摘 要：隨著汽車社會(huì)的到來，汽車已經(jīng)成為生活中的必需品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國汽車保有量已經(jīng)位居世界第一，隨之而來的是尾氣污染造成的霧霾天氣。面對(duì)這樣的局面，汽車尾氣凈化減排不單是汽車技術(shù)方面的問題，更是構(gòu)建綠色經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要措施。文章從汽車尾氣排放污染及能源消耗概述入手，詳細(xì)探討了汽車尾氣凈化技術(shù)和尾氣減排技術(shù)。以期對(duì)汽車尾氣的治理有所裨益。

關(guān)鍵詞：汽車；尾氣凈化；減排；危害；技術(shù)

引言

現(xiàn)如今，機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量急劇增加，其排放的尾氣污染日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重危害人們的身體健康。尾氣的成分很復(fù)雜，主要是碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、二氧化硫、三氧化硫、大氣懸浮顆粒等，人們長(zhǎng)時(shí)間處于高濃度尾氣條件下，會(huì)導(dǎo)致心肺方面的疾病，如支氣管哮喘、呼吸道疾病等，甚至是肺氣腫、肺癌等。進(jìn)入21世紀(jì)，倡導(dǎo)環(huán)境友好型社會(huì)，在推動(dòng)建設(shè)環(huán)境友好社會(huì)的過程中，為緊密聯(lián)系科學(xué)發(fā)展觀，一定要抓好節(jié)能減排環(huán)節(jié)。節(jié)能減排即在盡可能節(jié)約天然能源與物質(zhì)資源的情況下，將廢氣、廢液、廢渣及噪聲污染物作到排放量最小。節(jié)能減排工作是眾多工作的基礎(chǔ)，是建設(shè)環(huán)保無污染社會(huì)的根基，對(duì)于促進(jìn)和諧社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有重要意義。

1 汽車尾氣排放污染及能源消耗概述

近幾年，交通部門對(duì)我國機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)車輛使用的燃油和機(jī)油的量占據(jù)用油年產(chǎn)值的1/2以上，車輛尾氣排出的都是污染嚴(yán)重的有毒氣體，每年排到大氣中的污染尾氣將近2億噸；一些常見的大氣污染物，主要來自機(jī)動(dòng)車輛的排放，能達(dá)到70%，平均每輛車輛的排放量占世界之最，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國和日本，主要是氮氧化合物、碳氧化合物。日益嚴(yán)重的尾氣污染需要亟待解決，現(xiàn)已大大降低人們的生活質(zhì)量，嚴(yán)重危害人類健康。此外，石油能源日漸枯竭，況且我國是資源短缺的國家，基本靠進(jìn)口，石油使用量占據(jù)世界第二。因此，節(jié)能減排工作顯得格外迫切及重要。

2 汽車尾氣凈化技術(shù)

處理尾氣的主要方法是采用三元催化劑，將有害氣體催化降解為無害氣體，排放到大氣中，這樣就能盡量減少有毒氣體的排放量。不過，三元催化劑不是永久使用的，有壽命年限，一旦超出使用時(shí)間，就會(huì)完全喪失催化性能。為使催化劑再生，一般有四個(gè)步驟，燒炭、除毒、氯化、還原，四個(gè)步驟緊密相連，缺一不可，其再生方法如圖1所示。

圖1三元催化劑中的催化液體無色透明、PH為中性，成分含有氯化更新劑、反應(yīng)物、載體、活化劑等，載體中的主要成分是強(qiáng)極性溶劑，一般為醇類，根據(jù)相似相容原理，它產(chǎn)生的過氧化物能夠有效溶解尾氣排放口沉積的固體、膠體沉積物。因此，燃燒過程中就形成很多富氧離子，車輛的排氣管口及發(fā)動(dòng)機(jī)周圍就會(huì)處于高溫氧化狀態(tài)，生成大量積碳、硫磷化學(xué)配合物，富氧離子使其氧化成氣體而排出，另外，一些金屬沉積物也能被氧化為氣體，排進(jìn)大氣中。反應(yīng)劑的主要成分是EGC，即強(qiáng)助燃劑，能夠促進(jìn)一些催化劑的反應(yīng)速率，提供一種高溫氧化環(huán)境，使反應(yīng)更充分。為了防止在燃燒環(huán)節(jié)、進(jìn)氣環(huán)節(jié)產(chǎn)生沉積物，要選擇有針對(duì)性的活性劑，選用能夠溶解一些沉積物的活性劑。氯化更新劑的主要成分是有機(jī)氯化物，主要起氧化活性劑的作用，特別是高溫環(huán)境下，氧化得更徹底，使催化劑成為各自獨(dú)立的化合物，防止一些催化劑團(tuán)聚在一起，形成有相對(duì)較小再生凈化轉(zhuǎn)化率的三元催化劑，延長(zhǎng)了三元催化劑的使用壽命，使凈化功能較弱的催化劑盡快恢復(fù)原來性能。

3 汽車尾氣減排技術(shù)

3.1 渦輪增壓技術(shù)

