?隨著汽車工業的迅速發展，我國的汽車保有量急劇增加，汽車廢氣對空氣的污染已成為嚴重的社會公害。在汽車密集的城市，汽車排放污染對人們的生活環境造成了極大的影響，嚴重地威脅到人們的身體健康，同時也危害著一些動、植物的生存和生長，破壞了自然界的生態平衡。因此，解決汽車的排氣污染成為亟待認真研究的重要課題。

發動機排放技術應用分析

隨著汽車工業的迅速發展,汽車保有量急劇增加,汽車排放對大氣的污染已成為世界公害,直接危害著人類的健康,并破壞著自然界的生態平衡,已引起了各個國家的高度重視。汽車排放污染,不僅是一個環境保護問題,而且本身也造成能源浪費。汽車排氣中的CO、HC對大氣產生很大的污染。北京、廣州、上海、重慶等大城市，單車污染物排放量較大，導致市區的大氣污染以機動車為首要污染源。據環保部門的研究結果，北京市機動車排放對大氣污染物中CO、HC、NO的分擔率分別為63.4%、73.5%和46%；上海市中心地區機動車排放對大氣中CO、HC、NO的分擔率分別為86%、96%和56%。許多國家的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。人類的生存環境已經遭到嚴重污染，生態平衡日趨惡化，且直接危害到人們的健康，而汽車已成為主要的污染源。因此，必須嚴格控制汽車的排放污染，研究汽車排放污染的防治技術也成了當前的重要課題。下面筆者對控制汽車排放污染的技術措施作一些介紹。 1 汽油機排放控制技術 面對日趨嚴格的排放法規，汽車排放處理技術的發展也日新月異，汽油機排放控制技術主要有以下幾種。 1.1 冷機時稀薄燃燒 發動機冷機時，催化劑活性較差，不利于降低HC的排放。這時，降低HC的排放成為主要課題。在采用的方法中，稀薄燃燒技術最為有效。為保證空燃比(A/F)的稀薄化，在進氣口內設置渦流控制閥，改善發動機進氣系統，提高充氣效率；改進發動機燃燒系統，合理組織燃燒室內的氣體流動，促進火焰傳播，改善著火穩定性，使發動機在稀混合氣下維持穩定燃燒，從而降低HC的排放量。 1.2 減少未燃HC 活塞的第一道環岸脊(指第一道環槽至活塞頂之間的區域)和氣缸壁之間，燃燒的火焰不能達到，此區域內的未燃HC直接從氣缸內排出。提高第一道活塞環的位置，即減小第一道活塞環岸的高度，可以減少活塞環與缸壁間的容積，從而減少未燃HC的排放。 為減少活塞環槽的磨損，一般情況下，對活塞表面實施氧化鋁鍍膜處理，但由于在活塞表面易形成許多細孔，被吸附的HC在發動機排氣行程時排出機外。為解決這一矛盾，在對活塞表面實施氧化鋁鍍膜處理時，只對活塞環槽進行處理，活塞頂面不進行處理，有利于進一步降低HC的排放。 1.3 未燃HC的吸附凈化 以沸泡石等為主要成分，作為HC吸附劑，在催化劑活化前吸附HC，是減少未燃HC的有效辦法。吸附劑最重要的性能是對HC的吸附率，吸附劑含碳原子越多，吸附率越好。對HC吸附層，可以對三元催化層涂覆HC吸附催化劑，吸附的HC隨著排氣溫度的升高而自動脫離，通過表面催化層進行凈化。目前，HC從吸附層脫離起始溫度要比催化層的活性溫度低，脫離初期對HC凈化有一定困難，有待于今后通過材質改良、結構及溫升特性的改進來進一步提高其凈化性能。 1.4 提高催化劑的早期活性 為促使催化劑的早期活性，有效的方法是提高其升溫特性和降低其活性溫度。提高升溫特性的主要方法是采用雙重排氣管和使用“薄壁式”催化劑載體。合理選擇低溫特性好的貴重金屬，如在催化劑中提高鉑的含量，同時提高空燃比的稀薄化，是降低催化劑活性溫度的有效手段。 1.5 催化劑強制加熱 使用電加熱催化劑(EHC)和在排氣管內利用排放氣體的燃燒產生的熱量，促使催化劑升溫，即排氣燃燒器(EGC)能進一步提高催化劑的早期活性。EHC采用電流預熱的方法，可使金屬載體的催化器在發動機起動后的5～10s內達到催化劑的起燃溫度，從而減少起動后最初幾分鐘內的有害物的排放。EHC已達到實用化水平，但其電氣系統較復雜。EGC的原理是在發動機起動后，在濃空燃比狀態下產生的CO等可燃成分與二次空氣供給的氧氣相混合，形成可燃混合氣，在排氣系統中設置排氣燃燒器，通過火花塞點火裝置，點燃未燃混合氣，利用燃燒產生的熱量提高催化劑的早期活性，同時還能燃燒凈化發動機起動后的未燃HC成分。EGC技術雖然處于研制階段，但其催化轉化效率高，大有超過EHC之勢。 1.6 廢氣再循環 廢氣再循環(EGR)是目前常用于控制內燃機NOx排放的有效措施之一。它把一定數量的廢氣引入發動機的進氣系統，使發動機混合氣中惰性氣體(H2O、N2和CO2)的比例增加。由于這些惰性氣體有較高比熱，使經再循環廢氣稀釋的混合氣的比熱增高，致使發動機最高燃燒溫度下降，由于再循環廢氣對新混合氣的稀釋，降低了混合氣中氧氣的濃度，因而廢氣再循環破壞了NOx的生成條件，從而有效抑制了NOx的生成。這種排氣凈化技術同樣適用于柴油機。因此現代汽車采用排放控制技術對汽車尾氣排放的控制起著重要作用。????汽油車排出的污染物主要來源于三個方面:排氣、曲軸箱竄氣及油箱蒸發的燃油蒸氣。采用曲軸箱強制通風系統可以解決曲軸箱氣所帶來的污染物,油箱蒸發污染物可以采用燃油蒸發控制系統加以解決,但排氣污染物因涉及因素較多,控制起來最為困難。

