【正文】 為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和非穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是指發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件、冷卻水及潤(rùn)滑油的溫度趨于平衡，發(fā)動(dòng)機(jī)在恒定的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)；相反，非穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)是指發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，零部件、冷卻水及潤(rùn)滑油的溫度不可能恒定不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷也需要隨時(shí)調(diào)整以適合不同的外界條件。 在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下影響污染物排放的主要因素是轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。轉(zhuǎn)速對(duì)排放的影響較為復(fù)雜，因?yàn)檗D(zhuǎn)速的變化，將引起充氣系數(shù)、點(diǎn)火提前角、混合氣的形成、空燃比等等因素的變化。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，汽油機(jī)內(nèi)的溫度升高，利于燃料的燃燒，減低 CO和 HC的排 放。但是汽油機(jī)怠速時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低、汽油霧化差、混合氣很濃， CO和 HC的排放濃度較高；同樣，隨著負(fù)荷的增加對(duì)污染物排放的影響較小。 若在非穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下影響污染物的排放主要因素是冷啟動(dòng)、加速、減速等。冷啟動(dòng)時(shí)，汽油機(jī)不僅轉(zhuǎn)速及溫度低，而且過(guò)量空氣系數(shù)小于 1，致使汽油機(jī)內(nèi)混合氣過(guò)濃，從而導(dǎo)致較高濃度的 CO排放；加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷迅速增加，使內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的混合氣過(guò)濃，從而增加了廢氣的排放量；減速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)由于汽車倒拖的過(guò)程。在汽油機(jī)內(nèi)，處于怠速狀態(tài)，即污染物的排放量增加。 駕駛操作者對(duì)汽車排放性能的 影響 駕駛技術(shù)是影響有害物質(zhì)排放的一個(gè)重要因素。正確地駕駛操作可以大大降低汽車污染物的排放。據(jù)測(cè)試證明，不同技術(shù)水平的駕駛員在相同使用條件下駕駛相同的汽車，污染物排放量差異很大。有豐富經(jīng)驗(yàn)的駕駛員，在駕駛過(guò)程中對(duì)換擋、加速減速的時(shí)機(jī)和強(qiáng)度有充分的了解，車輛運(yùn)行平穩(wěn)。而沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員，駕駛時(shí)操作時(shí)機(jī)掌握不好，雖車輛運(yùn)行不夠平滑，空燃比波動(dòng)較大，導(dǎo)致加速度和減速度超過(guò)排放法規(guī)值。 起動(dòng)控制 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)化油器供給氣缸的混合氣濃度高，尾氣中的化合物含量大，特別是起動(dòng)不成功時(shí)，進(jìn)入氣缸 中的汽油沒(méi)有燃燒直接排放到大氣中，造成嚴(yán)重的化合物污染。試驗(yàn)表明，起動(dòng)時(shí)保持阻風(fēng)門開(kāi)度為左右排污量最小，因?yàn)樽栾L(fēng)門開(kāi)度過(guò)小或完全關(guān)閉時(shí)混合氣過(guò)濃，會(huì)引起尾氣中的含量明顯增加，所以駕駛員應(yīng)保持點(diǎn)火系、起動(dòng)系和供油系性能良好，起動(dòng)時(shí)控制好油門和阻風(fēng)門，爭(zhēng)取一次起動(dòng)成功。 車速控制 理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，車輛加速或減速時(shí)，尾氣中的含量顯著增加，加速時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的升高還可能引起化合物排放的增加，只有在等速行駛時(shí)汽 車的排污量最低。