武衛(wèi)民
摘要:我國的經濟以及城市化進程一直在加快,汽車工業(yè)也得到了非常迅速的發(fā)展,進而汽車已經成為了生活當中非常重要的交通工具。因此,汽車尾氣就會對大氣造成非常嚴重的污染,從而對我們的生活造成危害。因此,相關部門采取了針對性的對策,在廢氣排放治理以及改善空氣污染方面取得了一定的成效。但是,在排氣控制方面仍然存在一定的問題,本篇文章主要對我國汽車排放的控制水平進行簡單的介紹,希望可以給大家?guī)ヒ恍﹩l(fā)。
關鍵詞:汽車;排放;控制;對策
中圖分類號:U473.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)05-0148-02
1? 汽車的增長趨勢
近些年來,汽車工業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展,汽車數量也一直在不斷增加。據統(tǒng)計,我國在汽車量方面一直在增加,在2013-2018年之間,我國汽車保有量由之前的12572.4逐漸增至23121.8萬輛,年均增長率達到了13%,在2018年汽車保有量當中,新能源車是比較少的,僅僅占據1.1%,而柴油車以及汽油車的占比更是多達97.8%,在大氣污染當中,汽車尾氣排放污染占據非常重要的地位,其對人們的生命健康造成較大威脅。這些數據都可以清晰的表明我國的汽車保有量一直呈現出非??焖俚脑鲩L趨勢。在汽車保有量快速增長的過程中,汽車污染物的排放以及濃度也在逐漸的增加,這樣以來會對城市的空氣質量造成嚴重的污染,因此由于汽車排放造成的城市空氣污染問題變得非常的嚴重。
2? 車輛排放的主要成分及危害
汽車排放的污染物主要包含燃料以及不完全燃燒等有害產物,主要為:一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、二氧化硫以及顆粒等有害氧化物,汽車排放的污染物種類與燃燒、發(fā)動機機理以及燃油蒸發(fā)等情況有非常大的關系。由于汽油機以及柴油機的燃燒機理存在不同性,它們排放的污染物產生的機理也具備不同性。汽油發(fā)動機排放的污染物主要包含:碳氫化合物、一氧化碳以及氮氧化物。柴油發(fā)動機排放的污染物主要包含:微粒以及氮氧化物等,這些污染物將會在不同的程度上對人類健康以及植物生長造成嚴重的影響。
2.1 碳氫化合物
碳氫化合物是利用不燃以及不完全燃燒的燃料與潤滑油、燃料以及潤滑的熱解而形成的一種產物。一些碳氫化合物主要來自于曲軸箱竄氣以及燃油系統(tǒng)的蒸發(fā)。汽車尾氣排放之后,會導致碳氫化合物的含量大大的增加,因此造成大氣環(huán)境的污染。排放碳氫化合物當中包含:醛以及多環(huán)芳香烴,醛類主要包含的有甲醛以及丙烯醛等,多環(huán)芳香烴主要包含苯并芘等。醛屬于刺激性的氣體,可能會對人的眼睛、鼻子粘膜,皮膚以及呼吸道等造成非常嚴重的刺激。當醛達到一定的高濃度時,會造成嘔吐、惡心、咳嗽、頭暈以及其他的癥狀等。苯并芘屬于較強的致癌物,碳氫化合物也屬于光化學煙霧產生的主要物質。
2.2 氮氧化物
在燃燒的過程當中會出現氮氧化物,氮氧化物主要包含:一氧化氮以及二氧化氫。非常多的內燃機在燃燒的過程當中會出現一氧化氮,隨后會出現少量的二氧化氫。高濃度的一氧化氮可以造成中樞神經系統(tǒng)疾病。它將會嚴重的損壞心臟,肝臟以及腎臟。氮氧化物也可能會對植物的生長造成不利的影響,氮氧化物也屬于光化學煙霧產生的主要物質。
2.3 二氧化硫
通常情況下,柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機相比較,會排放非常多的二氧化硫。內燃機排放物當中存在的二氧化硫含量主要是由燃料當中的硫含量決定的。二氧化硫會在催化劑的基礎上得到逐漸的積累,最終會造成催化凈化裝置的降解,并對其使用壽命造成非常嚴重的影響。
3? 我國汽車尾氣排放的標準
