《汽車尾氣污染物檢測(cè)方法探究》14000字（論文）

-PAGEIII-汽車尾氣污染物檢測(cè)方法研究摘要近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展迅猛，人均生活水平有著階段性進(jìn)步，對(duì)汽車的需求量也在飛速增長(zhǎng)，截止2016年6月，我國(guó)汽車保有量已經(jīng)突破1.71億，僅次與美國(guó)成為全球第二，然而在汽車保有量增加的同時(shí)，城市的空氣污染等環(huán)境問(wèn)題也日益突出[1]，例如京津冀最為嚴(yán)重的霧霾問(wèn)題，尾氣排放問(wèn)題已是各大城市環(huán)境治理的主要問(wèn)題之一。本文在第一章分析了現(xiàn)代汽車尾氣排放污染物的危害、影響。第二章分析其影響因素。第三章和第四章介紹了汽、柴油車尾氣排放控制技術(shù)以及兩者之間的差別。最后一部分就目前愈加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，介紹市面上所用的較為廣泛的排放方案和開(kāi)發(fā)新能源汽車等措施以達(dá)到控制排放、減少對(duì)環(huán)境的污染！同時(shí)，通過(guò)不斷增強(qiáng)行政管理，擬定更為科學(xué)全面的環(huán)保法規(guī)，由里及外地管控汽車尾氣排放問(wèn)題，以此來(lái)宏觀調(diào)控汽車尾氣污染物的排放量，緩解目前以及未來(lái)出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題。關(guān)鍵詞：控制技術(shù)；環(huán)保；汽車尾氣排放目錄摘要 I1汽車排放污染物及其危害 11.1緒論 11.2汽車排放污染物種類及其來(lái)源 11.3汽車排放污染物產(chǎn)生機(jī)理 11.3.1一氧化碳 11.3.2碳?xì)浠?21.3.3氮氧化物 21.3.4微粒物 31.4汽車排放污染物對(duì)人體損害 31.5汽車排放污染物對(duì)環(huán)境的危害 42汽車排放污染物影響因素 42.1可燃混合氣空燃比的影響 42.2點(diǎn)火提前角的影響 52.3發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的影響 52.3.1轉(zhuǎn)速的影響 52.3.2負(fù)荷的影響 62.4發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的影響 62.5火花塞間隙及分電器觸電的影響 62.6行車工況的影響 63汽油車排放污染物的控制及治理 73.1汽車排放控制技術(shù)的發(fā)展歷程 73.2汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)研究進(jìn)程 83.3汽油機(jī)后處理凈化技術(shù)研究進(jìn)程 93.4汽油的改善 104柴油車排放污染物的控制和治理 114.1柴油機(jī)廢氣排放物與汽油機(jī)的區(qū)別 114.2柴油機(jī)排放控制技術(shù)技術(shù)發(fā)展歷程 124.3柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)研究進(jìn)程 124.4柴油機(jī)后處理凈化技術(shù)研究進(jìn)程 144.5柴油的改善 145汽車排放污染物凈化方案 155.1汽油車排放污染物的凈化方案 155.2柴油車排放污染物的凈化方案 155.3國(guó)內(nèi)政策對(duì)汽車排放的控制 165.4未來(lái)新技術(shù)對(duì)排放的影響 17結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 20PAGE2–PAGE2–1汽車排放污染物及其危害1.1緒論自1886年第一輛車發(fā)明以來(lái)，各國(guó)的汽車保有量不斷突破新高，汽車的發(fā)明，給人們的出行帶來(lái)了方便，但是也帶來(lái)了環(huán)境污染的問(wèn)題，近20年的研究結(jié)果表明,汽車的排放污染物對(duì)環(huán)境影響不僅是局部的，許多影響還可以擴(kuò)展到大氣層中很遠(yuǎn)的距離及其他地區(qū)，并且存在時(shí)間非常長(zhǎng)，嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題使得各國(guó)紛紛投入大量的人力物力去解決其帶來(lái)的隱患，目前，汽車的競(jìng)爭(zhēng)可以說(shuō)是環(huán)保技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，也是其科技技術(shù)水平的體現(xiàn)。本文通過(guò)分析汽車尾氣排放物中的有害成分、探究其影響因素以及歸類分析了當(dāng)下最為實(shí)用的新型排放控制技術(shù)，從技術(shù)手段入手到國(guó)內(nèi)政策對(duì)汽車排放問(wèn)題進(jìn)行一次探討，通過(guò)本次研討工作，可以為我國(guó)汽車排放控制技術(shù)提供新思路，并能促進(jìn)國(guó)內(nèi)環(huán)境的綜合治理，促進(jìn)汽車更趨于環(huán)保節(jié)能型發(fā)展。1.2汽車尾氣排放污染物種類及其來(lái)源據(jù)分析表明，汽車尾氣排放物其構(gòu)成十分復(fù)雜，多達(dá)數(shù)百種，主要污染物包含有：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOX）以及碳?xì)浠锖臀⒘?，除了這些主要污染物之外，還包括重金屬污染物和硫氧化合物等。一般來(lái)說(shuō)，排放的污染物主要來(lái)源是：一氧化碳（CO）：因可燃混合氣于缸內(nèi)燃燒不充分以及氧含量不足所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物。二氧化碳（CO2）：燃燒充足的生成物。氮氧化物（NOX）：主要包含一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），其大部分由一氧化氮（NO）構(gòu)成，是N2在燃燒高溫下的產(chǎn)物。硫氧化物（SOX）：汽車燃燒產(chǎn)物中硫化物主要因?yàn)槿剂现泻蛭镔|(zhì)的燃燒。微粒物（PM）：主要是在于內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程中由于高溫缺氧的條件下產(chǎn)生，排氣微粒有三種來(lái)源：含鉛汽油中的鉛、有機(jī)微粒、源自汽油中的硫所生成的硫酸鹽。重金屬污染物：鉛、鋅、銅等。其主要來(lái)源為含鉛汽油和潤(rùn)滑油的燃燒。