因此，在道路條件和環(huán)境允許的情況下，應(yīng)保持等速行駛，不要頻繁變 換車速。 油門控制 油門踏板直接控制進(jìn)入氣缸的混合氣濃度，對(duì)尾氣排放影響很大。在急踩油門踏板時(shí)，化油器中對(duì)其排放性能的影響的省油器起作用，向氣缸供給極濃的混合氣，尾氣中的化合物將顯著增加。在急松油門踏板時(shí)，由于節(jié)氣門突然關(guān)閉無(wú)節(jié)氣門緩沖裝置的化油器，造成進(jìn)氣歧管真空度急劇增大，這時(shí)附著在進(jìn)氣歧管壁上的油膜和怠速油道中燃油會(huì)迅速蒸發(fā)并進(jìn)入氣缸，短時(shí)間內(nèi)使混合氣變濃，而后混合氣又迅速變稀，造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件惡化，工作不穩(wěn)定，排污量增加。因此，駕駛員開(kāi)車時(shí)應(yīng)平穩(wěn)操作油門，不宜急踩或急松油門踏板 。 發(fā)動(dòng)機(jī)水溫控制 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于冷卻水的作用會(huì)使氣缸壁附近形成一層溫度較低的混合氣，稱為激冷層。激冷層內(nèi)的混合氣因溫度低而不能燃燒，主要以化合物的形式排出，形成污染。發(fā)動(dòng)機(jī)水溫越低，激冷層越厚，尾氣中化合物含量越多，所以要注意發(fā)動(dòng)機(jī)保溫，保持發(fā)動(dòng)機(jī)水溫接近允許值的上限。 道路對(duì)汽車排放性能的影響 城市行駛中汽車運(yùn)行工況對(duì)排放物的影響 由于城市交通不暢，道路擁擠，汽車在頻繁地減速、停車、起步，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、小功率范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，使汽車有害排放物急劇 增加。我國(guó)城市道路大致有三種類型：主干道，其特點(diǎn)是路面寬，車流量大，基本無(wú)紅綠燈；次干道，路面較寬，車流量較大，有紅綠燈；一般道路，路面較窄，平面交叉，商業(yè)區(qū)多。不同的道路類型對(duì)汽車的運(yùn)行工況影響不同，在快速道行駛時(shí)，汽車怠速工況、加減速工況的比例小，而在有紅綠燈城區(qū)道路行駛時(shí)，其怠速工況、加減速工況要高得多。在城市商業(yè)區(qū)，汽車怠速工況時(shí)間一般在 16%以上，高的達(dá) 33%；加減速工況時(shí)間一般在 50%以上；勻均工況時(shí)間約為 25%，有些城市的平均車速甚至下降到 10km/h左右，怠速工況、加減速工況的比例高達(dá) 75%。排氣污染與汽車運(yùn)行工況密切相關(guān)，在濃混合氣的怠速工況下，其 CO和 HC的排放濃度為中等勻速工況 的 2～ 3倍．在汽車運(yùn)行中，怠速工況將隨車流的擁堵而成比例地增加 ,必然形成高密度污染排放。發(fā)動(dòng)機(jī)在低速、小功率下排放量都是增加的 ,在擁堵時(shí) ,由于頻繁起動(dòng)和制動(dòng) ,汽車排出的廢氣量比勻速行駛時(shí)要多。 汽車在高原和山區(qū)條件下對(duì)汽車排放性能的影響 山區(qū)條件：地形復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)遇到上坡、下坡、路窄、彎多，坡道長(zhǎng)而陡，彎道急而彎，行車安全性下降。 高原條件：海拔高、空氣稀薄、氣壓低，發(fā)動(dòng)機(jī)充氣量少，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng) 力性、燃料經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性下降。 影響 :由于海拔高度影響發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比，空燃比的變化又導(dǎo)致排氣成分濃度的改變，從而影響有害物質(zhì)的排放量。 CO、 HC排放濃度隨海拔升高而增大，而 NOX的濃度則有所下降。 燃油組成對(duì)排放性能的影響 辛烷值的影響 汽油的辛烷值不僅對(duì)汽油機(jī)的排放有一定的影響，而且還直接關(guān)系到是否發(fā)生爆燃。辛烷值是表示汽油抗爆的指標(biāo)。在汽油機(jī)燃燒中，隨著壓縮比及氣缸內(nèi)氣體溫度的不斷升高，可能出現(xiàn)一種不正常的自燃象，稱謂爆燃。汽油的辛烷值越高，則抗爆燃的能力越強(qiáng)，辛烷值低則易產(chǎn)生爆燃，并增加 NOx排放量，特別在較稀混合氣的情況下更加顯著。事實(shí)上，由于爆燃對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有破壞作用，所以引起 NOx劇增的強(qiáng)爆燃情況是在實(shí)際使用中不允許發(fā)生的。 從另外一方面來(lái)看，較低的辛烷值限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，導(dǎo)致燃油消耗率上升，總污染物排放量也隨之上升。 