采取有效技術(shù)對(duì)策降低汽車排放污染探討

張娟，賀可勛

（中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司，天津 300300）

1 燃料技術(shù)

汽車所使用的燃料不僅僅會(huì)影響到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，更會(huì)直接決定著排放污染物的組成。常見的汽車燃料主要包括汽油和柴油兩種，且會(huì)根據(jù)組成成分的不同而分為不同的燃料型號(hào)。而不同的燃料型號(hào)所排放出的污染物也是不盡相同的。比如說，在汽油當(dāng)中添加芳香族化合物能夠有效降低CO和HC兩種污染物的排放數(shù)量。同時(shí)，當(dāng)燃料型號(hào)發(fā)生改變之后，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也會(huì)隨之發(fā)生改變。

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)，相關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)于汽車燃料的改造工作，并已經(jīng)初步取得了一定的成績(jī)。一般情況下，想要控制汽車污染物的排放，可以從以下兩個(gè)角度入手：一是對(duì)汽車燃料進(jìn)行改進(jìn)，二是在汽車上應(yīng)用一些特定的污染排放控制手段。通過改進(jìn)汽車燃料減少污染排放的方式不僅可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)控制汽車排放的目的，且這種方式具有使用便捷的特性，無需對(duì)汽車進(jìn)行額外的改裝升級(jí)。

1.1 無鉛化汽油

長(zhǎng)期以來，汽油中的含鉛量問題一直是世界各國(guó)所關(guān)注的焦點(diǎn)。在汽油當(dāng)中添加鉛物質(zhì)的目的是提高汽油的穩(wěn)定性，并確保汽油能為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的動(dòng)力。四乙基鉛作為常見的汽油鉛物質(zhì)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。四乙基鉛具有效果好、穩(wěn)定性高、成本低的特點(diǎn)，但添加四乙基鉛的汽油在燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的污染物。根據(jù)相關(guān)資料顯示，大氣當(dāng)中約有80%左右的鉛物質(zhì)源自汽車尾氣的排放。在四乙基鉛得到廣泛使用之后，通過汽車排放進(jìn)入大氣中的鉛物質(zhì)約在百萬噸以上。此外，鉛物質(zhì)還會(huì)與汽車催化劑進(jìn)行融合，與催化劑當(dāng)中的銠、鈀等金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致汽車催化劑的運(yùn)行效率下降。我國(guó)于21世紀(jì)初就推行了全面禁止含鉛汽油的政策。為了滿足汽車發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于汽油性能的需求，在汽油當(dāng)中添加高辛烷值成分或者無毒抗爆劑的方式同樣可以達(dá)到與添加四乙基鉛同樣的效果。盡管這些方式在生產(chǎn)成本上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于添加四乙基鉛的方式，但為了實(shí)現(xiàn)減少污染物排放的根本目的，使用無鉛化汽油已經(jīng)成為了大勢(shì)所趨。

1.2 替代燃料

替代燃料的出現(xiàn)在一定程度上緩解了石油燃料不足的現(xiàn)狀，像液化石油氣、壓縮天然氣、甲醇等均是常見的替代燃料。此類燃料與柴油燃料和汽油燃料相比，最大的優(yōu)勢(shì)就是燃燒后所形成的污染物較少。

壓縮天然氣又可稱為CNG，是現(xiàn)階段我國(guó)比較常見的一種替代燃料。壓縮天然氣除了具有低排放的優(yōu)勢(shì)之外，其價(jià)格和儲(chǔ)備量也均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石油燃料，且壓縮天然氣采集后無需額外的加工，直接可以進(jìn)行使用。壓縮天然氣中含有大量的甲烷成分，其占比最高可達(dá)99%。使用壓縮天然氣作為燃料的汽車雖然排放出的碳?xì)浠衔飻?shù)量較少，但排放出的甲烷數(shù)量卻相對(duì)較多。若天然氣的壓縮比例較高，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能幾乎可以與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相提并論，且排放出的二氧化碳和苯、丁二烯等有毒物質(zhì)的數(shù)量較少。此外，安裝了三元催化轉(zhuǎn)化器的天然氣汽車還能夠進(jìn)一步控制所排放出的污染物數(shù)量。盡管壓縮天然氣具有很大的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，但是由于續(xù)航能力差、儲(chǔ)氣罐重量較高的原因，純天然氣汽車目前尚未得到廣泛普及。