1.3汽車排放污染物產(chǎn)生機(jī)理1.3.1一氧化碳（CO）一氧化碳（CO）是汽車排放物中主要污染物之一，也是最早被發(fā)現(xiàn)污染物之一，是含碳烴類燃燒不充分生成的中間產(chǎn)物[1]，主要原因是混合氣太濃（過(guò)量系數(shù)小于1）會(huì)使混合氣中氧氣含量不足，燃料不能完全燃燒導(dǎo)致產(chǎn)生CO，在濃混合氣燃燒條件下的平衡過(guò)程為：(1.1)由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度很高，縱然在燃燒時(shí)有充足氧氣的條件下[2]，但當(dāng)缸內(nèi)溫度高于2001℃時(shí)，CO2也會(huì)產(chǎn)生高溫離解反應(yīng)，其平衡過(guò)程為：(1.2)1.3.2碳?xì)浠铮℉C）汽油車尾氣中的HC主要源自于燃燒室，其主要途徑有：由于多種原因?qū)е碌牟煌耆紵a(chǎn)生的HC；燃燒室壁面“火焰淬熄”作用形成HC；燃油系統(tǒng)中在高溫條件下產(chǎn)生的燃油蒸汽；④曲軸箱里被流入的竄氣里含有大量未燃燃料[3]，其中的排放物中也包括HC。1.3.3氮氧化物（NOX）NO是從O2中離解或者是因?yàn)镹原子對(duì)O2作用生成的氧原子和氮分子引起了聯(lián)鎖反應(yīng)而成[4]，NO的生成主要與燃燒溫度和氧的濃度有關(guān)。(1.3)NO2濃度含量在汽油機(jī)排放所占極低，而在柴油機(jī)中卻可占到總NOX的20%~35%，目前來(lái)說(shuō)對(duì)NO2生成機(jī)理研究還不夠深入，大體上均都視為NO在火焰區(qū)快速地轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2，其反應(yīng)機(jī)理為：(1.4)1.3.4微粒物（PM）微粒在汽油中的排放量極低，目前對(duì)微粒排放控制較好，因此，微粒物不是汽油機(jī)中的主要污染物，但是其在柴油機(jī)排放污染物中占有較大比例。柴油機(jī)排氣中的微粒構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)也較為獨(dú)特，是以團(tuán)狀或鏈狀存在，其組成與柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況有密切關(guān)系，特別是排氣溫度。當(dāng)排氣溫度在500℃以上時(shí)，排氣物微粒大致為眾多碳質(zhì)微球的聚合體，稱之為煙粒（DS）；當(dāng)排氣溫度不高于500℃時(shí)（柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)大部分工況下），所產(chǎn)生的煙粒會(huì)吸附眾多有機(jī)物。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，我們可將微粒排放形式分為白煙、藍(lán)煙、黑煙，其中白煙通常于冷啟動(dòng)和怠速工況下產(chǎn)生，藍(lán)煙通常是因柴油機(jī)沒(méi)有充分預(yù)熱或低溫時(shí)產(chǎn)生，且籃煙中還竄有燃燒室中的潤(rùn)滑油的成分，黑煙又名碳煙，因煙中所含密度大、顆粒細(xì)微碳粒子而得名，通常在大負(fù)荷工況下產(chǎn)生，目前雖然對(duì)微粒的生產(chǎn)機(jī)理有許多基礎(chǔ)研究，但還不夠成熟，一般而言，均將其視為燃料在高溫卻氧的條件經(jīng)過(guò)裂解脫氫以后的產(chǎn)物，也可說(shuō)為是在擴(kuò)散火焰中燃油濃度較高的燃燒區(qū)產(chǎn)生[5]。1.3汽車排放污染物對(duì)人體損害如前文所寫(xiě)，我們可知汽車尾氣中的主要污染物，上述污染物大部分都對(duì)人體健康均有害處。一氧化碳（CO）的性質(zhì)為無(wú)色無(wú)味有毒氣體[6]，因其極易與血紅蛋白作用，導(dǎo)致血液輸氧能力嚴(yán)重減弱，心腦器官缺氧并發(fā)生頭暈、萎靡等癥狀，嚴(yán)重時(shí)更可能導(dǎo)致窒息死亡。汽車尾氣污染物中的碳?xì)浠铮℉C）種類繁多，其中含有對(duì)人體有害的物質(zhì)也較多，例如苯、乙烯、甲醛等。苯在常溫下可以形成苯蒸氣，極易吸入人體造成急性輕度中毒，表現(xiàn)為頭疼、乏力、咳嗽等癥狀，嚴(yán)重時(shí)更可是得呼吸中樞麻痹死亡；乙烯是一種無(wú)色、帶有輕微臭味的氣體，其主要是對(duì)眼睛和呼吸道粘膜產(chǎn)生刺激性作用；燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的NO氣體只具有輕度刺激性，毒性微弱，且其能被氧化為NO2，而NO2是一種紅棕色或深紅色氣體，對(duì)呼吸道有著非常強(qiáng)烈的刺激性，在被吸入人體后會(huì)與CO一樣使得血液輸氧能力減弱，損害心臟等器官。另外HC和NO2在大氣環(huán)境中經(jīng)太陽(yáng)光照射后，會(huì)生成新的污染物－光化學(xué)煙霧，一種具有強(qiáng)烈刺激性的藍(lán)色煙霧，對(duì)眼睛和上呼吸道粘膜有強(qiáng)烈影響，易造成眼睛紅腫和喉炎，嚴(yán)重時(shí)可使得視力降低和導(dǎo)致上呼吸道惡化。微粒對(duì)人體的損害程度主要取決于其濃度和在大氣中所滯留時(shí)間，可直接反應(yīng)到人體心臟等器官，另外微粒的大小也對(duì)人體健康有一定影響。1.4汽車排放污染物對(duì)環(huán)境的危害隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，其帶給人們巨大便利的同時(shí)，也帶來(lái)了很多的問(wèn)題，對(duì)人體健康和環(huán)境構(gòu)成了巨大的威脅，甚至已被稱為汽車公害，逐漸的引起大眾的關(guān)注。這些污染物能對(duì)公共環(huán)境產(chǎn)生直接的負(fù)面影響，除了使城市中有害污染物增加外，還產(chǎn)生了各種化學(xué)煙霧，致使大氣臭氧層嚴(yán)重破壞、溫室效應(yīng)和酸雨現(xiàn)象等產(chǎn)生[7]，目前，在各大城市最為明顯的當(dāng)屬霧霾問(wèn)題，其中汽車污染物就是其最主要因素之一，因此著重解決汽車排放污染物的問(wèn)題是當(dāng)下較為主要的事情了[8]。

