汽油柴油車污染控制技術(shù)

1、 目錄 一、引言 二、汽車排放的污染物 三、控制措施 1、技術(shù)方面 2、使用及維修 四、展望 五、結(jié)語 引言 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和汽車保有量的急劇增 加，汽車排放對大氣的污染日趨嚴重。據(jù)環(huán)保部門的 研究結(jié)果，北京市機動車排放對大氣污染物中CO、HC、 NO 的分擔率分別為63.4% 、73.5% 和46%；上海市中 心地區(qū)機動車排放對大氣中CO、HC、NO 的分擔率分 別為86%、96%和56%。許多國家的大中城市的空氣污 染有五成以上來源于汽車所排出的廢氣。因此，必須 嚴格控制汽車的排放污染，研究汽車排放污染的防治 技術(shù)也成了當前的重要課題。 燃燒過程中污染物的形成燃燒過程中污染物的形成

2、1 一氧化碳（一氧化碳（CO）的形成）的形成 HC化合物化合物 的形成的形成 NOx的生成機理的生成機理 發(fā)動機運行條件對污發(fā)動機運行條件對污 染物排放的影響染物排放的影響 局部燃燒不完全 已成為燃燒產(chǎn)物的CO2 和H2O在高溫吸熱，產(chǎn)生 解離反應(yīng) 不完全燃燒 壁面淬滅 油膜吸附 熱力型NOx 瞬時型NOx 燃料型NOx 1汽車排放污染物的危害 COCO 被吸入人體后，與肺里的血紅蛋白結(jié)合，致使人體缺氧、引起頭痛、頭暈、 嘔吐等中毒癥狀，嚴重時造成死亡。 HC 只有在濃度相當高的情況下才會對人體產(chǎn)生影響。但是當Hc 和NO2混合在一 起，經(jīng)強烈陽光照射后產(chǎn)生的高濃度臭氧，會對人的眼睛、呼吸器官

3、及皮膚等產(chǎn)生 強烈的刺激。 NOx NO2有劇烈的毒性，會刺激人的眼睛和呼吸道，引起喘息、支氣管炎及肺 氣腫等。此外，NOx 與HC 受陽光照射后產(chǎn)生化學反應(yīng)，形成光化學煙霧。 微粒微粒 微粒的排放對汽油車來說主要是鉛化合物、硫酸鹽和低分子物質(zhì)。鉛化合 物被人吸入并積累到一定程度時，會影響造血功能，造成貧血及使心、肺等器官發(fā) 生病變。對于柴油車，微粒的排放主要是碳煙及其所吸附的高分子有機物。它除了 本身對人的呼吸系統(tǒng)有害之外，還會妨礙車輛駕駛員和行人的視線，成為引發(fā)交通 事故的因素 汽油機排放控制技術(shù) 1、三元催化轉(zhuǎn)換技術(shù)三元催化轉(zhuǎn)換技術(shù)三元催 化轉(zhuǎn)換器中裝有促使廢氣中有 害物進行氧化或還原反

4、應(yīng)的催 化劑（鉑、銠和鈀）。當廢氣 流經(jīng)催化器時，通過化學反應(yīng) 使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體。 催化轉(zhuǎn)換器的凈化效果受混合 氣濃度和工作環(huán)境溫度的影響。 2、 廢氣再循環(huán)技術(shù)廢氣再循環(huán)技術(shù)廢氣再循環(huán) (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 氣系統(tǒng)，使發(fā)動機混合氣中惰性 氣體的比例增加。由于這些惰性 氣體有較高比熱，使經(jīng)再循環(huán)廢 氣稀釋的混合氣的比熱增高，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， 降低了混合氣中氧氣的濃度，因 而廢氣再循環(huán)破壞了NOx 的生成 條件，從而有效抑制了NOx 的生 成。 3、 二次空氣供給技

5、術(shù)二次空氣供給技術(shù)二次 空氣供給裝置可將新鮮空 氣送入排氣管內(nèi)，利用廢 氣中的高溫，使排氣中的 HC 和CO 進一步氧化，達到 排氣凈化的目的。 柴油機排氣凈化技術(shù)柴油機排氣凈化技術(shù) 柴油機排放污染主要是NOx 和微粒，其排出的CO 和HC 僅為汽油機的1/10 或更少。 除廢氣再循環(huán)技術(shù)外，近年來，柴油機排放控制技術(shù)的發(fā)展主要圍繞以下幾個方面 進行： 燃燒系統(tǒng)直噴技術(shù)燃燒系統(tǒng)直噴技術(shù)柴油機污染物的排放量很大程度上取決于氣缸內(nèi)的燃燒過程， 改進燃燒過程的各個環(huán)節(jié)(如燃燒噴射系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、進氣口形狀和燃燒室形狀等) 都會改善燃燒過程。燃燒系統(tǒng)直噴技術(shù)的燃燒效率高，比非直噴式系統(tǒng)節(jié)油5%10%，

6、 但要求發(fā)動機吸入較多的空氣。目前，這種技術(shù)基本上成熟，對控制柴油機排放污 染起到了一定的作用。預計不久的將來，相比分隔式燃燒系統(tǒng)，直噴技術(shù)將占主導 地位 廢氣渦輪增壓與中冷技術(shù)廢氣渦輪增壓與中冷技術(shù)廢氣渦輪增壓技術(shù)是使發(fā)動機輕量化、提高輸出功率的 有效措施，也是現(xiàn)代柴油機的代表性技術(shù)。經(jīng)廢氣渦輪增壓后，進氣溫度提高，滯 燃期縮短，混合氣適當變稀，這些因素使噪聲、CO 和HC 排放以及油耗都有所降低。 但是，進氣溫度上升使NOx 增多，空氣密度因溫升而下降，也使進氣量未達到期望 的水平。于是出現(xiàn)了將增壓后空氣再進行冷卻的中冷技術(shù)，使進氣 溫度降低，循環(huán) 進氣量更大，NOx 排放下降而功率進一步

