劉漢準 李敏虔

摘 要：國內私家車數(shù)量的不斷增加，造成城市擁擠，人均占有空間也在不斷減少，相比之下，汽車尾氣的排放，給環(huán)境增加的負荷也越來越大。而汽車的使用量在短時間內加以減少或進行限制，這就給發(fā)動機排放技術提出了更高的要求，本研究通過對發(fā)動機排放技術的簡單描述及發(fā)動機排放技術改進的意義方面，分析了發(fā)動機排放控制技術，發(fā)動機尾氣排放降低技術并對發(fā)動機的設計優(yōu)化方案提供了一點建議。

關鍵詞：發(fā)動機；排放技術；應用

前言：發(fā)動機是一種動力裝置，它是前人先輩們不斷努力研寵并不斷實踐的結果。它的成功研發(fā)，也明顯改善了勞動條件，減輕了勞動的繁重程度。但它的出現(xiàn)也帶來了很多負面影響，如對能源的大量消耗，對環(huán)境的污染……等問題。

1發(fā)動機排放技術的相關介紹

1.1機動車發(fā)動機尾氣排放造成污染的現(xiàn)狀

汽車排放的HC等一些氣體對環(huán)境造成了極重的損害，天津、南京等大城市，單臺汽車排放的毒氣容量很大，排出的有害氣體量很多，使得汽車成為引起市區(qū)環(huán)境污染的最主要源頭；據(jù)有關統(tǒng)計，天津地區(qū)所有汽車排出的主要污染氣體的分擔率如下：NO（51%）、HC（69.2%）、CO（62.1%），南京中心區(qū)域汽車排出的主要污染氣體的分擔率如下：NO（60.3%）、HC（89.2%）、CO（90.1%）。并且一些重要城市的污染氣體約有3/5是來源于機動車排出的污染物。此外，某些重型城市上層空氣中所含的污染型氣體成分約占70%以上，大部分是來自于汽車尾氣排放所帶出的污染物。整體生態(tài)狀況已在極大程度上受到侵害，也深度損害著廣大居民的身心健康，此類狀況均為汽車排放廢氣所造成的。所以，必須要對減少汽車排氣引起重視，從技術上全面探討改進汽車排氣的有力措施。

1.2發(fā)功機排放技術工作原理和性能特點

發(fā)動機排放技術的工作原理主要是三效催化劑，由于發(fā)動機排放的尾氣主要是CO 、HC 和NOx，相對其他單一的排放技術，三效催化的效果無疑是最好的。當混合氣濃度滿足相應化學計量比時，CO 和HC 與Nox 三種有害成分互為氧化劑和還原劑，在其中能進行元素的組合，反應的結果是含碳轉化為二氧化碳，含NOx的氣體可以被還原成氮氣和氧氣，H元素和0元素則組合成水，據(jù)相關研究，它能在化學計量比為1的情況下，使車用汽油機的CO 、HC 和氮氧化物排放量削減80%～90%。發(fā)動機排放技術的性能特點，從發(fā)動機實際工作環(huán)境來說，穩(wěn)定是必不可少的，不僅僅是發(fā)動機排放裝置的材料，還包括催化劑的化學性質，尾氣混合處理空間規(guī)模等，都必須要保證其能在高溫下保持穩(wěn)定的狀態(tài)。同時，還要從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，使用壽命長，維護成本低……都可認為是成功發(fā)動排放技術的基本要求。

1.3發(fā)動機排放技術的應用意義

目前，環(huán)境污染的形勢越來越嚴峻，世界各國逐漸認識到保護環(huán)境的重要性，并頒布了一系列法律法規(guī)來保護環(huán)境，汽車發(fā)動機排放法規(guī)便是其中之一。因而，汽車發(fā)動機所面臨的不僅是要遵循相應的排放法規(guī)，還要保證并提高發(fā)動機的性能。調整發(fā)動機排放問題也需要加大研究力度，以減少汽車發(fā)動機有毒氣體的排放量，減少對環(huán)境的污染。汽車發(fā)動機在運行過程中會產(chǎn)生很多對人體有害的物質，如二氧化硫、氮化物……目前有關機構發(fā)現(xiàn)，汽車發(fā)動機排放系統(tǒng)以及汽車發(fā)動機排放技術，乃至汽車發(fā)動機所使用的燃料等都會影響到有毒氣體的形成。并且大量研究證明，汽車發(fā)動機排放的有毒氣體不但會破壞生態(tài)環(huán)境，而且還會嚴重烕脅人類健康，而隨著汽車保有量的不斷增大，汽車尾氣排放量也必然會大幅上升。因此，研究發(fā)動機排放原理，改進發(fā)動機排放技術，減少汽車尾氣排放量，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2對發(fā)動機排放技術的應用的淺探

