浅谈汽车尾气排放的控制
摘要:发动机燃烧后排放出的废气是我国城乡大气污染的重要源头之一。本文主要论述了几种降低废气对环境的污染的措施。
关键词:汽车尾气环境控制
随着我国汽车工业的迅速发展,汽车
保有量也在急剧增加,汽车现已成为人类
重要的运输工具,它提高了社会生产效率,
改善了人们的生活质量。汽车在促进经济
繁荣,给人民生活带来方便的同时,也给环
境带来了负面影响。它给人类赖以生存的
环境带来了日益严重的危害,发动机燃烧
后排放出的废气污染了大气环境。据统
计,在我国大城市大气污染中,汽车尾气排
放量已占大气污染源85%左右,全球10个
大气污染最严重的城市中,我国就占了7
个。因此,控制汽车尾气排放,治理城市大
气污染已成为我国各市刻不容缓的重要任
务。
控制汽车尾气排放是一项庞大而复杂
的系统工程,它与汽车的设计、制造、使
用、维护保养、燃油品质等直接相关,同时
也与城市交通管理以及财税政策密切相
关。要抓住每一个影响汽车污染排放的环
节,才能使汽车污染排放得到有效的控制。
1严格执行废气排放的国家标准和地方标
准与法规
通过法规和标准来约束汽车制造厂家
和改造维修厂家,以此来推动汽车制造技
术水平,特别是排放技术的进步。从2000
年开始,我国就开始加大控制汽车尾气排
放的力度,实施了相当于欧Ⅰ标准的国家
第一阶段排放标准(简称“国Ⅰ”),2004年
开始实施相当于欧Ⅱ标准的第二阶段排放
标准(简称“国Ⅱ”)。目前国家环保总局已
公布轻型汽车自2007年7月1日起实施国
Ⅲ号、国Ⅳ号(与欧洲Ⅴ号接近)标准。这
些标准的实施将会使汽车尾气排放的污染
大为减少。
2改进燃料品质
燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程
和燃烧效果有直接关系,改进燃料品质是
控制汽车排放污染相当重要的途径之一。
首先是淘汰含铅汽油,四乙基铅是一种低
号汽油抗爆剂,它随着排气进入大气后,通
过呼吸或食物链进入人体,并蓄积在体内,
引发各种疾病,特别是对儿童和孕妇的危
害极大,我国已在2000年7月1日起全面禁
止使用铅汽油。另外还要对车用汽油中的
硫含量、烯烃和芳香烃含量以及饱和蒸汽
压加以限制,以减少有害气体的生成,减少
汽油的蒸发。此外,汽油中加入清洁剂,减
少胶质和沉积物,也是改善燃烧的措施之
一。为进一步调整能源消费结构,开发石
油替代资源,更有效降低汽车尾气污染物
的排放,目前,在我国部分省市已经开始推
广车用乙醇汽油,即在90%的车用无铅汽
油中加入10%的燃料乙醇,可以替代10%的
车用无铅汽油。使用一部分燃料乙醇替代
车用无铅汽油,即能改善汽车尾气排放,同
时也改善了我国能源结构,推动了可再生
能源的发展。
3增加排气净化的附加装置
采取的措施有加装尾气催化净化装
置,即借助催化器作用,使催化器与尾气排
放中的污染物通过化学反应生成对人体没
有直接伤害的物质,最常见的是三元催化
器。采用高能电子点火装置,即通过精确
控制汽油机点火提前和提高点火能量,以
创造理想的燃烧条件,从而减少发动机的
污染排放。采用电子控制燃油喷射,即将
发动机空燃比控制在最佳理论值附近,使
发动机无论在任何环境条件和何种工况下
都能精确地控制混合气的浓度,使汽油得
到完全充分燃烧,从而降低废气中有害成
分的含量。
4推行代用燃料
用天燃气或者液化石油气等气体作为
燃料来替代汽油、柴油,由于气体燃料含
