【正文】 一氧化碳數(shù)量也是歐洲車輛的兩倍左右，碳氫化合物和氮氧化物排放數(shù)量是歐洲車輛的3倍以上。 steam (Chai) cars run oil machine and the city as the research object, to study the factors of automobile emission by the method of theoretical analysis, the main factors include the quality of gasoline, the engine load, engine speed, external environment on the exhaust emissions. Finally put forward the countermeasure of vehicle exhaust governance, including machine control technology, the machine control technology, environmental control technology. This paper has carried on the beneficial exploration to the city traffic of our country automobile emission research of integrated control, hoping to promote China39。論文的研究對我國城市交通汽車排污綜合控制研究進行了有益探索，希望能對促進我國城市大氣環(huán)境污染的改善，確保城市交通的協(xié)調(diào)發(fā)展具有一定的理論和現(xiàn)實意義。同時由于我國城市道路交通路網(wǎng)及配套設施的相對落后，不但使交通擁堵問題日趨突出，而且使由于汽車排放而導致的環(huán)境污染也日益嚴重。摘 要汽車是能源消耗和污染物排放的主要來源。因此對城市汽車排放污染綜合控制的研究已成為當前一項非常緊迫的工作。關(guān)鍵詞：城市交通；汽車排放；控制技術(shù)AbstractCars are a major source of energy consumption and pollutant emissions. With the dramatic increase in car ownership in China39。s air pollution in city improvement, ensure that has a certain theoretical and practical significance of harmonious development of city trafficKeywords: city traffic。與美國標準相比，我國一氧化碳排放量上限高出56%，氮氧化物高出32%，碳氫化合物則高出3倍以上。相當于該市工業(yè)企業(yè)一氧化碳排放量的46倍。有資料表明，我國各大中型城市汽車尾氣排放物造成空氣污染占到50%左右[3]，而且對在用車檢測結(jié)果來看，尾氣排放不合格的車輛占被檢測車的50—60%[4]。同其他國家相比，我國機動車保有量狀況有以下幾個特點[5]：（1）輕型車特別是轎車增長速度最快近年來年平均增長速度已經(jīng)超過30%，但同發(fā)達國家相比，我國轎車比例仍然相對較低，僅占總保有量的16%~20%，轎車發(fā)展還有很大潛力；（2）柴油車比例較低且大部分為重型車重型柴油車約占重型車總量的50%，而輕型柴油車的比例很低平均在15%以下；（3）部分城市摩托車保有量增長較快，已成為機動車保有量的重要組成部分；（4）重型車發(fā)展平緩保有量比例呈下降趨勢；（5）城市中出租車已經(jīng)占到一定的比例，由于這部分車輛行駛里程較大,排放相對嚴重，應給予充分重視。當汽車處于高速或加速狀態(tài)時，CO的排放量最大。 研究主要意義單車排放量高、污染物排放分擔率高、污染物排放量大，這些特征在我國城市交通路網(wǎng)中使得汽車污染對人體、動植物及環(huán)境的危害更加顯著，汽車尾氣的排放量極大地制約著城市交通的發(fā)展。因此，本文對汽車尾氣排放控制技術(shù)進行了研究和分析，從汽車排放污染物的生成機理入手，對汽車排放污染物的影響因素進行了深入細致的分析研究，根據(jù)影響因素程度的不通，重點對機內(nèi)、機外、外環(huán)境控制技術(shù)進行了研究。