2汽車排放污染物影響因素2.1可燃混合氣空燃比的影響空燃比對(duì)于汽車尾氣中有害成分的生成有著很密切的聯(lián)系，例如CO、HC、NOX濃度就直接受空燃比的影響[9]。當(dāng)空燃比在16：1之下時(shí)，隨著空燃比的下降，可燃混合氣的濃度增加，氧氣含量會(huì)不足，燃燒不充分現(xiàn)象會(huì)較為嚴(yán)重，使得HC、CO排放增多，NOX排放減少；當(dāng)空燃比高于16:1時(shí)，可燃混合氣濃度稀薄且分布不均，在某些缺氧的區(qū)域仍然有稀少的CO生成；于此同時(shí)氧化反應(yīng)的燃燒速度非常緩慢，氣缸溫度驟降，致使HC的排放量增多，NOX的排放減少；當(dāng)空燃比為理論空燃比（14.7~16）：1時(shí)，燃燒充分，氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度可達(dá)2000℃以上，使得HC、CO的排放量大幅度減少，而NOX的排放濃度增大。2.2點(diǎn)火提前角的影響CO的生成幾乎不受點(diǎn)火提前角的約束，但其對(duì)HC和NOX濃度有著直接作用，汽油機(jī)點(diǎn)火延遲角若能適當(dāng)推遲，可降低缸內(nèi)循環(huán)的最高壓力和溫度，并減少NOX的排放。且與此同時(shí)由于排放溫度增加，HC在排氣過(guò)程中可以繼續(xù)燃燒，也能減少HC的排放，但是點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲就會(huì)使得燃燒速度過(guò)于緩慢而致使HC增多，并且會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力下降[10]。柴油機(jī)的噴油提前角也對(duì)排放污染有著巨大作用，當(dāng)噴油提前角減小時(shí)，循環(huán)最高溫度減低，NOX含量降低；但過(guò)分推遲噴油提前角會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分，使得煙度增大，NOX濃度升高，微粒排放增加。2.3發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的影響2.3.1轉(zhuǎn)速的影響在節(jié)氣門開(kāi)度一定時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中可燃混合氣流經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)的速度和活塞的運(yùn)動(dòng)速度隨轉(zhuǎn)速的升高而增加，壓縮過(guò)程的擠壓作用增強(qiáng)并加快了火焰的傳播速度，使得HC、CO排放濃度降低，而NOX排放增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速升至最高轉(zhuǎn)速的60~75%時(shí)，缸內(nèi)燃燒溫度達(dá)到最高，NOX排放量最多[11]。2.3.2負(fù)荷的影響據(jù)研究表明，負(fù)荷很難直接對(duì)HC、CO的排放有所影響，卻對(duì)NOX和微粒的影響較大，柴油機(jī)中，NOX的排放量和負(fù)荷成正比關(guān)系，但是當(dāng)負(fù)荷高于某一限值時(shí)，NOX的濃度反而減少，主要因?yàn)槿紵抑械难鹾繙p少導(dǎo)致燃燒惡化，這種情況一般發(fā)生在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)；在高速小負(fù)荷時(shí)，當(dāng)負(fù)荷與微粒排放呈反比關(guān)系，即負(fù)荷增加時(shí)，微粒的排放量降低，但在低速大負(fù)荷時(shí)，其排放量卻又增長(zhǎng)。2.4發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的影響機(jī)體溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致可燃混合氣霧化不良，使得其進(jìn)入氣缸后遇到冷壁發(fā)生冷凝現(xiàn)象，因此需要提供濃混合氣，使得燃燒室中的氧氣含量減少，CO、HC含量增加，但由于此時(shí)的溫度較低，氮氧化物的生成減少；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)使燃燒溫度異常升高，致使氮氧化物和微粒物增加，甚至?xí)a(chǎn)生爆震等現(xiàn)象，嚴(yán)重?fù)p害發(fā)動(dòng)機(jī)壽命[12]。2.5活花塞間隙及分電器觸點(diǎn)的影響通過(guò)研究可知，火花塞電極之間的間隙距離若大于最佳值，會(huì)導(dǎo)致HC排放量增加12%~15%左右[13]，若分電器觸點(diǎn)的間隙有異常變化，均能直接影響到點(diǎn)火提前角，間隙變化0.1mm則會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火提前交偏離6°左右，且會(huì)導(dǎo)致HC排放量增加4.2%左右。2.6行車工況的影響在各種工況時(shí)，燃燒溫度和過(guò)量空氣系數(shù)的變化使得尾氣中的有害生成物也不同，在起動(dòng)工況下，由于溫度較低，可燃混合氣不能充分蒸發(fā)導(dǎo)致其濃度增加，CO和HC不能充分燃燒，使得其含量增多；在中低勻速時(shí)，實(shí)際空燃比接近理論空燃比，燃燒溫度較高，空氣含量充足，使得燃燒及其充分，CO和HC含量極低，但是NOX的排放增大；加速時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)大，此時(shí)的實(shí)際空燃比極濃，CO、HC和NOX的排放量大量增加；在大負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門完全打開(kāi)，負(fù)荷增大導(dǎo)致CO和HC濃度大量增長(zhǎng)，但NOX的濃度隨之減少。

3汽油車排放污染物的控制及治理3.1汽車排放控制技術(shù)發(fā)展歷程隨著美國(guó)第一代排放法規(guī)的限定開(kāi)始，國(guó)際各大公司越來(lái)越注重對(duì)汽車排放性能的改善，由表3.1可知[14]，從起初的僅對(duì)機(jī)內(nèi)燃燒方式的微小改進(jìn)，到逐漸的應(yīng)用了一些機(jī)外凈化技術(shù)，再到目前擁有較為系統(tǒng)的節(jié)能減排的技術(shù)措施可以看出，由于人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的愈發(fā)重視，汽車排放性能的更優(yōu)質(zhì)改善將會(huì)是目前及未來(lái)的主打旋律，值得我們更為深刻的研究。