探析汽车发动机降低排放技术

丁 力

（一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，江苏 无锡 214026）

前言

随着人们生活水平不断提高，汽车数量也逐渐增多，而汽车在为人们出行提供便捷的同时，也带来了严重的尾气污染问题。当前形势下，做好汽车尾气排放控制工作已经成为最为紧要的话题，要求汽车生产厂家贯彻落实节能环保理念，注重新技术的研发，加强汽车发动机降低排放技术的推广及应用，将汽车尾气排放降到最低，提高汽车发动机排放控制水平，保障人们的生活质量。

1 汽车发动机排放造成的危害

汽车发动机排放主要是指汽车发动机运行中通过燃烧石油等燃料产生的废气，在汽车行驶中不可避免会产生尾气，这些尾气中含有大量的一氧化碳、二氧化硫等有害物质，若汽车尾气直接排放空气中，不仅会引发生态环境污染问题，还会对人体健康造成严重威胁，导致人体呼吸系统受到损伤，给人们生产生活带来负面影响。如汽车行驶中产生的一氧化碳气体，若空气中一氧化碳气体浓度过高，与人体的血红素结合，可能会使人们出现头晕恶心的症状，甚至造成人体器官受损。此外，汽车尾气过多，还会带来城市热岛现象，大量的汽车尾气排放空气中，会使整个城市内部整体温度增高，降低城市空气质量，出现酸雨等恶劣天气，造成更加严重的问题[1]。

2 汽车排放降低技术发展现状

汽车尾气排放控制与人们的生产生活息息相关，合理运用汽车发动机降低排放技术控制汽车尾气排放，能够减少空气中的有害物质，起到保护环境及保障人们生活质量的作用。就目前形势来看，我国在汽车发动机降低排放方面越来越重视，政府及相关部门推行了一系列关于节能减排的政策，鼓励汽车制造厂家生产低耗能、低污染的节能环保型汽车，同时有关部门加大节能环保知识宣传教育，着力提升人们的环保意识，并加强对汽车发动机降低排放技术的研发投入，不断优化汽车排放降低技术。但在汽车尾气降低及处理中还存在一些问题，如汽车发动机体积过大影响排放控制效果、电气自动化控制燃油喷射技术水平不足、燃油质量控制不到位以及新能源替换燃料使用不规范等，影响了汽车发动机降低排放技术发展。

3 汽车发动机降低排放技术分析

3.1 发动机燃油技术

汽车发动机燃油技术主要包括燃油喷射控制和废气循环利用两大降低排放技术，其中燃油喷射控制技术是指通过控制汽车发动机在运行中的燃油消耗量，降低汽车发动机排放，在以往燃油喷射控制中，通常使用化油器装置进行控制，但这种人工控制技术不仅会增加汽车发动机排放控制难度，还会产生一系列的误差，达不到汽车发动机降低排放的目的。现阶段，应用电子系统控制燃油喷射逐渐成为汽车发动机降低排放的重要方式，充分利用电子技术，装置电子控制燃油喷射自动化系统，借助计算机等电子设备，使电子控制燃油喷射系统自动接收燃油气设备发出的信息，根据汽车发动机运行实际情况，控制发动机进入装置系统，进而控制汽车发动机内的气体混合程度[2]。但值得注意的是，在应用电子控制燃油喷射技术时，要做好计算机核心控制系统监测工作，实时监测计算机系统运行状态，同时将冷却液温度、进气温度、进气量以及发动机运转速度等信息上传至计算机控制系统中，保证上传信息的准确性和时效性，确保电子控制燃油喷射系统能够在获取信息后，依据汽车运行情况进行燃油喷射自动化控制，减少汽车发动机整体排放量。

针对汽车发动机运行中产生的废气，可以通过废气再循环系统进行废物利用，将有害汽车废气经过处理，生成可重复利用的燃料，不仅能够降低汽车发动机排放，还能有效提高汽车燃料利用率，节省燃料使用成本，避免因汽车运行能源消耗过多造成燃料浪费等问题。而实现废气循环利用，需要装置废气再循环系统，采用汽车废气循环利用技术，把汽车运行中产生的废弃气体导入气管中，缩减混合气体的浓度，达到废气重复利用标准，控制有害气体排放到空气中。在运用废气循环利用技术时，也要注意以下几点事项：一是汽车发动机行驶过程中，因所处静态状态下的温度较低，容易使发动机运行受到内外温度应力作用的影响，需要适当提升汽车发动机在运行中的温度；二是要尽可能保证发动机的负荷与ECR循环率成正比，使汽车行驶中排放的废气得到有效分解，以此将降解浓度后的废气循环利用，增强废气循环利用技术的应用效果。

