【正文】 排放以及油耗都有所降低。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)，相比分隔式燃燒系統(tǒng)，直噴技術(shù)將占主導(dǎo)地位。燃燒系統(tǒng)直噴技術(shù)的燃燒效率高，比非直噴式系統(tǒng)節(jié)油5%～10%，但要求發(fā)動(dòng)機(jī)吸入較多的空氣。除廢氣再循環(huán)技術(shù)外，近年來(lái)，柴油機(jī)排放控制技術(shù)的發(fā)展主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行： 二次空氣供給技術(shù) 二次空氣供給裝置可將新鮮空氣送入排氣管內(nèi)，利用廢氣中的高溫，使排氣中的HC和CO進(jìn)一步氧化，達(dá)到排氣凈化的目的。如今, 電控EGR技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。如圖所示，隨EGR率的增加，NO排放量迅速下降，但由于它減少了進(jìn)氣充量中的含氧量，會(huì)導(dǎo)致全負(fù)荷時(shí)最大功率下降，中等負(fù)荷時(shí)的燃油消耗率增加，HC排放上升，小負(fù)荷特別是怠速時(shí)燃燒不穩(wěn)定甚至失火，只宜在部分負(fù)荷時(shí)采用, 以使發(fā)動(dòng)機(jī)排放物中的碳?xì)浠衔锊恢旅黠@增加。 廢氣再循環(huán)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中, 將一部分未充分燃燒的廢氣引入到進(jìn)氣系統(tǒng), 使它重新與剛吸入的新鮮空氣(或混合氣)混合進(jìn)入氣缸再進(jìn)行循環(huán)燃燒的方法稱為廢氣再循環(huán)控制(EGR)。EGC的原理是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在濃空燃比狀態(tài)下產(chǎn)生的CO等可燃成分與二次空氣供給的氧氣相混合，形成可燃混合氣，在排氣系統(tǒng)中設(shè)置排氣燃燒器，通過(guò)火花塞點(diǎn)火裝置，點(diǎn)燃未燃混合氣，利用燃燒產(chǎn)生的熱量提高催化劑的早期活性，同時(shí)還能燃燒凈化發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的未燃HC成分。EHC采用電流預(yù)熱的方法，可使金屬載體的催化器在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的5～10s內(nèi)達(dá)到催化劑的起燃溫度，從而減少起動(dòng)后最初幾分鐘內(nèi)的有害物的排放。提高升溫特性的主要方法是采用雙重排氣管和使用“薄壁式”催化劑載體。為解決這一矛盾，在對(duì)活塞表面實(shí)施氧化鋁鍍膜處理時(shí)，只對(duì)活塞環(huán)槽進(jìn)行處理，活塞頂面不進(jìn)行處理，有利于進(jìn)一步降低HC的排放。 （2）減少未燃HC 活塞的第一道環(huán)岸脊(指第一道環(huán)槽至活塞頂之間的區(qū)域)和氣缸壁之間，燃燒的火焰不能達(dá)到，此區(qū)域內(nèi)的未燃HC直接從氣缸內(nèi)排出。為保證空燃比的稀薄化，在進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)置渦流控制閥，改善發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，提高充氣效率；改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)，合理組織燃燒室內(nèi)的氣體流動(dòng)，促進(jìn)火焰?zhèn)鞑ィ纳浦鸱€(wěn)定性，使發(fā)動(dòng)機(jī)在稀混合氣下維持穩(wěn)定燃燒，從而降低HC的排放量。這時(shí)，降低HC的排放成為主要課題。催化轉(zhuǎn)換器的凈化效果受混合氣濃度和工作環(huán)境溫度的影響。 汽油機(jī)排放控制技術(shù) 三元催化轉(zhuǎn)換技術(shù) 三元催化轉(zhuǎn)換器中裝有促使廢氣中有害物進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)的催化劑（鉑、銠和鈀）。 近年來(lái)，由于為提高舒適性和安全性，集成了越來(lái)越多的設(shè)備，汽車的質(zhì)量一直在增加。鋼占現(xiàn)在汽車質(zhì)量的2/3，100kg 的塑料平均可以替代300kg 的鋼。