「汽车技术」汽车尾气排放污染与控制技术
今天，山东创新网分享「汽车技术」汽车尾气排放污染与控制技术。
【摘 要】本文分析了汽车尾气有害成分形成的原因、危害及汽车排放污染的控制技术
【关键词】汽车 排放 污染 控制
一、汽车排放污染现状
1886年世界上第一辆汽车诞生，从此人类进入了汽车时代。现在汽车已成为人们不可缺少的交通运输工具，也已经成为近现代物质文明的支柱之一，据有关统计截至2018年底，世界汽车保有量达到12亿辆左右，我国的汽车保有量已突破3.25亿辆。近十几年来随着我国汽车生产和消费政策的调整，汽车产业呈现爆发式增长，一举超越美国成为世界第一汽车生产和消费国。在汽车产业高速发展，汽车产量和保有量不断增加的同时，汽车也带来了大气污染，特别是汽车尾气对人类生存环境更是造成了严重污染，治理汽车排放污染刻不容缓。
二、汽车尾气排放的有害成份与危害
（一）一氧化碳(CO)：CO气体的产生是因为输送至燃烧室的氧气不足，以致燃油不能充分燃烧造成的(即混合气太浓)，一氧化碳对人的健康危害较大，它是一种无色无味有毒的气体，它不易与其它物质发生反应而成为大气成份中比较稳定的组成部分，能停留2～3年。它与血液中血红素的亲和力是氧气的300倍，因此当人吸入后血液吸收和运送氧的能力降低。导致头晕、头痛等中毒症状。当吸入含容积浓度为0.3%的CO气体时，可致人于死亡，它引起的公害称为汽车尾气第一排气公害。
(二)碳氢化合物（HC）：HC气体是由不完全燃烧的汽油或未燃烧的汽油从燃烧室排出，在太阳光紫外线作用下，会与氧化氮起光化反应生成臭氧醛等烟雾状物质,刺激人们的喉、眼、鼻等粘膜,它不仅危害人们与动物而且使生态环境遭到破坏,严重影响农作物的生长还使农业减产,同时还具有致癌作用。它成为汽车尾气排放的第二公害。
（三）氮氧化物((NOx)：NOx是指NO和NO2产生于燃烧室内高温富氧的环境中。空气中NOx浓度在10-20PPm时可刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等，当浓度超过500PPm时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡，HC、 NOx在一定条件下会生成二次污染——光化学烟雾，对人体造成更大的危害。NO2 吸入人体后，和血液中血红素蛋白Hb 结合，使血液输氧能力下降，它对心脏、肾、肝都会有影响，NO2 使植物枯黄，是地面附近大气中形成臭氧的主要因素。
三、汽车排放污染控制技术
（一）机内净化技术
1．燃烧系统优化：紧凑的燃烧室结构可以使燃烧快速充分地进行，并减少淬熄效应，由此可降低CO和HC的排放；同样改善缸内气流运动，有助于加强油气混合，使燃烧快速充分地进行；还可以改善燃烧时的循环波动，而循环波动也是HC排放以及动力性和经济性恶化的重要原因。
2.废气再循环控制系统(EGR)：废气再循环技术是一项广泛应用的技术，用来降低NOx 的浓度。EGR 通过使一部分废气流回进气管来降低最高燃烧温度，抑制NOx 的生成，但EGR 率过大会使燃烧恶化，燃油消耗率增大，HC 排放上升。电子控制废气再循环系统可实现非线性控制，更符合净化的实际需要。
3.可变进排气正时系统(VVT)：采用多气门技术，减少进气阻力，提高充量系数，还可采用气门连续可变正时控制和升程控制技术，实现发动机随转速和工况的变化达到最佳的充气效率，这是使尾气排放控制的重要技术。
4.稀薄燃烧技术：稀薄燃烧技术主要采用稀燃、速燃和层燃技术。采用稀薄混合气可较全面地降低有害排放物和提高压缩比，既减少了污染物排放，又提高了汽车的经济性。
（二）机外净化技术
1.二次空气供给：二次空气供给系统是在排气管的上段设置一个反应器，通过空气泵、控制阀、单向阀和喷射管等引入适量的新鲜空气。在高温下，令CO 和HC 在热反应器内继续燃烧(生成H2O 和CO2)，从而进一步减少了CO 和HC 的排放量。
2.三元催化净化装置：汽油机的三元催化转化器是安装在发动机的排气管路中，通过氧化与还原反应，将发动机排气中的三种有害污染物CO、HC和NOx转化成无害的H2O、CO2和N2。三元催化转化器主要由载体、催化剂涂层、活性组份、防振垫层、壳体组成。三元催化剂闭环控制系统是目前世界上最广泛应用的排气净化系统。
3.安装微粒捕集器：对车用柴油机排气微粒的处理，主要采用过滤法，微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造。它有较高的过滤效率，排气穿过多孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒则滞留在滤芯上。过滤器工作一段时间后，需及时清除积存在滤芯上的微粒，以恢复过滤器的工作能力和减小排气阻力。
4.汽车燃油的改用、选用恰当的润滑添加剂也可以降低污染物的排放。
四、结语
汽车排气污染物的控制是一个系统工程，需要进行全过程控制和全社会协调。控制汽车尾气污染措施还有很多方面:可以使用清洁能源，鼓励发展新能源汽车，电动汽车是非常有发展前景的替代能源汽车，发展前景十分看好；仍需加强行政管理，包括淘汰旧车采取报废迎新，严格执行国家质量技术标准控制排放限值；当然还要加大宣传和教育力度，提高人们对保护环境的意识从自已做起从家庭做起，特别是对众多车主，要尽量使他们认识到汽车尾气治理的重要性和必然性接收并积极配合治理，为地球大气环境净化发挥更大的作用。
