燃油汽車尾氣污染排放問題及其防治對策

1、薁 For pers onal use only in study and research; not for commercial use膃前言：蝕全球在進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，能源問題和環(huán)境問題變的越來越突出，隨著人們生活水平的提高，小汽車已經(jīng)進(jìn)入了千家萬戶，而由此產(chǎn)生的汽車尾氣污 染問題，各國在制定燃油消耗政策和汽車排放法規(guī)時更加嚴(yán)格 ，要求在良好動力 輸出的同時，進(jìn)一步降低燃油消耗和排氣污染。我國近幾年汽車工業(yè)發(fā)展十分迅 速，到2011年底中國汽車保有量將達(dá)到7500萬輛。這些車輛主要集中在一些 經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)、人口較為集中的中心城市。由于我國城市交通環(huán)境影響，加之在 用車排放較高，對城市的

2、空氣污染較為嚴(yán)重，汽車排放污染問題日趨突出，已對 人民身體健康構(gòu)成威脅。因此，采用何種對策解決此問題是一個應(yīng)認(rèn)真探討問 題。肇袆1.汽車尾氣的污染危害1.2節(jié)1汽車尾氣的主要成分聿汽車在燃料完全燃燒時釋放出水和二氧化碳，不會造成環(huán)境污染問題，但完全 燃燒的情況下生成一氧化破、水和未燃燒燃料及燃分解生成物為碳氮化合物和碳 煙，而燃燒中間產(chǎn)物是氮，燃料及潤滑油的添加物中的不純物質(zhì)有氧化鉛、硫化物、磷化物、金屬化合物等。在這些物質(zhì)中，對環(huán)境污染大的危害物質(zhì)有一氧化 碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔?、鉛和碳煙，其中由于無鉛汽油的使用使鉛的排放量大大降低。這些物質(zhì)的大部分成分在空氣中及太陽能的作用下還會進(jìn)一步

3、發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生其他的一些二次污染物如臭氧、醛類等，并會形成光化學(xué)煙霧， 對人和動植物產(chǎn)生較大的危害。螇1.2 一氧化碳的污染危害袈在北京、上海、廣州等大的城市機動車排放的一氧化碳均占污染物排放總量 的80鳩上,深圳市則高達(dá)94.5%。它已成為我國許多城市空氣污染的主要來源。 一氧化碳是一種無色帶刺激性的有毒氣體，一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白 的親和力較氧氣強200300倍。血紅蛋白是人體血液循環(huán)中供氧的載體,人們吸 入一氧化碳后，血紅蛋白就會先于氧氣與一氧化碳相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白（CO Hb ,從而造成血液的輸氧量減少。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合后需要 1214h才能分離，如果人們連續(xù)

4、處于含有一氧化碳的空氣中時間越長，血液中積累的碳氧血紅蛋白（CO Hb）越多，造成低氧血癥，導(dǎo)致人體組織缺氧，輕者 出現(xiàn)頭疼、昏眩、反應(yīng)遲鈍等，嚴(yán)重的會造成死亡，見表1.1。蚄表1.1不同濃度一氧化碳對人體的危害螃 CO濃度（1/10000）薈對人體的危害蚅10螂慢性中毒但對健康者間題不大膂30羋4-6h內(nèi)中毒，引起麻木或植物神經(jīng)麻痹螆100肅頭疼、惡心、強活動時呼吸困難蟻120羈全身無力、梢神不振動、癱瘓、痙攣袈200芃數(shù)小時后神經(jīng)機能低下肁400蝿4h后頭痛暈眩，呼吸困難蚅 1500薅1h后死亡蒀1.3碳?xì)浠衔锏奈廴疚：ιB汽車尾氣中含有200多種碳?xì)浠衔?，其中至?2有種多環(huán)芳烴,包括

