嚴曉泉
【摘 要】 環(huán)境保護是當今世界關注的社會問題之一,汽車所造成的環(huán)境污染已引起人們的普遍關注。在現(xiàn)代汽車上采取了多種排放凈化措施來有效降低汽車尾氣所產(chǎn)生的污染,本文對現(xiàn)在普遍使用的污染排放措施進行了闡述。
【關鍵詞】 排放 污染 措施
汽車作為現(xiàn)代不可缺少的交通運輸工具,給人們的工作與生活帶來十分方便的同時,卻產(chǎn)生了大量的有毒有害氣體,給大氣環(huán)境造成了嚴重污染。
汽車排放的尾氣,主要有CO、HC、NOx、PM以及鉛化合物、硫化合物等有害氣體。
CO產(chǎn)生的條件是低溫缺氧,是一種無色無味的窒息性有毒氣體,能停留2~3年,吸入過量的一氧化碳會使人發(fā)生氣急、嘴唇發(fā)紫、呼吸困難甚至死亡。
HC化合物產(chǎn)生的主要來源是發(fā)動機曲軸箱、油箱汽油蒸發(fā)以及自然廢氣排出。它對人體、動物以及生態(tài)環(huán)境都造成破壞,同時還具有致癌作用。
NOx是NO及NO2的總稱,主要產(chǎn)生的條件是高溫富氧,它是產(chǎn)生酸雨和引起氣候變化、產(chǎn)生煙霧的主要原因。
PM(汽車尾氣排放顆粒物),一般是由直徑為0.1-40μm的多孔性炭粒構成。它能粘附SO2等別的有毒物質(zhì),有臭味,對人們呼吸道極為有害(顆粒度較大的炭粒能迅速沉淀,不易從肺部排出)。
此外,鉛化合物、硫化合物等等也為有害成分。
為了控制汽車排放污染物,各國相繼制定各類法律來約束控制機動車尾氣排放。同時,通過控制汽車數(shù)量、提高燃油質(zhì)量、創(chuàng)新尾氣治理技術以及加強宣傳等多方面來共同降低污染物的排放。
下面舉例說明汽車生產(chǎn)廠家如何在發(fā)動機上改進技術,安裝防污染處理設備來有效控制有害氣體的排放:
1 電控燃油供給系統(tǒng)(EFI)
電控燃油供給系統(tǒng)(EFI):電控汽油噴射系統(tǒng)(縮寫為EFI),是利用各種傳感器檢測并輸出發(fā)動機工況信號到電控單元ECU,由ECU進行精確計算和綜合處理,確定該工況下所需的最佳噴油量,輸出噴油信號,控制噴油器的噴油量大小和噴油時機。使發(fā)動機獲得最大的功率、最低的油耗和最小的污染。
特點:在任何情況下都能獲得精確的空燃比;混合氣的各缸分配均勻性好;汽車的加速性能好;充氣效率高;良好的起動性能和減速減油或斷油。
2 燃油供給閉環(huán)控制
燃油供給閉環(huán)控制:它是在排氣管上加裝1-2個氧傳感器,隨時檢測廢氣中的氧含量,并將檢測結果轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柤皶r反饋給ECU,ECU可隨時修正噴入氣缸的燃油量,使混合氣的空燃比保持在理論空燃比的附近,得到最好的三元催化效果。
特點:使每輛汽車在滿足汽車性能要求的條件下,減少有害排放物??蓽p少各新車之間由于制造裝配等因素造成有害排放物的差異。減少由于車輛老化使發(fā)動機有害排放物惡化。
3 三元催化反應器
三元催化轉(zhuǎn)換器一般安裝在消聲器前方,三元催化轉(zhuǎn)換器用的催化劑是貴重的金屬鉑(或鈀)和銠的混合物,催化劑填充在氧化鋁等顆粒狀或蜂窩狀的載體中,其催化作用是利用廢氣本身的熱量激發(fā)的,理想使用溫度400-800度。采用三元催化轉(zhuǎn)化器時只有當空燃比在化學計量比附近很窄范圍內(nèi)HC、CO和NOx排出濃度均較小。裝有電控汽油噴射發(fā)動機采用閉環(huán)控制方式,才能使混合氣空燃比嚴格控制在化學計量比附近很窄的范圍內(nèi),使三元催化轉(zhuǎn)化器凈化效率最高。
