萬云
摘 要:針對汽車排放問題,在介紹汽車排放有害物質(zhì)及其危害的基礎(chǔ)上,從汽車的駕駛和維修兩個方面論述對汽車排放性能造成的影響,提出能減少排放的有效措施,為今后的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:汽車排放;汽車駕駛;汽車維修
如今,我國汽車保有量逐年升高,由此帶來的環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。因此,有必要在掌握汽車排放污染物類型及危害的基礎(chǔ)上,從不同的方面入手做好污染物產(chǎn)生及排放控制。
1 汽車排放有害物及其危害
汽車汽油發(fā)動機主要排放污染物包括:NOx,即氮氧化合物;CO,即一氧化碳;HC,即碳氫化合物。其中,一氧化碳主要是在氧氣不足的條件下產(chǎn)生的,和空燃比有直接關(guān)系,當(dāng)混合氣的濃度較高時,尾氣中一氧化碳含量也很高。一氧化碳會使人缺氧,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成危害,導(dǎo)致四肢無力和頭暈,甚至造成生命危險。碳氫化合物是汽油發(fā)生蒸發(fā)或燃燒未完全產(chǎn)生的物質(zhì),無論混合氣的濃度過高還是過低,尾氣當(dāng)中的碳氫化合物含量都會大幅增加。在油箱及化油器當(dāng)中,汽油發(fā)生蒸發(fā)也會產(chǎn)生一定量的碳氫化合物,對大氣造成一定程度的污染。在汽車排氣中,碳氫化合物有很強毒性,被人體吸收后容易致癌。除此之外,碳氫化合物還是產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)主要因素,由它進一步反應(yīng)生成的物質(zhì),如過氧化物等,會對環(huán)境帶來極大危害。氮氧化物是高溫條件下氧氣與氮氣發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物,當(dāng)燃燒溫度過高時,氮氧化物含量就會升高。一氧化氮與二氧化氮均屬于氮氧化物,兩者都具有一定毒性,無論是對人體還是環(huán)境都有很大危害。如果人體吸收大量氮氧化物,輕則出現(xiàn)無力與眩暈,嚴(yán)重時將造成休克。當(dāng)達到一定濃度時,氮氧化物還能和碳氫化合物發(fā)生反應(yīng),生成一系列對環(huán)境有較大污染的物質(zhì)[1]。
汽車柴油發(fā)動機主要排放污染物包括:顆粒物與氮氧化物。其中,顆粒物以碳粒為主要成分,高溫和貧氧是兩個影響其成分產(chǎn)生的重要因素,如果油氣的混合不均勻,同時處在高溫條件下,則油滴將發(fā)生裂解與積聚,生成大量的碳微粒。柴油燃燒時,碳粒形成和溫度、油氣混合等因素均有直接關(guān)系,同時也會受到燃料成分因素的影響,包括灰分與碳氫比。在碳粒的表面容易粘附很多其它物質(zhì),如硫酸鹽與水等,對人體有極強的致癌作用。研究表明,粒徑為2.5μm的顆粒物,它能在1-2m的高度懸浮很長一段時間,這一高度正是人活動的高度,所以很容易被人體吸收,造成危害。
2 汽車駕駛對排放性能的影響
2.1 汽車啟動
當(dāng)發(fā)動機啟動時,混合氣濃度相對較高,排出的尾氣中,污染物含量增加,尤其是在啟動未成功的情況下,汽油可能未燃燒進入到空氣當(dāng)中,污染大氣。通過實驗可知,發(fā)動機啟動時,如果能將阻風(fēng)門開度控制在30°左右,則可以使排污量保持在最少的程度,這是因為如果阻風(fēng)門的實際開度較小,則混合氣的濃度將增加,導(dǎo)致污染物含量變大?;诖?,必須使供油、點火與啟動系都處在良好狀態(tài)下,在啟動過程中對節(jié)氣門與油門進行控制,力求一次啟動完成[2]。
2.2 車速控制
理論研究與實驗都表明,在車輛行駛速度發(fā)生變化時,排放到尾氣中,一氧化碳和碳氫化合物實際含量都明顯增加。在加速時,因溫度升高,所以氮氧化物實際排放將增加,僅僅是在勻速行駛條件下,污染物排放量才會保持在較低的水平。基于此,當(dāng)條件允許時,車輛應(yīng)盡可能保持勻速行駛,減少車速的變換。
2.3 油門使用
汽車油門踏板對混合氣濃度有直接控制作用,進而影響到汽車尾氣的排放。當(dāng)猛踩油門時,供油系所提供的混合氣濃度明顯增大,污染物排放因此增大。而當(dāng)突然松開油門時,因節(jié)氣門立即關(guān)閉,會使進氣支管變成真空,此時殘留在管壁上的部分油膜將蒸發(fā),并進入到氣缸當(dāng)中,使混合氣濃度變大,之后又變稀,惡化了發(fā)動機的工作條件,導(dǎo)致失穩(wěn),產(chǎn)生大量污染物?;诖?,在駕駛中既不能突然猛踩油門,也不可突然松開油門[3]。
2.4 水溫保持