5、3,4苯并a芘9種致癌物質(zhì)。碳?xì)浠衔飼?dǎo)致人的骨髓功能減弱,使紅、白血球 細(xì)胞數(shù)量減少或在周圍血液中產(chǎn)生血小板減少癥。其醛類物質(zhì)對眼、呼吸簽官、 皮膚等產(chǎn)生強烈的刺激性，造成葬、肺等機能下降。尤為突出的是碳氮化物和氮 氧化合物在強烈的陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成一種毒性較大的淺藍(lán)色光 化學(xué)煙霧，其危害令人觸目驚心。如1943年美國洛衫磯發(fā)生的光化學(xué)煙霧，使大 璧的居民出現(xiàn)眼睛紅腫、喉痛、腳悶和呼吸困難等癥狀，死亡率大大增加，該市 100km外的海拔2000n高山上,有大片樹木枯死,菊萄減產(chǎn)60%以上 ,其他農(nóng)作物 等也受到了嚴(yán)重的損失。據(jù)相關(guān)資料記載,北京和南寧分別于1998年和2001年

6、發(fā) 生過光化學(xué)現(xiàn)象。因此不能不引起我們的高度重視。蚆1.4氮氧化物的污染危害蚄在汽車排出尾氣中的氮氧化物之中有一種毒性很強的紅棕色氣體二氧化氮中毒的癥狀是發(fā)生水腫的同時,95%為一氧化氮,3%t4%l!氧化氮,一氧化氮排入 大氣后會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸８邼舛鹊囊谎趸芤鹬袠猩窠?jīng)的癱瘓及痙 攣。二氧化氮引起閉塞纖維性支氣管炎等。 空氣中的氮氧化物在陽光充足的午前 2小時和午后2小時容易在碳?xì)浠衔锇l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的臭氧和PAN等對人 體產(chǎn)生的危害更大。氮氧化物產(chǎn)生的危害， 見表1.2。羀1.5碳煙的污染危害芀柴油機產(chǎn)生碳煙的組成是一種類似石墨形式的含碳物質(zhì)并凝聚和吸附了相當(dāng) 的高分子量有

7、機物順粒物。其中的90沖上是致癌物質(zhì)，并會導(dǎo)致如肺氣腫等慢 性肺病。柴油機的排煙穎粒的90%以上小于1卩m實驗表明,影響人體主要是10叩 以下的領(lǐng)粒物，順粒越小，停滯于人體肺部、支氣管的比例越大。而順粒越小 ， 懸浮于空氣中的時間越長，最長的甚至可達(dá)一周至一個月左右。這就增加了碳煙 與人體接觸的機會，也增加了穎粒物在大氣中受陽光和其他物質(zhì)作用產(chǎn)生光化學(xué) 反應(yīng)的機率。碳煙順粒對光線還有散射作用，且吸光性強，消光率是其他懸浮微 粒的34倍，會嚴(yán)重影喻照明和人們的視野，給城市交通帶來很大的隱患。另外， 碳煙順粒沉積在物質(zhì)表面會加快金屬的腐蝕、油漆的退化、建筑物的損壞等。同時，碳煙領(lǐng)粒與二氧化硫污染的

8、空氣作用比二氧化硫污染的空氣造成的腐蝕率會大大增加。螈表1.2不同濃度的二氧化碳的危害袂 NO2 濃度（1/10000 ）蚃人和生物的影響羀0.5薅312月，患支氣管炎部位有肺氣腫出現(xiàn)膅1.0肂聞到臭味螀2.5薇連續(xù)7h以上，豆角、西紅柿等植物葉子變白芃5.0蒂刺激性臭味腿1015蚈眼、鼻、呼吸道受到刺激蚅50袁引起咳嗽羇80蒅35分鐘感到胸痛螄100150莀0.5 1min發(fā)生肺氣腫超過造成死亡蚇蕆2.我國機動車尾氣高污染的成因分析袂 我國汽車保有量與發(fā)達(dá)國家相比,仍處于較低水平。美國1993年汽車保有量 為1.9億輛,人均0.74輛;而我國1994年人均為0.008輛,約為美國的1/100