汽車的質(zhì)量在汽車的各種工況下時(shí)刻影響著汽車的燃料消耗。在過(guò)去的20年中, , 。 降低燃油消耗降低燃油消耗也必然帶來(lái)排放減少, 并且在將來(lái)的排放法規(guī)中也會(huì)對(duì)二氧化碳的排放量進(jìn)行規(guī)定, 而減少二氧化碳排放量的惟一方法就是減少燃油消耗, 所以燃油消耗與汽車排放密切相關(guān)。為在明年全國(guó)范圍實(shí)施國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)，不出現(xiàn)同樣的尷尬，為減少污染物排放量，延長(zhǎng)車輛上催化器的使用壽命，我國(guó)的燃油加工行業(yè)有必要在參照世界燃油指標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有燃油生產(chǎn)情況，提高中國(guó)的車用燃油品質(zhì)，避免與世界上的燃油標(biāo)準(zhǔn)和汽車排污控制脫節(jié)。因此，燃油質(zhì)量是國(guó)Ⅲ、國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的重要保障。嚴(yán)重超標(biāo)的錳造成發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)活塞連桿、活塞環(huán)等部件的嚴(yán)重腐蝕。同時(shí)，硫也是使催化劑劣化的重要原因，減少硫含量就成了氧化催化器實(shí)用的前提條件；前不久中石化安陽(yáng)分公司“紅色汽油門”事件，檢驗(yàn)結(jié)果是送檢的樣本汽油中錳含量大幅超標(biāo)。例如，柴油中所含有的硫燃燒后生成SO2，經(jīng)催化器氧化后變?yōu)镾O3，然后與排氣中的水分化合生成硫酸鹽?！? 從國(guó)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)要求燃油成份的限值發(fā)生較大變化，其中最主要的是燃油中的含硫量大幅度降低，分別將柴油中的含硫量從3000ppm（1ppm=1mg/L）降低到350ppm，汽油中的含硫量從500ppm降低到150ppm。使用燃油添加劑也是減少汽車尾氣排放的重要措施，添加燃油添加劑已成為世界趨勢(shì)。清潔燃油對(duì)于各種車輛的排放控制效果有著極為重要的影響。國(guó)家環(huán)?？偩謾C(jī)動(dòng)車排污監(jiān)控中心湯大鋼主任表示，在全國(guó)市場(chǎng)提供質(zhì)量穩(wěn)定的燃油產(chǎn)品是實(shí)施更高排放標(biāo)準(zhǔn)的先決條件。要使汽車達(dá)到更嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅要求汽車生產(chǎn)廠家提高整車生產(chǎn)技術(shù)，還需油品供應(yīng)商提高相應(yīng)的燃油質(zhì)量。車輛在使用過(guò)程中，如果車油不相配，會(huì)造成因油損車的情況。后兩者也統(tǒng)稱為機(jī)外凈化技術(shù)。在怠速工況下，燃燒環(huán)境溫度比較低，缸內(nèi)殘余廢氣量較大，混合氣比較濃，致使燃燒惡化，HC排放量增加，在減速工況，很高的進(jìn)氣管真空度使進(jìn)氣管內(nèi)沉積的燃料油膜大量蒸發(fā)，這是HC大量增加的原因。發(fā)動(dòng)機(jī)主要是在不穩(wěn)定工況下工作的，不同工況由于混合氣濃度不同，有害物的排放量相差很大。點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)NO濃度的影響，無(wú)論在任何轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，加大點(diǎn)火提前角，均使NO的排放濃度增加。但需說(shuō)明的是采用推遲點(diǎn)火的結(jié)果雖然使排氣污染物有所下降，但這種下降是靠犧牲燃料經(jīng)濟(jì)性換來(lái)的。推遲點(diǎn)火時(shí)刻，HC的排放將減少，這是因?yàn)辄c(diǎn)火時(shí)刻推遲后，在燃燒室內(nèi)的燃燒時(shí)間將縮短，由于后燃，將使排氣溫度上升，促進(jìn)了HC和CO的后氧化。~16的稍稀混合氣時(shí),排出的濃度最高。但繼續(xù)增大時(shí)，由于混合氣過(guò)于稀薄，易發(fā)生火焰不完全傳播，甚至斷火，使HC排放濃度迅速增加。實(shí)驗(yàn)證明，發(fā)動(dòng)機(jī)CO的排放量基本決定于空燃比，其他的影響因素都小。