表3.1汽油機(jī)排放技術(shù)措施發(fā)展歷程年份技術(shù)措施1960-1968安裝了控制燃燒系統(tǒng)降低空燃比，安裝空氣噴射反應(yīng)器系統(tǒng)促進(jìn)廢氣中的HC和CO的燃燒1969-1979安裝變速器控制火花塞系統(tǒng)以延遲點(diǎn)火時(shí)間，首次應(yīng)用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）以降低燃燒室溫度，控制NOX排放1974-1979安裝活性炭罐控制燃油蒸發(fā)，改進(jìn)化油器，無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火，使用并改進(jìn)催化劑，采用高能點(diǎn)火系統(tǒng)，開(kāi)始由含鉛汽油過(guò)渡為無(wú)鉛汽油，安裝各種催化轉(zhuǎn)化器，安裝燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)1980-1983反饋（閉環(huán)）系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)化油器和催化劑，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，揮發(fā)性排放控制，大量采用電控汽油噴射技術(shù)和三效催化器1984-1993完善發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，改善燃料成分和開(kāi)發(fā)清潔燃料，電子控制更精確化，燃油噴射、催化劑和EGR的進(jìn)一步改進(jìn)，開(kāi)發(fā)電控點(diǎn)火系統(tǒng)和新型燃燒系統(tǒng)1994至今進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)、控制裝置、供油和EGR，改善揮發(fā)性排放控制，，開(kāi)始實(shí)施低排放和零排放計(jì)劃書(shū)3.2汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)研究進(jìn)程由上文可知，對(duì)汽車尾氣的排放控制一直是汽車污染治理的重點(diǎn)，其主要技術(shù)措施可分為源頭控制技術(shù)（機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)），例如對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制、可變氣門正時(shí)系統(tǒng)和排氣再循環(huán)技術(shù)等，這些技術(shù)措施是在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部改善其排放性能，將污染物在其源頭即在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒過(guò)程中消滅，多年來(lái)，機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)一直是汽油機(jī)尾氣排放污染物中的核心技術(shù)。目前來(lái)說(shuō)，主要的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)包括有：汽油噴射電控系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)經(jīng)由各類傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)微機(jī)的控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況中都能獲得最佳空燃比的可燃混合氣，通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)化油器發(fā)動(dòng)機(jī)，它可大幅度降低燃油消耗率多達(dá)5%~15%，并提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率約10%左右，較為精確全面的控制汽車有害排放物，在越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)下，現(xiàn)代汽車大部分都已使用電控汽油噴射系統(tǒng)起到降低有害氣體排放的目的，目前較為典型的的電控噴射系統(tǒng)有：L-Jetronic系統(tǒng)、Motronic系統(tǒng)[15]等。點(diǎn)火系統(tǒng)的控制：眾所周知，點(diǎn)火系統(tǒng)的任務(wù)是在恰到的時(shí)間提供足夠能量的電火花來(lái)點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的可燃混合氣，其性能可以直接影響汽油機(jī)后續(xù)的燃燒過(guò)程，從而控制有害氣體的產(chǎn)生和排放[16]，為使汽油機(jī)能夠符合高效節(jié)能、排放低等要求，點(diǎn)火系統(tǒng)必須可靠、正時(shí)優(yōu)化，但因?yàn)閭鹘y(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)存在點(diǎn)火提前角控制不夠準(zhǔn)確等問(wèn)題，且導(dǎo)致其效率不夠高，從而使得污染排放物在機(jī)內(nèi)的含量較為嚴(yán)重，所以，要采用新的受微機(jī)所控制的電控點(diǎn)火系統(tǒng)和無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)，提高點(diǎn)火能量、校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻和對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行最優(yōu)調(diào)節(jié)以此來(lái)減少污染物排放。缸內(nèi)直噴技術(shù)：近年來(lái)，缸內(nèi)直噴技術(shù)成為了一個(gè)明顯的研究趨勢(shì)。因其將噴油器直接置于燃燒室內(nèi)，汽油可直接噴入燃燒室，與從進(jìn)氣門進(jìn)入的空氣混合[17]，并通過(guò)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)使其形成一種多層次的旋轉(zhuǎn)渦流，使得點(diǎn)火及其容易燃燒，但它仍然存有一些問(wèn)題，例如在中小負(fù)荷工況下未燃HC的排放較多、因其工作方式與柴油機(jī)類似，存在著與柴油機(jī)一樣的問(wèn)題——NOX排放較多和微粒排放較高，因此，之后的研究就是對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，將劣勢(shì)降到最低。新型燃燒系統(tǒng)：通過(guò)開(kāi)發(fā)新型燃燒系統(tǒng)，來(lái)使燃燒過(guò)程更為高效，污染物排放更加降低，提高中小負(fù)荷時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性，日前，各個(gè)國(guó)家積極開(kāi)發(fā)分層充氣及均質(zhì)稀燃等燃燒系統(tǒng)，例如通過(guò)稀燃技術(shù)和缸內(nèi)直噴技術(shù)結(jié)合的低排放燃燒系統(tǒng)，日本D-4稀燃系統(tǒng)就是其主要代表。