9、。但我國 汽車尾氣排放造成的大氣污染遠(yuǎn)較發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重。其主要原因如下 ：螀（1）汽車質(zhì)量不高，造成高排放當(dāng)今汽車設(shè)計改進(jìn)以提高安全性、有利于環(huán)境保護(hù)和增加舒適性為主要目標(biāo)。新開發(fā)出的一些技術(shù)措施被用來控制汽車的污 染排放:機內(nèi)措施包括供油系統(tǒng)采取電子噴射技術(shù)、點火系統(tǒng)采用高能點火和無 觸點分電器等、燃燒室采用節(jié)能設(shè)計、排氣系統(tǒng)采用排氣再循環(huán)裝置等；機外措施包括采用催化轉(zhuǎn)化器、曲軸箱排放物控制裝置等。這些技術(shù)措施對控制排放十 分有效。例如,美國19841993十年間,盡管車輛增加了近34%但汽車排出的揮發(fā) 性有機物和C毋別減少了 35.5%和24賊國的汽車制造業(yè)在尾氣排放控制技術(shù)方 面,較發(fā)達(dá)國

10、家有明顯差距，國產(chǎn)汽車油耗高、排放高。我國新生產(chǎn)轎車的HC CO 和NOX勺排放量分別是1992年美國新車排放量的14.5倍、11.8倍和3.3倍。蒈（2）汽車質(zhì)量監(jiān)督力度不夠強。我國報廢汽車和趨于報廢的汽車數(shù)量相當(dāng)龐大，而這部分汽車的發(fā)動機和排氣設(shè)備已經(jīng)老化，尾氣污染排放相當(dāng)嚴(yán)重。薈 （3）燃油質(zhì)量不高，造成高油耗、高排放我國機動車燃油存在標(biāo)號偏低、 質(zhì)量不穩(wěn)定、含硫量高等問題。70號汽油的使用量近幾年雖有所降低,但1994年 仍達(dá)到52%,90號以上的汽油生產(chǎn)量占汽油總產(chǎn)量的比例不足一半。70號汽油對應(yīng)的許用壓縮比僅為6,低壓縮比降低了燃燒效率，造成高油耗、高排放。當(dāng)前國際 上轎車發(fā)動機通

11、行的壓縮比在9左右。據(jù)了解，每公升汽油行駛里程，發(fā)達(dá)國家比 我國高34倍。此外,我國大量使用的含鉛汽油是通過增加芳香烴和四乙基鉛含 量來提高汽油辛烷值，這是造成大氣鉛污染的主要原因。羀（4）道路制約和交通不暢造成高排放由于交通狀況的影響，汽車經(jīng)常工作速度較低或怠速狀態(tài)，而當(dāng)汽車在市區(qū)內(nèi)運行時，要低于這個范圍，這主要與增設(shè) 的交通狀況有關(guān)，以道路面積對城市面積的占有率做比較，天津為6.6%,廣州為 6.8%,東京為14.1%,紐約為25.4%（1994年數(shù)據(jù)）。道路狀況、車流量等交通因素直 接影響機動車的污染物排放量。車速越慢，污染物排放量越大。裊（5）公民的環(huán)保意識不高。當(dāng)汽車在市區(qū)行駛中難免

12、會遇到堵車和紅燈，何況在比較大的城市堵車問題是相當(dāng)嚴(yán)重的，而當(dāng)堵車的時候，司機很少熄火， 這就造成了汽車尾氣的大量排放，堵車越嚴(yán)重，尾氣排放越厲害。襖3.其他國家的防治對策肁日本制定限制汽車排放氣體的法規(guī)起源于1965年對汽車排放CO的限制。1985年和2000年,日本政府先后制定了 N02環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。最近，日本政府制定 了2010年大氣環(huán)境實現(xiàn)目標(biāo)，并采取以下控制措施：在大氣污染防止法里，對 汽車的整車排放制度進(jìn)行強化；頒布最新NOx、PM替代法規(guī)；鼓勵和推廣低 排放汽車。通過這三項措施的實施，日本計劃大幅度改善大氣環(huán)境。腿3.1政府方針蕿 目前，日本環(huán)境保護(hù)的推廣受到制約，所謂的成本問題

