机动车尾气造成的环境空气污染与控制

张瑞卿

摘要：在汽车工业高速发展的今天，汽车越来越成为人们不可或缺的工具。随着不同种类的机动车造车技术的进步与推广普及，人门的生活与工作越发方便与轻松。但随着城市内机动车数量激增，汽车排放出的尾气造成的污染越来越来影响到对城市的道路环境。因此，在当今社会，空气污染问题俨然已成为人类目前亟待解决以及今后相当长一段时期内不得不面对的特大难点问题。在当今人类社会，汽车所造成的尾气污染是空气污染的主要原因之一，为治理机动车尾气排放问题，本文阐述了汽油车空气污染物的防治及技术治理，以及对汽油车空气控制系统的综合分析。

关键词：机动车尾气;环境污染;空气控制

1 机动车空气污染物概述及危害

1.1 机动车空气污染物概述

汽油车空气污染物有排气污染物、蒸发污染物和曲轴箱污染物三大类。从20世纪60 年代对汽车的排放进行控制以来，围绕着这三类污染物的降低，采取了各种各样的措施涉及燃料、混合气形成、燃烧、控制和后处理五个方面。曲轴箱污染物的控制相对简单，使用闭式曲轴箱通风系统即可达到标准要求。燃油系统的蒸发污染物一直使用活性炭罐吸附技术，但随着环境污染中 VOC问题的日益突出，包括加油过程在内的蒸发污染物控制标准逐步加严，一些新型包括加油过程在内的蒸发污染物控制装置逐步得到应用。

1.2 机动车空气污染物的危害

汽车排气污染物对健康的危害性及大，其中尤其是一氧化碳，氮氧化物以及碳氢及固体颗粒物等等。由于其对人体健康造成了严重的威胁，对这些尾气的成分如果不加以严格控制的话，大气中的污染便会加剧。这些污染物对于人体肺部会造成病变，特别是氮氧化物对于肺部以及皮肤有着较大的危害。

2 机动车排气污染物控制技术

排气污染物的控制一直是汽车环境空气污染物排放的控制重点，其主要技术可归纳为源头控制技术和后处理技术两类。排气污染物产生的源头为汽油机的燃料和燃烧，因此，其防治方法可分为燃料净化和燃烧净化。常见的燃烧净化技术有发动机空燃比控制、点火时间控制、稀燃速燃、分层燃烧、多次喷油、漩涡型流及滚流控制和排气废气再利用技术、持续可变气门定时机构（VVT-i）、电动持续可变气门定时机构（VVT-iE）等，这些技术的特点是改善发动机的燃烧，把污染物消灭在其生成的源头---燃烧过程。

燃料净化技术是防治汽油车排气污染物的重要途径之一，燃料品质直接影响汽油车排放标准的升级换代，因此每一个新的排放标准均有一个明确的基准燃料技术要求。燃料中稀烧、芳怪、苯、氧、硫、磷、锰、铅、铁等对汽油车燃烧过程污染物的生成量和污染物后处理系统净化效率等有重要影响。燃料净化一般由汽油生产企业实施，其方法是采取各种物理活化学方法，优化燃料中稀经、芳怪、苯、各种经类和氧的组成比例，除去有害的硫和磷等，添加适当比例的各种添加剂（如有机锰、二茂铁等）。

后处理技术也称机外净化技术，如各种催化净化器、热反应器和二次空气系统等，这些技术的特点是进一步减少发动机排气中的污染物浓度。

3 机动车汽油车尾气控制系统

在汽油车空气控制系统中，有较少的潜在系统是没有办法直接由汽油机的外部构造观察到的，比如源头方法中的控制点火时间、控制停缸、空气喷射辅助技术、涡流控制技术和多层燃烧技术等：另一部分则是我们完全可以直接由汽油机外部构造观察到的装置，这些装置中常见的汽油机污染物控制系统如图1所示。

汽油机污染物的控制系统包括后处理系统的TWC等净化催化系统装置、曲轴箱通风系统、燃料蒸发控制系统、排气再循环系统、二次空气系统和热反应器式系统等。

降低发动机排出气体中的有害成分是后处理系统在汽车尾气自洁系统中的重要作用之一。后处理系统的主要零部件有可以催化器温度、压力和空燃比或氧的传感器。而让通过活塞环端隙等处泄露排出到曲轴箱的混合气再次进入进气系统，在气缸中产生燃烧反应，从而避免以HC 为主的混合气体通过曲轴箱的机油加注口、机油标尺口和其他缝隙排入大气，则是曲轴箱通风系统的作用。