在 許多情況下烯烴是汽油提高辛烷值的理想成分，但是由于烯烴的熱穩(wěn)定較差，導(dǎo)致它容易產(chǎn)生膠質(zhì)，并沉積在進(jìn)氣系統(tǒng)中，影響燃燒效果，增加排放?；顫娤N是光化學(xué)煙霧的前體物，蒸發(fā)排放到大氣中將會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，從而引起光化學(xué)污染。我國(guó)許多城市在夏秋季都發(fā)生過(guò)空氣臭氧濃度超標(biāo)的光化學(xué)煙霧型空氣污染，與使用高烯烴汽油有著密切的關(guān)系。 硫含量的影響 硫（ S）天然存在于原油中，如果在煉油過(guò)程未進(jìn)行脫硫處理，汽油就會(huì)受其污染。硫可降低三元催化器的效率，對(duì)氧傳感器也有不利影響，進(jìn)而使汽車使用的汽油機(jī)排放增加 ，不論其發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平和狀態(tài)如何，汽油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 從 104降到 105數(shù)量時(shí)，尾氣中的 HC、 CO、 NOx等均有顯著下降，高硫汽油會(huì)引起車載診斷系統(tǒng)的混亂和誤報(bào)。 添加劑的影響 車用汽油中的可能加入多種類型的添加劑：防止汽油爆燃的抗爆劑，如四乙基鉛、 MMT等；抑制烯烴聚合的抗氧劑，如氨基酚、烷基酚等。 無(wú)鉛汽油還添加一些高辛烷值的含氧有機(jī)化合物，如 MTBE和乙醇等。汽油自身還有的氧有助于氧化汽油的不完全燃燒物 CO和 HC，并降低它們的排放，當(dāng)用無(wú)反饋控制的供油系統(tǒng)時(shí)，從純烴燃 料改用含氧燃料表示著混合氣變稀， CO和 HC的排放下降。 汽車維護(hù)對(duì)排放性能的影響 發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù) 發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)質(zhì)量直接影響汽車排氣性能。首先，要保證起動(dòng)系、點(diǎn)火系和供油系性能的良好，使發(fā)動(dòng)機(jī)易于起動(dòng)和在各種工況下混合氣可以充分燃燒。起動(dòng)系性能下降、點(diǎn)火系的高速斷火、火花過(guò)弱及單缸缺火等故障都可能導(dǎo)致沒(méi)有燃燒的汽油直接排放到大氣中，加劇化合物污染?；推鞴ぷ鞑涣伎赡芤疬M(jìn)入氣缸的混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使尾氣中的排污量增加。其次，應(yīng)加強(qiáng)排污裝備的維護(hù)。現(xiàn)代汽車上裝有一定數(shù)量的排污裝備，常 見(jiàn)的有曲軸箱通風(fēng)裝置、熱反應(yīng)器、節(jié)氣門緩沖器及燃油蒸發(fā)吸附裝置等，這些裝置對(duì)汽車的行駛能力影響不大，常常被駕駛員忽視，壞了也不愿意修理，甚至擅自拆下，這會(huì)導(dǎo)致汽車的排污性能急劇下降。第三，應(yīng)注意化油器和油箱的隔熱，防止汽油蒸發(fā)和泄漏。第四，提高氣缸的密封性，應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：一是及時(shí)排除氣門關(guān)閉不嚴(yán)的故障，防止可燃混合氣從氣門處泄漏；二是適時(shí)檢查氣缸磨損量，及時(shí)更換活塞環(huán)，以防止可燃混合氣竄入曲軸箱。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)中還要注意下列運(yùn)行參數(shù)的控制和調(diào)整。 底盤維護(hù) 底盤維護(hù)質(zhì)量好壞也對(duì)汽 車排放性能有一定的影響。如制動(dòng)調(diào)整不當(dāng)而造成制動(dòng)“發(fā)咬”、輪轂軸承“過(guò)緊”就會(huì)使行駛阻力過(guò)大，汽車的加速時(shí)間延長(zhǎng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在濃混合氣狀態(tài)下工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，排污量增加。又如離合器打滑會(huì) 影響動(dòng)力輸出，離合器分離不徹底或變速器同步器故障等會(huì)引起換檔困難，也會(huì)間接使尾氣中有害物成分的增加。 3 控制汽車排放性能采取的措施 在汽車誕生整整一個(gè)世紀(jì)中，世界汽車保有量已達(dá)到近 8億輛，而且還在不斷的增加。汽車尾氣大量的排放造成大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染，這已經(jīng)成為了世界性的重要問(wèn)題。消減汽車排放污染物的最根本途徑，是通過(guò)不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用汽車排放控制技術(shù)。 