13、、經(jīng)濟增長的速度受 到制約等論調(diào)經(jīng)常能看到。小泉內(nèi)閣總理長官則認(rèn)為，有效運用科學(xué)技術(shù)，環(huán)境和 經(jīng)濟能夠達(dá)到共同發(fā)展的效果（環(huán)境和經(jīng)濟共存），表示了政府對保護(hù)環(huán)境的堅 定態(tài)度。作為政府政策的一環(huán),2004年國會施政演說中明確指出，日本將實施世界 最高水平的排放氣體規(guī)劃。2005年，日本政府率先引進(jìn)低排放汽車，制定新的長期規(guī)劃來降低環(huán)境污染。蚄3.2民眾環(huán)境保護(hù)意識膃 早在20世紀(jì)50年代初期，橫濱等地區(qū)的近百名民眾簽名向政府遞交防止 大氣污染的請愿書。近年來，日本大城市道路沿線中心的居民認(rèn)為，汽車排出的氣 體對他們的健康產(chǎn)生了影響，并相繼向法院提起訴訟。蒁3.3汽車排放政策的相關(guān)規(guī)定肇日本學(xué)者認(rèn)

14、為，作為降低汽車排放氣體的整體對策，除了通過改善汽車的構(gòu)造、性能等措施降低污染源外，還需限制實施汽車排放氣體的整體規(guī)劃。日本大氣法依據(jù)不同的行政級別和情勢，分別規(guī)定了內(nèi)閣政令、總理大臣、環(huán)境 廳長官的權(quán)力和征詢意見程序。在實施規(guī)劃時，中央環(huán)境會議根據(jù)提問和建議 由環(huán)境廳官員根據(jù)大氣污染防止法，制定汽車在一定工況下行駛時向大氣中排放 氣體量的允許標(biāo)準(zhǔn)（1971年，環(huán)境廳第1號告示）。國土交通廳批準(zhǔn)這個標(biāo)準(zhǔn) 按照道路運輸車輛的保安基準(zhǔn)，制定必要的措施，確保道路運輸車輛達(dá)到該排放 標(biāo)準(zhǔn)。蒞中國的排放標(biāo)準(zhǔn)雖然也在逐步嚴(yán)格，但落后于日本、美、歐等國家和地區(qū)。中國2005年的柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)中NOx的排放量

15、是日本的3.5倍,顆粒物的排放 量是日本的5倍多;在2009年前后，中國的顆粒物排放允許量降為日本的3倍， 但NOx的排放量升至日本的5倍多。為確保NOx還原劑的耐久性，必須保證燃料 中產(chǎn)生的硫分較少。根據(jù)這個要求，日本在2007年輕油中硫含量低于10 ppm的 前提下,2009年將進(jìn)行汽車尾氣排放法規(guī)的強化，相關(guān)內(nèi)容主要有：通過提高 微粒捕集器（DPF）的性能,大幅度降低顆粒物（PM）,尤其是游離態(tài)顆粒物的數(shù)量 在使用氮氧化物還原裝置的前提下，進(jìn)一步嚴(yán)格NOx的排放法規(guī)；鼓勵重型 車（車輛總質(zhì)量超過3.5t）為實現(xiàn)排放目標(biāo)值作相關(guān)技術(shù)開發(fā)。2008年日本政府 將進(jìn)行技術(shù)評論，進(jìn)一步研究排放目

