張良勇 張國勇 周晶 陳勇 陳冉
摘 要:隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展,汽車尾氣排放的污染物也越來越威脅到人們生存的環(huán)境。降低汽車排放刻不容緩,汽車排放控制技術(shù)分為機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化兩類。本文對汽油車排放控制技術(shù)作了一些介紹。
關(guān)鍵詞:汽油車;污染排放;控制技術(shù)
一、汽車尾氣帶來的危害
2015年年底,中國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)2.79億輛,汽車保有量達(dá)1.72億輛。龐大數(shù)量的汽車排放的尾氣對環(huán)境影響日趨嚴(yán)重。汽車尾氣有強(qiáng)烈的刺激性氣味,這種氣味可直接破壞城市環(huán)境的幽雅氣氛,對環(huán)境起到破壞作用。汽車排放的尾氣會(huì)刺激人們的鼻、眼、口、咽等器官,引發(fā)人們頭疼、暈眩甚至導(dǎo)致癌癥的產(chǎn)生。汽車尾氣中能對人體健康直接造成危害的物質(zhì)有數(shù)十種,這些物質(zhì)通過不同的化學(xué)反應(yīng)危害人體的健康,其危害程度取決于有害物的毒性、濃度和攝入量。
二、汽油機(jī)排放控制技術(shù)
(1)汽油機(jī)電控噴射系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的要求,配制出合理數(shù)量和濃度的可燃混合氣,供入氣缸;采用閉環(huán)反饋,滿足三元催化劑對空燃比的要求。汽油機(jī)混合氣形成過程中,液體燃料的霧化得到改善,更重要的是可以根據(jù)工況的變化精確地控制燃油噴射量,使其燃燒更充分,從而提高功率,降低油耗,并滿足排放法規(guī)的要求。
(2)低溫稀薄燃燒技術(shù)加直噴技術(shù)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的催化劑在低溫時(shí)的活性很差,對降低碳?xì)浠衔锏呐欧藕懿焕a槍@一問題,研究人員通過大量的研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn),稀薄燃燒技術(shù)是解決這個(gè)問題最有效的方法,可改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng),增加燃?xì)馐覂?nèi)的氣體活性,促進(jìn)室內(nèi)氣體的充分混合燃燒,增加火焰?zhèn)鞑ニ俣?,使著火點(diǎn)保持一定的穩(wěn)定性。只有保證氣體能完全混合并徹底燃燒,才能有效降低 碳?xì)浠衔锏呐欧帕俊?/p>
相對于普通燃油噴射,使用缸內(nèi)噴射燃油系統(tǒng)(如上圖所示),汽車加速性能提高10%,燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化35%,功率輸出和扭矩輸出提高10%。
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù),指將空氣壓縮,然后再供入氣缸,以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量的系統(tǒng)。強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程,由于進(jìn)氣量的增加,可相應(yīng)增加循環(huán)供油量,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量,減小汽車的行駛阻力,從而改善燃油經(jīng)濟(jì)性。
(4)廢氣再循環(huán)EGR。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),EGR閥開啟,使少量的廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管,與可燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室;發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)EGR閥關(guān)閉,幾乎沒有廢氣再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車廢氣是一種不可燃?xì)怏w,在燃燒室不參與燃燒。它通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力,以減少氮氧化物的生成量。進(jìn)入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加而增加。
(5)三元催化器。三元催化器為安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锏扔泻怏w通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)狻?/p>
(6)非排氣污染物凈化技術(shù)。汽油車排放到大氣的碳?xì)浠衔镏?,約有60%來自排氣管,約有20%來自曲軸箱竄氣,約有20%來自燃油系統(tǒng)蒸發(fā)。采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)技術(shù),由于可燃混合氣和廢氣竄到曲軸箱內(nèi),曲軸箱內(nèi)的壓力將增大,機(jī)油會(huì)從曲軸油封、曲軸箱襯墊等處滲出而流失,流失到大氣中的機(jī)油蒸汽會(huì)加大發(fā)動(dòng)機(jī)對大氣的污染。發(fā)動(dòng)機(jī)裝有曲軸箱通風(fēng)裝置,就可以避免或減輕上述現(xiàn)象,防止各種油蒸汽污染大氣。
隨著汽車排放對我國生態(tài)環(huán)境的威脅日益擴(kuò)大化,尋求保護(hù)環(huán)境的有效方法。減少污染源生成渠道已經(jīng)成為世界性課題,而且汽車排放問題也日益顯露出對環(huán)境的極大影響力。所以,調(diào)動(dòng)更多的科研人員,加大物質(zhì)支持力度,以求汽車排放控制技術(shù)的研究有更大的突破,這也是一個(gè)利國利民的技術(shù),對人類的生存環(huán)境改善有著深遠(yuǎn)影響。
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