機(jī)動(dòng)車尾氣排放污染控制探討

嚴(yán)家德

(上虞市汽車檢測(cè)站,浙江 上虞 312300)

1、汽車類型比較分析

1.1 電動(dòng)力汽車和天然氣汽車的比較

有教材介紹內(nèi)燃機(jī)汽車等的燃料均為一次性能源開(kāi)發(fā)使用，而電能驅(qū)動(dòng)的汽車行駛時(shí)基本不排放有毒氣體。

1.2 電動(dòng)力汽車

研制電動(dòng)汽車的廠家，目前均致力于研制采用電力再生控制系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。說(shuō)白了就是在制動(dòng)或減速滑行的時(shí)候最大限度的回收能源。目前，中國(guó)各地紛紛開(kāi)建電動(dòng)車充電站。但是由于鋰離子電池化學(xué)的特性，幾十分鐘內(nèi)的快充往往只能充到電能的50%左右。如果試圖實(shí)現(xiàn)在高速上行駛，意味著每隔一段距離便須進(jìn)站充電?！斑€沒(méi)有充幾次電，電池就壞了?！痹诳斐?5分鐘的條件下，電池受損非常嚴(yán)重?？梢哉f(shuō)，電池技術(shù)的不夠成熟，將使電動(dòng)汽車發(fā)展受相當(dāng)程度的制約。另一個(gè)不容忽視的問(wèn)題是，對(duì)環(huán)境污染“貢獻(xiàn)度”的計(jì)算不能只限于使用中產(chǎn)生的污染度，的純電動(dòng)汽車雖然可以在行駛階段實(shí)現(xiàn)零排放，但其消耗的電力，以及儲(chǔ)備電力所用的電池，在生產(chǎn)和報(bào)廢處理過(guò)程中所產(chǎn)生的碳排放可能不比傳統(tǒng)汽車低。有關(guān)資料顯示，當(dāng)前我國(guó)的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略是，以節(jié)能環(huán)保和車用能源動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)化重大轉(zhuǎn)型為途徑，提升我國(guó)汽車工業(yè)自主創(chuàng)新能力和未來(lái)核心競(jìng)爭(zhēng)力，以實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)跨越式發(fā)展為最終戰(zhàn)略目標(biāo)；以先進(jìn)動(dòng)力電池為研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)，以燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)為研發(fā)重點(diǎn)，力爭(zhēng)取得重大突破還有很長(zhǎng)的路要走。

1.3 天然氣汽車

天然氣汽車是目前世界上公認(rèn)的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、安全、低污染的新型代用燃料汽車。發(fā)展天然氣汽車，不僅對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義，而且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。以公交車、出租車、環(huán)衛(wèi)車的改裝為重點(diǎn)特別是壓縮天然氣（CNG）汽車。天然氣是易爆氣體，但天然氣的爆炸是有條件的，在采取了一系列安全措施后，可以安全的將天然氣用于汽車上，就象"電"一樣，在了解了它的特點(diǎn)以后是可以被人們安全利用的，今天我們不論是在生產(chǎn)上還是在生活上，不是都在安全的應(yīng)用著大量的電氣設(shè)備。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料系統(tǒng)所用元器件不多，主要是一些開(kāi)關(guān)和減壓閥、混合器等，這些部件的關(guān)鍵是密封問(wèn)題。選材、加工、安裝、檢驗(yàn)等都是在嚴(yán)格的質(zhì)量保證的條件下進(jìn)行的，不應(yīng)有安全問(wèn)題。在天然氣汽車加氣裝置中，有自動(dòng)定壓、定溫控制和斷流截止閥。汽車上的油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)能使發(fā)動(dòng)機(jī)在停車后自動(dòng)關(guān)閉油、氣供應(yīng)。壓縮天然氣是指壓縮到20.7—24.8 MPa的天然氣，儲(chǔ)存在車載高壓氣瓶中。壓縮天然氣（CNG）是一種無(wú)色透明、無(wú)味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是甲烷，由于組分簡(jiǎn)單，易于完全燃燒，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀釋潤(rùn)滑油，能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

1.4 液化天然氣（LNG）汽車

液化天然氣是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲(chǔ)存于車載絕熱氣瓶中。液化天然氣（LNG）燃點(diǎn)高、安全性能強(qiáng)，適于長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存。液化石油氣（LPG）是一種在常溫常壓下為氣態(tài)的烴類混合物，比空氣重，有較高的辛烷值，具有混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤(rùn)滑油等優(yōu)點(diǎn)，能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，而且一次載氣量大、行駛里程長(zhǎng)。目前世界上使用較多的是壓縮天然氣汽車。天然氣除被壓縮到高壓以外，與民用和工業(yè)用天然氣沒(méi)有什么區(qū)別。壓縮天然氣（CNG）是指壓縮到 3000-3600psig（20.7-24.8MPa）的天然氣。天然氣通過(guò)售氣機(jī)，按重量（以千克為單位）或當(dāng)量汽油升（GLE，以與汽油所含能量相等為基礎(chǔ)）計(jì)量后加到汽車中。天然氣的辛烷值在122-130之間。壓縮天然氣（CNG）汽車燃料系統(tǒng)通常包括：天然氣氣瓶、減壓調(diào)壓器、各類閥門(mén)和管件、混合器（或者天然氣噴射裝置）、各類電控裝置等。CNG氣瓶是壓縮天然氣汽車的主要設(shè)備之一。盡管一般認(rèn)為由于天然氣積碳少，機(jī)油更換的次數(shù)可以少一些，甚至例行的維護(hù)也可以少作一些，但是汽車、和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)改裝系統(tǒng)的定期維護(hù)可以保障天然氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能。壓縮天然氣（CNG）汽車具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，就汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，天燃?xì)馊菀讛U(kuò)散，在發(fā)動(dòng)機(jī)中容易和空氣均勻混合，燃燒比較完全、干凈、不容易產(chǎn)生積碳，抗爆性能好，不會(huì)稀釋潤(rùn)滑油，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的零件磨損大大減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和潤(rùn)滑油的使用期限大幅度延長(zhǎng)。這些都會(huì)降低汽車的保養(yǎng)和運(yùn)行費(fèi)用，提高汽車使用的經(jīng)濟(jì)性。 有較好的社會(huì)效益。與石油燃料相比，氣體燃料在制備過(guò)程中能量損失較小，對(duì)大氣的有害排放污染物少。從燃料來(lái)源考慮，對(duì)環(huán)境保護(hù)是更有利的。所以在目前大力發(fā)展公共交通時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮液化天然氣汽車。

