试论从改进汽车技术性能入手减少汽车尾气排放的有效途径

朱巧云

摘 要：中国汽车工业发展迅速，随着工业和国民生产水平的大幅度提高，如今可谓是“车满为患”。这一现象在体现了国力的增强的同时，也带来了不可忽视的环境污染。而在城市车辆污染中，出租车带来的环境污染，不容小觑。作为一个比较集中，有明确管理部门的行业，相比之下应该可以有手段控制。文章从汽车尾气危害、汽车尾气产生以及对出租车采取管控措施，采用技术手段改进汽车性能，从而有效降低机动车尾气排放，减少城市环境污染问题等方面进行了探讨。

关键词：汽车；技术性能；尾气排放；有效途径

截止2014年10月，我国机动车保有量已经达到1.37亿辆。平均每10人拥有一台机动车，每年的燃料油消耗达到2亿吨。预计2020年将达到3亿吨。随着汽车保有量不断增长，汽车燃油消耗量不断上升，目前汽车尾气污染物排放达到1亿吨。根据有关部门检测，城市大气污染50%是由机动车尾气排放造成的。汽车尾气中的有害物质主要有二氧化硫、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、铅化物和碳烟尘粒。据统计，每千辆汽车每天排出的一氧化碳约150-300公斤，碳氢化合物约200-400公斤，氮氧化物约50-150公斤。

1 汽车尾气的主要危害

据有关部门调查显示，污染物排放中，机动车污染物排放量占排放总量的30%，是城市空气污染罪魁祸首。主要污染物是一氧化碳、碳氢化合物、四乙基铅，对环境和人身健康危害极大。

汽车尾气中最有害的污染气体是一氧化碳，城市大气中的一氧化碳主要来自于机动车尾气排放。有关医学常识告诉我们，当空气中的一氧化碳浓度达到每立方米70-80克以上时，人在接触数小时后一氧化碳血红蛋白浓度可达10%，影响氧的输送，引起头痛、心跳加快等症状，当人体中一氧化碳血红蛋白含量达到20-60%时，会引起中毒或者窒息死亡。

汽车尾气中另一种有害物是碳氢化合物，它是汽车尾气中一些有机化合物的总称。其中对人体有害的主要是少量的醛类和一些多环芳烃。醛类物质对人的呼吸道粘膜、鼻、眼有刺激作用，可引起支气管炎、结膜炎、鼻炎等疾病。而多环芳烃具有致癌性，可引起皮肤癌及肺癌。

氮氧化合物是光学烟雾的前体物质，是一氧化氮和二氧化氮的总称。大气中的一氧化氮毒性并不大，但高浓度的一氧化可氧化成剧毒的二氧化氮。具有毒性和刺激性臭味的二氧化氮被吸入人的肺部，能与肺部的水分结合生成可溶性硝酸，从而引起肺气肿等肺部疾病。

为保证机动车油料安全，机动车辆所用的汽油里，要掺合一种铅含量达64%的防爆剂——四乙基铅，即人们所说的含铅汽油。专家研究发现，含铅汽油是造成目前大气污染物中的铅含量超标的罪魁祸首。空气中的铅污染主要经呼吸道、污染食物进入人体，一般情况下可使人智力下降，脑神经受到损害，当铅含量在人体内积蓄到超过一定程度时，还可导致癌症等。

2 我国汽车尾气排放基本现状以及污染物产生过程

2013年，有关部门对污染物进行了调查，结果显示机动车尾气排放情况为：总颗粒物69万吨，氮氧化物581万吨，一氧化碳4100万吨，碳氢化合物500万吨。有关资料表明，按碳氢化合物排放源划分，机动车排放碳氢化合物占总排放量的47%，其他排放源（如工厂企业燃煤）占53%。我们从下面污染排放详细分析可以看出，汽车尾气排放的一些微小颗粒物是造成城市空气质量下降的主要原因。

碳氢化合物污染的主要来源——燃油机动车。有关资料表明，燃料尤其是不合格燃料在发动机中燃烧不完全，是造成汽车尾气中的碳氢化合物超标主要原因。按碳氢化合物排放份额划分，非上路机动车谈情化合物排放量占总排放量的17%，上路机动车排放碳氢化合物的量占总排放量的30%，其他排放源占53%。

一氧化碳污染的首要来源——燃油机动车。对于燃油机动车来说，当燃料燃烧不完全时即可生成一氧化碳。有资料表明，上路车辆排放一氧化碳的量占总排放量的50%，非上路流动排放源占27%，固定源占23%。可以从这些资料看出，机动车排放尾气是造成城市一氧化碳污染的主要原因。

