我国汽车排放控制水平现状及综合对策探析
2021-09-10武卫民
武卫民
摘要:我国的经济以及城市化进程一直在加快,汽车工业也得到了非常迅速的发展,进而汽车已经成为了生活当中非常重要的交通工具。因此,汽车尾气就会对大气造成非常严重的污染,从而对我们的生活造成危害。因此,相关部门采取了针对性的对策,在废气排放治理以及改善空气污染方面取得了一定的成效。但是,在排气控制方面仍然存在一定的问题,本篇文章主要对我国汽车排放的控制水平进行简单的介绍,希望可以给大家带去一些启发。
关键词:汽车;排放;控制;对策
中图分类号:U473.9 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2021)05-0148-02
1 汽车的增长趋势
近些年来,汽车工业得到了非常迅速的发展,汽车数量也一直在不断增加。据统计,我国在汽车量方面一直在增加,在2013-2018年之间,我国汽车保有量由之前的12572.4逐渐增至23121.8万辆,年均增长率达到了13%,在2018年汽车保有量当中,新能源车是比较少的,仅仅占据1.1%,而柴油车以及汽油车的占比更是多达97.8%,在大气污染当中,汽车尾气排放污染占据非常重要的地位,其对人们的生命健康造成较大威胁。这些数据都可以清晰的表明我国的汽车保有量一直呈现出非常快速的增长趋势。在汽车保有量快速增长的过程中,汽车污染物的排放以及浓度也在逐渐的增加,这样以来会对城市的空气质量造成严重的污染,因此由于汽车排放造成的城市空气污染问题变得非常的严重。
2 车辆排放的主要成分及危害
汽车排放的污染物主要包含燃料以及不完全燃烧等有害产物,主要为:一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、二氧化硫以及颗粒等有害氧化物,汽车排放的污染物种类与燃烧、发动机机理以及燃油蒸发等情况有非常大的关系。由于汽油机以及柴油机的燃烧机理存在不同性,它们排放的污染物产生的机理也具备不同性。汽油发动机排放的污染物主要包含:碳氢化合物、一氧化碳以及氮氧化物。柴油发动机排放的污染物主要包含:微粒以及氮氧化物等,这些污染物将会在不同的程度上对人类健康以及植物生长造成严重的影响。
2.1 碳氢化合物
碳氢化合物是利用不燃以及不完全燃烧的燃料与润滑油、燃料以及润滑的热解而形成的一种产物。一些碳氢化合物主要来自于曲轴箱窜气以及燃油系统的蒸发。汽车尾气排放之后,会导致碳氢化合物的含量大大的增加,因此造成大气环境的污染。排放碳氢化合物当中包含:醛以及多环芳香烃,醛类主要包含的有甲醛以及丙烯醛等,多环芳香烃主要包含苯并芘等。醛属于刺激性的气体,可能会对人的眼睛、鼻子粘膜,皮肤以及呼吸道等造成非常严重的刺激。当醛达到一定的高浓度时,会造成呕吐、恶心、咳嗽、头晕以及其他的症状等。苯并芘属于较强的致癌物,碳氢化合物也属于光化学烟雾产生的主要物质。
2.2 氮氧化物
在燃烧的过程当中会出现氮氧化物,氮氧化物主要包含:一氧化氮以及二氧化氢。非常多的内燃机在燃烧的过程当中会出现一氧化氮,随后会出现少量的二氧化氢。高浓度的一氧化氮可以造成中枢神经系统疾病。它将会严重的损坏心脏,肝脏以及肾脏。氮氧化物也可能会对植物的生长造成不利的影响,氮氧化物也属于光化学烟雾产生的主要物质。
2.3 二氧化硫
通常情况下,柴油发动机和汽油发动机相比较,会排放非常多的二氧化硫。内燃机排放物当中存在的二氧化硫含量主要是由燃料当中的硫含量决定的。二氧化硫会在催化剂的基础上得到逐渐的积累,最终会造成催化净化装置的降解,并对其使用寿命造成非常严重的影响。
3 我国汽车尾气排放的标准
3.1 我国汽车尾气排放标准的具体规定
第一阶段:在1983年,我国颁布了第一套汽车尾气的具体排放标准。随着法规的逐渐诞生,标志着我国对废气排放非常的重视。从1989年一直到1993年,我国陆续颁布了关于废气排放的主要标准,我国已经逐步的形成一套比较完整化的汽车尾气排放标准。标准当中的某些测量方法以及数据在当时和一些欧洲其他的发达国家相比较比较先进,甚至在現如今还在国际上被使用,这表明我国的汽车排放标准比较的完善化以及合理化。随着排放标准的持续建立,我国的汽车制造商也对汽车制造工艺实施了改进以及优化,这样可以和汽车排放标准的具体要求相适应。
3.2 我国汽车尾气排放现状
纵观一般汽车的发动机,其主要使用汽油以及柴油燃料,这些燃料属于炭氢化合物的一种混合物,燃料在充分燃烧之后会产生二氧化碳以及水,如果在燃烧当中,供氧存在不足,那么就无法完成完全燃烧,进而会出现一氧化碳(CO),因此,一氧化碳在排放当中会遭受空燃比控制。碳氢化合物(HC)影响以及形成的主要因素:出现碳氢化合物也是由于燃料不完全燃烧而造成的,在这其中也存在燃烧分解以及没有燃烧的产物。发动机的燃料会利用火对其混合体实施燃烧,但是由于低温缸壁非常冷,造成依附于缸壁较劲的一层气体不能完全的燃烧,最终在尾气排中排放出来;并且排放的气体要么浓度较高,要么过稀,或者雾化不良,或者混入废弃比较多等,都会造成无法完全燃烧的尾气在尾气当中得以排放;此外,汽车曲轴箱的燃料以及窜气的蒸发而造成碳氢化合物的排放。氮氧化合物(NOX)的形成因素以及影响因素:汽车尾气当中存在非常多的氮氧化合物,这些都属于一氧化氮(NO),而出现这种情况主要是由于氧的浓度以及汽车燃料气体的温度造成的,当然还包含高温下停留的具体时间等。此时空燃比、压缩比、点火时间以及进气等都比较低,管的配气相位、真空度,燃烧宝的形状、燃料的性质状况等因素都属于非常重要的因素。比如:在高原行驶当中,大气压力在海拔持续升高当中逐渐降低,这样空气密度就会大力降低,并且含氧量非常少,此时汽车当中发动机供给的混合气体就会非常浓,最终造成汽车尾气当中存在非常多的碳氢化合物以及一氧化碳气体等。