汽車排放控制技術(shù)可分為三類：以發(fā)動(dòng)機(jī)為核心的機(jī)內(nèi)控制技術(shù)；在排放系統(tǒng)中，對(duì)排放有害氣體凈化的后處理技術(shù)；來(lái)自曲軸箱和供油系統(tǒng)的排氣污染控制技術(shù)，后兩者統(tǒng)稱機(jī)外控制技術(shù)。 機(jī)內(nèi)控制技術(shù)主要包含電子控制燃油噴射系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和推遲點(diǎn)火提前角。這些控制技術(shù)是機(jī)內(nèi)燃燒達(dá)到最佳狀態(tài)，從而減 少了汽車尾氣中有害氣體的排放。 電子控制燃油噴射系統(tǒng) 汽油機(jī)降低排氣污染和提高熱效率的關(guān)鍵問(wèn)題之一是精確的控制空燃比。電子控制汽油噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)稱 EFI，它能利用各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的狀態(tài)，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的判斷、計(jì)算，是發(fā)動(dòng)機(jī)在不同狀態(tài)下均能獲得合適得空燃比的混合氣。 EFI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 電控燃油噴射系統(tǒng)主要由三個(gè)系統(tǒng)組成，即進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。進(jìn)氣系統(tǒng)由空氣流量計(jì)、節(jié)氣門位置傳感器、燃油壓力傳感器、空氣閥等。燃油系統(tǒng)由燃油泵、燃油濾清器、燃油壓力調(diào)節(jié)器、 噴油器、冷啟動(dòng)噴油器、油管等。電子控制系統(tǒng)由電子控制裝置、各種傳感器、執(zhí)行器等。 電子控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它要根據(jù)進(jìn)氣管、轉(zhuǎn)速、溫度及氧傳感器的信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算、處理和分析判斷后，向執(zhí)行器發(fā)出指令控制噴油器。 EFI系統(tǒng)工作原理 EFI雖然被稱為電控燃油噴射系統(tǒng)，實(shí)際上它主要實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)基本控制，即噴油控制、點(diǎn)火控制和怠速控制。 EFI系統(tǒng)的基本工作流程為新鮮空氣由空氣濾清器進(jìn)入，經(jīng)過(guò)空氣流量計(jì)、節(jié)氣門，與噴油器噴出的燃油蒸汽混合，再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒，最后再通過(guò)排氣管消除。在這一過(guò)程中， ECU通過(guò)熱線式空氣溫度計(jì)和節(jié)氣門控制傳感器計(jì)算空氣量，再通過(guò)排氣管上的氧傳感器及原來(lái)提供的空氣量計(jì)算噴油量，使燃油與空氣組成最佳空燃比進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，最后通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)上溫度傳感器和爆震傳感器控制火花塞點(diǎn)火，是燃料完全燃燒。若汽車?yán)鋯?dòng)， ECU通過(guò)冷起動(dòng)電磁噴油器、溫度時(shí)間繼電器和冷起動(dòng)空氣補(bǔ)償器提高汽油機(jī)起動(dòng)和加熱所需要的噴油量和進(jìn)氣量。 （ 1） 噴油控制 噴油控制包括噴油時(shí)間控制和噴油量控制，而噴油的時(shí)間控制又包括同時(shí)噴射、分組噴射和獨(dú)立噴射。同時(shí)噴射是指噴油器在同一時(shí)間噴射。它們的控制電路連在一起，每 個(gè)工作循環(huán)分為兩次噴射，這種方式影響各缸的均勻性；分組噴射是指多缸發(fā)動(dòng)機(jī)分成 2到 3組，相鄰的缸為一組，在每個(gè)工作循環(huán)中，各組分別噴射一次。這種方式各缸的時(shí)間的可控性得到改善；順序噴射是指各缸的噴油器被 ECU當(dāng)獨(dú)控制，分別在最佳噴油定時(shí)條件下噴射，因此各缸混合氣的均勻性最好。但是，這種控制系統(tǒng)復(fù)雜，故障不易被檢測(cè)，而且成本很高。 （ 2） 空燃比控制 空燃比控制為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況的要求，混合氣的空燃比不能采用閉環(huán)控制，而是采用閉環(huán)和開(kāi)環(huán)相結(jié)合的策略。其主要的三種控制方式為：冷起動(dòng)和冷卻水溫低時(shí)，采用開(kāi)環(huán) 控制