7、增加。采用廢氣渦輪增壓與中冷技術(shù)是降 低NOx 和微粒、改善柴油機經(jīng)濟性和提高動力性的最佳措施。 燃油噴射高壓化和多次噴射技術(shù)燃油噴射高壓化和多次噴射技術(shù)燃油噴射系統(tǒng)是柴油機的心臟，也是 發(fā)展最快的系統(tǒng)。新型的柴油機共軌燃油噴射系統(tǒng)，噴油壓力普遍提高， 其噴油壓力可達140MPa。柴油機噴油壓力越高，燃油和空氣的混合就越 好，排煙就越少。與此同時，將電子技術(shù)應(yīng)用于燃油噴射過程也是一個 發(fā)展方向。有些廠商已將電子技術(shù)應(yīng)用到燃油噴射的控制上，非常精確 地控制噴油量和噴油時間，以適應(yīng)不同 的道路工況，并且有的還具有自 適應(yīng)能力，可以補償零件磨損和零件制造偏差引起的變化，以取得NOx、 微粒排放量和燃

8、油經(jīng)濟性之間的最佳配合。采用燃油多次噴射技術(shù)可以 實現(xiàn)柔和燃燒，亦可減少柴油機碳煙與顆粒的排放。 排氣后處理技術(shù)排氣后處理技術(shù)柴油機排氣后處理技術(shù)方案中，目前被認為較實用的 有：氧化催化轉(zhuǎn)化器、微粒捕集器和NOx 還原催化轉(zhuǎn)化器。其中，微粒 捕集器是目前國際上最接近商品化的柴油機微粒后處理技術(shù)。 汽車使用維修方面汽車使用維修方面 提高駕駛員素質(zhì)與科學的交通管理相結(jié)合汽車駕駛員的駕駛技術(shù)。 駕駛員應(yīng)做到在駕駛的過程中減少怠速運行時間、少用強制怠速、 盡量減少制動次數(shù)、緩踩節(jié)氣門、在允許范圍內(nèi)盡可能提高車速， 同時還要合理選擇潤滑油、使用無鉛汽油、保持發(fā)動機正常水溫、 嚴禁超載行駛。 特別對大中城

9、市而言，科學的交通管理和控制對減少機動車排放極 為重要。治污和治堵是相輔相成的關(guān)系，應(yīng)同步進行方能取得實效。 在城市交通管理中，除了加快城市道路的建設(shè)外，還應(yīng)采取合理的 單行和限速措施，建立科學的路口信號控制系統(tǒng)。 大力加強在用車輛的檢查維護新開發(fā)的車型逐步采用車載診斷系統(tǒng)， 對車輛上與排放相關(guān)的部件的運行狀況進行實時監(jiān)控，確保實際運 行中的汽車穩(wěn)定達到設(shè)計的排放削減效果，并為在用車的檢查維護 制度提供新的支持技術(shù)。 加速老舊車輛的更新?lián)Q代依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)及汽車淘汰標準中 有關(guān)污染物排放的條款規(guī)定，經(jīng)修理和改造或采用排氣污染控制技 術(shù)后排放污染物仍超過國家規(guī)定的排放標準的車輛應(yīng)堅決淘汰。

10、研制可替代能源的環(huán)保型汽車研制可替代能源的環(huán)保型汽車 要保持汽車工業(yè)持續(xù)發(fā)展，必須高度重視推動汽車環(huán)保技術(shù)，開發(fā)出可替代 能源的環(huán)保型汽車，其主攻方向是使用替代能源，降低廢氣排放，減少燃油消耗。 我國環(huán)保型汽車研究的主要目標： 1、電驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性及免維護性。 2、電源動力蓄電池和提高比能量及比功率，達到長壽命、 低成本、充電快捷方 便、密封免維護。 3、天然氣內(nèi)燃機驅(qū)動技術(shù)的可靠性，燃燒系統(tǒng)的合理性及儲氣裝置的優(yōu)化設(shè)計 和混合動力型電動汽車的研究與開發(fā)。 4、采取有效措施降低環(huán)保型汽車的研究、設(shè)計、制造費用成本，最大限度地實 現(xiàn)高可靠性和大眾化價格。 發(fā)展環(huán)保型汽車新產(chǎn)品，是有效治理人為環(huán)境污染的必要措施，是保護生態(tài) 系統(tǒng)服務(wù)功能與實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，對維持人類與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一 有著重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。 結(jié)束語 汽車排放控制是一項綜合而復雜的課題。 應(yīng)該采取機內(nèi)凈化措施，即通過改進發(fā)動機設(shè)計，采用電子控制、可變氣門 正時和升程、可變進氣管等先進技術(shù)，優(yōu)化燃燒條件，減少未完全燃燒混合 氣的生成。 對于發(fā)動機工作已產(chǎn)生的有害氣體，通過加裝三元催化轉(zhuǎn)化器和氧傳感器， 將有害氣體HC、CO 和NOx 轉(zhuǎn)化為C