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汽车尾气的污染及其控制对策
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-10-13 09:49:42

【摘 要】汽车尾气中含有一百多种有害气体,对环境和人类身体健康造成了严重的影响,主要尾气污染现状及危害,以及汽车尾气净化催化剂这一汽车治理的发展方向。 

【关键词】汽车尾气;污染危害;控制技术 
  随着汽车工业的不断发展,汽车的保有量不断增加,汽车在给人们带来方便的同时,也对人们的健康和社会环境造成了危害。据报载,随着我国国民经济的持续发展,大城市大气环境污染变得日益突出,市区的大气污染以机动车为首要污染,许多国家大中城市的空气污染有五成以上来源于汽车所排出的废气,汽车已成为主要的污染源,随着机动车数量的高速增长,必将造成汽车排放量的大幅度上升,如何更有力地进行汽车排放治理和控制,研究汽车排放污染的防治诚心前的重要课题。 
  1.尾气各成分产生的过程 
  一氧化碳。(1)氧气不足。(2)混合气混合不均。从总数上看氧气是充足的,但从局部上看存在局部缺氧,遂产生一氧化碳。(3)分配不均。在使用化油器的汽油上存在着分配不均的问题,颗粒较大的汽油跟不上进气流,使混合气因离化油器远近不同而浓度不均,产生一氧化碳。(4)在高温条件下排放中的二氧化碳与水反应,生成一氧化碳。(5)排气系统中的碳氢化合物的不完全氧化。(6)燃料不完全燃烧。排气中HC是没有燃烧的燃料或燃烧不完全的产物,含有饱和烃,不饱和烃,芳香烃及部分含氧化合物。(7)燃料完全不燃烧。在发动机中的某些时候或某个气缸因混浓度或点火系问题不能着火,燃料不燃烧直接排出产生碳氢化合物。(8)氮氧化物的生成。内燃发动机排出的氮氧化物主要是NO,而二氧化氮的含量很少,在内燃机燃烧室出现的NO,是在高温有氧条件下的生成物,它来自氮气与氧的反应,而不是来自燃料。 
  2.汽车废气排放物对环境的影响因素分析 
  汽车的发动机新鲜空气,使其在气缸内与燃料急性氧化,然后又排出废气,其中含有不少有害的气体,扩散在空气中,被人全吸收,这就使汽车的另一种公害——污染大气的主要成因。汽车为人们生活现代化提供方便。也为人类带来灾难,当今所谓的快杀手是车祸而慢杀手即是排放污染。汽车的排放污染物是汽车的三大公害之首。汽车排放污染物中有CO,HC,CO2,SO2,NOX,PB,O3及碳烟等。其中CO浓度最高, 是一种无色无味有毒的气体极易与人体血液中血红素阻碍血液吸收和输送氧,引起人的头痛,头晕,严重甚至死亡。HC中含甲醛,丙烯醛和多环芒香烃等。其中甲醛和丙烯醛对鼾,眼及呼吸道粘膜有刺激作用,尤其是苯并芘是一种强致癌物质,当烃类物质在强光作用下还会产生浅兰色的光化学烟雾,是有害人体的重要成分,NOX是N/01,NO2等级氧化物的总称,是有刺激性的,易引发结膜炎,触膜炎,严重时引发肺炎,肺气肿等。 
  3.汽油排放污染的控制技术 
  3.1电子控制燃油喷系射系统 
  汽油机降低排气污染和提高热效率的关键问题之一是精确控制空燃比,为此,人们曾在化油器上进行了各种改进设计,使它变得越来越复杂,如今电子控制汽油喷射系统以其出色的度和灵活性得到了普及,并逐步淘汰离化油器供油系统。 
  3.2推迟点火提前角技术 
  点火提前角对发动机的动力性,经济性,排放特性和噪声有重要影响,推迟点火提前角一直是最简单最易行的也最普遍应用的排放控制技术。 
  3.3废气再循环装置 
  废气再循环也是一种被广泛应用的排放控制措施,但仅对降低NOX效果明显。 
  3.4燃烧室的优化 
  燃烧室形状的设计原则是面容比较小,扩大混合气着火界限,为此无触点的高能电子点火系统得到了广泛的应用。 
  3.5提高点火质量 