硫、氮等杂质少,燃烧完全,可显著减少汽
车污染物的排放,而且燃料系统是封闭的,
不存在燃料蒸发现象,因此受到广泛欢迎。
燃气汽车也被称为清洁能源车、环保汽
车、绿色汽车,推行代用燃气车改造已成
为控制汽车尾气排放污染的措施之一。
5加强对在用车的检查和维护,推行I/M
制度
I/M制度即在用车检查和维护制度,是
通过立法、标准、科学的质量控制、质量
保证体系和管理机制,对在用车进行定期
或不定期的排放检测,发现排放超标车和
篡改排放控制装置的车辆,责令其限期进
行修理,使在用车最大限度的发挥自身的
排放净化能力。
汽车排放污染仅仅是车辆性能指标不
稳定或恶化的一种表征,其内在原因是多
方面的,对排放超标的汽车,必须要由有经
验的技术人员按作业规范认真对其进行检
测、诊断、判明故障点。在消除相应故障
的同时,有针对性地对汽车故障的相关部
位认真进行检查维护作业,使汽车恢复正
常的工作状态,减少和消除因故障或参数
变化造成的排放超标。
6优先发展公共交通
发展公共交通,减少市区、特别是市
中心的车流量,是减少汽车污染物排放、
改善城市大气环境质量的有效措施。尽管
我国道路建设有了很大发展,道路系统逐
步完善,但是仍满足不了车辆迅猛发展的
需要。交通阻塞问题仍然十分严重,城市
汽车经常在怠速、低速、加速、减速等排
放恶劣的情况下工作,加重了城区特别是
城区道路的空气污染,同时也造成能源的
浪费。
7广泛宣传、提高驾驶员的环保意识
如果驾驶员都有保护环境的意识,都
懂得怎样驾驶汽车可以减少排气污染,我
们的环境会大有改观。
汽车排放控制涉及的范围极其广泛,
需要得到全社会的关心和支持。抓好排放
控制的各个环节,每个单位、每个部门、每
个公民都应积极参与支持汽车污染的控
制,使减少汽车排气污染成为每个人的自
觉行动,为保护和改善大气环境质量做出
努力,共同营造一个美好家园。
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随着轿车技术的快速发展，电子技术在轿车中得到了广泛的应用。自20世纪80年代以来，由微机(ECU)控制的电子燃油喷射系统、电子点火系统、电控防抱死系统、电控自动变速器匹配的轿车成了轿车工业发展的主流和方向。我国为了控制尾气排放和节约能源，2001年5月份颁布了在47个主要城市禁止出售6座以下化油器式轿、客车的法规。这将对我国汽车工业的发展起到积极的推动作用，同时对维修人员也提出了更高的要求。下面结合日常维修电控轿车的实践经验，讲几点诊断、检修技巧。电子控制系统检修技巧 1．电子控制器(ECU)是精密器件，虽然许多故障现象都可能与ECU有关，但其故障率很低，因此不要轻易处置ECU，更不要随便打开ECU盖。 2．电路断路或接触不良是电子控制系统常见的故障，除了某些线路断脱、插接器松动等故障可以用直观法检查外，须用高阻抗万用表检测有关测量点的电压和电阻来判断故障部位，不能用刮火的方法检查线路是否通断。因为在刮火时，电路中的自感线圈产生的瞬间电压会击穿电子元件。 3．在点火开关接通的情况下，不要进行断开任何电器设备的操作，以免电路中产生的感应电动势损坏电子元件。当断开蓄电池时，须注意以下几点：①必须关闭点火开关；②检查自诊断故障代码是否存在；③牢记带防盗码的音响设备的密码。 4．蓄电池断开装复后，如果出现发动机工作状况不如以前时，先不要随便更换零部件，因为这种情况可能是由于蓄电池断开后，将E—CU的“学习修正记忆”消除的缘故。