16、標(biāo)值并決定目標(biāo)值最終實現(xiàn)的時間。相比而言,中國燃料中的硫含量平均在 5002000ppm ,GB18352. 3-2005 對市售汽油、 柴油中硫含量的要求分別為不超過150 ppm/kg、350ppm/ kg ,與日本有很大差距。 從2009年起,對安裝有NOx還原裝置的缸內(nèi)直噴、稀薄燃燒的汽油車，日本將增 加新的PM排放限制規(guī)定,轎車、輕型車（GV在1.7t以下）、中型車（GV在1.7 3.5t）、重型車（GVV超過 3.5t）的 PM限值分別為 0.005、0.005、0.007、0.01g/ （kWh）。經(jīng)過調(diào)查,日本的汽油直噴車和裝有DPF的柴油汽車,兩者排出的PM的 量基本相同，因

17、此,在2009年的目標(biāo)值中，要求柴油車與汽油車的PM排放量達(dá)到 同一水平。羀4.我國汽車尾氣污染的防治對策薀4.1嚴(yán)格執(zhí)行廢氣排放的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)蕆通過法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來約束汽車制造廠家和改造維修廠家，以此來推動汽車制造技水平,特別是排放技術(shù)的進(jìn)步。從2000年開始，我國就始加大控制汽車尾氣 排放的力度，實施了相當(dāng)于歐I標(biāo)準(zhǔn)的國家第一階段排放標(biāo)準(zhǔn) （簡稱“I ”）,2004 年開始實施相當(dāng)于歐u標(biāo)準(zhǔn)的第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)（簡稱“國n"）。目前國家環(huán)?？偩忠压驾p型汽車自2007年7月1日起實施國川號、國W號（與歐洲V號接近） 標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的實施將會使汽車尾氣排放的污染大為減少。膅4

18、.2改進(jìn)燃料品質(zhì)肁燃料的品質(zhì)與汽車發(fā)動機的燃燒過程和燃燒效果有直接關(guān)系，改進(jìn)燃料品質(zhì) 是控制汽車排放污染相當(dāng)重要的途徑之一。 首先是淘汰含鉛汽油，四乙基鉛是一 種低汽油抗爆劑，它隨著排氣進(jìn)入大氣后，通過呼吸或食物鏈進(jìn)入人體，并蓄積在 體內(nèi)，引發(fā)各種疾病，特別是對兒童和孕婦的危害極大，我國已在2000年7月1 日起全面禁使用鉛汽油。另外還要對車用汽油中的硫含量、 烯烴和芳香烴含量以 及飽和蒸汽壓加以限制，以減少有害氣體的生成，減少汽油的蒸發(fā)。此外，汽油中 加入清潔劑，減膠質(zhì)和沉積物，也是改善燃燒的措施之一。為進(jìn)一步調(diào)整能源消 費結(jié)構(gòu)，開發(fā)石油替代資源，更有效降低汽車尾氣污染物的排放，目前,在我國

19、 部分省市已經(jīng)開始推廣車用乙醇汽油,即在90%的車用無鉛汽油中加入10%的燃 料乙醇,可以替代10%的車用無鉛汽油。使用一部分燃料乙醇替代車用無鉛汽油， 即能改善汽車尾氣排放，同時也改善了我國能源結(jié)構(gòu)，推動了可再生能源的發(fā) 展。螈4.3增加排氣凈化的附加裝置袇采取的措施有加裝尾氣催化凈化裝置，即借助催化器作用，使催化器與尾氣排放中的污染物通過化學(xué)反應(yīng)生成對人體沒有直接傷害的物質(zhì)，最常見的是三 元催化器。采用高能電子點火裝置，即通過精確控制汽油機點火提前和提高點火 能量，以創(chuàng)造理想的燃燒條件，從而減少發(fā)動機的污染排放。采用電子控制燃油 噴射，即將發(fā)動機空燃比控制在最佳理論值附近，使發(fā)動機無論在任

