乙醇汽油對(duì)減少機(jī)動(dòng)車污染排放的機(jī)理研究

張魯一航

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平及居民人均收入的不斷提高，當(dāng)下我國(guó)機(jī)動(dòng)車總數(shù)也在不斷增多。截止2018年，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有數(shù)量超過3億萬臺(tái)，其排放的尾氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。為此我國(guó)目前正在大力推廣乙醇汽油，本文將通過實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)乙醇汽油在減少機(jī)動(dòng)車污染排放當(dāng)中的機(jī)理進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：乙醇汽油；減少；機(jī)動(dòng)車污染排放

1、實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

在使用試驗(yàn)車輛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)車輛已經(jīng)經(jīng)過3000km以上的正常行駛，度過磨合期[1]。該實(shí)驗(yàn)所使用的車輛為NISSAN品牌轎車（MR20DE），全車整備重量為1208kg，發(fā)動(dòng)機(jī)類型為四缸四沖程水冷電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)測(cè)排量為1.877L，自動(dòng)變速箱，驅(qū)動(dòng)方式為前輪驅(qū)動(dòng)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候?qū)嶋H行駛里程為15224km。在實(shí)驗(yàn)所用汽油的選擇方面實(shí)驗(yàn)分別選用國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油和國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油，汽油均來自中國(guó)石化有限公司下屬加油站，且經(jīng)過相關(guān)技術(shù)監(jiān)督部門專業(yè)理化認(rèn)證。其具體油品情況見下圖 圖1

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)量的儀器均有交通部進(jìn)行提供，為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確使用底盤測(cè)功儀來模擬真實(shí)駕駛當(dāng)中汽車遇到的阻力。采用當(dāng)下最為準(zhǔn)確的汽車行駛油耗測(cè)試工況的試驗(yàn)法ECE+EUDC法，以此來得出使用不同汽油時(shí)汽車尾氣的污染排放情況。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)按照操作規(guī)范在室外溫度25℃的條件下進(jìn)行，ECE+EUDC法包含兩個(gè)部分分別是普通城市路況行駛與市郊路況行駛。在普通城市路況行駛的過程中需要經(jīng)歷15種不同的車速循環(huán)，總過程需循環(huán)4次[2]。在市郊路況行駛的過程中，需要經(jīng)過13種不同車速的循環(huán)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要將實(shí)驗(yàn)用車油箱當(dāng)中所有的燃油排空，首先加入國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油10L，用其起到清洗目的，如此反復(fù)三次，再向油箱內(nèi)加入國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油30L使用ECE+EUDC法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后靜置試驗(yàn)車輛24h，之后對(duì)汽車進(jìn)行冷啟動(dòng)并通過專業(yè)設(shè)備對(duì)其污染物的排放進(jìn)行檢測(cè)。之后使用國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油重復(fù)上述過程，以上全部過程皆進(jìn)行三次同等實(shí)驗(yàn)，取出最終平均值。為了清晰的表達(dá)其實(shí)驗(yàn)流程，將以圖片的形式進(jìn)行展示，詳情見圖2。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1CO減排結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)中，國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油其CO排放值為0.278g/km，而國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油其CO排放值為0.345g/km。其CO排放值降低了18.6%。CO的排放原因是由于燃料的不完全燃燒造成的，汽油大部分會(huì)被燃燒并生成CO2，但是其中也會(huì)有極小部分燃燒不夠充分，由此排放出CO。乙醇汽油當(dāng)中的含氧量更高，更能促進(jìn)汽油的充分燃燒減少CO的排放量，因此乙醇汽油在減少CO的排放方面效果顯著。

2.2HC減排結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)中，國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油其HC排放值為0.064g/km，而國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油其HC排放量為0.052g/km。其HC排放值降低了15.3%。對(duì)一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來說，約60%的碳?xì)浠衔飦碜詢?nèi)燃機(jī)廢氣排放，20%～25%來自曲軸箱的泄漏，其余的15%～20%來自燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)[3]。乙醇汽油當(dāng)中有乙醇作為增氧劑，其能幫助減少混合器過濃的情況，同時(shí)改善在低負(fù)荷狀態(tài)下引起HC淬熄排放的情況。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)證，乙醇汽油在減少HC排放方面同樣有著顯著作用。

2.3CO2排放結(jié)果

在CO2的排放方面，國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油排放值為195.44g/km，而國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油排放值為196.45g/km。其在數(shù)據(jù)上雖然沒有直觀的差別，但是國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油其有著更低的粘度，在發(fā)動(dòng)機(jī)噴射汽油的時(shí)候其有著更快的霧化速度因此其燃燒率更高，其燃燒熱值也就更低，長(zhǎng)此以往在會(huì)使得其有著更加充分的燃燒條件，有好自然低于國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油。

2.4NOx排放結(jié)果

在NOx排放方面，國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)乙醇汽油排放值為0.045g/km，而國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的92號(hào)普通汽油排放值為0.049g/km。NOx的含義為N化合物，其主指NO與NO2.雖然乙醇汽油有著更高的含氧量，這一因素會(huì)使得NOX的排放量高于普通汽油，但是由于其燃燒溫度更低，所以還是能夠達(dá)到降低NOX排放的目的。而乙醇汽油當(dāng)中使用乙醇替代芳烴，也能減輕發(fā)動(dòng)機(jī)積碳的情況，長(zhǎng)久來看更能降低NOX的排放。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過對(duì)上文實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，乙醇汽油作為一種新興燃料其對(duì)于減少機(jī)動(dòng)車污染排放有著一定作用，能夠?yàn)楦纳莆覈?guó)自然環(huán)境做出一定貢獻(xiàn)，以此來達(dá)成改善空氣質(zhì)量的目的，較為符合我國(guó)當(dāng)下的可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)，在能源的節(jié)約與最大化利用方面也有著良性影響。

參考文獻(xiàn)

[1]王春杰.輕型汽車燃用E10車用乙醇汽油排放影響研究[D].北京化工大學(xué)，2004.

[2]戴頌.含水乙醇汽油對(duì)電噴汽油機(jī)性能及燃燒特性的影響[D].昆明理工大學(xué)，2009.

[3]岳欣.汽油清凈性檢測(cè)技術(shù)開發(fā)與清凈性改善的減排潛力研究[D].清華大學(xué)，2015.

（作者單位：陸軍勤務(wù)學(xué)院）