機(jī)動車尾氣造成的環(huán)境空氣污染與控制

張瑞卿

摘要：在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，汽車越來越成為人們不可或缺的工具。隨著不同種類的機(jī)動車造車技術(shù)的進(jìn)步與推廣普及，人門的生活與工作越發(fā)方便與輕松。但隨著城市內(nèi)機(jī)動車數(shù)量激增，汽車排放出的尾氣造成的污染越來越來影響到對城市的道路環(huán)境。因此，在當(dāng)今社會，空氣污染問題儼然已成為人類目前亟待解決以及今后相當(dāng)長一段時期內(nèi)不得不面對的特大難點問題。在當(dāng)今人類社會，汽車所造成的尾氣污染是空氣污染的主要原因之一，為治理機(jī)動車尾氣排放問題，本文闡述了汽油車空氣污染物的防治及技術(shù)治理，以及對汽油車空氣控制系統(tǒng)的綜合分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)動車尾氣;環(huán)境污染;空氣控制

1 機(jī)動車空氣污染物概述及危害

1.1 機(jī)動車空氣污染物概述

汽油車空氣污染物有排氣污染物、蒸發(fā)污染物和曲軸箱污染物三大類。從20世紀(jì)60 年代對汽車的排放進(jìn)行控制以來，圍繞著這三類污染物的降低，采取了各種各樣的措施涉及燃料、混合氣形成、燃燒、控制和后處理五個方面。曲軸箱污染物的控制相對簡單，使用閉式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。燃油系統(tǒng)的蒸發(fā)污染物一直使用活性炭罐吸附技術(shù)，但隨著環(huán)境污染中 VOC問題的日益突出，包括加油過程在內(nèi)的蒸發(fā)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)逐步加嚴(yán)，一些新型包括加油過程在內(nèi)的蒸發(fā)污染物控制裝置逐步得到應(yīng)用。

1.2 機(jī)動車空氣污染物的危害

汽車排氣污染物對健康的危害性及大，其中尤其是一氧化碳，氮氧化物以及碳?xì)浼肮腆w顆粒物等等。由于其對人體健康造成了嚴(yán)重的威脅，對這些尾氣的成分如果不加以嚴(yán)格控制的話，大氣中的污染便會加劇。這些污染物對于人體肺部會造成病變，特別是氮氧化物對于肺部以及皮膚有著較大的危害。

2 機(jī)動車排氣污染物控制技術(shù)

排氣污染物的控制一直是汽車環(huán)境空氣污染物排放的控制重點，其主要技術(shù)可歸納為源頭控制技術(shù)和后處理技術(shù)兩類。排氣污染物產(chǎn)生的源頭為汽油機(jī)的燃料和燃燒，因此，其防治方法可分為燃料凈化和燃燒凈化。常見的燃燒凈化技術(shù)有發(fā)動機(jī)空燃比控制、點火時間控制、稀燃速燃、分層燃燒、多次噴油、漩渦型流及滾流控制和排氣廢氣再利用技術(shù)、持續(xù)可變氣門定時機(jī)構(gòu)（VVT-i）、電動持續(xù)可變氣門定時機(jī)構(gòu)（VVT-iE）等，這些技術(shù)的特點是改善發(fā)動機(jī)的燃燒，把污染物消滅在其生成的源頭---燃燒過程。

燃料凈化技術(shù)是防治汽油車排氣污染物的重要途徑之一，燃料品質(zhì)直接影響汽油車排放標(biāo)準(zhǔn)的升級換代，因此每一個新的排放標(biāo)準(zhǔn)均有一個明確的基準(zhǔn)燃料技術(shù)要求。燃料中稀燒、芳怪、苯、氧、硫、磷、錳、鉛、鐵等對汽油車燃燒過程污染物的生成量和污染物后處理系統(tǒng)凈化效率等有重要影響。燃料凈化一般由汽油生產(chǎn)企業(yè)實施，其方法是采取各種物理活化學(xué)方法，優(yōu)化燃料中稀經(jīng)、芳怪、苯、各種經(jīng)類和氧的組成比例，除去有害的硫和磷等，添加適當(dāng)比例的各種添加劑（如有機(jī)錳、二茂鐵等）。