2、在用汽車尾氣排放總量的控制措施

目前在用車尾氣排放檢測(cè)大都采用“雙怠速”檢測(cè)方法，這種檢測(cè)方式不易對(duì)汽車污染物排放總量控制。為加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車排氣污染防治工作，有效控制機(jī)動(dòng)車排氣污染總量，改善空氣質(zhì)量，宜實(shí)行機(jī)動(dòng)車環(huán)保標(biāo)志分類管理。實(shí)施在用汽車環(huán)保標(biāo)志分類管理是通過(guò)實(shí)行在用汽車環(huán)保達(dá)標(biāo)管理和差別化管理，促進(jìn)老舊車輛淘汰，控制高排放車輛污染，逐步降低在用汽車排污在大氣環(huán)境中分擔(dān)率所采用的管理方法。

目前，一輛高排放汽車的污染物排放量約為一輛國(guó)Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)車的5倍、一輛國(guó)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)車的7倍、一輛國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)汽車的14倍，實(shí)行環(huán)保標(biāo)志分類管理就是要嚴(yán)格控制高排放車輛排污。對(duì)機(jī)動(dòng)車輛實(shí)行黃、綠色標(biāo)志管理措施，適時(shí)推出限行措施。在主城區(qū)的部分道路對(duì)未取得綠色標(biāo)志的高排放車輛適時(shí)推出限行措施，以加快老舊車淘汰，改善市區(qū)空氣質(zhì)量。對(duì)在用汽車實(shí)行環(huán)標(biāo)志聲管理，宜采用汽油車瞬態(tài)工況法（VMAS）排放檢測(cè)方法。VMAS檢測(cè)法是在穩(wěn)態(tài)工況檢測(cè)方法ASM的基礎(chǔ)上升級(jí)為瞬態(tài)檢測(cè)，較接近新車的檢測(cè)方法，與穩(wěn)態(tài)工況檢測(cè)方法相比，更能準(zhǔn)確地檢測(cè)汽車的實(shí)際排放狀況，所測(cè)出的瞬態(tài)排放曲線能夠更準(zhǔn)確地判斷車輛的排放超標(biāo)故障，可大大提高汽車排放檢測(cè)能力和水平。簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況VMAS檢測(cè)系統(tǒng)主要用于國(guó)家和地方環(huán)保檢測(cè)檢測(cè)場(chǎng)站和機(jī)動(dòng)車尾氣檢測(cè)場(chǎng)，大中型機(jī)動(dòng)車修理廠和機(jī)動(dòng)車制造廠。簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況是將車輛置于底盤(pán)測(cè)功機(jī)上，通過(guò)控制系統(tǒng)控制底盤(pán)測(cè)功機(jī)的加載，在車輛簡(jiǎn)易瞬態(tài)行駛工況下，實(shí)時(shí)測(cè)量車速、測(cè)功機(jī)力矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、模擬汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車在城市道路上加速、減速、怠速、勻速行駛時(shí)工況，按照《點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車排汽污染物排放限值及測(cè)量方法 (雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法)》(GB 18285—2005)規(guī)定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法和有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)尾氣排放流量機(jī)和五氣分析儀檢測(cè)其尾氣排放污染物一氧化碳（CO）g/km、碳?xì)浠衔铮℉C）及（HC）＋g/km、氮氧化物（NOx）g/km、一氧化碳（CO）g/km、氮氧化物（NOx）g/km的公里質(zhì)量排放的方法，這種檢測(cè)方法是對(duì)汽車尾氣排放的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，計(jì)算機(jī)動(dòng)車的單位里程污染物質(zhì)量排放克數(shù)。這種對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的工況法排放檢測(cè)方法，相比以往的“雙怠速”檢測(cè)方法更科學(xué)，更接近汽油車的實(shí)際排放情況，檢測(cè)精度高，重復(fù)性好。對(duì)重度污染的車輛的判斷也更加準(zhǔn)確，有利于對(duì)機(jī)動(dòng)車排放污染進(jìn)行分級(jí)管理，排放標(biāo)志管理方式。環(huán)保部門(mén)負(fù)責(zé)核發(fā)車輛環(huán)保管理標(biāo)志，公安交通管理部門(mén)對(duì)限行路線和時(shí)段上的行駛車輛進(jìn)行管理，對(duì)排放達(dá)不到分級(jí)標(biāo)志要求的車輛需修理復(fù)檢合格或報(bào)廢處理，有利于汽車尾氣排放總量控制。

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