機動車尾氣排放超標原因分析與治理對策

李銳　王曉東

摘 要：隨著社會經濟的高速發展，我國機動車的保有量迅速增加，極大程度上方便了人們的生產與生活。但與此同時，大量機動車尾氣的超標排放對環境的空氣質量造成了嚴重污染，并危害著人們的生命健康。文章主要對機動車尾氣排放的超標原因進行分析，并結合實際，提出了相應的治理對策，旨在喚醒人們的環保意識，減少機動車尾氣的排放量，加快治理尾氣污染的腳步。

關鍵詞：機動車；尾氣排放；超標；污染；治理

據相關報道，目前機動車尾氣污染已上升為主要的大氣污染，形成以一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOX）為主的機動車尾氣污染和二氧化硫（SO2）為主的煤煙型污染并重的局面。加上近年來我國機動車行業的快速發展，多地區常收到霧霾天氣的影響，因此，加強機動車尾氣的監督檢測，治理機動車尾氣超標排放刻不容緩。

1 機動車尾氣排放的超標原因及分析

機動車尾氣排放超標的原因多樣，如司機操作不當導致車輛超負荷運行、發動機部件磨損或調整不當導致燃料未充分燃燒、燃油質量差等等，作者結合自身實踐經驗，總結如下。

1.1 機動車尾氣成分及危害

機動車尾氣排放的污染物有一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）及懸浮顆粒等。其來源途徑主要有：（1）由排氣管中直接排放的尾氣，主要成分有CO、HC、NOX及顆粒物等，也是發動機的燃燒產物。占尾氣排放總污染的60%；（2）曲軸箱排污，燃料產物及混合物先從活塞環與缸壁的間隙進入曲軸箱，再由通風管排出，主要成分是HC。占尾氣排放總污染的20%；（3）由汽油箱、化油器和油管接頭處揮發出的污染物，主要成分是HC。占尾氣排放總污染的20%。另外，機動車還會產生臭氧，其來源途徑主要有：（1）部分NO2在太陽光的作用下，被分解為NO+氧原子，氧原子+O2結合隨即生成O3（臭氧）；（2）發動機放電區的高壓點火系統。當高壓脈沖電流流過高壓導線時，在導線的周圍產生電場，作用于導線周圍空氣中的氧氣就形成臭氧。

根據相關調查顯示，一般汽車每燃燒1kg的汽油，將消耗15kg的新鮮空氣，排出約150-200g的CO、4-20g的NOX及4-8g的HC，嚴重危害著環境的大氣質量，威脅著人們的生命健康。如尾氣中的CO可經呼吸道進入人體血液循環系統，與血紅蛋白（Hb）結合形成碳氧血紅蛋白（COHb），削弱血液向各組織運輸氧的功能，輕者導致人出現暈眩頭暈等缺氧性癥狀，重者導致死亡；尾氣中的NOX可對人體的呼吸器官產生刺激，易造成支氣管炎和肺炎。報道指出，在NO2濃度為9.4mg/m3的空氣中暴露10min，可造成人體呼吸系統功能失調；尾氣中的HC易揮發，被光解產生化學煙霧，對動植物產生直接毒害；而尾氣中的固體懸浮顆粒及細小的PM則隨著呼吸進入人體肺部，并滯留于呼吸道，引發呼吸系統疾病，對神經系統危害也較大。

1.2 發動機自身因素

因發動機氣缸磨損隙較大，氣門密封不嚴，缸墊漏氣等導致氣缸壓力下降；回路中的電壓下降，極柱接觸不良，或器件故障導致點火工作不良；點火提前角或配氣正時校對有誤；空燃調整不當，如空氣過小或油量過大等；燃燒室內積碳過多；燃油質量不合格；噴油泵調整不當或出現故障；進氣不暢等等因素均可導致機動車尾氣排放超標。另外，發動機各傳感器失效、工作不良、電控部分故障等都會造成尾氣超標。