颗粒物污染的重要来源——燃油机动车。颗粒物是指悬浮在空气中的固体或液体微粒。有一些颗粒物肉眼可以看得见，因其直径较大甚至是黑颜色的，例如发电厂或者企业烟囱冒出来的黑烟。还有一些颗粒物直径很小，肉眼看不见，而机动车尾气排放的正是这种细小的颗粒物。机动车排放颗粒物占颗粒物总排放量20-30%左右。目前大多数城市空气质量不达标，主要原因是颗粒物尤其是细颗粒物超标严重。

3 面对严峻的污染形势应该采取的治理措施

面对滚滚车流，置身浓浓废气，作为行业主管部门，必须从管辖范围内的出租车行业入手，采取有效的方法来解决机动车尾气污染问题，降低污染的程度。

3.1 从提高汽车技术性能上治理污染。一是强化汽车闭环控制系统和电喷技术性能。主要是提高三元催化器工作效率，通过调节喷油脉冲的长短，来决定混合比，使得三元催化器工作效率达到最高。同时改进电喷，使之精确控制喷油，提高燃油经济性和动力；二是改进废气再循环装置，把一部分废气重新利用，引进燃烧室，减少污染物的生成；三是采取密封曲轴箱的办法，把通过曲轴箱里的废气引到进气道里燃烧掉，防止直接排到大气里造成污染；四是改进燃油箱的碳罐，使之增强吸附功能，将废气引入、烧掉，防止进入大气造成污染。

3.2 从燃料的使用上来减少污染。一是在出租车行业推广使用电动、太阳能、氢气汽车等；二是减少一氧化碳或氮氧化物等废气的排放量，如压缩天然气、液化石油气和乙醇汽车等。

3.3 在内燃机的尾气处理上使用先进技术治理污染。例如，可以在燃料内加入除碳剂，减少污染，也可使燃料燃烧更充分；此外用稀土原料作三元催化器是治理汽车尾气污染的有效手段。在机动车上使用汽车尾气净化催化剂，是控制汽车尾气超标污染物排放、减少污染的最有效手段。主要有贵金属催化剂和稀土汽车尾气净化催化剂。贵金属催化剂是选用了铂、钯金属等作催化剂，具有寿命长、活性高、净化效果好等优点。但这些贵金属价格比较昂贵，因此在现实中难以得到推广应用。而稀土汽车尾气净化催化剂，采用的是碱土金属、稀土以及一些便宜金属制备的催化剂，推广效果好，物美价廉。稀土催化剂的特点是活性较高、价格低、热稳定性好、使用寿命长，因此在汽车尾气净化领域备受青睐。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土来源广泛，在我国有大量资源，主要是以氧化镨、氧化铈和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是重要成分。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的成分的同时，还能够保持汽车正常氧气耗损，并起到稳定燃料的作用，保持较高的催化活性。

3.4 应大力推进电动汽车的研究和应用。电动汽车普及不到位的主要原因一是电池寿命问题，二是基础设施问题。因此应该加强电池新技术研究，制造出长效、大容量电池。其次，加强电力基础設施建设，使充电设备覆盖到全国各地。可喜的是，从最近召开的两会得到消息，国家已经开始着手进行大规模的电力汽车基础设施建设，预计在3-5年内，电力汽车的充电、维修问题可以得到解决，大功率电池的研究也取得了进展，届时，电力汽车将取代目前的燃油汽车成为汽车市场主力。

3.5 从提高客运车辆运输效率入手，取消出租车同乘限制。根据调查，大部分城市对出租车同乘都有严格限制，不允许出租车携带第一乘客同时再载运第二乘客。这种做法是为了防止纠纷，保护乘客的合法权益，但从中国人口众多环境污染的角度看，这样的规定不符合环境压力的客观事实。按照每台车辆每次运输旅客增加1个人计算，如果允许同乘，全国每天可节省运力数千万公里，节省汽油上百万吨，减少尾气排放相当于减少城市十分之一车辆。

综上所述，机动车尾气排放造成的城市空气污染问题已十分严峻，应该引起人们的高度重视。要减少这样的污染，一方面要在技术方面努力，把汽车的尾气排放控制在最低，同时加强新能源汽车动力的研究和推广，彻底解决汽车污染问题；另一方面，运输管理部门要利用行业优势，更新政策导向，引导出租车行业率先进行环境保护措施，大力进行宣传教育，提高国民素质，使人们都清楚认识到尾气污染的严重后果，让人们都了解减少污染的途径，使社会各行业、各单位以及每个公民都自觉行动起来治理污染，保护环境，只有这样才能够最有效地解决好环境问题。