至于燃料蒸发控制系统的作用则是通过碳缸内部的活性炭来吸附燃油箱。囚为温度陡增而产生的含有有害成分的蒸发气体，并且凭借发动机进气系统真空度的作用，使它和空气一起被吸入气缸中产生燃烧反应。排气再循环系统的作用是排出废弃气体的一部分使其再次进入气缸，降低燃烧时的温度，从而减少NO 的产生和排出量。二次空气系统的作用是，当排出气体中的氧气不足时，将新鲜空气介入到排气系统，使它与燃烧产物混合，提供氧化后的燃烧产物中的CO和HC所需的氧气。热反应器式系统从其本质来说是一种保持温度的氧化装置，它直接被连接在气缸盖上，使排气中的CO和HC随着保温氧化装置的温度的加持而减少。

3 机动车尾气的防治策略分析

3.1 加强对汽车发动机的研发

发动机一直是汽车领域的研究重点，是汽车更新换代的标志之一。在汽车尾气控制、治理工作中，降低燃料在发动机内的有害物质产生是十分重要的研究方向，也是将汽车尾氣中有害物质排放量降低的最主要方式。目前，国产发动机在燃烧利用率、有害物净化方面还存在着一些不足，有害物质的排放还没有控制在最小范围，还有很大的进步空间，比如稀薄燃烧、废气循环再利用等机内治理工作尚且没有得到有效推广和应用。

进一步提升汽车外部尾气防治配套设施的研发

外部尾气防治配套设施主要有过滤器、催化净化器等，是指在尾气排入空气之间进行的治理工作，能够最大程度上进行汽车尾气的治理和转化，降低对汽车发动机的要求，也降低对大气的污染影响。目前，汽车外部尾气防治配套设施还有很大的研发、推广空间，需要政府相关部门、汽车生产厂家进行进一步的推进，在新能源、环保发动机、新型汽车铺开前，把好汽车尾气防治的关口。

3.3 加速不达标车辆的淘汰

年审工作是保证整体汽车行业健康的重要政府工作，排放不达标的车辆要尽快处理，接近淘汰标准的车辆要做好跟踪处理工作，耗油量高、尾气排放污染高的车辆要在年审时加大管控力度，限制其使用空间，督促车主进行替换，督促汽车行业的环保、健康发展。各省市地区的车辆年审系统要尽快形成联动，从源头上杜绝应淘汰车辆转入异地继续使用，保证汽车行业的健康，保证消费者的经济效益、人身安全。

3.4 落实汽车尾气污染治理法规

随着中央政府对环保工作越来越重视，国家环保机构对于环保法律法规也在不断调整，不断修整其适应程度，不断调整惩罚和奖励的力度，为汽车尾气污染治理提供依据和基础。各地方政府需要在国家环保法律法规的基础上制定适用于当地的治理法律法规，适当加大执法力度，重视制度的落实，对于存在不良行为的企业、厂家进行严格的管理和处理，确保当地汽车尾气质量能够满足国家要求; 对于有效整改、数据长期达标的企业，要进行物质、精神上的奖励，鼓励当地汽车相关企业健康发展。

3.5 加速对环保型车辆的研发

政府部门应当增加对环保性车辆、新能源车辆的技术投入、资金投入、人才投入，研发出更符合现代社会环保发展要求的新型车辆，以优秀的环保车辆去驱逐高能耗、高污染的车辆，提高当地汽车群体的健康程度。如长春、上海一般建设有汽车生产厂家的地区，政府要更多地投入资金和政策支持，鼓励他们研发、生产更环保的车辆。

4 结语

在工业、经济高速发展的当下，环境问题已经成为十分重要的社会问题，其中大气问题涉及到的人民群众面积更广，汽车尾气问题更是发生在群众身边的大问题。政府需要从技术、管理等多个方面投入人力物力，积极研发环保型发动机、防治配套设备、车辆，积极落实环保法律法规、处罚、奖励，使新能源代替化石能源，使环保车辆驱逐高能耗、高污染车辆，不断改善市民的生活空气环境，不断优化汽车行业的发展，改善我国大气环境。

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