论文部分内容阅读
【摘 要】据统计，机动车的尾气排放聚集引起的“热岛效应”已经导致了城市的温度平均升高了2到4°。IPCC的技术报告显示，在过去的几百年的时间里，地球表面的平均温度上升了0.3°到0.6°，如果对CO2排放不加以限制的话，到21世纪末期，地球表面的平局温度将再上升2°，海平面大概将上升大约50cm，严重威胁到人们的生活空间。而这个大部分的原因都是汽车尾气排放引起的，所以说汽车环保至关重要。
【关键词】空气污染 汽车尾气 电子控制燃油喷射系统
一、汽车污染源及主要污染物
汽车的有害气体主要通过汽车尾气的排放，汽车曲轴箱窜气和汽油蒸发3个途径进入大气，对大气造成污染。
尾气的排放是汽车最主要的污染物，排放物包括许多成分，并且随着发动机类型及运行条件的改变而发生变化。若燃料与空气完全燃烧，其发动机的污染物主要是二氧化碳、水蒸气、过剩的氧气以及剩余的氮气，这些排放物都是无毒的；但是也有可能不完全燃烧产生一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物、二氧化硫以及臭气（甲醛、丙烯醛）等，在柴油机中所占比例不超过百分之一，但是汽油机可能达到百分之五，汽车大部分都是使用汽油机，所以对大气又较大的污染。曲轴箱窜气是在发动机工作的压缩行程和做功行程，燃烧室的气体由活塞与气缸之间的间隙窜入曲轴箱后，由于曲轴箱必须有新鲜的空气不断的循环，最早期的方法是曲轴箱与空气滤清器连通，过滤后进入气缸烧掉，但是在发动机的高速运转下，窜气量不断的增加，反而不能全部吸走窜气，因此窜气会从加机油管逸出，造成污染。其主要污染物是碳氢化合物，也有部分一氧化碳、氮氧化合物等。汽油蒸发是由于油箱、化油器浮子室等盛油容器，由于温度的升降产生呼吸作用，是油蒸汽的HC向大气中排放；油界管头处的渗漏蒸发也向大气中HC。其中一氧化碳、氮氧化合物、微粒、二氧化硫对人们找成巨大的危害。
二、汽车排放标准
为了限制汽车尾气的排放，1960美国加利福尼亚颁布了世界上第一部汽车排放法规。1963年美国政府制定了《大气清洁法》，其后进行了多次修改和补充，逐步严格化。截止目前为止，加州的汽车排放法规仍然是世界上最严格的控制汽车排放的法规。随后欧洲和日本等国家也相继制定了控制汽车排放的法规，而且对污染物的控制越来越严格，主要是对一氧化碳、碳氢化合物的排放，来减轻汽车对环境的污染。我国汽车的排放标准是在1981年开始制定的，于1983年首次颁布了国家汽车排放标准GB 38426-3847-863，并由1984年4月1日开始执行。此后我国又发布了GB-267-87、GB 6456-86，该标准对机械用柴油机的排放实验方法及排放的最高值作出了相应的规定。总体而言，我国的汽车产业起步较晚，相对于欧美日等国的汽车标准也要低一些，但是我国的标准正在逐步完善和提高标准。
三、汽车排放污染净化技术
国家制定了相应的标准以后，各个汽车厂商就要发展相应的技术来减少汽车尾气污染物的排放来达到相应的技术要求，而对污染物控制最核心的方法是改进发动机的燃烧过程的核心机内净化技术。现在具有代表性的就是电子控制燃油喷射系统。电子控制燃油喷射系统它是汽车汽油发动机取消化油器而采用的一种先进的喷油装置。使用EFI，汽车发动机燃烧将更充分，从而提高功率，降低油耗，实现低公害排放的目的。当EFI功能与发动机其它功能结为一体时，称“发动机管理系统（EMS）”，这将达到更高要求的环保目标，对燃油喷射和点火进行控制。相对于传统方式，它的优点主要有：提高了发动机的充气效率，增加发动机的输出功率和转矩；因进气温度较低而使爆燃得到了有效的控制，因而可采用较高的压缩比；由于采用高能点火装置，发动机可燃用稀薄混合器；提高了发动机的冷启动性和加速性；可对混合器成分和点火提前进行控制；采用多点汽油汽油喷射可使发动机各缸混合气体更加均匀；可节省燃料并有效减少有害气体的排放。