領(lǐng)不同年齡的觀眾對于環(huán)保問題關(guān)注。除此之外，也可以進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)?；顒雍涂破罩v座，通過組織專家志愿者進(jìn)入到企業(yè)、社區(qū)和學(xué)校進(jìn)行科普講座和科普互動，使公眾更深的理解汽車尾氣的形成原因和防治方法。此外，還可以舉辦相關(guān)環(huán)保主題的志愿活動、展覽、競賽等，讓他們參與其中，感受環(huán)保的力量和重要的意義，讓人們更加傾向于綠色、低碳出行的方式。

（三）完善排放標(biāo)準(zhǔn)制定

為了能夠進(jìn)一步解決汽車尾氣對于環(huán)境的污染問題，政府部門應(yīng)該發(fā)揮監(jiān)督管理責(zé)任，制定更為完善、嚴(yán)格的排版標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)管理力度，確保汽車生產(chǎn)企業(yè)能夠按照流程和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。首先，政府應(yīng)該深入調(diào)研汽車尾氣的排放情況，結(jié)合國內(nèi)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，制定符合我國國內(nèi)實(shí)際的排放標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，不僅要對尾氣的有害物質(zhì)進(jìn)行限制，還要對排放技術(shù)的可行性進(jìn)行系統(tǒng)的分析，通過相關(guān)技術(shù)和環(huán)保需求的變化動態(tài)完善和調(diào)整排放標(biāo)準(zhǔn)。其次，政府部門也要加強(qiáng)對汽車企業(yè)的生產(chǎn)管理監(jiān)督，通過完善監(jiān)督體系，使用先進(jìn)的監(jiān)督手段對于汽車的生產(chǎn)和尾氣排放進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對于違反排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)要結(jié)合相關(guān)制度進(jìn)行嚴(yán)格的處罰。

結(jié)論

綜上所述，汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)是降低汽車尾氣排放、保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵手段，通過深入研究燃燒控制和催化轉(zhuǎn)化裝置等關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高轉(zhuǎn)化效率等措施，可以有效降低汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放。然而，現(xiàn)有的排放控制技術(shù)仍存在局限性，需要不斷創(chuàng)新和完善。未來，隨著科技的不斷進(jìn)步，汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更高效、更環(huán)保的目標(biāo)，為推動汽車產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。