這說(shuō)明混合氣越濃時(shí)，由于燃燒所需的氧氣不足，所以引起不完全燃燒，而引起CO的急劇增長(zhǎng)?？杖急?發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣各成份與空燃比的關(guān)系,排出的CO濃度便急劇上升。汽油機(jī)的微粒排放很少，但微粒中含有鉛化合物，對(duì)人體毒性很大。藍(lán)煙：柴油機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒室溫度低，燃料著火性不好，并有潤(rùn)滑油竄入燃燒室，燃料與潤(rùn)滑油未完全燃燒，則排出藍(lán)煙并有臭味。柴油機(jī)的排煙情況可分為白煙，藍(lán)煙和黑煙三種，煙色不同，形成的原因也不同。 柴油機(jī)在燃燒過(guò)程中，由于氧氣不足，燃燒不完全，會(huì)排出大量碳煙微粒，并且比汽油機(jī)要高30～80倍，造成柴油機(jī)排放污染嚴(yán)重。NOX的生成量，隨著燃燒的最高溫度升高，高溫持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，混合氣變濃，壓縮比增大等會(huì)增加，反之，可降低NOX的生成量。NOX是在燃燒室高溫高壓下，空氣中氧和氮生成NO和少量NO2，NO在排入大氣后又氧化成NO2。 NOX的形成NOX是指NO、NON2O、N2ON2ON2O5……等氮氧化物的總稱。在二行程汽油機(jī)中，由于掃氣作用，使部分混合氣未經(jīng)燃燒就通過(guò)氣缸直接進(jìn)入排氣管，這種汽油機(jī)的HC排放量可能比四行程汽油機(jī)大幾倍。如活塞頂部與第一道氣環(huán)之間的空隙，火花塞周圍的空隙，以及活塞與缸蓋的擠氣間隙等，結(jié)果導(dǎo)致這部分混合氣未燃燒完就隨廢氣排出。 HC的形成排氣中的HC主要有三個(gè)來(lái)源：（1）燃料未燃燒、不完全燃燒、或部分被分解、氧化而生成的HC,約占55%～65%；（2）曲軸箱通風(fēng)口蒸發(fā)出的HC,占20%～25%；（3）燃油箱及化油器泄露出的燃油蒸氣，占15%～20%。其生成量主要取決于混合氣的成分，它是汽油機(jī)排氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。包括燃料燃燒后的生成物（COH2O）和NOX，不完全燃燒生成物（CO及HC），未燃及燃燒反應(yīng)分解生成物（HC和碳粒），燃料添加劑燃燒生成物，以及在高溫高壓下空氣中氧和氮的生成物 NOX等，其中CO、HC、NOX及微粒就構(gòu)成了污染物質(zhì) CO的形成CO是烴燃料燃燒的中間產(chǎn)物，主要是由于燃燒時(shí)氧氣相對(duì)不足，燃由中的碳不能與足夠的氧結(jié)合而產(chǎn)生的。而且數(shù)量比汽油機(jī)高出30~60倍，成分更復(fù)雜，因而柴油機(jī)的微粒排放相對(duì)更大。大于5微米的微粒常在鼻部受阻，不能進(jìn)入呼吸道，大于10微米的微粒可以排出體外。進(jìn)入肺部并附著在肺細(xì)胞的組織中，有些還會(huì)被血液吸收。(也稱顆粒)對(duì)人體健康的危害程度和顆粒的大小及組成有關(guān)。 HC和NOx在強(qiáng)烈的陽(yáng)光下會(huì)生成臭氧(O3)和過(guò)氧酰基硝酸鹽(PAN)，即淺藍(lán)色的光化學(xué)煙霧，它是一種強(qiáng)烈刺激性有毒氣體的二次污染物。NO2吸入人體后，和血液中的血紅素蛋白(Hb)結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對(duì)心、肝、腎都會(huì)有影響，還會(huì)使植物枯黃。但高濃度時(shí)會(huì)造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)輕度障礙，NO可以被氧化成NO2。在內(nèi)燃機(jī)中主要是NO，約占95％；其次是NO2，占5％。烴類成分還是引起光化學(xué)煙霧的重要物質(zhì)。苯是無(wú)色氣體，但有特殊氣味。其中，甲烷氣體無(wú)毒性。 (HC)碳?xì)浠衔?也稱烴類)包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤(rùn)滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，如苯、醛、烯和多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔锏?00多種復(fù)雜