解析汽油車排放控制技術(shù)

張良勇　張國勇　周晶　陳勇　陳冉

摘 要：隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車尾氣排放的污染物也越來越威脅到人們生存的環(huán)境。降低汽車排放刻不容緩，汽車排放控制技術(shù)分為機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化兩類。本文對汽油車排放控制技術(shù)作了一些介紹。

關(guān)鍵詞：汽油車；污染排放；控制技術(shù)

一、汽車尾氣帶來的危害

2015年年底，中國機(jī)動車保有量達(dá)2.79億輛，汽車保有量達(dá)1.72億輛。龐大數(shù)量的汽車排放的尾氣對環(huán)境影響日趨嚴(yán)重。汽車尾氣有強(qiáng)烈的刺激性氣味，這種氣味可直接破壞城市環(huán)境的幽雅氣氛，對環(huán)境起到破壞作用。汽車排放的尾氣會刺激人們的鼻、眼、口、咽等器官，引發(fā)人們頭疼、暈眩甚至導(dǎo)致癌癥的產(chǎn)生。汽車尾氣中能對人體健康直接造成危害的物質(zhì)有數(shù)十種，這些物質(zhì)通過不同的化學(xué)反應(yīng)危害人體的健康，其危害程度取決于有害物的毒性、濃度和攝入量。

二、汽油機(jī)排放控制技術(shù)

（1）汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)動機(jī)不同工況的要求，配制出合理數(shù)量和濃度的可燃混合氣，供入氣缸；采用閉環(huán)反饋，滿足三元催化劑對空燃比的要求。汽油機(jī)混合氣形成過程中，液體燃料的霧化得到改善，更重要的是可以根據(jù)工況的變化精確地控制燃油噴射量，使其燃燒更充分，從而提高功率，降低油耗，并滿足排放法規(guī)的要求。

（2）低溫稀薄燃燒技術(shù)加直噴技術(shù)。汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)的催化劑在低溫時的活性很差，對降低碳?xì)浠衔锏呐欧藕懿焕?。針對這一問題，研究人員通過大量的研究實踐發(fā)現(xiàn)，稀薄燃燒技術(shù)是解決這個問題最有效的方法，可改進(jìn)發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)，增加燃?xì)馐覂?nèi)的氣體活性，促進(jìn)室內(nèi)氣體的充分混合燃燒，增加火焰?zhèn)鞑ニ俣?，使著火點保持一定的穩(wěn)定性。只有保證氣體能完全混合并徹底燃燒，才能有效降低 碳?xì)浠衔锏呐欧帕俊?/p>

相對于普通燃油噴射，使用缸內(nèi)噴射燃油系統(tǒng)（如上圖所示），汽車加速性能提高10%，燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化35%，功率輸出和扭矩輸出提高10%。

（3）發(fā)動機(jī)增壓技術(shù)，指將空氣壓縮，然后再供入氣缸，以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量的系統(tǒng)。強(qiáng)化發(fā)動機(jī)的工作過程，由于進(jìn)氣量的增加，可相應(yīng)增加循環(huán)供油量，從而提高發(fā)動機(jī)功率，提高發(fā)動機(jī)的質(zhì)量，減小汽車的行駛阻力，從而改善燃油經(jīng)濟(jì)性。

（4）廢氣再循環(huán)EGR。當(dāng)發(fā)動機(jī)在負(fù)荷下運轉(zhuǎn)時，EGR閥開啟，使少量的廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與可燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室；發(fā)動機(jī)怠速時EGR閥關(guān)閉，幾乎沒有廢氣再循環(huán)至發(fā)動機(jī)。汽車廢氣是一種不可燃?xì)怏w，在燃燒室不參與燃燒。它通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，以減少氮氧化物的生成量。進(jìn)入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加而增加。

（5）三元催化器。三元催化器為安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锏扔泻怏w通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。

（6）非排氣污染物凈化技術(shù)。汽油車排放到大氣的碳?xì)浠衔镏?，約有60%來自排氣管，約有20%來自曲軸箱竄氣，約有20%來自燃油系統(tǒng)蒸發(fā)。采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)技術(shù)，由于可燃混合氣和廢氣竄到曲軸箱內(nèi)，曲軸箱內(nèi)的壓力將增大，機(jī)油會從曲軸油封、曲軸箱襯墊等處滲出而流失，流失到大氣中的機(jī)油蒸汽會加大發(fā)動機(jī)對大氣的污染。發(fā)動機(jī)裝有曲軸箱通風(fēng)裝置，就可以避免或減輕上述現(xiàn)象，防止各種油蒸汽污染大氣。

隨著汽車排放對我國生態(tài)環(huán)境的威脅日益擴(kuò)大化，尋求保護(hù)環(huán)境的有效方法。減少污染源生成渠道已經(jīng)成為世界性課題，而且汽車排放問題也日益顯露出對環(huán)境的極大影響力。所以，調(diào)動更多的科研人員，加大物質(zhì)支持力度，以求汽車排放控制技術(shù)的研究有更大的突破，這也是一個利國利民的技術(shù)，對人類的生存環(huán)境改善有著深遠(yuǎn)影響。

參考文獻(xiàn)：

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