液化石油氣又可稱為L(zhǎng)PG，是由多種氣體混合而成的混合物，其主要組成成分為丙烷、丁烷，以及少量的丁烯、乙烯等。液化石油氣基本與壓縮天然氣有著相同的優(yōu)點(diǎn)，且液化石油氣在運(yùn)輸和裝載方面更加的便捷。正因如此，液化石油氣成為了我國(guó)使用數(shù)量最多的替代燃料。但是，液化石油氣也存在加工成本高、存儲(chǔ)困難、儲(chǔ)量低的缺點(diǎn)，想要在全國(guó)范圍內(nèi)大面積推廣使用并非易事。從污染排放的角度來看，由于液化石油氣中的碳含量較低，因而使用液化石油氣的汽車在二氧化碳的排放方面具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。若汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)類型為點(diǎn)燃式，則基本可以實(shí)現(xiàn)零顆粒物排放。此外，使用液化石油氣還會(huì)排放出少量的碳?xì)浠衔镆约耙谎趸迹灰谄嚿鲜褂萌呋瘎疽部梢詫?shí)現(xiàn)凈化的目的。總體來說，液化石油氣無論是在環(huán)境效益還是在經(jīng)濟(jì)效益上均要差于壓縮天然氣。

在汽油當(dāng)中添加乙醇是一種替代含鉛汽油的方式，當(dāng)乙醇含量達(dá)到22%時(shí)，基本可以與含鉛汽油發(fā)揮出相同的作用及效果。與常規(guī)的汽油車相比，乙醇汽車的污染物排放基本要低20%至30%左右，而苯、顆粒物等物質(zhì)的排放量也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽油車。但是乙醇燃料車比較容易受到客觀天氣因素的影響，當(dāng)汽車周圍的環(huán)境溫度較低時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)困難的情況。從環(huán)保角度來看，乙醇的環(huán)境效益要低于液化石油氣和壓縮天然氣，但高于汽油及柴油。

2 汽車排放的控制措施

2.1 汽油車

實(shí)踐表明，一些能夠提高汽車燃料利用率的技術(shù)也可以在一定程度上控制汽車的排放。比如說電子點(diǎn)火技術(shù)、燃油噴射技術(shù)等。通過對(duì)于一些排放控制技術(shù)的使用，基本可實(shí)現(xiàn)國(guó)家對(duì)汽車排放所要求的標(biāo)準(zhǔn)，比如說調(diào)整汽車的空燃比、控制汽車的點(diǎn)火時(shí)間等。此外，使用一些特定的控制手段，比如氧化催化劑、三元催化劑等，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于污染物排放的有效控制。如表1。

表1

2.2 柴油車

柴油車的排放控制方式與汽油車如出一轍，均可通過提高燃料利用率的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)于污染排放的減少。盡管個(gè)別的控制技術(shù)會(huì)導(dǎo)致燃料消耗量的增加，比如延時(shí)噴射技術(shù)，但只要對(duì)燃料噴射設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改良，基本上不會(huì)造成額外的燃料浪費(fèi)。

3 控制汽車污染排放的對(duì)策

想要從根本上控制汽車污染排放，就必須從立法和建立控制體系兩個(gè)角度入手，從而確保汽車排放技術(shù)和控制措施能夠得到有效的應(yīng)用。從本質(zhì)來看，若沒有法律或者體系的約束，即便具有領(lǐng)先世界的排放控制技術(shù)也無法使其發(fā)揮出自身真正的作用和價(jià)值。根據(jù)歐美等國(guó)家在控制汽車排放方面的經(jīng)驗(yàn)來看，管理體系必須實(shí)現(xiàn)對(duì)于新車和在用車的有效控制。首先，在汽車的生產(chǎn)階段就必須確保汽車能夠達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，不符合標(biāo)準(zhǔn)的汽車不得投入市場(chǎng)。同時(shí)，通過我國(guó)現(xiàn)有的車輛管理體系對(duì)在用車進(jìn)行管理，強(qiáng)制在用車安裝、使用排放控制系統(tǒng)。其次，我國(guó)還應(yīng)當(dāng)制定嚴(yán)格的汽車排放審核制度，不定期檢查市場(chǎng)上的在售車型，并對(duì)不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車進(jìn)行召回處理。最后，要加強(qiáng)對(duì)于環(huán)保理念的宣傳工作，號(hào)召使用者養(yǎng)成定期檢查、維護(hù)汽車排放系統(tǒng)的習(xí)慣。此外，我國(guó)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于新能源汽車的推廣工作和新能源汽車基礎(chǔ)配套設(shè)備的建設(shè)工作，鼓勵(lì)購(gòu)買、使用新能源汽車，提高我國(guó)的新能源汽車保有量。

4 結(jié)語

綜合來看，空氣污染僅僅是環(huán)境污染的一部分。通過減少汽車排放污染的方式，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于空氣污染問題的治理與控制。相關(guān)科研部門要強(qiáng)化對(duì)于清潔能源和排放控制技術(shù)的研究，政府部門要堅(jiān)決根據(jù)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)于車輛的控制與監(jiān)督。同時(shí)，我國(guó)還要強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)的宣傳工作，讓人們意識(shí)到汽車排放對(duì)于環(huán)境的危害性。