3.1 我國汽車尾氣排放標準的具體規(guī)定
第一階段:在1983年,我國頒布了第一套汽車尾氣的具體排放標準。隨著法規(guī)的逐漸誕生,標志著我國對廢氣排放非常的重視。從1989年一直到1993年,我國陸續(xù)頒布了關于廢氣排放的主要標準,我國已經逐步的形成一套比較完整化的汽車尾氣排放標準。標準當中的某些測量方法以及數據在當時和一些歐洲其他的發(fā)達國家相比較比較先進,甚至在現如今還在國際上被使用,這表明我國的汽車排放標準比較的完善化以及合理化。隨著排放標準的持續(xù)建立,我國的汽車制造商也對汽車制造工藝實施了改進以及優(yōu)化,這樣可以和汽車排放標準的具體要求相適應。
3.2 我國汽車尾氣排放現狀
縱觀一般汽車的發(fā)動機,其主要使用汽油以及柴油燃料,這些燃料屬于炭氫化合物的一種混合物,燃料在充分燃燒之后會產生二氧化碳以及水,如果在燃燒當中,供氧存在不足,那么就無法完成完全燃燒,進而會出現一氧化碳(CO),因此,一氧化碳在排放當中會遭受空燃比控制。碳氫化合物(HC)影響以及形成的主要因素:出現碳氫化合物也是由于燃料不完全燃燒而造成的,在這其中也存在燃燒分解以及沒有燃燒的產物。發(fā)動機的燃料會利用火對其混合體實施燃燒,但是由于低溫缸壁非常冷,造成依附于缸壁較勁的一層氣體不能完全的燃燒,最終在尾氣排中排放出來;并且排放的氣體要么濃度較高,要么過稀,或者霧化不良,或者混入廢棄比較多等,都會造成無法完全燃燒的尾氣在尾氣當中得以排放;此外,汽車曲軸箱的燃料以及竄氣的蒸發(fā)而造成碳氫化合物的排放。氮氧化合物(NOX)的形成因素以及影響因素:汽車尾氣當中存在非常多的氮氧化合物,這些都屬于一氧化氮(NO),而出現這種情況主要是由于氧的濃度以及汽車燃料氣體的溫度造成的,當然還包含高溫下停留的具體時間等。此時空燃比、壓縮比、點火時間以及進氣等都比較低,管的配氣相位、真空度,燃燒寶的形狀、燃料的性質狀況等因素都屬于非常重要的因素。比如:在高原行駛當中,大氣壓力在海拔持續(xù)升高當中逐漸降低,這樣空氣密度就會大力降低,并且含氧量非常少,此時汽車當中發(fā)動機供給的混合氣體就會非常濃,最終造成汽車尾氣當中存在非常多的碳氫化合物以及一氧化碳氣體等。
4? 關于汽車尾氣排放的控制方法
4.1 使用比較先進的技術
使用科學化以及合理化的技術手段可以使得汽車尾氣問題得以解決,屬于非常有效的一種防治方法。技術人員可以在汽車尾氣排放系統(tǒng)當中設置一種裝置,這樣就會保障尾氣當中排放的污染物和具體指標相一致。關于汽車尾氣的凈化方法主要為:化學防治以及物理防治兩中。在這其中,催化凈化技術的使用非常廣泛,催化凈化指的是在尾氣排氣系統(tǒng)上完成催化凈化器的安裝,實施尾氣污染物的具體凈化。早期催化凈化器大多屬于氧化型,主要以蜂窩陶瓷載體、活性氧化鋁、金屬為載體,鈀以及鉑等貴金屬組成,進而對于尾氣當中一氧化碳以及碳氫化合物等進行凈化,但是這種技術存在一定的缺點:不能對于氮氧化物進行同時凈化。當前情況下,排氣催化凈化主流技術非常常用,其可以使得尾氣當中的碳氫化合物、一氧化碳以及氮氧化物等實施凈化。這種三效催化劑主要包含:活性組分、高度多孔的氧化鋁層以及助劑,目前主要在蜂窩堇青石陶瓷載體或者陶瓷載體上負載氧化鈰或者活性氧化鋁,噴涂貴金屬鉑、銠以及鈀等活性組分當作主要催化劑,將汽車尾氣當中的碳氫化合物、一氧化碳以及氮氧化物實施同時間轉化,保障降低三種污染物的實際排放量。催化凈化效果在使用當中會遭受環(huán)境的影響,低溫催化效率降低,高溫催化劑失活,并且貴金屬成本非常高,資源又比較少,對其應用會造成嚴重的制約。為了使得催化成本降低,非常多的學者比較重視汽車尾氣催化劑的具體研究。在硫化物轉化當中,使用稀土氧化物可以使得催化劑的抗中毒能力增強,可以部分或者完全代替貴金屬當中的主要活性組分。據不完全研究,發(fā)現在催化劑載體涂層氧化鋁當中添加相應的稀土氧化物,可以使得氧化鋁向無活性相轉變的情況得以抑制,進而保障催化劑熱穩(wěn)定性提升;鈣鈦礦型稀土氧化物La0.9Ce0.1NiO3催化劑可以使得柴油汽車尾氣排放的一氧化碳、炭煙、氮氧化物以及碳氫化合物等得到消除,在400℃條件之下反應大致2h,炭煙轉化效率得到提升,大致為100%。