2.1發(fā)動機尾氣排放控制技術

發(fā)動機排放的控制技術是指當發(fā)動機運行時，利用一定的技術手段來控制汽車尾氣有毒物質的含量。發(fā)動機排放控制技術的實現(xiàn)主要表現(xiàn)為控制尾氣的產(chǎn)生和控制尾氣的排放，從當前來看，電子技術廣泛應用于各個領域，其中就包括發(fā)動機排放控制領域。當發(fā)動機排放控制領域引入電子技術后，燃油噴射和點火的時間可以得到有效控制，進而對排放物的產(chǎn)生進行控制。從這方面來看，真正發(fā)揮發(fā)動機排放控制技術的作用，利用體現(xiàn)綠色環(huán)保理念的循環(huán)利用模式不可缺席。對于尾氣排放的控制，換句話說，就是通過二次使用汽車尾氣的手段來達到控制排放物的目的，即利用一定的技術手段，使尾氣中沒有充分燃燒的物質回到汽車 發(fā)動機進行二次燃燒，通過這種廢氣循環(huán)系統(tǒng)的應用來減少有毒物質總量。在這一廢氣循環(huán)系統(tǒng)中，控制閥與進氣管連接在一起，汽車尾氣中沒有充分燃燒的部分經(jīng)過進氣管再次回到發(fā)動機，同時在氣缸中匯入一定的新鮮氣體，經(jīng)過廢氣循環(huán)系統(tǒng)對尾氣的再次利用，大大減少了排放到環(huán)境中的廢氣。發(fā)動機排放控制技術也被稱之為汽車尾氣循環(huán)再利用系統(tǒng)，簡寫為EGR。EGR的工作原理是通過二次利用汽車尾氣，提高汽車燃料的燃燒率，進而實現(xiàn)對汽車發(fā)動機尾氣排放進行控制的目的，這是研究汽車發(fā)動機排放控制技術的最大意義。

2.2發(fā)動機尾氣排放降低技術

發(fā)動機排放技術中的降低技術，指的是當發(fā)動機運行時，采用一定的技術手段來減少汽車尾氣中的有毒物質總量。要想減少汽車尾氣中有毒氣體的總量，必須要關注汽車的設計構造，因為它直接關系到汽車對燃料的需求。從當前來看，過于關注汽車的舒適度，忽視發(fā)動機排放技術不足，往往是買車人的疏漏。事實上，汽車制造商也將安全舒適的設計理念貫穿于汽車生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)，但是有些汽車制造商為了滿足消費者的多種需求，不得已增加了汽車的重量，同時也造成了發(fā)動機尾氣排放量的增加。所以汽車制造商設計制造汽車時，不但要考慮汽車的安全性和舒適性，還要將汽車自重作為重要因素來考慮，即必須設法減輕汽車總重量。另外，汽車發(fā)動機燃料也會影響到汽車尾氣排放，一旦汽車使用的燃料不符合國家相關標準，不僅會造成對汽車的損害，減少汽車的使用壽命，而且也會加大有毒氣體的排放總量。反過來講，如果汽車使用的燃料質量較好，不僅能延長汽車的使用壽命，也能減少有害氣體的排放，減輕對環(huán)境的污染。因此，汽車制造商需要將研究的重點放在車輛設計和車輛性能上，不斷改進汽車發(fā)動機的內部構造，應用發(fā)動機排放降低技術。對燃料供應商來說，要盡量為消費者提供優(yōu)質的燃料，這樣才能使燃料產(chǎn)生的廢棄物質總量達到最低水平，才能減少對自然環(huán)境的破壞作用。

2.3從發(fā)動機設計方面優(yōu)化排放技術

對發(fā)動機的設計方面，無非是改進設計減少尾氣排放和改進設計為排放技術的高效應用創(chuàng)造機會。當下，發(fā)動機原理暫無較大突破，要想通過設計減少尾氣排放可從燃料角度考慮，可以用清潔能源，目前主要是氣體燃料和醇燃料，即設改出適合以上清潔燃料發(fā)動機排放系統(tǒng)。還可以從提高燃料的利用率方面考慮，即可以設計合適的排放技術將尾氣重新利用。對于改進發(fā)動機設計來提高排放技術應用，排放技術的關鍵在于催化劑的選擇，而催化劑的活性與催化劑所處的環(huán)境有很大的關系?？梢哉f催化劑所處的環(huán)境決定著催化劑的活性。而在發(fā)動機中某些環(huán)境因素，如溫度是不可改變的，而溫度對催化劑活性的影響又比較大，故研究催化劑在不同溫度下的催化效率及如何控制催化劑在不同溫度下的活性，對發(fā)動機排放技術的優(yōu)化是有幫助的。如上所述，優(yōu)化排放技術的發(fā)展可以從設計清潔能源的排放技術和尾氣排放處理催化劑的開發(fā)兩方面進行研究。

3.結語

生產(chǎn)商選擇適合的排放技術，消費者選擇性能更高的車，政府干預減少低價車（高耗能，高排放）的市場，這都可以改善環(huán)境污染現(xiàn)狀，而且由于民眾愈加的關注環(huán)保，排放技術將是汽車行業(yè)評判競爭力的關鍵，不但需要研究者繼續(xù)優(yōu)化發(fā)動機的構造，開發(fā)適合的凈化尾氣設備，還需研究新清潔能源適應發(fā)動機相關技術。

參考文獻：

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