3.2 汽车尾气处理技术

尾气排放控制是汽车发动机降低排放工作的关键环节，采用合理的尾气处理技术不仅能够降低汽车运行过程中产生的废气量，还能通过混合气体浓度降解方式，使有害气体转化为对人体无害的气体。汽车尾气处理技术主要是指三元催化技术，需要借助三元转换器进行气体转化，一般情况下，在汽车尾气处理中会选用陶瓷体转换器代替金属转换器，防止金属材料的转换器装置受到有害气体腐蚀[3]。现今三元转换器已经成为汽车尾气转换处理的主要净化装置，将汽车尾气排出的一氧化碳、碳氧化合物等有害气体通过氧化还原反应进行转化，形成二氧化碳、氮气等气体，具体表现在当汽车尾气进入三元转换器装置时，利用装置中的净化器增强一氧化碳、烃类物质以及碳氧化合物等气体活性，使一氧化碳在高温最用下形成无害的二氧化碳气体，将碳氧化合物经过化学氧化反应形成水和二氧化碳，实现有害气体的无害化转化，减少汽车有害废气排放造成的环境污染和人体危害等问题。此外，应用三元催化技术处理汽车尾气的成本较低，且使用效能较高，能够适用于大部分汽车发尾气处理中，在今后汽车尾气处理方面，也要注重三元催化技术的运用，提高汽车尾气处理水平。

3.3 燃油质量优化技术

汽车发动机降低排放技术应用效果不仅受发动机燃油喷射控制、汽车尾气处理的影响，还与燃油质量有着直接关系。燃油是汽车发动机运行的主要燃料，高质量的燃料可以减少有害物排放，也能增强汽车零部件的使用功能，延长汽车的使用寿命。因此，降低汽车发动机尾气排放，应从控制燃油质量入手，首先，在选择汽车发动机燃油原料时，要根据汽车发动机运行的实际情况及所需要的燃油用量，选择与汽车发动机运行相匹配的燃油，并控制好燃油用量，以免出现燃油浪费问题；其次，在确定燃油材料后，要对燃油成分进行适当调节，减少或者消除燃油中的有害杂质，防止有害杂质在燃烧过程中产生有害气体，以此降低汽车发动机尾气排放；最后，在燃油质量优化中可以采用加氢脱硫技术，尽可能缩减汽油中含硫比例，通过控制燃油中含硫量，降低汽车发动机二氧化硫的排放，同时还可以控制燃油中的含氧量或者烯烃含量，减少汽车发动机运行中产生的有害气体，有效提高汽车发动机排放控制效果[4]。

3.4 发动机体积控制技术

据研究结果显示，若汽车发动机体积较大，在实际运转中所需的能源资源越多，其产生的尾气排放量也更多，而体积较小的汽车发动机，因对能源需求不多，产生的汽车尾气也相对较少，且体积小的发动机并不会降低汽车的使用性能，通过对大体积的发动机加以改造，还会增强汽车的使用寿命。就目前而言，汽车发动机小型化逐渐成为汽车生产发展的主要趋势，要求生产商在制造汽车及生产汽车结构组成构件时，要本着低耗能、低排放以及高效能地制造原则进行汽车发动机小型化设计，降低汽车能源消耗量和尾气排放量。如使用进气道发动机时，需要采用机械增压技术，减少汽车能源耗损，但在实际应用中并不能起到良好的效果，要求对汽车发动机体积进行适当改动，通过缩减汽车发动机体积，减轻汽车对石油能源的消耗，提升汽车的使用功率，达到节能减排的目的。

4 结论

汽车尾气大量排放会造成严重环境污染问题，甚至对人体健康构成威胁，使人们的生活受到影响。而汽车发动机排放技术是影响汽车尾气控制及处理效果的重要因素之一，在汽车发动机降低排放中，要求结合汽车排放降低技术发展趋势进行分析，通过装置电子自动化控制燃料喷射系统及废气再循环系统控制发动机燃油使用技术，不断提高燃油质量，优化汽车尾气处理技术，多使用清洁燃料、电能燃料及烃类液体燃料等新能源燃料，减少汽车尾气有害气体排放，为人们居住生活提供保障。