待发动机运行一段时间，ECU自动建立修正记忆后，发动机工作不良状况会自动消失。 5．在对车辆进行电弧焊修理作业时，一定要断开ECU与蓄电池的连接。若在靠近ECU处进行焊接修理时，应将ECU盒移走。燃油喷射系统维修诊断技巧 1．对于电控燃油喷射系统来说，进气系统漏气对发动机工作的影响远比对化油器式轿车的影响大。因为在电控燃油喷射式发动机上，漏气不经空气流量计计量，对空燃比的影响很大。因此，遇有发动机工作不良时，应注意检查空气流量计、节气门体、辅助空气阀、怠速稳定阀及废气再循环阀等有无松动，空气软管及其接头有无破损、漏气。 2．发动机熄火后，输油管中还存有一定压力的燃油，所以拆卸油管时应防止燃油喷出而造成危险。 3．输油管路中的密封垫圈为一次性的，装配时应重新更换，切勿重复使用。 4．安装喷油器时，注意不要损坏新更换的O形圈，以免影响喷油器密封性。安装时，应用燃油先润滑O形圈，切勿采用机油和齿轮油等润滑。 5．在检查喷油器喷油性能时，一定要清楚喷油器是高电阻型还是低电阻型。高电阻型的电阻一般为12～14欧，可以直接接蓄电池来进行喷油器喷油性能试验。但低电阻型喷油器电磁线圈的电阻一般只有2～3欧，直接接蓄电池会因电流过大而烧坏喷油器，须采用专用连接器与蓄电池连接。若采用普通导线，则需串联一个8～10欧的电阻。 6．空气流量传感器为精密部件，对发动机工作性能影响很大。在拆下空气流量计时要稳拿轻放，不要解体空气流量计，以免损坏或影响其检测精度。清洁空气流量计时，切勿用水或清洗液冲洗。 7．空气流量计上的调整螺钉是用于调整怠速时一氧化碳的含量。一般情况下不应去动它，调整不当将会引起发动机的动力下降，油耗增加。 8．水温传感器长期使用后，性能会发生变化，使水温信号发生错误，这会对燃油喷射、点火时间及燃油泵的工作等造成不良影响。而水温传感器这种性能参数的改变(并非短路或断路)往往不被自诊断系统所识别。因此，当发动机工作不正常(如不能起动、怠速不稳、油耗增加等)，而故障自诊断系统又未指示水温传感器故障代码时，不要忽略对水温传感器的检查。 9．检修氧传感器时，要注意不要让氧传感器跌落碰撞其他物体。更换时，一定要用专用的防粘胶刷涂螺纹，以免下
这个能帮到你吗？
汽车排放控制技术的研究
作者：中国发动…
内容提要：本文分析了汽车排放污染与人类生存环境的关系，介绍了应从发动机燃烧、结构设计、燃料提供等技术及加强车辆维修保养、开发新型环保汽车等措施着手，控制汽车排放，减少大气污染。 关键词：汽车 排放控制 污染 汽油机 随着汽车工业的不断发展，汽车的保有量不断增加，汽车在给人类带来方便的同时，也对人们的健康和社会环境造成了危害。 随着我国国民经济的持续快速发展，大城市大气环境污染变得日益突出。北京、广州、上海、重庆等大城市，单车污染物排放量较大，导致市区的大气污染以机动车为首要污染源。据环保部门的研究结果，北京市机动车排放对大气污染物中CO、HC、NO的分担率分别为63.4%、73.5%和46%；上海市中心地区机动车排放对大气中CO、HC、NO的分担率分别为86%、96%和56%。许多国家的大中城市的空气污染有五成以上来源于汽车所排出的废气。人类的生存环境已经遭到严重污染，生态平衡日趋恶化，且直接危害到人们的健康，而汽车已成为主要的污染源。因此，必须严格控制汽车的排放污染，研究汽车排放污染的防治技术也成了当前的重要课题。