电控汽油喷射系统科按喷射位置、喷射方式电话控制方式等方式进行分类。按喷射位置分类可分为缸内喷射和进气管喷射；缸内喷射是将喷油器安装在气缸盖上直接向气缸喷油。进气管喷射是将喷油器安装在进气总管上或者进气支管上，向气缸内喷油。目前多点喷射系统是运用比较普遍的一种喷射系统。柴油机与汽油机的净化系统大体相同，也有部分差异。对于电控柴油机来讲，主要是对喷油量、喷油时间、喷油压力、喷油率进行控制，同时，也进行变速器控制、EGR控制、运气量控制等，还具有故障诊断，故障应急处理，数据通信等功能。但是对柴油机的排放控制难度大，有效的对策尚不成熟，特别是排气后处理技术还未达到食用阶段，主要依靠有限的机内净化技术来降低排放污染。同时今年来也产生了许多其他的技术，例如内燃机废气再循环（EGR）、节气门晚关技术（IVCA）、可变节气门定时（VVT）、可变气门升程（VVL）等技术都对汽车的技能环保作出了巨大的贡献。
四、其他减排措施
除了从改善发动机上来减少汽车污染物的排放之外，科学家也想了许多其他的方法来减少污染物的排放。用其他燃料来代替化石燃料，比如说乙醇等醇类物质都可以代替化石燃料，但是现在技术还不够成熟，正处于开发试验阶段，并没有得到大规模的运用。除此之外，电动汽车的飞速发展也对汽车污染物排放的减少做出了巨大的贡献，正处于开发阶段，现在许多汽车企业也投入了大量的资金在电动汽车的开发研究上。几款具有代表性的电动汽车例如 奔驰-B级 燃料电池电动汽车、奥迪-A3 E-Tton、斯柯达- Octavia Green E Line等。但是普遍问题是电动车的成本较高，价格普遍比同性能的车辆价格高，并且技术不够纯熟，所以说现在很难普及开来，但是在不久的明天，电动车一定会走进千家万户的，中国的明天的天空一定会更蓝的。
参考文献：
[1]李兴虎.汽车环境保护技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2004
[2]魏明山.汽车与环境[M]. 北京：化学工业出版社，2005
[3]蒋德明.内燃机燃烧与排放学[M] 西安：西南交通大学出版社，2001
[4]李岳林.汽车排放与噪音控制[M] 北京：人民交通出版社，2007
【关键词】空气污染 汽车尾气 电子控制燃油喷射系统
一、汽车污染源及主要污染物
汽车的有害气体主要通过汽车尾气的排放，汽车曲轴箱窜气和汽油蒸发3个途径进入大气，对大气造成污染。
尾气的排放是汽车最主要的污染物，排放物包括许多成分，并且随着发动机类型及运行条件的改变而发生变化。若燃料与空气完全燃烧，其发动机的污染物主要是二氧化碳、水蒸气、过剩的氧气以及剩余的氮气，这些排放物都是无毒的；但是也有可能不完全燃烧产生一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物、二氧化硫以及臭气（甲醛、丙烯醛）等，在柴油机中所占比例不超过百分之一，但是汽油机可能达到百分之五，汽车大部分都是使用汽油机，所以对大气又较大的污染。曲轴箱窜气是在发动机工作的压缩行程和做功行程，燃烧室的气体由活塞与气缸之间的间隙窜入曲轴箱后，由于曲轴箱必须有新鲜的空气不断的循环，最早期的方法是曲轴箱与空气滤清器连通，过滤后进入气缸烧掉，但是在发动机的高速运转下，窜气量不断的增加，反而不能全部吸走窜气，因此窜气会从加机油管逸出，造成污染。其主要污染物是碳氢化合物，也有部分一氧化碳、氮氧化合物等。汽油蒸发是由于油箱、化油器浮子室等盛油容器，由于温度的升降产生呼吸作用，是油蒸汽的HC向大气中排放；油界管头处的渗漏蒸发也向大气中HC。其中一氧化碳、氮氧化合物、微粒、二氧化硫对人们找成巨大的危害。
二、汽车排放标准