20、何環(huán)境條 件和何種工況都能精確地控制混合氣的濃度，使汽油得到完全充分燃燒，從而 降低廢氣中有害成分的含量。其中排氣后處理技術(shù)是指在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中進(jìn) 一步消減污染物的技術(shù)。常見的排氣后處理裝置有氧化型催化轉(zhuǎn)化器、 還原型催 化轉(zhuǎn)化器、三效催化轉(zhuǎn)化氣等。氧化型和還原型催化轉(zhuǎn)化器分別用來凈化排氣中 的HC+C和NQ這些技術(shù)目前已經(jīng)被三效催化凈化技術(shù)代替了。祎431氧化、還原催化凈化器肅 氧化型催化反應(yīng)器是利用排氣中殘留的或二次空氣供給的氧，使C口 H（完全氧化，其反應(yīng)過程如下：1肀CQ 。2 CQ22莆CxHy Jx+丄 O2 t xCO H 2OI 4 .丿2蚆NOx還原催化反應(yīng)器利用排氣中的

21、CO H(和H 2為還原劑來凈化NC,可能的化學(xué) 反應(yīng)主要有7個：1袀 NO CON 2 ' CO22腿2NO 5CO 3H2O > 2NH3 5CO21螅 NO H2 > - N2 H2O2莆2NO 5H2 > 2NH3 2H2Oyy羂4NO CxHy (x-4)02； N2 ( -3)H2O CO (x-1)CO2 2NH342薁2NO CO > N2O CO2葿2NO H 2； N2O H2O袃 其中最后兩個反應(yīng)發(fā)生在200攝氏度以下。N(還原反應(yīng)一般在空燃比偏小的 條件下進(jìn)行，并且通常與氧化型催化反應(yīng)器串聯(lián)起來使用。羃 4.3.2三效催化轉(zhuǎn)化器蠆 三效催

22、化轉(zhuǎn)化器是在NOx還原催化轉(zhuǎn)化器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它能同時使 CO H（和NOx三種成分都得到高度凈化。從上一節(jié)可以看出，氧化和還原反應(yīng)是 可以同時發(fā)生的，關(guān)鍵是如何使三種污染物同時獲得很高的凈化效果。這個問題就涉及到了空燃比，只要將三種物質(zhì)的空燃比精確控制在理論空燃比附近很窄的 窗口內(nèi)（一般為14.7 ±0.25），才能使三種污染物同時得到凈化。為了滿足在不 同工況下都能嚴(yán)格控制空燃比的要求，通常采用以氧傳感器為中心的空燃比反饋 控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)只有在汽油噴射發(fā)動機上才能實現(xiàn)，最常見的氧傳感器是 ZrO2傳感器。袈 典型的汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器使用多孔蜂窩陶瓷載體，表面涂附活性AI

23、2Q （增大比表面），負(fù)載鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）等貴重金屬或其他催化劑。除陶 瓷載體外，也使用金屬載體的。典型的整體多孔蜂窩陶瓷載體， 其蜂窩孔的內(nèi)徑 約為1mrp在蜂窩孔內(nèi)大約20卩n厚的活性表層，孔間的壁面為多孔陶瓷材料，厚 度為0.150.33mm橫截面上每平方厘米有3060個通道。由于汽車排氣溫度變化 范圍較大，運行路況復(fù)雜，因此，對催化劑載體的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性要求都 很高。薃 三效催化劑一般由貴金屬、助催化劑（CeO）和載體丫 -Al 2Q組成。雖然 有關(guān)學(xué)者對稀土、過渡金屬氧化物催化劑也進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，但實際應(yīng)用 還非常有限。稀土氧化物本身在催化反應(yīng)中沒有活性

