汽车污染物和防控技术

　　摘要：随着汽车保有量的不断增加，排气污染对城市环境的影响越来越明显。对汽车污染现状的分析，探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。
　　关键词：汽车污染物，污染物的危害及控制措施
　　汽车污染主要是由：噪声污染和有害排放物污染两部分组成的。随着我国经济的快速发展，人民的生活水平的不断提高，我国汽车销量增长速度惊人，2011年我国汽车保有量将突破7500万辆，超过日本成为全球第二，随之而来的环境保护已经成为刻不容缓的重要问题，既要让人们享受到科技发展带来的交通便利，同时解决汽车污染放对人们生活环境的危害，已经成为科技工作者与环境保护者所面临的世界性难题。
　　一、汽车噪声污染
　　1.1噪声的起源
　　汽车噪声主要包括：气动噪声、机械噪声、以及燃烧噪声。
　　进气、排气系统以及冷却系统工作时，由于气体流动所产生的压力所产生的振动，称为气动噪声。实际中气动噪声所呈现的特点主要表现为中频特性和低频特性。
　　发动机工作中，曲柄连杆、活塞、配气系统、齿轮传动系统、以及其它附属部件。由于高速运转所造成的相互组件间频繁的摩擦碰撞，激励结构振动所产生的噪声称为机械噪声。
　　可燃混合物进入气缸，急剧燃烧引起燃烧室内压力急剧变化，导致气缸套、机体、气缸盖以及其它附属零件的强烈振动，所产生的高频噪声称为燃烧噪声。
　　1.2消除噪声的措施
　　消除噪声最根本的措施就是尽可能的减轻震动。通常采用以下几种方法：
　　（1）优化燃烧过程，调整喷油提前角，推迟燃烧。精确喷油，适时适量，降低非着火期气缸内的混合气浓度。
　　（2）采用新材料，改进机体以及各个零部件的结构，在保证标准刚度，质量的前提下，尽可能降低重量，增强共振，减弱振动的目的。
　　（3）升级加工工艺，减小活塞缸套的密合度，以及轴承齿轮组件的间隙。及时检查润滑系统工作情况，以降低各部件间的撞击力。
　　（4）学习引进国外先进技术，在结构上改进消声组件的同时，使用新型材料来减少噪声。通过实验研究最佳配气相位，减少发动机冷却系统不必要的工作，来消弱气动噪声。
　　（5）加装发动机平衡杆，降低发动机振动减少噪声，以及在发动机罩内加装隔音海绵或者其它吸声性较好的材料，阻隔声音的传播来降低噪声。
　　二、汽车有害排放物
　　汽车有害排放物包括：CO、NOx、HC以及可吸入微粒。主要通过燃油蒸发、曲轴箱窜气、尾气三种方式排出。
　　CO是可燃混合物在气缸内，不充分燃烧所产生的无色无味的有毒气体。形成的主要原因跟发动机空燃比和气缸内可燃混合物不均等分配有关。HC是未燃烧的碳氢化合物，分解的产物。HC的产生原因是发动机喷油过多，且不能完全燃烧。通常所说的NOx，主要就是NO。需要在高温环境中生成，其排放量是氧气浓度以及反应时间共同作用的结果。
　　2.1汽车有害排放物控制的方法
　　降低汽车排放污染物，最简单，影响范围最广，见效最快的方法是改进炼油技术，统一炼油标准，提高油品质量，降低尾气中有害物的排放。
　　从使用地域以及行驶条件考虑，城区车辆较多，路况复杂，汽车一般处于较低速率行驶，燃油不能充分燃烧，在造成经济上浪费的同时，所产生的排放污染物对环境造成巨大危害。研究发现使用甲醇、天然气、液化石油气，经济性较高，且发动机运行平稳，低速行驶比汽油机柴油机好，适合城市交通使用，可以在这些地区考虑普及，石化燃料-CNG双燃料汽车以降低汽车排放污染物。
　　汽车排放控制法规的发展，对未来汽车排放提出了更高的要求。目前国外所采用的欧IV标准要求柴油轿车每公里氮氧化物排放量不得超过250毫克；面包车和SUV每公里氮氧化物排放量不得超过390毫克。据悉2014年9月实施的欧Ⅵ标准更加严格。这对汽车生产厂商在科技创造上提出了更高的要求。目前日本丰田公司研发生产的，普锐斯油电混合动力车，每升汽油能够行驶38公里，在高燃油效率的同时降低了有害污染物的排放。
　　学习国外汽车管理方面的先进经验，加快制定相应法规，对排放不达标的新车采取：不予出厂、不可销售和不能上牌政策。完善汽车售后服务体系，定时定期提醒建议客户进行机动车的定期维护保养。另外加强完善机动车的尾气检测体系，采取严格的报废标准，对危害严重的车辆强制报废。
　　技术层面现在的主流思路，是采用机内控制法和机外控制法改善汽车污染物排放。研究表明单独使用机内控制发可以使尾气中污染物减少70%左右，在进行二次净化可减少80%左右。所以必须采取机内，机外控制相结合尽可能降低污染物排放量。
　　2.1.1机内控制法
　　影响发动机燃烧过程的因素有1.燃油喷射量与喷射时间、气缸内的气流的速度、以及燃烧室形状间的配合；2.发动机负荷、转速、供油提前角以及废气再循环系统。所以相应的对发动机进气系统、燃烧室形状、配气相位以及发动机气缸内部各组件的设计，加工等方面进行改进。例如现在运用比较成熟的涡轮增压技术、机械增压技术、汽油直喷技术以、共轨柴油喷射系统以及灵活多变的可变排量系统。
　　2.1.2机外控制法
　　采用低污染动力装置以及促进燃烧的各种措施是解决排气污染的根本措施。一般情况我们采用：
　　发动机的前处理包括：进气温度控制和混合预热系统、曲轴箱强制通风封闭系统、油蒸汽吸附装置、废气再循环装置组成。
　　排气后处理加装：氧化催化转换器、三元催化转换器以及柴油机微粒过滤机再生装置。特别是柴油发动机，学习采用国外水喷射、谁乳剂、熏蒸法等符合燃料的燃烧方法。加强相关传感器上的研究应用，对发动机点火顺序，点火时间的反馈控制。
　　三、结束
　　汽车污染物排放治理的发展，要求尽可能做到经济、动力、以及排放上三高效的同时，需要提高汽车设计水平，细化加工工艺，加大科技研发方面力度，以及加强环保法规方面的严格要求等多方面的努力。就国内外排放标准的发展趋势，研究发展零排放汽车刻不容缓。
　　参考文献:
　　[1]周庆辉.《现代汽车排放控制技术》[M].北京:北京大学出版社，2010
　　[2]交通部公路司,《汽车排放污染物控制实用技术》[M].北京:人民交通出版社，2004
　　[3]董敬,庄志,常思勤.《汽车拖拉机发动机》[M].北京:机械工业出版社，2000