分層燃燒室輔助稀燃燃燒的一項(xiàng)重要技術(shù)措施，其通過(guò)合理改善混合氣在缸內(nèi)的不均衡分布，促使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能[18]。廢氣再循環(huán)技術(shù)：目前研究表明，廢氣再循環(huán)技術(shù)是治理NOX排放最行之有效的措施，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，將少量廢氣引入燃燒室，以此降低燃燒速度和溫度，間接地減少了NOX的含量，但在應(yīng)用廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)時(shí)，會(huì)使進(jìn)氣溫度升高導(dǎo)致充氣效率大幅度減弱，影響燃油經(jīng)濟(jì)性，由于更加嚴(yán)格的法規(guī)，相應(yīng)的改善措施也已提上日程。增壓技術(shù)：在汽油機(jī)中，燃料所提供的能量中有多達(dá)20%~50%被白白浪費(fèi)，而增壓技術(shù)卻可以高效利用，使其轉(zhuǎn)化為壓縮空氣時(shí)的有效功，以及增加充入氣缸內(nèi)的混合氣充量密度和增加每循環(huán)進(jìn)入氣缸的新鮮空氣，從而達(dá)到改善排放性能的目的[14]。根據(jù)不同的增壓方式，可將其具體分為四類，即機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓、氣波增壓和復(fù)合增壓[19]，而由于廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能良好，其在現(xiàn)代汽車上應(yīng)用最為廣泛?？勺儦忾T正時(shí)技術(shù)（VVT）：是近幾年已被應(yīng)用于現(xiàn)代汽車的一種新技術(shù)，其原理是通過(guò)調(diào)整最優(yōu)配氣相位，優(yōu)化進(jìn)、排氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間，提高進(jìn)氣充入量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，應(yīng)用于多氣門會(huì)更加高效的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)[20]，但會(huì)使得結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，維修較為困難。3.3汽油機(jī)后處理凈化技術(shù)研究進(jìn)程雖然之前的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)有較大的作用，但隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求的愈加嚴(yán)苛，其所起效果有限，且改善發(fā)動(dòng)機(jī)的難度、成本也越越大，因此，各公司均開(kāi)始積極開(kāi)發(fā)廢氣后處理技術(shù)，在不影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)，在排氣系統(tǒng)中安裝各種排氣系統(tǒng)，降低廢氣的排放量。這些后處理技術(shù)包括有：三效催化技術(shù)：為符合排放標(biāo)準(zhǔn)，三效催化轉(zhuǎn)化器可謂是現(xiàn)代汽車的必備品，當(dāng)汽車正常運(yùn)行時(shí)，廢氣經(jīng)排氣管進(jìn)入催化器，廢氣中的氮氧化物和一氧化碳等還原性氣體在催化作用下分解成氨氣和氧氣；而碳氧化物和一氧化碳可在催化作用下充分氧化，可生產(chǎn)二氧化碳和水蒸氣[21]，通過(guò)這種化學(xué)的方法能高效的凈化廢氣中的有害氣體而備受青睞，但其與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，只有高性能加高水平的催化器匹配技術(shù)才能適用于現(xiàn)在越來(lái)越注重節(jié)能環(huán)保的汽車了。稀燃催化技術(shù)：最被廣泛研究應(yīng)用的是吸附還原催化技術(shù)，其工作原理大致為：當(dāng)汽油機(jī)在稀燃（富氧）狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽油機(jī)排出的氮氧化物主要為NO，在其內(nèi)所含貴金屬B（Pt）作用下轉(zhuǎn)化為NO2，且NO2在貴金屬B的催化劑作用下生產(chǎn)硝酸鹽，暫時(shí)儲(chǔ)存在稀燃催化轉(zhuǎn)化器中來(lái)達(dá)到吸附NOX的目的，而排氣中的HC和CO可被氧化成H20和CO2，并且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入濃燃狀態(tài)時(shí)，暫時(shí)存在稀燃催化器中的硝酸鹽會(huì)分解釋放出NO2與還原氣體CO、HC、H2等并與之反應(yīng)，生成無(wú)害的N2、CO2和H2O[22]，因其工作環(huán)境和高效的凈化效率而在缸內(nèi)直噴汽油機(jī)中得到大量應(yīng)用。熱反應(yīng)器：由于一氧化碳（CO）和碳?xì)浠铮℉C）在有足夠溫度和氧氣的情況下還可在排放過(guò)程中繼續(xù)反應(yīng)生成無(wú)害氣體，因此通過(guò)將裝高溫的熱反應(yīng)器安裝于排氣道使CO和HC繼續(xù)反應(yīng)，從而降低有害氣體的排放，但因?yàn)槠涔ぷ鳝h(huán)境的因素，使得其零件的工作壽命非常短，這是目前其主要有待于解決的問(wèn)題?？諝鈬娚洌河挚煞Q為二次噴射，顧名思義其通過(guò)將空氣噴射到排氣門的后端，使得尾氣中所包含的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸荚诳諝饣旌喜⑦M(jìn)行充分反應(yīng)，生成無(wú)害氣體[22]，以此來(lái)降低CO和HC的排放。3.4汽油的改善從根本上來(lái)說(shuō)，汽車尾氣排放物都是因燃油在氣缸內(nèi)燃燒所生成，因此污染物的組成和含量就與燃料的品質(zhì)息息相關(guān)了，發(fā)動(dòng)國(guó)家都經(jīng)歷了含鉛、無(wú)鉛和清潔汽油[23]三個(gè)階段，日本于1987年實(shí)現(xiàn)汽油無(wú)鉛化，美國(guó)1998年，歐盟2000年實(shí)現(xiàn)，而我國(guó)在汽油質(zhì)量改善和提高的方面來(lái)說(shuō)也是有顯著進(jìn)步，我國(guó)于2003年全國(guó)執(zhí)行無(wú)鉛汽油[24]。由此我們可以看出，車用汽油的總體趨勢(shì)為環(huán)保型方向發(fā)展，而隨著國(guó)V、國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)對(duì)尾氣排放的要求愈加嚴(yán)格，對(duì)汽油的改善更是迫在眉睫，因此，對(duì)于低排放無(wú)鉛汽油來(lái)說(shuō)，必須嚴(yán)格限制鉛的質(zhì)量濃度，消除其對(duì)人體健康和對(duì)三效催化凈化器中催化劑的損害作用；大幅度降低汽油中低烯烴含量，以降低排氣的毒性和汽油機(jī)中的雜質(zhì)沉淀物，并且對(duì)汽油的揮發(fā)性作出更加科學(xué)合理而又全面的規(guī)定，既能保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平順性和良好的動(dòng)力性，又不會(huì)引起污染物排放過(guò)多等問(wèn)題。