后處理技術(shù)也稱機(jī)外凈化技術(shù)，如各種催化凈化器、熱反應(yīng)器和二次空氣系統(tǒng)等，這些技術(shù)的特點是進(jìn)一步減少發(fā)動機(jī)排氣中的污染物濃度。

3 機(jī)動車汽油車尾氣控制系統(tǒng)

在汽油車空氣控制系統(tǒng)中，有較少的潛在系統(tǒng)是沒有辦法直接由汽油機(jī)的外部構(gòu)造觀察到的，比如源頭方法中的控制點火時間、控制停缸、空氣噴射輔助技術(shù)、渦流控制技術(shù)和多層燃燒技術(shù)等：另一部分則是我們完全可以直接由汽油機(jī)外部構(gòu)造觀察到的裝置，這些裝置中常見的汽油機(jī)污染物控制系統(tǒng)如圖1所示。

汽油機(jī)污染物的控制系統(tǒng)包括后處理系統(tǒng)的TWC等凈化催化系統(tǒng)裝置、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)、燃料蒸發(fā)控制系統(tǒng)、排氣再循環(huán)系統(tǒng)、二次空氣系統(tǒng)和熱反應(yīng)器式系統(tǒng)等。

降低發(fā)動機(jī)排出氣體中的有害成分是后處理系統(tǒng)在汽車尾氣自潔系統(tǒng)中的重要作用之一。后處理系統(tǒng)的主要零部件有可以催化器溫度、壓力和空燃比或氧的傳感器。而讓通過活塞環(huán)端隙等處泄露排出到曲軸箱的混合氣再次進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，在氣缸中產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，從而避免以HC 為主的混合氣體通過曲軸箱的機(jī)油加注口、機(jī)油標(biāo)尺口和其他縫隙排入大氣，則是曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的作用。

至于燃料蒸發(fā)控制系統(tǒng)的作用則是通過碳缸內(nèi)部的活性炭來吸附燃油箱。囚為溫度陡增而產(chǎn)生的含有有害成分的蒸發(fā)氣體，并且憑借發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)真空度的作用，使它和空氣一起被吸入氣缸中產(chǎn)生燃燒反應(yīng)。排氣再循環(huán)系統(tǒng)的作用是排出廢棄氣體的一部分使其再次進(jìn)入氣缸，降低燃燒時的溫度，從而減少NO 的產(chǎn)生和排出量。二次空氣系統(tǒng)的作用是，當(dāng)排出氣體中的氧氣不足時，將新鮮空氣介入到排氣系統(tǒng)，使它與燃燒產(chǎn)物混合，提供氧化后的燃燒產(chǎn)物中的CO和HC所需的氧氣。熱反應(yīng)器式系統(tǒng)從其本質(zhì)來說是一種保持溫度的氧化裝置，它直接被連接在氣缸蓋上，使排氣中的CO和HC隨著保溫氧化裝置的溫度的加持而減少。

3 機(jī)動車尾氣的防治策略分析

3.1 加強(qiáng)對汽車發(fā)動機(jī)的研發(fā)

發(fā)動機(jī)一直是汽車領(lǐng)域的研究重點，是汽車更新?lián)Q代的標(biāo)志之一。在汽車尾氣控制、治理工作中，降低燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)的有害物質(zhì)產(chǎn)生是十分重要的研究方向，也是將汽車尾氣中有害物質(zhì)排放量降低的最主要方式。目前，國產(chǎn)發(fā)動機(jī)在燃燒利用率、有害物凈化方面還存在著一些不足，有害物質(zhì)的排放還沒有控制在最小范圍，還有很大的進(jìn)步空間，比如稀薄燃燒、廢氣循環(huán)再利用等機(jī)內(nèi)治理工作尚且沒有得到有效推廣和應(yīng)用。

進(jìn)一步提升汽車外部尾氣防治配套設(shè)施的研發(fā)

