汽車尾氣污染與治理技術

梁勤勤

（蘇州建設交通高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215104）

在社會車輛數量日趨增多的環境下，尾氣污染成為大氣污染的主要來源。為了降低汽車超標的尾氣排放量，構建和諧的社會自然環境，注重汽車尾氣處理是必不可少的工作。

1 汽車尾氣的成分與環境危害

社會調查顯示，我國每年擁有機動車人數以15%的幅度上升，每年從國外引進的機動車數量超過40萬輛，這充分顯現了現代人們生活水平的提高，但另一方面，汽車造成的尾氣污染，也成為了一個嚴重的環境問題，對社會環境造成很大破壞。

（1）一氧化碳（CO）。從物理性質看，CO屬于無色無味的有毒氣體，若人體吸入的CO超標，則容易引起身體組織短時間中毒；從化學性質看，CO屬于一類可燃燒氣體，在一定溫度下會燃燒生成CO2，CO2是溫室效應的主要氣體。當汽車排放過量的CO之后，不僅僅會引起環境污染，對人們的身心健康也是一種威脅。

（2）氮氧化物（NOx）。NOx對人體的肺泡產生刺激，經過化學反應之后產生硝酸、亞硝酸，這種酸性物質會給肺泡帶來強烈的刺激而引起肺氣腫。此外，NOx排放量會隨著汽車的溫度、速度等不斷變化，若其生成量過大，則會造成意外事故，如：NO2的強氧化作用會引起燃燒。

（3）鉛（Pb）。目前，國內汽車多數采用的是汽油燃料，考慮到汽車行駛的安全要求，在配制汽油時會添加“四乙基鉛”作為抗爆劑，Pb對人體細胞造成的危害也是很大的，如：Pb進入大腦之后，會破壞腦組織結構，引起腦功能障礙等問題。

2 汽油配制技術的運用

汽油燃燒的產物，是尾氣污染的主要來源。因而，要想控制汽車尾氣污染問題，必須采用先進的配制技術，改善汽車的使用性能，降低汽車行駛的油耗量，讓供油系統發揮正常的作用。

（1）烯烴含量。烯烴具有性質不穩定的特點，會在發動機進氣系統和供油系統里產生積炭，對汽車燃油的輸入、排放等造成阻礙，增大汽車的耗油量。因此，在配制汽油時，可通過減少烯烴含量的方式，優化汽車燃油的使用效率，降低汽車尾氣的污染程度。

（2）氧含量。增加燃油的氧氣含量，能充分發揮氧化作用，實現燃油的充分燃燒，減少CO、HC等有害物質的生成。如：100 L的汽油中，氧氣含量每增加5%，汽油燃燒產生的CO、HC會減小15%左右，有效控制了尾氣污染的程度，但氧氣含量增加也要在有效范圍內。

（3）硫含量。硫元素會破壞汽車中的尾氣轉化功能，使大部分有害氣體未經處理就排放，如：HC、CO、NOx等。因此，需嚴格控制硫元素的含量，以防止對汽車尾氣處理裝置造成破壞作用。

（4）清潔劑。清潔劑的組成成分比較復雜，這也決定了清潔劑的清潔功能獨特，能對尾氣產生化合作用。如：乙醇汽油清潔劑的使用，可顯著清理進氣門、噴嘴、燃燒室沉積物，促進汽油的充分燃燒，讓發動機保持良好的使用性能，在降低油耗量的同時，控制了尾氣污染的程度。

3 尾氣凈化系統的設計方案

由于汽車尾氣排放量大小不一，早期固定的凈化系統無法適應尾氣凈化的要求，設計更加全面的凈化處理系統，可顯著改善尾氣處理效果，也是尾氣污染治理的常用方式。尾氣凈化系統方案包括：正曲軸箱通氣系統、排氣再循環、蒸發排放控制系統。

（1）廢氣再循環系統。循環技術的運用，能夠降低燃油使用量，讓汽車的運行效率得到顯著提升。廢氣再循環（EGR）主要把排出氣體進行相應的劃分，再導入吸氣側后再度吸氣，通過這樣的循環處理，可以提升尾氣凈化處理的效果，對氮氧化物的控制有很好的效果。

（2）正曲軸箱通氣系統。據檢測顯示，汽車在燃燒過程中會有一部分燃油未充分燃燒，尤其是竄入曲軸箱的氣體。通過引進正曲軸箱通氣系統，能將從汽缸竄入曲軸箱的氣體二次循環進入進氣歧管，提高了汽車燃油燃燒的效率，降低了尾氣排放引起的污染，如圖1。

圖1 曲軸箱排放控制系統示意圖

（3）蒸發排放控制系統。凈化處理系統設計中，把油箱中的蒸汽引入儲存系統，再利用計算機控制，把碳罐中存貯的的汽油蒸汽引入進氣系統，通過這樣的系統調節方法，可實現自動化控制處理，加快了系統運行控制的效率，能有效降低污染物的排放量。

4 發動機調試技術的運用

對發動機內部進行調試，然后進行適當的調整，也能有效降低尾氣污染物的排放量，有助于控制汽車尾氣污染的加重。發動機內部調試技術的運用情況為：

（1）調節燃燒。發動機內部調試期間，對噴油器的品質適當改善，有助于創造更好的燃燒環境，如：對燃比、燃燒溫度、燃燒時間等指標的調整控制，能保證汽油燃燒的完全，顯著降低CO、HC的生成量，有效改善尾氣污染狀況。

（2）調節溫度。調試發動機內部時，可控制噴油提前角，調節發動機運行的溫度高低。如：調試期間，把發動機運行的溫度最大值控制在1500℃，可使得NOx的生成量降低10%左右。

5 尾氣凈化技術的運用

汽車尾氣凈化技術的原理，是利用相應的轉換裝置，把尾氣中有毒、有害的氣體轉換為無公害的氣體，以降低尾氣排放后造成的污染效率。尾氣處理技術包括：

（1）催化劑。目的是為了加快尾氣處理中的氧化反應速率，目前使用較多的氧化錳－氧化銅；氧化鉻－氧化鎳－氧化銅等，這些物質既可改善化學反應條件，也能對污染物質實施凈化處理。如：把CO氧化成CO2；HC氧化成 CO2、H2O；NOx被還原成 N2等。

（2）凈化裝置。在汽車尾氣排氣管上安裝適當的凈化裝置，如：在排氣系統安裝催化反應器設置，可加快尾氣凈化處理的效率，降低尾氣內的污染物含量；安裝水箱，讓汽車尾氣中的碳煙粒子通過水洗、過濾、蒸氣等凈化處理，對一些有害物質及時清理，保證了尾氣的凈化效果。

6 結束語

隨著我國汽車使用數量的增多，其造成的環境問題應該受到足夠重視。對于汽車尾氣污染問題的治理控制，必須要對汽車結構進行優化改進，促進尾氣污染控制效率的提升。設計汽車尾氣凈化處理系統，是很實用的一種方式，做好發動機結構的安裝調試，也有助于尾氣污染控制效果的改善。

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