為了提高渦輪的輸出動(dòng)力，即增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，并且不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量，要選用渦輪增壓技術(shù)，該技術(shù)的核心部件是渦輪增壓器。燃油直噴技術(shù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是盡量減少有毒氣體的排放量；二是一定程度上優(yōu)化機(jī)動(dòng)車輛的加速響應(yīng)性能，這種汽油直接噴入氣缸內(nèi)的直噴技術(shù)，能防止在進(jìn)氣道噴射時(shí)形成壁面油膜的情況，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)未暖機(jī)的條件下，有效改進(jìn)了變工況時(shí)對(duì)空燃比的控制。這種燃油直噴技術(shù)明顯優(yōu)于進(jìn)氣道噴射汽油技術(shù)，充氣效率增加了十分之一，有效減小了爆震發(fā)生的可能性，大大提高汽油機(jī)的熱效率，提升壓縮比，詳細(xì)說來就是使爆震控制的點(diǎn)火時(shí)間提前片刻，這樣就能減小燃油量，節(jié)約資源，減少污染。燃油直噴技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)稀薄混合氣分層同時(shí)燃燒，可以有效增加低負(fù)荷工況時(shí)的空燃比，增加幅度一般是40%。由于提高的絕熱指數(shù)、混合氣物理性質(zhì)的改變?cè)偌由辖档偷臒釗p失，都有利于在高空燃比情況下增加車輛的熱效率。這項(xiàng)技術(shù)特別適用于低負(fù)荷工況下運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以有效較少平均燃油量，減少量大約為五分之一。近年來，新技術(shù)的使用表明，上述兩種技術(shù)，即渦輪增壓技術(shù)、燃油直噴技術(shù)的完美結(jié)合，能夠達(dá)到節(jié)能減排的作用，并且能達(dá)到傳統(tǒng)大排量發(fā)動(dòng)機(jī)需要的動(dòng)力。就發(fā)動(dòng)機(jī)來說，原先的直列四缸類型發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為2升，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)后，其動(dòng)力能達(dá)到LV6類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，即3升。另外，其CO2的排放量減少了15%，燃油效率也得到相應(yīng)提高。

3.2 優(yōu)化燃燒室

將燃燒室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使其表面積減小，防止有空隙，這樣就能減少HC的排放量。具體結(jié)構(gòu)就是中間部位放置火花塞，這樣火焰容易傳播，有利于充分降解有毒氣體，達(dá)到減少尾氣排放的目的，燃油量也會(huì)相應(yīng)減少。高溫富氧條件下能促進(jìn)降解的進(jìn)程，所以經(jīng)過優(yōu)化的燃燒室優(yōu)點(diǎn)很多，不僅能減少有毒氣體的排放量，還能促進(jìn)物質(zhì)的燃燒性。

3.3 優(yōu)化濾清器

在機(jī)動(dòng)車輛的配件中，一種至關(guān)重要的易耗品就是濾清器，它關(guān)系到尾氣的排放和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。若是改善濾清器的結(jié)構(gòu)，提高其性能，就能定時(shí)清理整個(gè)系統(tǒng)中的垃圾，進(jìn)而延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用年限，同時(shí)能使燃油燃燒充分，盡量減少有毒氣體的排放。特別一些擁有高排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛，采用良好的濾清器顯得尤為重要。最具代表的是，由國外某公司推出的生物材料空氣濾清器，其輕便易安裝，不吸水，特別環(huán)保。

3.4 使用更高品質(zhì)的燃油和潤滑油

除了機(jī)動(dòng)車輛本身所消耗石油外，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其零件之間的摩擦也損耗石油，最多將近三分之一。因此盡力降低內(nèi)部部件的摩擦損耗也可以有效減少尾氣的排放和燃油消耗量。也就是說，常見的溫室氣體CO2也能相應(yīng)減少。可以看出，潤滑油的選擇顯得尤為重要。例如，選擇SM5W-20類型的潤滑油要比其他傳統(tǒng)的機(jī)油優(yōu)越很多，每一輛機(jī)動(dòng)車可以節(jié)約5%，雖然看起來效果一般，對(duì)于中國龐大的機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量，其節(jié)約的機(jī)油就很多，排放的尾氣數(shù)量就會(huì)明顯降低不少。若是車輛選擇品質(zhì)不好的燃油，就會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)保車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)性能，比如，選擇了S含量比較高的燃油，就會(huì)嚴(yán)重影響氧傳感器所對(duì)應(yīng)的三元催化劑的降解性能，大大降低催化劑、傳感器的使用年限，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的使用功率，升高了點(diǎn)火溫度，難以發(fā)動(dòng)，不好發(fā)動(dòng)車輛，常常引起催化劑中毒現(xiàn)象，需要經(jīng)常更換催化劑。

4 結(jié)束語

環(huán)境問題作為全球各國亟待治理的問題，嚴(yán)重影響到了全球居民的健康生活，為解決汽車尾氣治理的難題，需要很多部門團(tuán)結(jié)一起，共同治理，不論是國家政府機(jī)構(gòu)，還是普通老百姓，都要盡自己的一份力量，特別是技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，要盡快研制新型的催化劑，有效凈化有毒氣體，減少燃油消耗量，減少污染，共同保護(hù)我們的家園。

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