  提高点火能量可以提高着火的可靠性,扩大混合气着火界限。 
  3.6三元催化器 
  目前电子控制汽油喷射系统和三元催化器的使用已成为国际上汽油排放控制技术的主流,是有效的机外尾气净化方法。 
  4.柴油排放污染的控制技术 
  4.1燃烧直喷技术 
  柴油机污染物排放量很大程度上取决于气缸内的燃烧过程,改进燃烧过程的各个环节都会改善燃烧过程。燃烧系统直喷技术的燃烧效率高,比非直喷式系统节油5-10%,但要求发动机吸入较多空气,目前,这种技术基本上成熟,对控制柴油机排放污染起到了一定的作用,预计与分隔式燃烧系统相比,直喷技术将占主导地位。 
  4.2废气涡轮增压与中冷技术 
  废气涡轮增压技术是使发动机轻量化,提高输出功率的有效措施,也是现代柴油机的代表性技术,经废气涡轮增压后,进气温度提高滞燃期缩短,混合气适当变稀,这些因素使噪声,CO和HC排放及油耗都有所降低,但进气温度上升使NOX增多,空气密度下降,也使进气量未达到期望水平。于量出现了将增压后空气再进行冷却的中冷技术,使进气温度除外,循环进气量与中冷技术是降低NOX和微粒,改善柴油机经济性和提高动力性的最佳措施。 
  4.3燃油喷射高压化和多次喷射技术 
  燃油喷射系统是柴油机的心脏,也是发展最快的系统。传统的泵喷嘴系统的喷油压力较低,一般不50MPA,而现代燃油喷射系统除泵喷嘴外,还有新型的共轨系统,喷油压力普遍提高,柴油机喷油压力越高,燃油和空气的混合就越好,排烟就越少,与此同时,将电子技术应用于燃油喷射的控制上,非常精确地控制喷油量和喷油时间,以适应不同的路况。 
  4.4排气后处理技术 
  目前被认为较实用的柴油机排气后处理技术有:氧化催化转化器,微粒捕集咕嘟和NOX还原催化转化器,其中:微粒捕集器是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。 
  5.汽车污染控制 
  (1)很多国家在政府中设立了环境保护的专门机构,制定了关于防止污染的法律和技术方案,如对汽车行驶中排放废气的成分,冒烟浓度做出必要的控制,使环境保护和交通管理部门,在处理这类问题时有法可依,有章可循。 
  (2)着重从科学技术上进行研究和试验,逐步防止或减少汽车污染。汽车的污染物质,主要是从排气中放出,但车上的曲轴箱,化油器和汽油箱也能放出一些废气,曲轴箱中的废气和汽油蒸气,主要是从活塞环和汽缸壁的间隙处泄露出来,对此,只要在曲轴箱侧面与空气滤清器加一条管路,将废气和汽油蒸汽吸入气缸,再行燃烧,就会大大减少废气和污染物的排放。 
  (3)柴油机比汽油机,其混合气中的空气平均含量要高,燃烧比较完全,排出的废气“干净干净,也没有铅的危害。但所排出的烟煤和二氧化硫等成份,有特殊的臭味,对人全同样有害。目前有不少研制柴油机的单位都在努力发送发动机的燃烧条件,或安装除尘器,催化器,力求减少污染物。 
  6.结束语 
  上述”排气净化“的几种技术措施,可单独也可综合采用,其效果可用”汽车排气分析仪“进行测量,除这些办法外,加强汽车技术保养,提高驾驶水平,改善道路状况,严格执行有关政策和(下转第114页)(上接第13页)法律,等等,也都是防止和减少汽车污染的不可忽视的方面。 
  【参考文献】 
  [1]倪计民,陈礼国,苏国栋.降低汽油车废气排放的措施[J].小型内燃机,2000(1). 
  [2]王银,袁黎.汽车排放及净化措施研究[J].交通标准化,2006(4):71-73. 
  [3]李彩凤.汽车排放及治理技术[J].科技情报开发与经济,2005(1):288-289. 
  [4]刘福华.新形势下的汽车排放与控制措施[J].广西轻工业,2009,(5):103-104.
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