外部尾氣防治配套設(shè)施主要有過濾器、催化凈化器等，是指在尾氣排入空氣之間進(jìn)行的治理工作，能夠最大程度上進(jìn)行汽車尾氣的治理和轉(zhuǎn)化，降低對汽車發(fā)動機(jī)的要求，也降低對大氣的污染影響。目前，汽車外部尾氣防治配套設(shè)施還有很大的研發(fā)、推廣空間，需要政府相關(guān)部門、汽車生產(chǎn)廠家進(jìn)行進(jìn)一步的推進(jìn)，在新能源、環(huán)保發(fā)動機(jī)、新型汽車鋪開前，把好汽車尾氣防治的關(guān)口。

3.3 加速不達(dá)標(biāo)車輛的淘汰

年審工作是保證整體汽車行業(yè)健康的重要政府工作，排放不達(dá)標(biāo)的車輛要盡快處理，接近淘汰標(biāo)準(zhǔn)的車輛要做好跟蹤處理工作，耗油量高、尾氣排放污染高的車輛要在年審時加大管控力度，限制其使用空間，督促車主進(jìn)行替換，督促汽車行業(yè)的環(huán)保、健康發(fā)展。各省市地區(qū)的車輛年審系統(tǒng)要盡快形成聯(lián)動，從源頭上杜絕應(yīng)淘汰車輛轉(zhuǎn)入異地繼續(xù)使用，保證汽車行業(yè)的健康，保證消費者的經(jīng)濟(jì)效益、人身安全。

3.4 落實汽車尾氣污染治理法規(guī)

隨著中央政府對環(huán)保工作越來越重視，國家環(huán)保機(jī)構(gòu)對于環(huán)保法律法規(guī)也在不斷調(diào)整，不斷修整其適應(yīng)程度，不斷調(diào)整懲罰和獎勵的力度，為汽車尾氣污染治理提供依據(jù)和基礎(chǔ)。各地方政府需要在國家環(huán)保法律法規(guī)的基礎(chǔ)上制定適用于當(dāng)?shù)氐闹卫矸煞ㄒ?guī)，適當(dāng)加大執(zhí)法力度，重視制度的落實，對于存在不良行為的企業(yè)、廠家進(jìn)行嚴(yán)格的管理和處理，確保當(dāng)?shù)仄囄矚赓|(zhì)量能夠滿足國家要求; 對于有效整改、數(shù)據(jù)長期達(dá)標(biāo)的企業(yè)，要進(jìn)行物質(zhì)、精神上的獎勵，鼓勵當(dāng)?shù)仄囅嚓P(guān)企業(yè)健康發(fā)展。

3.5 加速對環(huán)保型車輛的研發(fā)

政府部門應(yīng)當(dāng)增加對環(huán)保性車輛、新能源車輛的技術(shù)投入、資金投入、人才投入，研發(fā)出更符合現(xiàn)代社會環(huán)保發(fā)展要求的新型車輛，以優(yōu)秀的環(huán)保車輛去驅(qū)逐高能耗、高污染的車輛，提高當(dāng)?shù)仄嚾后w的健康程度。如長春、上海一般建設(shè)有汽車生產(chǎn)廠家的地區(qū)，政府要更多地投入資金和政策支持，鼓勵他們研發(fā)、生產(chǎn)更環(huán)保的車輛。

4 結(jié)語

在工業(yè)、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)下，環(huán)境問題已經(jīng)成為十分重要的社會問題，其中大氣問題涉及到的人民群眾面積更廣，汽車尾氣問題更是發(fā)生在群眾身邊的大問題。政府需要從技術(shù)、管理等多個方面投入人力物力，積極研發(fā)環(huán)保型發(fā)動機(jī)、防治配套設(shè)備、車輛，積極落實環(huán)保法律法規(guī)、處罰、獎勵，使新能源代替化石能源，使環(huán)保車輛驅(qū)逐高能耗、高污染車輛，不斷改善市民的生活空氣環(huán)境，不斷優(yōu)化汽車行業(yè)的發(fā)展，改善我國大氣環(huán)境。

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