24、，但它與過渡金屬氧化物相 結(jié)合能顯著提高催化劑活性。例如，CeO既有很好的儲氧能力，常常作為緩沖 空燃比變化的助催化劑使用。由于汽油中的鉛（Pb）會使催化劑永久中毒。因此, 應(yīng)用催化轉(zhuǎn)化器的前提條件是必須使用無鉛汽油。汽油中較高的硫含量也會降低催化轉(zhuǎn)化器的效率，雖然這種效應(yīng)在一定程度上是可逆的， 但隨著全球性的排放 法規(guī)日益嚴(yán)格，進(jìn)一步降低汽油中的硫含量已成為汽油清潔化的必然趨勢。螀螈4.4降低污染排放的發(fā)動機及其他零部件技術(shù)羋4.4.1冷機時稀薄燃燒莃發(fā)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(shù)最為有效。為保證空燃比（A/

25、 F） 的稀薄化,在進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)置渦流控制閥，改善發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)，提高充氣效率；改 進(jìn)發(fā)動機燃燒系統(tǒng)，合理組織燃燒室內(nèi)的氣體流動，促進(jìn)火焰?zhèn)鞑?，改善著火穩(wěn)定 性,使發(fā)動機在稀混合氣下維持穩(wěn)定燃燒，從而降低HC的排放量3。袂4.4.2減少未燃HC勺排放膀活塞的第一道環(huán)岸脊（指第一道環(huán)槽至活塞頂之間的區(qū)域）和氣缸壁之間，燃燒的火焰不能達(dá)到，此區(qū)域內(nèi)的未燃HC直接從氣缸內(nèi)排出。提高第一道活塞環(huán) 的位置,即減小第一道活塞環(huán)岸的高度，可以減少活塞環(huán)與缸壁間的容積，從而減 少未燃HC勺排放。為減少活塞環(huán)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(xì)孔，被吸附的HC在發(fā)動機

26、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(huán)槽進(jìn) 行處理,活塞頂面不進(jìn)行處理，有利于進(jìn)一步降低HC的排放。螇443未燃HC的吸附凈化肄作為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勺吸附率，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(jìn)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(zhì)改良、結(jié)構(gòu) 及溫升特性的改進(jìn)來進(jìn)一步提高其凈化性能。袃4.4.4 排氣燃

27、燒器（EGC）艿EGC的原理是在發(fā)動機起動后，在濃空燃比狀態(tài)下產(chǎn)生的CO等可燃成分與二次空氣供給的02相混合,形成可燃混合氣，在排氣系統(tǒng)中設(shè)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(chǎn)生的熱量提高催化劑的早期活性， 同時還能燃燒凈化發(fā)動機起動后的未燃 HC成分。EGC技術(shù)雖然處于研制階段， 但其催化轉(zhuǎn)化效率高，大有超過EHC之勢。膆445廢氣再循環(huán)（EGR）襖EGR是目前常用于控制內(nèi)燃機NOX排放的有效措施之一。它把一定數(shù)量的廢氣引入發(fā)動機的進(jìn)氣系統(tǒng),使發(fā)動機混合氣中惰性氣體（H20、N2和C02 ）的 比例增加。因這些惰性氣體有較高比熱，使蝕經(jīng)再循環(huán)廢氣稀釋的混合氣的比熱增

28、高，致使發(fā)動機最高燃燒溫度下降。由于再循環(huán)廢氣對新混合氣的稀釋，降低了混合氣中02的濃度，因而廢氣再循環(huán)破壞了NOX的生成條件,有效抑制了 NOX的生成。這種排氣凈化技術(shù)同樣適用于柴油機。蟻4.5推行代用燃料薆 (1)丙烷薅目前最普通的替代燃料的丙烷。只需要對現(xiàn)有的汽油機燃料系統(tǒng)加以改善，就能使用這種燃料。汽車排放物會減少很多，但是NOx的排放量會高于一般的汽 油機。而且會影響汽車的動力性能，所以，它不是最理想的替代能源。螂(2)甲烷甲烷的提取較為方便，可以沖煤炭、天然氣和植物中提煉出來。使用甲烷的 反動機和汽油機相似，而且HC勺含量較少。另外，甲烷發(fā)動機比汽油機排出的二 氧化碳少25%有利于