为了限制汽车尾气的排放，1960美国加利福尼亚颁布了世界上第一部汽车排放法规。1963年美国政府制定了《大气清洁法》，其后进行了多次修改和补充，逐步严格化。截止目前为止，加州的汽车排放法规仍然是世界上最严格的控制汽车排放的法规。随后欧洲和日本等国家也相继制定了控制汽车排放的法规，而且对污染物的控制越来越严格，主要是对一氧化碳、碳氢化合物的排放，来减轻汽车对环境的污染。我国汽车的排放标准是在1981年开始制定的，于1983年首次颁布了国家汽车排放标准GB 38426-3847-863，并由1984年4月1日开始执行。此后我国又发布了GB-267-87、GB 6456-86，该标准对机械用柴油机的排放实验方法及排放的最高值作出了相应的规定。总体而言，我国的汽车产业起步较晚，相对于欧美日等国的汽车标准也要低一些，但是我国的标准正在逐步完善和提高标准。
三、汽车排放污染净化技术
国家制定了相应的标准以后，各个汽车厂商就要发展相应的技术来减少汽车尾气污染物的排放来达到相应的技术要求，而对污染物控制最核心的方法是改进发动机的燃烧过程的核心机内净化技术。现在具有代表性的就是电子控制燃油喷射系统。电子控制燃油喷射系统它是汽车汽油发动机取消化油器而采用的一种先进的喷油装置。使用EFI，汽车发动机燃烧将更充分，从而提高功率，降低油耗，实现低公害排放的目的。当EFI功能与发动机其它功能结为一体时，称“发动机管理系统（EMS）”，这将达到更高要求的环保目标，对燃油喷射和点火进行控制。相对于传统方式，它的优点主要有：提高了发动机的充气效率，增加发动机的输出功率和转矩；因进气温度较低而使爆燃得到了有效的控制，因而可采用较高的压缩比；由于采用高能点火装置，发动机可燃用稀薄混合器；提高了发动机的冷启动性和加速性；可对混合器成分和点火提前进行控制；采用多点汽油汽油喷射可使发动机各缸混合气体更加均匀；可节省燃料并有效减少有害气体的排放。电控汽油喷射系统科按喷射位置、喷射方式电话控制方式等方式进行分类。按喷射位置分类可分为缸内喷射和进气管喷射；缸内喷射是将喷油器安装在气缸盖上直接向气缸喷油。进气管喷射是将喷油器安装在进气总管上或者进气支管上，向气缸内喷油。目前多点喷射系统是运用比较普遍的一种喷射系统。柴油机与汽油机的净化系统大体相同，也有部分差异。对于电控柴油机来讲，主要是对喷油量、喷油时间、喷油压力、喷油率进行控制，同时，也进行变速器控制、EGR控制、运气量控制等，还具有故障诊断，故障应急处理，数据通信等功能。但是对柴油机的排放控制难度大，有效的对策尚不成熟，特别是排气后处理技术还未达到食用阶段，主要依靠有限的机内净化技术来降低排放污染。同时今年来也产生了许多其他的技术，例如内燃机废气再循环（EGR）、节气门晚关技术（IVCA）、可变节气门定时（VVT）、可变气门升程（VVL）等技术都对汽车的技能环保作出了巨大的贡献。
四、其他减排措施
除了从改善发动机上来减少汽车污染物的排放之外，科学家也想了许多其他的方法来减少污染物的排放。用其他燃料来代替化石燃料，比如说乙醇等醇类物质都可以代替化石燃料，但是现在技术还不够成熟，正处于开发试验阶段，并没有得到大规模的运用。除此之外，电动汽车的飞速发展也对汽车污染物排放的减少做出了巨大的贡献，正处于开发阶段，现在许多汽车企业也投入了大量的资金在电动汽车的开发研究上。几款具有代表性的电动汽车例如 奔驰-B级 燃料电池电动汽车、奥迪-A3 E-Tton、斯柯达- Octavia Green E Line等。但是普遍问题是电动车的成本较高，价格普遍比同性能的车辆价格高，并且技术不够纯熟，所以说现在很难普及开来，但是在不久的明天，电动车一定会走进千家万户的，中国的明天的天空一定会更蓝的。
参考文献：
[1]李兴虎.汽车环境保护技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2004
[2]魏明山.汽车与环境[M]. 北京：化学工业出版社，2005
[3]蒋德明.内燃机燃烧与排放学[M] 西安：西南交通大学出版社，2001
[4]李岳林.汽车排放与噪音控制[M] 北京：人民交通出版社，2007