美國加州1960年開始立法控制汽車排氣污染物，在1963年美國政府頒布《大氣凈化法》當年，加州便開始了控制曲軸箱燃油蒸發(fā)物排放；1966年加州頒布實施“7工況法”汽車排放法規(guī)，1968年聯(lián)邦采用“7工況法”控制汽車的排放物；1970年加州開始控制轎車燃油蒸發(fā)物排放，美國聯(lián)邦政府從1970年開始制定了一系列車輛排放控制法規(guī)，1972年采用LA4C(FPT72)測試循環(huán)，并增加對NOx的控制，1975年改用LA4CH(FPT75)測試循環(huán)；從1975年起到80年代，美國排放法規(guī)大幅度加嚴，特別強化對NOx的限值，同時也提高對HC和CO的控制。實施年份測試循環(huán)COHCNOx1993—8419957工況法51—19997工況法34—2001FTP72282002FTP75152004FTP7572006FTP752007FTP75 美國輕型汽車排放限值（FIP75測試循環(huán)）（g/km）標準名稱實施年份保證里程COHCN0xTier1199480000（NMHC）160000（NMHC）Tier2200480000（NMOG）160000（NMOG）（2） 歐洲汽車排放標準隨著歐洲一體化進程以及汽車保有量的不斷增加，歐洲國家從1993年開始推行了日趨嚴格的排放標準，而且從1996年起除了日本以外，歐洲共體和大部分汽車工業(yè)發(fā)達的國家都相續(xù)采用了聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（ECE）的排放標準，這是由于此排放標準具有了實質(zhì)性的變化；ECE擴大了限值有害氣體排放的種類，試驗運轉(zhuǎn)循環(huán)更加接近實際使用條件，規(guī)定了汽車尾氣排放物能夠達到環(huán)保指標的行程，確立了按汽車環(huán)保參數(shù)認證的汽車生產(chǎn)穩(wěn)定性和質(zhì)量監(jiān)督統(tǒng)計的方法等。2005年開始實施歐Ⅳ標準。2005年12月30日，北京實施“國Ⅲ”排放標準，之前已經(jīng)上市并且通過“國Ⅲ”標準的車型可以延遲1年安裝OBD。2006年12月1日，北京全面禁止在京銷售未安裝OBD的新車。因而本文也主要是對這四種污染物的機內(nèi)控制技術(shù)、機外控制技術(shù)、外環(huán)境控制技術(shù)加以研究。（2） 汽油具有容易與空氣混合，且混合后不易分離的特性。因此，汽油車排放的特點是一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）排放量高，而顆粒物排放量低，氮氧化合物（NOx）排放與柴油車基本相同（）。柴油車負荷的調(diào)節(jié)是通過改變噴油量來控制的。此外，柴油燃燒后會生成一些有臭味的有機氣體，因此，柴油機排放中還有臭味。 CO是烴類燃料在燃燒過程中由于缺氧而不能完全燃燒的中間產(chǎn)物，一般認為，燃燒反應經(jīng)過的幾個反應過程為：理論上空燃比A/F=，烴類燃料能完全燃燒，生成CO2和H2O:CnHm+(n+m/4)O2→nCO2+mH2O （21） 理論上空燃比A/F，烴類燃料不能完全燃燒，會生成中間產(chǎn)物CO:CnHm+(n/2+m/2)O2→nCO+m/2H2O （22）當空燃比A/F,氧氣過剩，排氣中不產(chǎn)生CO，而有剩余的氧氣。2H2O→2H2+O2 （24）CO2+H2→CO+H2O （25）綜上可見，一氧化碳在燃燒過程的原因主要可以歸結(jié)為氧氣的不足，一旦他興城以后，如不能即使的在燃燒過程中獲得氧氣的補充就不能完全氧化狀態(tài)排除機外。（1）室壁激冷效應 汽油機室壁激冷效應是指當火焰?zhèn)鞑r，由于接近燃燒室壁面的一層混合氣被冷卻，火焰到達燃燒室壁面之前就消失的一種現(xiàn)象，汽油機氣缸內(nèi)燃料和空氣的質(zhì)混合氣是靠火焰?zhèn)鞑ザ紵?。?）燃燒室的縫隙效應 火線不能在激冷縫隙內(nèi)傳播的現(xiàn)象成為燃燒室縫隙效應。也有燃料不完全燃燒的產(chǎn)物和部分被分解的產(chǎn)物。 NOx的生成機理NOx是NO、NON2ON2ON2O5等各種氮氧化合物的總稱。捷爾杜維奇（Zeldovich）鏈反應機理認為NO的生成反應與分解反應主要由下列兩個反應支配：O+N2→NO+N (可逆) (26)N+O2→NO+O (可逆） (27)NO的生成量很大程度決定于的溫度，并與溫度呈指數(shù)關(guān)系。微粒主要是由三部分組成，即碳煙（DS）、可溶性有機物(SOF)和硫酸鹽。但由于燃料中含有其他雜質(zhì)和添加劑，且燃料常常不能完全燃燒，常排出一些有害物質(zhì)。在汽車排放物中, 還有苯丙芘, 是強致癌物質(zhì)。歐洲經(jīng)濟委員會的報告書稱，因酸雨危害造成的經(jīng)濟損失額相當于全世界每人損失2到10美元。它不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應而成為大氣中比較穩(wěn)定的組成部分,能停留2～3年之久。 