張印濤

摘 要：隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)汽車(chē)排放廢氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及能源消耗要求也越來(lái)越高，如何最大限度的降低汽車(chē)的能量消耗以及盡可能的提高廢氣排放質(zhì)量也成為了許多學(xué)者十分關(guān)注的問(wèn)題。研究表明，在廢氣質(zhì)量，供能效率方面，柴油機(jī)比汽油機(jī)有著更好的效率，因此將其廣泛的應(yīng)用在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中將十分有利于汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，尋找降低柴油機(jī)節(jié)能方式和環(huán)保技術(shù)對(duì)汽車(chē)行業(yè)有著十分重要的意義。本文就從柴油機(jī)節(jié)能與排放技術(shù)這一問(wèn)題出發(fā)，分析柴油機(jī)節(jié)能與排放技術(shù)的發(fā)展歷程，論述提高柴油機(jī)節(jié)能效率與提高排放標(biāo)準(zhǔn)的一些建議并提出具體措施。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)行業(yè) 柴油機(jī)效率 節(jié)能與排放問(wèn)題

中圖分類(lèi)號(hào)：X73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0118-01

汽車(chē)可以算是人類(lèi)社會(huì)最重要的發(fā)明之一，他的出現(xiàn)不但將整個(gè)世界的技術(shù)水平推上了一個(gè)新的高度。也給人們的生活帶來(lái)了很大的方面，拉近了人與人之間的距離。但是不可否定，汽車(chē)的出現(xiàn)也給我國(guó)的環(huán)境治理帶來(lái)了很大的壓力，汽車(chē)排放的廢氣也成為了我國(guó)環(huán)境的重要的污染源，因此解決汽車(chē)的廢氣排放成為了推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)繼續(xù)發(fā)展所必須要翻過(guò)的一座大山。除此之外，汽車(chē)也是一個(gè)耗能很?chē)?yán)重的一個(gè)機(jī)器，要提高汽車(chē)的速度等指標(biāo)也必須要提高汽車(chē)的能耗，調(diào)查顯示，汽車(chē)的耗能在總耗能中也占據(jù)著很大的比重，由此可見(jiàn)，研究技能措施是汽車(chē)工作者所面臨的一個(gè)重大課題。柴油機(jī)與汽油機(jī)相比有這許多優(yōu)勢(shì)，研究它的節(jié)能和排放問(wèn)題具有很重要的意義。

1 柴油機(jī)的廢氣中的有害物質(zhì)

1.1 碳?xì)浠衔?/p>

碳?xì)浠衔锛碒C是柴油機(jī)排放的廢氣中的重要組成部分，它主要有不完全燃燒的燃料，燃料分子的自我分解以及氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物組成，碳?xì)浠衔飼?huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的污染，它能與環(huán)境中的氮氧化合物如二氧化氮等相互作用，產(chǎn)生一系列有害氣體如臭氧等，一部分產(chǎn)物還會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很大的傷害，必須加以去除。

1.2 碳氧化合物

碳氧化合物是汽車(chē)尾氣中最常見(jiàn)的一部分有害氣體，以一氧化碳為主的碳氧化合物主要是由碳在燃燒過(guò)程中因?yàn)檠鯕獠蛔愣荒芡耆紵啥趸级a(chǎn)生的，如果讓這類(lèi)氣體進(jìn)入呼吸道，它會(huì)與血紅蛋白結(jié)合，示人中毒，窒息甚至死亡。

1.3 氮氧化合物

氮氧化合物雖然在廢氣中的比例不是很大，但是污染效果很大，廢氣中的氮?dú)浠衔镏饕怯筛邏簵l件下的氮氧相互作用而產(chǎn)生的，氮氧化合物與烴類(lèi)化合物結(jié)合到一起也會(huì)產(chǎn)生光化合煙霧，對(duì)人體產(chǎn)生很大的傷害，必須要對(duì)之進(jìn)行處理。

1.4 顆粒物

顆粒物的產(chǎn)生式由于燃料與供氣的不均勻結(jié)合而產(chǎn)生的，顆粒物對(duì)人體尤其是肺部有很?chē)?yán)重的危害，會(huì)引起多種呼吸道疾病。