29、減輕溫室效應(yīng)。但甲烷會侵蝕鋁、錫和塑料等，可能會影 響發(fā)動機。(3) 氫氣氫氣可以通過水解來制取，燃燒后會產(chǎn)生水，可以說是一種不會枯竭的、最 干凈的能源。然而，制取氫氣必須消耗大量的電能，而且氫氣易燃易爆、密度很 小，必須加壓降溫置于5000Kpa -253攝氏度的容器內(nèi)才能供汽車使用。為了行 駛相同的里程，氫氣的價格是汽油的28倍,所以氫氣汽車還遠(yuǎn)沒有達(dá)到實用的階 段。(4) 蓄電池電動汽車是一種沒有污染的交通工具。然而貯存電能的介質(zhì)能量密度都很低，90沁動汽車使用鉛酸電池。其單位容積的貯存量只有汽油的0.9%，按單位質(zhì)量算只有0.2%。電動車的續(xù)駛里程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于傳統(tǒng)汽車， 這一致命缺點使得

30、電 動汽車無法普及。(5) 燃料電池用燃料電池取代傳統(tǒng)的化學(xué)電池或許能改變電動汽車的發(fā)展前景。燃料電池 中的氫和氧在8090攝氏度的溫度下反應(yīng)產(chǎn)生電能，生產(chǎn)的廢氣物就是普通的 水，不會污染環(huán)境。與氫氣車相比，燃料電池面臨的挑戰(zhàn)在于氫氣的制取和貯存。綜上所述，汽車的替代能源還處于開發(fā)階段，汽油和柴油仍然是當(dāng)前的主要 燃料。改善發(fā)動機的燃燒特性，成為節(jié)約能源和減少排放污染物的主攻方向。 4.6加強對在用車的檢查和維護(hù)，推行I/M制度I/M制度即在用車檢查和維護(hù)制度，是通過立法、標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的質(zhì)量控制、質(zhì)量保證體系和管理機制，對在用車進(jìn)行定期或不定期的排放檢測，發(fā)現(xiàn)排放 超標(biāo)車和篡改排放控制裝置的車輛

31、，責(zé)令其限期進(jìn)行修理，使在用車最大限度 的發(fā)揮自身的排放凈化能力。汽車排放污染僅僅是車輛性能指標(biāo)不穩(wěn)定或惡化的 一種表征，其內(nèi)在原因是多方面的，對排放超標(biāo)的汽車，必須要由有經(jīng)驗的技術(shù) 人員按作業(yè)規(guī)范認(rèn)真對其進(jìn)行檢測、診斷、判明故障點。在消除相應(yīng)故障的同時， 有針對性地對汽車故障的相關(guān)部位認(rèn)真進(jìn)行檢查維護(hù)作業(yè)，使汽車恢復(fù)常的工 作狀態(tài)，減少和消除因故障或參數(shù)變化造成的排放超標(biāo)。4.7優(yōu)先發(fā)展公共交通發(fā)展公共交通，減少市區(qū)、特別是市中心的車流量，是減少汽車污染物排 放、改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量的有效措施。盡管我國道路建設(shè)有了很大發(fā)展，道路系統(tǒng)逐步完善，但是仍滿足不了車輛迅猛發(fā)展的需要。交通阻塞問題仍然十分嚴(yán) 重，城市汽車經(jīng)常在怠速、低速、加速、減速等排放惡劣的情況下工作，加重了 城區(qū)特別是城區(qū)道路的空氣污染，同時也造成能源的浪費。4.8廣泛宣傳、提高駕駛員的環(huán)保意識如果駕駛員都有保護(hù)環(huán)境的意識，都懂得怎樣駕駛汽車可以減少排氣污染 我們的環(huán)境會大有改觀。汽車排放控制涉及的范圍極其廣泛，需要