4柴油車排放污染物的控制及治理4.1柴油機(jī)廢氣排放物與汽油機(jī)的區(qū)別表4.1排放物差異有害成分汽油機(jī)柴油機(jī)微粒（/）0.0050.15~0.35CO（%）0.1~60.05~0.5HC（）2000200~1000NOX（）2000~4000700~2000由上表可知，柴油機(jī)和汽油機(jī)產(chǎn)生的尾氣排放物的種類十分相似，但由于柴油機(jī)和汽油機(jī)使用的燃料、燃燒過(guò)程以及燃燒方式都有很大差別，因此其污染物的排放量就有很大的不同了，而且因?yàn)椴裼蜋C(jī)尾氣形成的微粒物和NOX的含量較多、危害性極大但其他污染物排放少的排放特點(diǎn)，加大了治理柴油機(jī)污染物排放的難度。4.2柴油機(jī)排放控制技術(shù)發(fā)展歷程隨著柴油機(jī)在汽車上應(yīng)用的越來(lái)越廣泛和排放性能的要求也逐漸的提高，柴油機(jī)的排放控制技術(shù)發(fā)展也與日俱進(jìn)，如表4.2所示[25]，起初僅通過(guò)對(duì)燃燒室的優(yōu)化到逐漸改變?nèi)紵绞?、增加電控單元再到出現(xiàn)了一些后處理技術(shù)，并進(jìn)化到如今在對(duì)柴油機(jī)油排放有較為系統(tǒng)的控制方法外，還積極尋求更為環(huán)保的清潔燃料爭(zhēng)取對(duì)其排放性能的最優(yōu)改善，通過(guò)這些技術(shù)手段的不斷更新，在滿足排放法規(guī)的同時(shí)，給了人們更加多樣化的購(gòu)車選擇和體驗(yàn)。年份技術(shù)措施1960-1978優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)，改進(jìn)噴油規(guī)律，改進(jìn)燃油分配、控制，采用增壓中冷技術(shù)1979-1984改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用部分電子控制，改進(jìn)燃料組分和性質(zhì)提高燃料品質(zhì)，優(yōu)化進(jìn)排氣系統(tǒng)，采用可變進(jìn)氣渦流、多氣門技術(shù)1985-1993改進(jìn)燃燒方式和過(guò)程，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，采用廢氣渦輪增壓系統(tǒng)和直噴式燃燒系統(tǒng)，改變?nèi)紵煞?，部分采用后處?994-2007改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)及燃油分配與控制系統(tǒng)，采用高壓共軌噴射技術(shù)、電控燃油噴射技術(shù)，進(jìn)一步改進(jìn)燃燒方式，采用均質(zhì)壓燃技術(shù)（HCCI），完善微粒捕集器、選擇性催化還原（SCR）和氧化催化（DOC）等后處理技術(shù)，開(kāi)發(fā)生物柴油2008至今進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)、電控裝置、燃油分配系統(tǒng)，采用微粒氧化催化技術(shù)（POC），后處理復(fù)合凈化系統(tǒng)，采用混合動(dòng)力，開(kāi)發(fā)清潔燃料表4.2發(fā)展歷程4.3柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)研究進(jìn)程由前文可知，氮氧化物和微粒物是柴油機(jī)的主要排放污染物，而且在降低柴油機(jī)NOX排放和微粒排放之間總是具有看似難以解決的矛盾，一般能有效降低氮氧化物排放的技術(shù)都會(huì)讓微粒物含量增加，而降低微粒物排放的技術(shù)也有很大幾率會(huì)讓氮氧化物的排放量增加[20]，即便這樣，近些年來(lái)，柴油機(jī)的排放控制技術(shù)還是取得突破性進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出了很多能降低污染物排放的復(fù)合措施，并且取得了很好的成效。因?yàn)椴裼蜋C(jī)可燃混合氣形成及缸內(nèi)燃燒過(guò)程與汽油機(jī)有較大差異，其機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)方面都是圍繞改進(jìn)燃燒過(guò)程來(lái)進(jìn)行的，所以通過(guò)對(duì)柴油機(jī)燃燒室的改造、噴射方式和燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)有著至關(guān)重要的作用，而對(duì)柴油機(jī)的電子控制、增壓中冷和廢氣再循環(huán)等技術(shù)也起著關(guān)鍵的作用。燃燒室設(shè)計(jì)需要優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和開(kāi)發(fā)新型燃燒方式，目前來(lái)說(shuō)，燃燒室設(shè)計(jì)不同可分為直接噴射和間接噴射兩種方式，而為了適應(yīng)越加苛刻的排放法規(guī)，已在直噴式柴油機(jī)上推廣使用了許多新型燃燒系統(tǒng)：(1)擠流扣式燃燒系統(tǒng)的燃燒室：因其底寬、口窄的形狀會(huì)有強(qiáng)烈的縮口作用，可延長(zhǎng)加速燃油和空氣混合時(shí)間，在不影響發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的前提下，能適當(dāng)?shù)耐七t噴油時(shí)間，有效降低NOX和微粒物的排放量。(2)非回轉(zhuǎn)體型燃燒室系統(tǒng)的燃燒室：通過(guò)對(duì)其非圓形或方、圓形狀及凹坑的形狀設(shè)計(jì)，加速了油氣混合速度，從而降低NOX和微粒物的排放。