4 关于汽车尾气排放的控制方法
4.1 使用比较先进的技术
使用科学化以及合理化的技术手段可以使得汽车尾气问题得以解决,属于非常有效的一种防治方法。技术人员可以在汽车尾气排放系统当中设置一种装置,这样就会保障尾气当中排放的污染物和具体指标相一致。关于汽车尾气的净化方法主要为:化学防治以及物理防治两中。在这其中,催化净化技术的使用非常广泛,催化凈化指的是在尾气排气系统上完成催化净化器的安装,实施尾气污染物的具体净化。早期催化净化器大多属于氧化型,主要以蜂窝陶瓷载体、活性氧化铝、金属为载体,钯以及铂等贵金属组成,进而对于尾气当中一氧化碳以及碳氢化合物等进行净化,但是这种技术存在一定的缺点:不能对于氮氧化物进行同时净化。当前情况下,排气催化净化主流技术非常常用,其可以使得尾气当中的碳氢化合物、一氧化碳以及氮氧化物等实施净化。这种三效催化剂主要包含:活性组分、高度多孔的氧化铝层以及助剂,目前主要在蜂窝堇青石陶瓷载体或者陶瓷载体上负载氧化铈或者活性氧化铝,喷涂贵金属铂、铑以及钯等活性组分当作主要催化剂,将汽车尾气当中的碳氢化合物、一氧化碳以及氮氧化物实施同时间转化,保障降低三种污染物的实际排放量。催化净化效果在使用当中会遭受环境的影响,低温催化效率降低,高温催化剂失活,并且贵金属成本非常高,资源又比较少,对其应用会造成严重的制约。为了使得催化成本降低,非常多的学者比较重视汽车尾气催化剂的具体研究。在硫化物转化当中,使用稀土氧化物可以使得催化剂的抗中毒能力增强,可以部分或者完全代替贵金属当中的主要活性组分。据不完全研究,发现在催化剂载体涂层氧化铝当中添加相应的稀土氧化物,可以使得氧化铝向无活性相转变的情况得以抑制,进而保障催化剂热稳定性提升;钙钛矿型稀土氧化物La0.9Ce0.1NiO3催化剂可以使得柴油汽车尾气排放的一氧化碳、炭烟、氮氧化物以及碳氢化合物等得到消除,在400℃条件之下反应大致2h,炭烟转化效率得到提升,大致为100%。
4.2 发动机体积的控制技术
非常多的人把汽车功率以及其尾气的排放量进行结合起来,一致认为二者之间属于一种正比例关系,但是实际情况并不是这种样子。在调查当中可以清楚发现,体积比较小的发动机设备存在非常高的利用价值。当前,在市场上,进气道发动机属于比较常见的,但是一些生产厂家在设计当中对其存在的扭曲缺陷进行了一定的改造,使用了相应的机械增压技术,但是这种方法会使得汽车的油量损耗加大。如果想要使得汽车发动机的体积得以改变,保障其在发展中逐渐转向小型化发展,那么可以在一定程度上提升汽车的具体功率,并且可以保障汽车的节油性能优化。因此,想要保障实现节能减排措施,缩小汽车发动机体积属于非常重要的一项措施。
4.3 优化燃油质量的技术
汽车在运行当中,可以把发动机运行本质当作汽油燃烧的一种放能反应,可以发现:汽油质量以及尾气排放存在非常大的关系。技术人员在优化汽油质量的过程中可以从其控制层面着手,使得杂质得以现出,保障燃油的整体利用效率提升,措施汽油的充分性燃烧,这样可以在一定程度上降低有害物质的排放量。当前情况下,比较常见的控制措施主要包含:加氢脱硫技术等,利用此技术可以使得汽油当中的含硫比例减少,消除尾气当中存在的二氧化硫成分,除此之外,部分技术人员还提出了控制芳香烃、燃油中烯烃以及含氧量的具体措施,利用这种方式可以获得非常良好的环保效果。
4.4 保证城市交通体系的完善
汽车使用量一直在增加,城市交通压力也变得非常的严重。与此同时,空气质量问题对我们的人身健康造成了非常大的威胁。我国大力支持以及鼓励公民实施绿色出行,在全国范围之内设置了共享自行车。共享自行车存在的特点:使用比较方便,租用非常廉价,其可以对我们周围的环境进行保护,使得我们的身体得到锻炼,还可以大大的减少汽车的使用,从而大大的降低汽车尾气造成的具体污染。该措施得到了全民的支持以及呼吁,实施之后得到了非常良好的反馈,效果比较良好。
5 结束语
总之,我国对汽车尾气的排放一直都非常的重视,因此也对其中的污染问题采取了高度的关注与管理措施。尽管汽车尾气排放问题的解决非常的耗时,成本比较高,对技术的要求也比较高。但是,如果不对这些问题进行解决,那么将会对我们生存的环境造成非常严重的威胁,因此为了更好的生存以及发展,要加强对汽车排放物质的控制。
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