下面笔者对控制汽车排放污染的技术措施作一些介绍。 1 汽油机排放控制技术 面对日趋严格的排放法规，汽车排放处理技术的发展也日新月异，汽油机排放控制技术主要有以下几种。 1.1 冷机时稀薄燃烧 发动机冷机时，催化剂活性较差，不利于降低HC的排放。这时，降低HC的排放成为主要课题。在采用的方法中，稀薄燃烧技术最为有效。为保证空燃比(A/F)的稀薄化，在进气口内设置涡流控制阀，改善发动机进气系统，提高充气效率；改进发动机燃烧系统，合理组织燃烧室内的气体流动，促进火焰传播，改善着火稳定性，使发动机在稀混合气下维持稳定燃烧，从而降低HC的排放量。 1.2 减少未燃HC 活塞的第一道环岸脊(指第一道环槽至活塞顶之间的区域)和气缸壁之间，燃烧的火焰不能达到，此区域内的未燃HC直接从气缸内排出。提高第一道活塞环的位置，即减小第一道活塞环岸的高度，可以减少活塞环与缸壁间的容积，从而减少未燃HC的排放。 为减少活塞环槽的磨损，一般情况下，对活塞表面实施氧化铝镀膜处理，但由于在活塞表面易形成许多细孔，被吸附的HC在发动机排气行程时排出机外。为解决这一矛盾，在对活塞表面实施氧化铝镀膜处理时，只对活塞环槽进行处理，活塞顶面不进行处理，有利于进一步降低HC的排放。 1.3 未燃HC的吸附净化 以沸泡石等为主要成分，作为HC吸附剂，在催化剂活化前吸附HC，是减少未燃HC的有效办法。吸附剂最重要的性能是对HC的吸附率，吸附剂含碳原子越多，吸附率越好。对HC吸附层，可以对三元催化层涂覆HC吸附催化剂，吸附的HC随着排气温度的升高而自动脱离，通过表面催化层进行净化。目前，HC从吸附层脱离起始温度要比催化层的活性温度低，脱离初期对HC净化有一定困难，有待于今后通过材质改良、结构及温升特性的改进来进一步提高其净化性能。 1.4 提高催化剂的早期活性 为促使催化剂的早期活性，有效的方法是提高其升温特性和降低其活性温度。提高升温特性的主要方法是采用双重排气管和使用“薄壁式”催化剂载体。合理选择低温特性好的贵重金属，如在催化剂中提高铂的含量，同时提高空燃比的稀薄化，是降低催化剂活性温度的有效手段。 1.5 催化剂强制加热 使用电加热催化剂(EHC)和在排气管内利用排放气体的燃烧产生的热量，促使催化剂升温，即排气燃烧器(EGC)能进一步提高催化剂的早期活性。EHC采用电流预热的方法，可使金属载体的催化器在发动机起动后的5～10s内达到催化剂的起燃温度，从而减少起动后最初几分钟内的有害物的排放。EHC已达到实用化水平，但其电气系统较复杂。EGC的原理是在发动机起动后，在浓空燃比状态下产生的CO等可燃成分与二次空气供给的氧气相混合，形成可燃混合气，在排气系统中设置排气燃烧器，通过火花塞点火装置，点燃未燃混合气，利用燃烧产生的热量提高催化剂的早期活性，同时还能燃烧净化发动机起动后的未燃HC成分。EGC技术虽然处于研制阶段，但其催化转化效率高，大有超过EHC之势。 1.6 废气再循环 废气再循环(EGR)是目前常用于控制内燃机NOx排放的有效措施之一。它把一定数量的废气引入发动机的进气系统，使发动机混合气中惰性气体(H2O、N2和CO2)的比例增加。由于这些惰性气体有较高比热，使经再循环废气稀释的混合气的比热增高，致使发动机最高燃烧温度下降，由于再循环废气对新混合气的稀释，降低了混合气中氧气的浓度，因而废气再循环破坏了NOx的生成条件，从而有效抑制了NOx的生成。这种排气净化技术同样适用于柴油机。