4.2 發(fā)動機體積的控制技術
非常多的人把汽車功率以及其尾氣的排放量進行結合起來,一致認為二者之間屬于一種正比例關系,但是實際情況并不是這種樣子。在調查當中可以清楚發(fā)現,體積比較小的發(fā)動機設備存在非常高的利用價值。當前,在市場上,進氣道發(fā)動機屬于比較常見的,但是一些生產廠家在設計當中對其存在的扭曲缺陷進行了一定的改造,使用了相應的機械增壓技術,但是這種方法會使得汽車的油量損耗加大。如果想要使得汽車發(fā)動機的體積得以改變,保障其在發(fā)展中逐漸轉向小型化發(fā)展,那么可以在一定程度上提升汽車的具體功率,并且可以保障汽車的節(jié)油性能優(yōu)化。因此,想要保障實現節(jié)能減排措施,縮小汽車發(fā)動機體積屬于非常重要的一項措施。
4.3 優(yōu)化燃油質量的技術
汽車在運行當中,可以把發(fā)動機運行本質當作汽油燃燒的一種放能反應,可以發(fā)現:汽油質量以及尾氣排放存在非常大的關系。技術人員在優(yōu)化汽油質量的過程中可以從其控制層面著手,使得雜質得以現出,保障燃油的整體利用效率提升,措施汽油的充分性燃燒,這樣可以在一定程度上降低有害物質的排放量。當前情況下,比較常見的控制措施主要包含:加氫脫硫技術等,利用此技術可以使得汽油當中的含硫比例減少,消除尾氣當中存在的二氧化硫成分,除此之外,部分技術人員還提出了控制芳香烴、燃油中烯烴以及含氧量的具體措施,利用這種方式可以獲得非常良好的環(huán)保效果。
4.4 保證城市交通體系的完善
汽車使用量一直在增加,城市交通壓力也變得非常的嚴重。與此同時,空氣質量問題對我們的人身健康造成了非常大的威脅。我國大力支持以及鼓勵公民實施綠色出行,在全國范圍之內設置了共享自行車。共享自行車存在的特點:使用比較方便,租用非常廉價,其可以對我們周圍的環(huán)境進行保護,使得我們的身體得到鍛煉,還可以大大的減少汽車的使用,從而大大的降低汽車尾氣造成的具體污染。該措施得到了全民的支持以及呼吁,實施之后得到了非常良好的反饋,效果比較良好。
5? 結束語
總之,我國對汽車尾氣的排放一直都非常的重視,因此也對其中的污染問題采取了高度的關注與管理措施。盡管汽車尾氣排放問題的解決非常的耗時,成本比較高,對技術的要求也比較高。但是,如果不對這些問題進行解決,那么將會對我們生存的環(huán)境造成非常嚴重的威脅,因此為了更好的生存以及發(fā)展,要加強對汽車排放物質的控制。
參考文獻:
[1]焦涵.我國汽車排放控制水平現狀及對策分析[J].現代企業(yè)教育,2012(07):240.
[2]汪衛(wèi)東.我國汽車排放控制水平現狀及綜合對策探析[J].汽車研究與開發(fā),2005(08):35-39.
[3]沈迪新,陳宏德,田群. 我國汽車排放控制現狀與水平的探討[A]. 中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會.中國環(huán)境保護產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略論壇論文集[C].中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會:中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會,2000:7.
[4]鄧莎,周鍵.汽車尾氣污染控制技術研究進展[J].化工設計通訊,2020(08).
[5]閻柄辰.分析我國汽車尾氣污染狀況及環(huán)??刂茖Σ遊J].資源節(jié)約與環(huán)保,2019(09).