在汽車發(fā)動機工作過程中,因有冷卻水的作用,所以會使缸壁周圍產(chǎn)生低溫混合氣,也就是所謂的激冷層。在激冷層中,由于溫度很低,混合氣無法燃燒,最終以碳氫化合物形式向外排出,造成污染。一般情況下,當(dāng)水溫較低時,激冷層的厚度將增加,使尾氣中碳氫化合物含量增多。因此,平日應(yīng)做好保溫,使水溫盡可能維持在允許范圍的上限。
3 汽車維修對排放性能的影響
對汽車發(fā)動機進行維修后,可視汽車的排放性能出現(xiàn)很大變化,所以維修也是一項能對排放性能造成影響的因素。
(1)汽車發(fā)動機的供油、啟動與點火系都必須性能良好,確保發(fā)動機能順利啟動,并保持穩(wěn)定工作,在不同的工況條件下都能使混合器充分燃燒。如果啟動系的性能降低,或點火系斷火,或火花較弱,都會使汽油未經(jīng)燃燒排入大氣,造成污染。如前所述,如果供油系所供混合氣的濃度過大或過低,也會使污染物含量明顯增加。除此之外,燃油噴射裝置的壓力與規(guī)律對混合氣供應(yīng)有重要作用,這也是減少污染排放的重要因素,所以對燃油噴射裝置而言,應(yīng)具備良好特性,做到定量和定質(zhì),伴隨工況實際變化,實現(xiàn)最優(yōu)匹配[4]。
(2)做好對排污裝置的檢查與維護?,F(xiàn)在很多汽車都安裝了排污裝置,如熱反應(yīng)裝置等。雖然這些裝置的使用對汽車正常行駛能力沒有太大的影響,但在減少污染物產(chǎn)生和排放方面,卻有很明顯的效果。然而,它經(jīng)常被駕駛員和維修人員忽視,即便損壞也不愿意花錢維修,甚至直接拆掉,導(dǎo)致汽車喪失了排污能力。因此,首先要在思想上對排污裝置引起重視,認識到排污的重要性和必要性,然后在日常維護中加強對所有排污裝置的檢查與維護,及時發(fā)現(xiàn)問題和故障,并采取有效措施加以處理,使其保持在正常的工作狀態(tài),充分發(fā)揮應(yīng)有的排污作用。
(3)重視油箱隔熱,避免汽油發(fā)生蒸發(fā)與泄漏。
(4)保證氣缸嚴(yán)密性,首先,及時發(fā)現(xiàn)和排除氣門未關(guān)嚴(yán)等故障,避免混合氣通過氣門發(fā)生泄漏;其次,對氣缸的實際磨損量進行檢查,根據(jù)檢查結(jié)果對活塞環(huán)等進行適時更換,以此避免混合氣進入到曲軸箱當(dāng)中。
(5)做好參數(shù)控制及調(diào)整:
首先,提高一定怠速,在怠速過程中,尾氣當(dāng)中的污染物含量升高?,F(xiàn)在對汽車排放性能進行的檢測,實際上就是檢查汽車在怠速情況下的尾氣排放檢測,根據(jù)檢測結(jié)果,確認汽車排放是否達標(biāo)。從節(jié)能方面考慮,怠速時,應(yīng)將其調(diào)整至最低轉(zhuǎn)速,然而,如果怠速很低,則混合氣的濃度會很高,導(dǎo)致污染物含量升高,無法滿足環(huán)境保護方面的要求。因此,在考慮節(jié)能的同時,還應(yīng)充分考慮污染排放控制,對怠速進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[5]。
其次,做好點火及噴油提前角的調(diào)整?,F(xiàn)在對于點火提前角,一般都是以發(fā)動機功率為依據(jù)而確定,這樣會使燃燒室壓力變大,溫度升高,導(dǎo)致氮氧化物等污染物排放增多。由于發(fā)動機處于最大功率的情況比較少,所以可在不影響正常性能的基礎(chǔ)上,對點火提前角進行適當(dāng)?shù)耐七t,從而實現(xiàn)對氮氧化物這一污染物的有效控制,目前該方法已經(jīng)得到很多人的認可,得到越來越廣泛的應(yīng)用。
最后,將氣門腳間隙確定為允許范圍的上限。因有氣門重疊角存在,所以無論是在進氣沖程初期,還是在排氣沖程后期,都會有一定量的混合氣直接排出,造成大氣污染。而且當(dāng)氣門重疊角增加時,碳氫化合物實際含量變多,所以對氣門腳間隙而言,應(yīng)在允許的范圍內(nèi)取上限值[6]。
(6)重視并做好底盤維護。底盤作為汽車重要組成部分,它也會對排放性能造成影響,比如維護過程中由于調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致制動發(fā)咬,或輪轂的軸承較緊,導(dǎo)都使行駛過程中的阻力變大,延長加速的時間,使發(fā)動機長時間處于高濃混合氣環(huán)境,排污量變大。又比如離合器打滑對實際的動力輸出造成影響,或分離不徹底,導(dǎo)致?lián)Q擋難度增加,也會增加污染物排放。因此,必須對底盤維護引起高度重視,通過維護與調(diào)整,使底盤處在最佳運行狀態(tài)[7]。
4 結(jié)束語
綜上所述,汽車尾氣排放是環(huán)境污染的主要原因之一,為了在保證汽車正常行駛的情況下,減少尾氣中污染物的排放,需要從駕駛操作和維修兩個方面做好控制,以此將污染物的實際排放控制在最低限度。
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