碳氫化合物(HC)HC的產(chǎn)生仍是燃燒過程不完全造成的。而且，它還使生態(tài)環(huán)境遭到破壞,嚴重影響了農(nóng)作物的生長,使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),因此碳氫化合物(HC)它成為汽車尾氣排放的第二公害。 固體懸浮顆粒固體懸浮顆粒的成分很復雜，并具有較強的吸附能力，可以吸附各種金屬粉塵、強致癌物和病源微生物等。除上述四種主要污染物外，汽車尾氣污染還有SO游離碳(黑煙)、四乙基鉛、臭味等物質(zhì)，它們對人體呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)都非常有害。而對反應物的濃度和溫度影響的因素，主要有過量空氣系數(shù)φa、點火(噴油)提前角、運轉(zhuǎn)工況和發(fā)動機的類型等等。從降低CO和HC的角度來說，應該避免φa1的區(qū)域運轉(zhuǎn)，但汽油機的最大功率出現(xiàn)在φa=~，因而又是難以避免的。只有φa=，才能兼有高溫和富氧兩個必要條件，最有利于NO的生成。在中小負荷時(φa2 )，HC排放略有上升，但仍然比汽油機低得多。由以上分析可知，φa對發(fā)動機有害排放物的生成影響很大。圖中甲為曲軸轉(zhuǎn)角，P為缸內(nèi)壓力，當點火時間由a減少到b，缸內(nèi)壓力將從A變成B，由于燃氣的最高溫度與壓力大致成正比下降，因而可使NO生成量減少。，通過調(diào)整點火提前角得到的尾氣排放值。同時排放會有顯著下降，但炭煙和微粒排放會有明顯提高，即動力性和經(jīng)濟性也會惡化。減速時，對于化油器式的汽油機，HC急劇上升同時CO排放也較高。 。圖36汽油機與柴油機比排放量的比較a).CO比排放量；b).HC比排放量；c).NO比排放量因此，汽油機以降低CO, HC和NOx為主要排放控制目標，而柴油機以降低微粒(炭煙)和NOx為主要控制目標。由于城市用地和城市生活的集聚性，在我國目前汽車排放控制水平下，城市交通的高度密集性必然會帶來嚴重的城市交通污染問題。道路建設的滯后，路況差，造成各城市主要交通道路機動車流量大，車速慢，道路交通擁擠狀況十分嚴重，城市車輛行駛速度僅為十幾km/h。再加上目前我國的城市交通規(guī)劃主要以汽車的出行為考慮對象，只重視滿足機動化出行的需求，規(guī)劃建設大量的快速路、主干路、立交橋，而忽視對自行車和步行系統(tǒng)的建設，許多城市機動車道越修越寬，而自行車道則是越修越窄，有的路段上甚至將自行車道和人行道合并，使自行車和步行這種零污染的交通方式大大萎縮，城市汽車污染也就越來越嚴重。交通的順暢程度對汽車排放污染物的排放狀況有著重要的影響，為對便于說明，本文借鑒了吉林大學沙學鋒博士在其博士論文“城市道路機動車動態(tài)排放預測模型研究”中選取捷達車的排放數(shù)據(jù)結(jié)果，對交通高峰期()、低峰期()和平峰期()三種狀況下的排放量進行了對比分析。平峰期時(15: 3615:56 )NOx、HC, CO排放率與時間變化曲線比夜間低峰期要頻繁，且變化趨勢要急速一些，排放量也要大一些。根據(jù)國外及我國對汽車排放污染物的控制法規(guī)，主要是對汽車排放污染物中CO；HC, NOx及PM的排放量進行控制。與汽油機相比，柴油機由于其排氣后處理技術(shù)尚未達到完全實用階段，目前主要還是依靠機內(nèi)凈化技術(shù)來降低其排放污染。但通過推遲點火提前角來降低排放的效果是有限的，在不使動力性及經(jīng)濟性明顯惡化的前提下，NOx可降低10%~30%。由圖可知，噴油提前角的推遲，NOx顯著降低，同時燃油消耗和微粒惡化。當一部份排氣經(jīng)EGR控制閥還流回進氣系統(tǒng)與新鮮空氣或新鮮混合氣混合后，稀釋了新鮮空氣或新鮮混合氣中的氧濃度，使燃燒速度降低。2) 熱效應再循環(huán)廢氣中的CO2和H2O是三原子分子，具有較高的比熱容，能比空氣吸收更多的熱量；工質(zhì)總熱容增加后吸收等量的燃燒放熱時工質(zhì)的溫度變化較小，這有助于解決在EGR量較大時控制燃燒速度、防止壓升率過高等問題。為此，一般在汽油機大負荷、起動及暖機、怠速時不使用EGR，而其它工況時的EGR率一般不超過20%，由此可降低NOx排放量的50%~70%。一般汽油機EGR不超過20%，而直噴式和非直噴式柴油機的EGR率可分別超過40%和25%?，F(xiàn)在常用汽油機的典型燃燒室有浴盆型燃燒室、楔型燃燒室、半球型燃燒室、多球型燃燒室等。在現(xiàn)代柴油機上為了控制柴油機兩種固有的產(chǎn)物:炭煙和微粒，國外廣泛開展了對柴油機預混合燃燒的研究。但柴油機預混合燃燒的提出，極大地拓寬了柴油機燃燒的思路，使得被NOx和微粒排放問題長期困擾的傳統(tǒng)柴油機，有可能找到