汽车尾气污染与治理技术

梁勤勤

（苏州建设交通高等职业技术学校，江苏 苏州 215104）

在社会车辆数量日趋增多的环境下，尾气污染成为大气污染的主要来源。为了降低汽车超标的尾气排放量，构建和谐的社会自然环境，注重汽车尾气处理是必不可少的工作。

1 汽车尾气的成分与环境危害

社会调查显示，我国每年拥有机动车人数以15%的幅度上升，每年从国外引进的机动车数量超过40万辆，这充分显现了现代人们生活水平的提高，但另一方面，汽车造成的尾气污染，也成为了一个严重的环境问题，对社会环境造成很大破坏。

（1）一氧化碳（CO）。从物理性质看，CO属于无色无味的有毒气体，若人体吸入的CO超标，则容易引起身体组织短时间中毒；从化学性质看，CO属于一类可燃烧气体，在一定温度下会燃烧生成CO2，CO2是温室效应的主要气体。当汽车排放过量的CO之后，不仅仅会引起环境污染，对人们的身心健康也是一种威胁。

（2）氮氧化物（NOx）。NOx对人体的肺泡产生刺激，经过化学反应之后产生硝酸、亚硝酸，这种酸性物质会给肺泡带来强烈的刺激而引起肺气肿。此外，NOx排放量会随着汽车的温度、速度等不断变化，若其生成量过大，则会造成意外事故，如：NO2的强氧化作用会引起燃烧。

（3）铅（Pb）。目前，国内汽车多数采用的是汽油燃料，考虑到汽车行驶的安全要求，在配制汽油时会添加“四乙基铅”作为抗爆剂，Pb对人体细胞造成的危害也是很大的，如：Pb进入大脑之后，会破坏脑组织结构，引起脑功能障碍等问题。

2 汽油配制技术的运用

汽油燃烧的产物，是尾气污染的主要来源。因而，要想控制汽车尾气污染问题，必须采用先进的配制技术，改善汽车的使用性能，降低汽车行驶的油耗量，让供油系统发挥正常的作用。

（1）烯烃含量。烯烃具有性质不稳定的特点，会在发动机进气系统和供油系统里产生积炭，对汽车燃油的输入、排放等造成阻碍，增大汽车的耗油量。因此，在配制汽油时，可通过减少烯烃含量的方式，优化汽车燃油的使用效率，降低汽车尾气的污染程度。

（2）氧含量。增加燃油的氧气含量，能充分发挥氧化作用，实现燃油的充分燃烧，减少CO、HC等有害物质的生成。如：100 L的汽油中，氧气含量每增加5%，汽油燃烧产生的CO、HC会减小15%左右，有效控制了尾气污染的程度，但氧气含量增加也要在有效范围内。

（3）硫含量。硫元素会破坏汽车中的尾气转化功能，使大部分有害气体未经处理就排放，如：HC、CO、NOx等。因此，需严格控制硫元素的含量，以防止对汽车尾气处理装置造成破坏作用。

（4）清洁剂。清洁剂的组成成分比较复杂，这也决定了清洁剂的清洁功能独特，能对尾气产生化合作用。如：乙醇汽油清洁剂的使用，可显著清理进气门、喷嘴、燃烧室沉积物，促进汽油的充分燃烧，让发动机保持良好的使用性能，在降低油耗量的同时，控制了尾气污染的程度。

3 尾气净化系统的设计方案

由于汽车尾气排放量大小不一，早期固定的净化系统无法适应尾气净化的要求，设计更加全面的净化处理系统，可显著改善尾气处理效果，也是尾气污染治理的常用方式。尾气净化系统方案包括：正曲轴箱通气系统、排气再循环、蒸发排放控制系统。

（1）废气再循环系统。循环技术的运用，能够降低燃油使用量，让汽车的运行效率得到显著提升。废气再循环（EGR）主要把排出气体进行相应的划分，再导入吸气侧后再度吸气，通过这样的循环处理，可以提升尾气净化处理的效果，对氮氧化物的控制有很好的效果。

（2）正曲轴箱通气系统。据检测显示，汽车在燃烧过程中会有一部分燃油未充分燃烧，尤其是窜入曲轴箱的气体。通过引进正曲轴箱通气系统，能将从汽缸窜入曲轴箱的气体二次循环进入进气歧管，提高了汽车燃油燃烧的效率，降低了尾气排放引起的污染，如图1。

图1 曲轴箱排放控制系统示意图

（3）蒸发排放控制系统。净化处理系统设计中，把油箱中的蒸汽引入储存系统，再利用计算机控制，把碳罐中存贮的的汽油蒸汽引入进气系统，通过这样的系统调节方法，可实现自动化控制处理，加快了系统运行控制的效率，能有效降低污染物的排放量。

4 发动机调试技术的运用

对发动机内部进行调试，然后进行适当的调整，也能有效降低尾气污染物的排放量，有助于控制汽车尾气污染的加重。发动机内部调试技术的运用情况为：

（1）调节燃烧。发动机内部调试期间，对喷油器的品质适当改善，有助于创造更好的燃烧环境，如：对燃比、燃烧温度、燃烧时间等指标的调整控制，能保证汽油燃烧的完全，显著降低CO、HC的生成量，有效改善尾气污染状况。

（2）调节温度。调试发动机内部时，可控制喷油提前角，调节发动机运行的温度高低。如：调试期间，把发动机运行的温度最大值控制在1500℃，可使得NOx的生成量降低10%左右。

5 尾气净化技术的运用

汽车尾气净化技术的原理，是利用相应的转换装置，把尾气中有毒、有害的气体转换为无公害的气体，以降低尾气排放后造成的污染效率。尾气处理技术包括：

（1）催化剂。目的是为了加快尾气处理中的氧化反应速率，目前使用较多的氧化锰－氧化铜；氧化铬－氧化镍－氧化铜等，这些物质既可改善化学反应条件，也能对污染物质实施净化处理。如：把CO氧化成CO2；HC氧化成 CO2、H2O；NOx被还原成 N2等。

（2）净化装置。在汽车尾气排气管上安装适当的净化装置，如：在排气系统安装催化反应器设置，可加快尾气净化处理的效率，降低尾气内的污染物含量；安装水箱，让汽车尾气中的碳烟粒子通过水洗、过滤、蒸气等净化处理，对一些有害物质及时清理，保证了尾气的净化效果。

6 结束语

随着我国汽车使用数量的增多，其造成的环境问题应该受到足够重视。对于汽车尾气污染问题的治理控制，必须要对汽车结构进行优化改进，促进尾气污染控制效率的提升。设计汽车尾气净化处理系统，是很实用的一种方式，做好发动机结构的安装调试，也有助于尾气污染控制效果的改善。

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