《汽車排放污染物凈化方案探析》2000字

汽車排放污染物凈化方案分析綜述1.1汽油車排放污染物的凈化方案汽車排放標(biāo)準(zhǔn)不同，其限制也不同，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)日漸嚴(yán)格，排放限量也逐漸降低，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)凈化和后處理凈化技術(shù)的要求也愈加嚴(yán)格。進(jìn)入21世紀(jì)以后，汽油車排氣污染物的控制技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)的精確控制（如空燃比的控制、點(diǎn)火時(shí)間控制EGR等），新型高效催化器等，依舊是源頭控制技術(shù)和后處理技術(shù)的進(jìn)一步提高。目前為了符合國(guó)V的排放標(biāo)準(zhǔn)，通常采用多氣門增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和能起到綜合控制的管理系統(tǒng)以及三效催化轉(zhuǎn)化器復(fù)合措施，并同時(shí)使用廢氣再循環(huán)和可變氣門正時(shí)技術(shù)[15]，這是市面上較為廣泛的排氣方案。而在燃料供給方面，為了滿足國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)排放限值，通常將缸內(nèi)直噴稀薄燃燒汽油機(jī)—GDI發(fā)動(dòng)機(jī)[30]作為高效的減排選擇，如圖1.1可知，其采用的凈化技術(shù)（二段燃燒）即在壓縮行程后期噴油，使其于膨脹行程前期進(jìn)行稀薄燃燒，使得排氣溫度增加，一氧化碳與空氣繼續(xù)氧化，并促使催化劑提前工作，從而降低CO和HC的排放，并在燃燒過程中使用分層燃燒和大量EGR等技術(shù)來(lái)降低NOX的排放，而其低油耗的方式亦可增加燃油經(jīng)濟(jì)性，三菱汽車公司的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排放控制措施是較為成熟且具有良好動(dòng)力性和排放性能的方案。圖1.1缸內(nèi)直噴技術(shù)措施1.2柴油車排放污染物的凈化方案由前文所介紹的汽油機(jī)與柴油機(jī)排放污染物的差異可知，柴油機(jī)排放污染物主要是控制NOX和微粒的排放量，而隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，其污染物限值也愈加降低，對(duì)微粒和NOX凈化技術(shù)要求也越來(lái)越高。因此為了符合國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒進(jìn)行優(yōu)化（噴油時(shí)刻優(yōu)化、高壓噴射、多次噴射等）和進(jìn)氣系統(tǒng)（渦輪增壓中冷等）的改進(jìn)和廢氣再循環(huán)技術(shù)（例如內(nèi)部EGR、外部EGR和冷卻的EGR技術(shù)）等措施，例如低排放柴油機(jī)的較為廣泛的技術(shù)方案為共軌燃油噴射技術(shù)進(jìn)行燃燒過程的優(yōu)化和噴射時(shí)刻控制，采用增壓中冷增加進(jìn)氣量，采用EGR技術(shù)降低NOX排放。并且由于機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)的效果未能完全滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，后處理技術(shù)也成為了柴油車尾氣污染物的重要控制手段了，目前，為了滿足更為嚴(yán)格的氮氧化物的排放限值，采用復(fù)合后處理技術(shù)能更為有效的減少柴油機(jī)排放，最常用的方式是選擇性催化還原、微粒捕捉器、氧化催化轉(zhuǎn)化器三種技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)微粒物（PM）、NOX、CO和HC的同時(shí)凈化，從這點(diǎn)可以觀察出來(lái)，柴油機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)為結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，控制難度更高，信號(hào)的監(jiān)測(cè)和控制精度更加準(zhǔn)確[31]。1.3國(guó)內(nèi)政策對(duì)排放的控制我國(guó)首次于1983年發(fā)布國(guó)家汽車標(biāo)準(zhǔn)GB3842—1983至GB3847—1983[32]，并于1984年4月1日正式執(zhí)行，隨著汽車行業(yè)的進(jìn)步，我國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)也更加地科學(xué)和全面，最近這些年來(lái)我國(guó)制定和執(zhí)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的污染限值大致沿用了歐盟的標(biāo)準(zhǔn)，其污染的限制受到汽車基準(zhǔn)質(zhì)量的影響，而主要所測(cè)污染物為一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔?。目前，全?guó)范圍內(nèi)仍然遵循國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)，而我國(guó)北京市首先開始實(shí)施國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)，但于2018年1月1日國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)將全國(guó)通用。表1.2國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)車輛類別基準(zhǔn)質(zhì)量(KG)CONOXHC+NOXPM汽油機(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)第一類車全部1.000.500.060.180.230.005第二類車1級(jí)RM<13051.000.500.060.180.230.0052級(jí)1305<RM<17601.810.630.0750.2350.2950.0053級(jí)1760<RM2.270.740.0820.280.350.005車輛類別基準(zhǔn)質(zhì)量(KG)CONOXHC+NOXPM汽油機(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)第一類車全部1.000.500.080.250.300.025第二類車1級(jí)RM<13051.000.500.080.250.300.0252級(jí)1305<RM<17601.810.630.100.330.390.043級(jí)1760<RM2.270.740.110.390.460.06表1.3國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)比，我們可看出HC和NOX排放量限值將要有明顯降低，體現(xiàn)了政府對(duì)汽車排放問題的重視，對(duì)汽車的排放性能的要求也越來(lái)越高，各大汽車公司應(yīng)更加增大對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究，以使汽車在硬條件上滿足排放法規(guī)，但除此之外，政府部門還應(yīng)從軟實(shí)力入手，積極進(jìn)行宣傳，提高人們環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化車輛管理，限制用車數(shù)量，并積極開發(fā)新能源無(wú)污染電動(dòng)汽車，爭(zhēng)取能徹底避免排放問題。1.4未來(lái)新技術(shù)對(duì)排放的影響當(dāng)下，各個(gè)國(guó)家越來(lái)越重視環(huán)保問題，都將其定為發(fā)展的關(guān)鍵要素，我國(guó)更是提出以人為本的發(fā)展理念，強(qiáng)調(diào)人與環(huán)境和諧相處，而汽車市場(chǎng)潛力極其巨大、經(jīng)久不衰，但它本身所具有的排放污染問題又與未來(lái)發(fā)展格格不入，有鑒于此，各個(gè)國(guó)家和各大公司開始著力研究改善汽車排放問題，從研發(fā)新型清潔燃料和其他動(dòng)力汽車等手段入手，有效改善汽車所帶來(lái)的弊端。目前所被使用的清潔燃料有天然氣、液化石油氣，這些氣體燃料在汽油柴油相比，混合氣更均勻，燃燒效果更好，且積碳也較少，污染物排放量又能大大減少以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，使得其在公共交通設(shè)施上被大量使用，而一些其他清潔燃料例如醇類燃料和生物質(zhì)燃料等因?yàn)榧夹g(shù)手段不成熟和安全可靠性不達(dá)標(biāo)，還沒有被大量使用。我國(guó)一大部分一線城市的公共交通工具已經(jīng)普及為混動(dòng)汽車[31]，其在我們生活中也逐漸的扮演著不可或缺的角色，