因此三元催化反應器必須與氧傳感器配對使用,否則容易使三元催化反應器中毒,堵塞,過早報廢。
特點:三元催化轉(zhuǎn)化器:三元催化轉(zhuǎn)換控制是采用三元催化轉(zhuǎn)換器(TWC),把發(fā)動機排出廢氣中的三種有害氣體(CO、HC、NOx)轉(zhuǎn)化成無害氣體(CO2、H2O、N2)。
4 燃油蒸汽收集裝置
燃油蒸汽收集裝置:為了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽,電控發(fā)動機采用了碳罐,油箱中的燃油蒸汽在發(fā)動機不運轉(zhuǎn)時被碳罐中的活性碳所吸附,當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,依靠進氣管中的真空度將燃油蒸汽吸入發(fā)動機中。電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的工況通過電磁閥控制真空度的通或斷達到燃油蒸汽的控制。
特點:用來吸附燃油箱等部位逸散出來的汽油蒸氣,減少HC的排放。
5 EGR廢氣在循環(huán)
廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的作用--是將部分排出的廢氣引入進氣管系統(tǒng),與吸入的新鮮空氣(或混合氣)混合后返回氣缸再循環(huán)燃燒,降低了混合氣燃燒的最高溫度,減少NOx的生成及排放。
ECU根據(jù)各種傳感器的信號,確定發(fā)動機當前的運行工況,并輸出控制信號,控制EGR電磁閥的打開或關閉,控制EGR的工作,使廢氣再循環(huán)進行或停止。
特點:部分的排氣通過EGR閥與新鮮空氣混合進入發(fā)動機,這樣缸內(nèi)混合氣的含氧量就降低,從而降低氮氧化合物排放。
6 二次空氣供給系統(tǒng)
是在冷起動時,由ECU根據(jù)發(fā)動機的溫度,控制新鮮空氣噴入排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)換器中,以控制尾氣中的HC和CO的成分,同時加快三元催化轉(zhuǎn)化裝置的升溫過程。
特點:二次空氣系統(tǒng)只是部分時間內(nèi)起作用。
7 微粒捕捉器
微粒捕捉器:主要用來凈化柴油機排氣中的顆粒物,是現(xiàn)代柴油機滿足歐Ⅲ以上排放法規(guī)的有效手段。柴油機微粒捕捉器的核心是過濾體和過濾體再生裝置。過濾體由多孔陶瓷過濾材料或多孔金屬材料制成,目前的過濾體的過濾效率可達90%以上而不會引起過高的排氣阻力。當過濾體過濾的顆粒物引起柴油機排氣不暢時,需要及時消除這些顆粒物,以免造成對發(fā)動機性能的影響。再生裝置一般是通過直接加熱微粒,同時利用催化劑降低微粒著火點,使微粒氧化達到過濾體再生的目的。
8 OBD車載診斷系統(tǒng)
OBD車載診斷系統(tǒng):在車輛的電控系統(tǒng)中增加了專門監(jiān)測排放控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的功能(OBD),(我國要求在實施歐洲III號標準就必須加裝OBD)它能夠隨時監(jiān)測汽車尾氣排放狀況,一旦出現(xiàn)超標或任何一個元件出現(xiàn)故障,都會通過報警等顯示出來。
特點:
系統(tǒng)監(jiān)測:監(jiān)測所有與排放相關的部件和系統(tǒng);
部件保護:防止關鍵部件的損壞(如三元催化器);
超標顯示:當廢氣排放超過限定標準時給出顯示;
信息存儲:存儲故障發(fā)生時的有關信息;
信息讀?。涸诰S修時利用檢測設備讀取故障;
應急反應:設置故障時傳感器的代用值或“跛行回家”方式,車輛只能進入特約維修站進行檢查維護。