1.3 尾氣排放超標單項或多項高的原因

1.3.1 汽油發動機

（1）CO正常，HC高：主要是由于燃料燃燒不充分或燃油質量不合格導致，因此建議檢查燃燒系統，清理燃燒系統積碳及燃燒室積碳，同時注意檢查壓縮比。

（2）CO高，HC正常：化油器式車主要由于怠速空燃比失調、怠速調整方法有誤，怠速空氣量孔過臟，油面過高，空濾器臟等。電噴車也要考慮空燃比失調問題，噴油嘴、空濾器等部件未檢查校正都會引起CO排放量高。

（3）CO和HC均高：主要是由于綜合故障所致，需要調整空燃比，排除燃燒系統的故障，并注意檢查氣缸壓力。

1.3.2 柴油發動機

（1）發動機加速初期冒煙，提速后不冒煙，主要是由于緊油量偏大導致，需要調整油量，校正噴油正時。

（2）發動機在加速過程中，間斷性地冒煙，主要是由于噴油嘴和出油閥關閉不嚴或壓力調整不當導致。

（3）發動機在加速初期不冒煙，加到最大時冒煙，主要是由于油量偏大，噴油正時不對，需要做好油量控制與噴油正時控制即可。

（4）發動機在自由加速測試中，自加速初期至加速到最大的整個過程中都冒煙，由于動力不足導致。

2 機動車尾氣排放超標的治理對策

機動車尾氣超標需結合其排放情況，具體情況具體分析，采取相應的治理對策。一般來說，實現機動車尾氣凈化的方法有兩種，發動機內部控制與發動機外部凈化。作者認為可從以下幾個方面入手。

2.1 三效催化凈化技術

在發動機的排氣系統中安置催化反應器，消除尾氣中的有害成分，利用尾氣中的O2、NC為氧化劑，CO、HC和H2為還原劑，生成無害的H2O和N2，減少對環境的污染。凈化率及燃料經濟性較好，只適用于汽油機，不用于柴油機。

2.2 機外低溫等離子體技術

低溫等離子體通常利用輝光放電、電暈放電、沿面放電或介質阻擋放電產生[1]。機外低溫等離子體技術是利用等離子體系中的自由基等活性物質，將機動車尾氣中的有害成分氧化、還原為N2，降低環境污染。

2.3 改善機動車燃油

加大科技的投入，采用無鉛汽油，如甲荃樹丁醚作滲合劑的無鉛汽油代替四乙基鉛汽油，減少CO、HC、NOX等排放量。節約能源，推廣乙醇汽油，減少環境污染。適當加入潤滑劑，如一定量的石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑，可節約發動機燃油5%左右，并能減少機件間的磨損，改善發動機汽缸密封性能，使燃料燃燒充分，尾氣排放中，CO、HC、含量下降，減少污染。

2.4 發動機內部控制

減少噴油提前角，降低發動機工作的溫度，減少NOX的生成量。改善噴油器的質量，控制燃比、燃燒溫度、燃燒時間等燃燒條件，使燃料充分燃燒，減少CO、HC和煤煙的生成量。調整噴油泵的供油量，降低發動機的功率，使燃燒可與氧氣成分結合燃燒，減少尾氣污染。

2.5 發動機內部凈化

在正曲軸箱通氣系統的設計上，將曲軸箱中的竄氣再循環進入進氣歧管，使其再次燃燒，避免直接排入大氣造成污染。在排氣再循環的設計上，將發動機排氣口用控制閥與進氣歧管相連接，使排氣口排出的氣體再次循環，減少NOX等物質的排放量。在蒸發排放控制系統的設計上，將化油器浮子室中的汽油蒸發汽引入進氣系統，而將油箱中的蒸發汽引入儲存系統，大大減少污染物的排放量。

2.6 加強行政管理

嚴格執行車輛強制報廢制度，對尾氣不能達標排放的車輛進行強制報廢，同時加強新車準入制度，對不符合標準的新車，采取不準出廠、不準銷售和不準上牌等“三不”措施。另外，嚴格執行國家質量技術標準，控制燃油標準。

參考文獻

[1]孫國金.機動車排放PM（2.5）和NOx的特征與減排對策[D].浙江大學，2013.