由表4.2可知，隨著歐V等排放法規(guī)的愈加嚴(yán)格，傳統(tǒng)柴油機(jī)的燃燒方式所造成的排放有害物濃度已不能滿足這些嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，眾所周知，傳統(tǒng)柴油主要采用擴(kuò)散燃燒，因其所造成的混合氣濃度和溫度分布極其不均勻，導(dǎo)致擴(kuò)散外焰的高溫富氧區(qū)產(chǎn)生大量NOX，而內(nèi)部缺氧區(qū)產(chǎn)生大量PM[26]，而均質(zhì)壓燃技術(shù)（HCCI）在結(jié)合傳統(tǒng)柴油機(jī)和汽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)提高壓縮比、使用廢氣再循環(huán)、增壓中冷等措施提高缸內(nèi)可燃混合氣的溫度和壓力[26]，使得其達(dá)到自燃條件，這種新型燃燒系統(tǒng)本身所具有的均質(zhì)、低溫的燃燒過(guò)程可以同時(shí)解決NOX和微粒排放克制的問(wèn)題[27]，但是在中小負(fù)荷時(shí)因?yàn)閷?shí)現(xiàn)均質(zhì)壓燃技術(shù)的條件使得靠近缸壁側(cè)的燃油燃燒不充分，使得HC和CO排放量大大增加，只能用其他的復(fù)合技術(shù)解決這些問(wèn)題。而在柴油機(jī)的電子控制方面，目前應(yīng)用較為廣泛的是電控共軌燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)由各種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況，并由ECU根據(jù)預(yù)先編程計(jì)算出最適合于各個(gè)運(yùn)行工況下的噴油量、噴油規(guī)律等，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于最佳的工作狀態(tài)，有效減輕柴油機(jī)粗暴和降低排放。目前，增壓技術(shù)是柴油機(jī)提高功率和改善排放的主要手段，絕大部分車用柴油機(jī)均使用廢氣渦輪增壓，因其重量體積較輕，和由于所消耗的有效功為排氣中回收的能量，故具有較高燃油經(jīng)濟(jì)性，還可以有效降低NOX排放和噪聲污染。類似于汽油機(jī)，柴油機(jī)中也使用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，而且其基本原理都和汽油機(jī)的大致相同，通過(guò)對(duì)混合氣成分的改變來(lái)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和排放性，但是柴油機(jī)在大負(fù)荷工況時(shí)會(huì)使HC和微粒增加，燃油消耗增大，故而往往可同時(shí)輔以增壓技術(shù)、電控高壓共軌燃油噴射技術(shù)等來(lái)減少其負(fù)面影響。4.4柴油機(jī)后處理凈化技術(shù)研究進(jìn)程即使經(jīng)過(guò)各種嚴(yán)密的機(jī)內(nèi)凈化措施，但隨著車用柴油機(jī)的更廣泛的應(yīng)用和排放標(biāo)準(zhǔn)的愈加嚴(yán)苛，尾氣后處理技術(shù)將是排放控制的趨勢(shì)，目前被認(rèn)為最具有實(shí)用價(jià)值的后處理技術(shù)有：微粒捕集技術(shù)、氧化催化轉(zhuǎn)化技術(shù)和NOX還原催化技術(shù)[28]。具體來(lái)說(shuō)，因柴油機(jī)微粒和NOX排放間有著矛盾，在對(duì)比多種捕集微粒途徑后，普遍認(rèn)為對(duì)排氣進(jìn)行過(guò)濾捕集才是最為全面環(huán)保的技術(shù)，也就是微粒捕集法，因其能夠在不大幅度影響NOX的排放下有效降低微粒排放而備受青睞，目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家安裝微粒捕集器的柴油車已成為主要趨勢(shì)，例如奧迪、奔馳和雷克薩斯等乘用車，但我國(guó)由于起步較晚，目前沒(méi)有研制出自我品牌的微粒捕集器。為了應(yīng)對(duì)將來(lái)更為嚴(yán)格的國(guó)V、國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)還積極的研究等離子凈化技術(shù)、靜電分離技術(shù)、溶液清洗技術(shù)和離心分離技術(shù)等，但由于技術(shù)不成熟，還不能夠適用于汽車上。柴油機(jī)所使用的氧化催化器中催化劑的成分跟汽油機(jī)的基本相同，可有效此時(shí)HC和CO發(fā)生催化反應(yīng)，生成水和氧氣等[25]，但因?yàn)椴裼蜋C(jī)排氣溫度比汽油機(jī)的低，微粒中的炭煙很難被氧化，所以柴油機(jī)中的氧化催化劑主要是通過(guò)轉(zhuǎn)化微粒物（PM）中的可溶性有機(jī)組分（SOF），從而達(dá)到降低微粒排放量，但這種催化器也有很大的缺點(diǎn)，不能徹底去除微粒，且會(huì)大量產(chǎn)生對(duì)人體有害的硫化物，所以其只能夠用于無(wú)硫或低硫柴油車，或者通過(guò)輔以其他技術(shù)來(lái)降低其副作用。減少NOX的排放是柴油機(jī)有害排放物治理的關(guān)鍵，因其燃燒室內(nèi)濃氧燃燒使得廢氣中氧含量極高，較之汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，增大了凈化NOX的難度，而目前最為通用的對(duì)NOX后處理凈化技術(shù)為尿素選擇催化還原技術(shù)，其原理是通過(guò)催化劑的作用，在一定溫蒂下沒(méi)使NH3優(yōu)先與NOX反應(yīng)，而不與O2反應(yīng)，生成無(wú)害的N2和H2O，從而達(dá)到降低NOX排放的目的；另一種后處理凈化技術(shù)為非選擇性催化還原技術(shù)（NSCR），一般以碳?xì)漕惪扇細(xì)怏w為還原劑，優(yōu)先與尾氣中的NOX和O2發(fā)生反應(yīng)，生成CO2和H2O等氣體，達(dá)到減少NOX排放的目的。4.5柴油的改善目前我國(guó)沒(méi)有專用的車用柴油，而且由表4.5可知，我國(guó)制定的柴油標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比并不嚴(yán)苛，十六烷值只有50，而發(fā)達(dá)國(guó)家是53，我國(guó)車用柴油必須符合未來(lái)節(jié)能環(huán)保的趨勢(shì)，需對(duì)柴油的品質(zhì)有較高要求，通過(guò)降低硫含量，控制密度范圍和多環(huán)芳香烴含量以提高十六烷值，并積極開(kāi)發(fā)精制工藝，降低硫含量的同時(shí)提高柴油的穩(wěn)定性，加入有效的清潔劑，減少排放污染[29]。國(guó)家2012年2013年2014年2015年2016年美國(guó)5052464545日本5355565758英國(guó)5251515353中國(guó)4949505050表4.3車用柴油十六烷值趨勢(shì)