1.5 硫氧化合物

硫氧化合物如二氧化硫，三氧化硫等是煤中的硫元素與氧氣發(fā)生的化合反應(yīng)的產(chǎn)物，它進(jìn)入大氣后所帶來(lái)的最重要的危害就是酸雨，嚴(yán)重降低空氣質(zhì)量，使用脫硫煤是降低這種污染的重要方式。

2 提高柴油機(jī)廢氣質(zhì)量和節(jié)能的具體措施

2.1 氮氧化合物的控制

氮氧化合物在是污染系數(shù)比較大的一類(lèi)汽車(chē)尾氣，需要采取特殊措施加以控制，降低氮氧化物的排放數(shù)量的一個(gè)有效方法是適當(dāng)降低燃燒溫度。但是研究發(fā)現(xiàn)，在燃燒溫度降低的同時(shí)，柴油機(jī)的燃燒效率也會(huì)降低，能源消耗則會(huì)增大，所以在降低燃燒溫度的同時(shí)也要兼顧其他因素?？刂频趸锱欧刨|(zhì)量的具體措施為：（1）增大壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)可以提高柴油機(jī)功率，但是隨著壓強(qiáng)的增大，柴油機(jī)的燃燒溫度會(huì)提高，這會(huì)增加氮氧化合物的產(chǎn)量。因此必須在增大壓強(qiáng)后進(jìn)行中冷處理。（2）進(jìn)行廢氣再循環(huán)：研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行廢氣再循環(huán)可以大大降低氮氧化合物的排放量，但是進(jìn)行廢氣再循環(huán)會(huì)提高柴油機(jī)管路的復(fù)雜性。除了以上兩種方法以外，還有一些方式可以降低氮氧化合物的排放量，如改善燃燒室的結(jié)構(gòu)，噴射方式等。

2.2 提高柴油的質(zhì)量

柴油的組成成分對(duì)汽車(chē)的尾氣成分也有著直接的影響，提高柴油的質(zhì)量也能夠有效地提高汽車(chē)的尾氣質(zhì)量。并且提高柴油質(zhì)量也是一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的方式。例如降低柴油中硫元素的含量，這一方式將大大減少尾氣中的二氧化硫和一氧化硫的含量，同時(shí)還可以在一定程度上減少顆粒的含量。再則，減少使用芳烴含量較小的柴油可以減少尾氣中氮氧化合物和顆粒的含量，提高尾氣質(zhì)量。最后使用p元素含量小的柴油也可以提高汽車(chē)尾氣的質(zhì)量。總之，為了減少尾氣中的一些有害氣體，就要選取質(zhì)量好的柴油，建立更加完善的柴油優(yōu)化系統(tǒng)，為后續(xù)措施奠定基礎(chǔ)。

2.3 合理控制燃燒極限

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)燃料與供氣的混合濃度在燃燒極限附近時(shí)，燃燒過(guò)程變得很不穩(wěn)定，壓力變化幅度變大，這種變化主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）相同循環(huán)過(guò)程中的平均壓力變化幅度變大。（2）不同玄幻過(guò)程中的平均壓力變化幅度變大。如果能夠測(cè)得這一壓力變化幅度，就能夠得知這一燃燒極限值，當(dāng)濃度達(dá)到燃燒極限值時(shí)就必須及時(shí)提高噴油量，增加混合濃度，防止發(fā)生缺火現(xiàn)象，相反，如果變化幅度很小，就表示混合濃度里燃燒極限很遠(yuǎn)，這時(shí)就應(yīng)該降低噴油量，發(fā)揮稀薄燃燒在節(jié)能和降低氮氧化合物排放方面的優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)合理控制燃燒極限既可以降低能耗又能夠減少尾氣排放。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)約能源和控制污染物排放方面的要求日趨嚴(yán)格，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外法規(guī)對(duì)柴油機(jī)節(jié)能與排放的要求越來(lái)越高，柴油機(jī)節(jié)能減排枝術(shù)發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)。由于全球環(huán)境面臨的問(wèn)題，排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，柴油機(jī)技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜。未來(lái)柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展必須加強(qiáng)燃燒前、燃燒過(guò)程、排后處理和清沽燃油等技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，并對(duì)各優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行集成，綜合調(diào)控，使柴油機(jī)能在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保3個(gè)方面達(dá)到最優(yōu)化。

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