汽車排放污染物成分的危害

前不久《科技文摘報》第一版刊出《汽車尾氣顆粒可讓人折壽二年》。這則信息來自于2004年11月29日參加簽訂聯臺國《遠距離越境空氣污染公約》締約方代表們的會議。會上，國際應用系統分析研究所的科學家馬庫斯·阿曼指出，由化石燃料燃燒所產生的漂浮顆粒對人體健康十分不利。阿曼說，這些微粒極其微小，直徑小于400納米，但它卻能“縮短歐洲人約8個月的預期壽命”。在一些歐洲工業化程度較高的國家如比利時、荷蘭、盧森堡及意大利的北部等地，人們所受到的污染更加嚴重。預期這些地方人的壽命可能會減少二年。?? 大氣污染與汽車尾氣排放緊密相連。這是由于目前汽車的主流動力源仍是化石燃料——石油。把從加工石油獲取的汽油，柴油在汽車發動機中燃燒，將汽、柴油的化學能轉化為機械能，推動汽車奔跑，實現了人類期盼的快速行走。然而，在汽車中，燃燒的汽油、柴油排放出的廢氣卻造成了當今全球大氣污染中產生的“臭氧空洞”、“酸雨”和“溫室效應”。?? 汽車排放出的氮氧化合物(NOx)與碳氫化合物(HC)在強烈陽光下發生光化學反應，產生低空臭氧和光化學煙霧，嚴重危害人類健康。?? 汽車排放出的一氧化碳(CO)與人體血液中血紅素的親和力比氧氣要大21倍。當人體內一氧化碳血紅素占到人體總血紅素的20％時，人就會感到頭疼、頭暈，出現中毒。當占到人體總血紅素的60—65％時，人即會死亡。?? 汽車排放的碳氫化合物(HC)中苯和多環芳烴物質目前被證明是致癌物質。?? 汽車排放出的氮氧化合物(NOx)，特別是NO2是一種毒性很強的具有刺激性氣味的紅褐色氣體。在濃度為百萬分之五(5ppm)時就對人的呼吸系統和免疫系統有很大的危害，若其濃度超過100ppm。人在其中只要生活0．5—1．0小時就會得肺水腫而死亡。此外，汽車排放的NOx與SOx是造成酸雨的重要禍首。?? 汽車排放，特別是柴油車的排放重點是 NOx和顆粒。其中顆粒是可溶性有機物、碳素粒子，氧化物(SO4-2、H2O、NO3-、PO4-3)及金屬雜質等組成。通常，顆粒物易使人造成慢性氣管炎；肺水腫，可溶性有機物還有致癌作用。所以，在汽車尾氣排放法規中，對顆粒物的排放有著嚴格的限制。?? 汽車排放產生的二氧化碳(CO2)是造成大氣溫室效應的主要原因之一。目前歐洲汽車制造商生產的汽車CO2排放已達到165克／公里的先進水平。然而，按此算一算，全球擁有8億輛汽車每天行駛，那每天排放出的CO2就是一個驚人的數字。?? 2003年我國汽車產量為444．39萬輛，保有量達2382．93萬輛，摩托車產量為1450萬輛，保有量達5929萬輛，農用車產量為290萬輛：保有量達2400萬輛。就這一年，全國機動車碳氫化合物(HC)排放達836．1萬噸，一氧化碳(CO)排放達3639．8萬噸，氮氧化合物(NOx)排放達549．2萬噸。按165克／公里的CO2先進排放水平算，2003年我國機動車CO2排放高達一億多噸。?? 首都北京汽車排放對大氣污染的貢獻率占氮氧化合物(NOx)的73，6％、占一氧化碳(CO)的73．5％、占有機物的47．6％。在通常的靜風、高溫、低氣壓條件下，汽車排放出的二氧化硫(SO2)，氮氧化合物(NOx)氣態的相當一部分，迅速發生化學反應，生成硫酸鹽、硝酸鹽，就成了顆粒物，北京的汽車排放對可吸入顆粒物的濃度貢獻率高達23．3％。?? 我國從1983年起對汽車尾氣排放開始立法，到2004年7月1日全國才開始實施相當于歐11的汽車尾氣排放標準，預計在2005年北京將率先實施歐川排放標準。要達到歐川的汽車排放水平全國的實施也只能在2008年。?? 與將要執行汽車尾氣排放歐IV標準的歐盟國家相比，居住在大中城市里的囤人因汽車尾氣排放而折壽的平均年限可能遠不至二年。因此，我們在全面奔小康，迅速發展和崛起時，必須十分重視汽車的尾氣排放。為了保護我們的生存環境，關愛生命健康，必須嚴格限制汽車尾氣排放。嚴格汽車排放 關愛生命健康。