5汽車排放污染物凈化方案5.1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5.1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(guò)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5.1缸內(nèi)直噴技術(shù)措施5.2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(guò)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]。5.3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(kāi)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5.2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5.3國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)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(wèn)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(kāi)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(wèn)題。5.4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(wèn)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(wèn)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(kāi)始著力研究改善汽車排放問(wèn)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(méi)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，而另一些例如純電動(dòng)汽車也在一些乘用車上投入使用，例如比亞迪宋和北汽E150EV等，但因其續(xù)航里程短和成本較高等問(wèn)題而沒(méi)有被大量投入市場(chǎng)，其他新能源汽車技術(shù)例如生物乙醇汽車、太陽(yáng)能車等研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠深入，僅能作為未來(lái)研究的幾大發(fā)展方向。

結(jié)論近些年，環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，京津冀等地的霧霾問(wèn)題已向公眾敲響了警鐘，提醒著人們需要對(duì)其高度重視，眾所周知，汽車市場(chǎng)的潛力及其旺盛、發(fā)展空間也非常的大，但汽車的排放問(wèn)題也是促使城市環(huán)境污染的主要來(lái)源之一，因此，解決汽車有害氣體的排放是當(dāng)下治理環(huán)境的必要舉措。本文通過(guò)查詢資料具體分析了汽車主要污染物及其帶來(lái)的危害后，并查詢目前所使用的的排放標(biāo)準(zhǔn)和未來(lái)將要實(shí)施的排放標(biāo)準(zhǔn)，分類總結(jié)了汽車機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)、汽車后處理凈化技術(shù)及燃油品質(zhì)的發(fā)展、各類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和它們對(duì)尾氣排放控制的影響，并在提高技術(shù)手段的同時(shí)，通過(guò)號(hào)召政府的宏觀調(diào)控管理，實(shí)施雙管齊下的方法來(lái)減少汽車污染物的排放，達(dá)到無(wú)污染的綠地環(huán)境的目的。綠色、環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)今以及未來(lái)我國(guó)的主題，降低燃油消耗、減少甚至避免廢氣排放既是響應(yīng)時(shí)代的號(hào)召，又是未來(lái)汽車的發(fā)展方向，在改善技術(shù)的同時(shí)，加強(qiáng)自我環(huán)保意識(shí)，全面綜合地減少人為因素所帶來(lái)的污染。

參考文獻(xiàn)[1]MansourMasoudi,HydrodynamicsofDieselParticulateFilters[C].SAEpaperNO.2002-01-1016,2002.[2]MasoudiM.,HeibelA.,ThenP.M..PredictingPressureDropofDieselParticulateFilters:TheoryandExperiment[C].SAEPaperNO.2000-01-0184,2000.[3]李興虎.汽車環(huán)境污染與控制[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011.蔡鳳田.[4]唐大學(xué).柴油機(jī)廢氣排放控制技術(shù)新進(jìn)展[J].小型內(nèi)燃機(jī)，2009,29（4）：26-29.[5]楊寶全.可變氣門正時(shí)技術(shù)在汽油機(jī)上的應(yīng)用[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué),2007.[6]汽車排放污染物控制實(shí)用技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,1999.[7]LeeJ,VelosoFM,HounshellDA,etal.Forcingtechnologicalchange:AcaseofautomobileemissionscontroltechnologydevelopmentintheUS[J].Technovation,2010,30(4):249-264.[8]蔡鳳田.汽車節(jié)能與環(huán)保實(shí)用技術(shù)[M].人民交通出版社,2005.[9]NolandRB,QuddusMA.Flowimprovementsandvehicleemissions:Effectsoftripgenerationandemissioncontroltechnology[J].TransportationResearchPartDTransport&Environment,2006,11(1):1-14.[10]馬英亮.汽油機(jī)高壓缸內(nèi)直噴的可行性研究[J].商情,2016(22).[11]AthanasionsG.Konstandopoulos,etal.FundamentalStudiesofDieselPart