【正文】 00℃，而微粒的燃點一般為 550~600℃，依靠柴油機的排氣很難使捕集器再生。通過在燃油中加入添加劑或在過濾材料表面涂催化層可以降低微粒的燃點，使微粒能在較低的溫度下燃燒掉，一般稱主動再生。被動再生是一種定期再生，需要復(fù)雜的檢測和控制技術(shù)以決定再生時間。 —— 催化凈化裝置 催化凈化裝置是一種內(nèi)部裝有催化劑的裝置，裝在發(fā)動機的排氣管中。催化凈化方法有兩種，一種是催化氧化法，它以鉑，鈀，黃金，鈷，鎳等金屬及其氧化作為催化劑，使有害成分一氧化碳（ CO）和碳氫化合物（ HC）氧化成無害成分二氧化碳（ CO2）和水蒸氣（ H2O）。 目前催化凈化裝置有氧化催化反應(yīng)裝置和三元催化反應(yīng)裝置。三元催化反應(yīng)裝置則氧化與還原反應(yīng)同時進行，能使一氧化碳（ CO），碳氫化合物（ HC）和氮氧化物（ NOX）三種有害成分同時得到凈化處理，它要求發(fā)動機的空燃比精確地控制在理論空燃比附近的最佳范圍內(nèi)，以保證同時對三種有害成分高效率凈化，因此，三元催化反應(yīng)裝置一般與燃油電子噴 射發(fā)動機一起使用，用氧傳感器檢測排氣中的氧濃度，反饋控制發(fā)動機的空燃比范圍。 —— 采用代用燃料 當前，世界石油制品的消耗量逐年上升，石油資源日益枯竭。二甲醛（ DME）就是一種很有前途的代用燃料，其化學(xué)分子式為 CH3— O— CH3，原來用于噴霧工業(yè)。 采用二甲醛的特點是，由于其噴射壓力低，所以當最高噴射壓力為 25~35MPa時就可獲得滿意的功率、油耗和排放指標。 綜上所述，隨著柴油機的廣泛使用，柴油機的環(huán)境污染，噪聲污染、冷起動性能及振動，已經(jīng)成為衡量柴油機的技術(shù)水平的重要指標，同時也是決定柴油機能否繼續(xù)擴大其市場占有率的主要因素之一。 4 結(jié)論 本文介紹的各種減少 NOX排放的措施，都不同程度地存在著一定的局限性。要進一步減少 NOX排放，需要改變柴油機的燃燒過程，即從非均質(zhì)擴散燃燒到預(yù)混合稀薄 (均質(zhì) )燃燒系統(tǒng)的改變。今后的研究重點應(yīng)放在： (1)致力于柴油機性能研究和改進燃燒過程。 (3)不斷尋求高效率的機內(nèi)、機外凈化措施，并合理的加以結(jié)合。 (5)深入研究與推廣代用燃料汽車和綠色環(huán)保汽車。特別是北京、廣州、上海等大城市，大氣中氮氧化物的濃度嚴重超標，北京和廣州氮氧 化物空氣污染指數(shù)已達四級，已成為大氣環(huán)境中首要的污染因子，這與機動車數(shù)量的急劇增長密切相關(guān)。 1985年，全國機動車保有量僅有 300萬輛， 1990年為 500萬輛， 1997年增至 1300萬輛，預(yù)計到2021年將達到 2021萬輛， 2021年將達到 4500～ 5000萬輛。如北京市機動車數(shù)量僅為洛杉礬或東京的 1/10，但這三個城市的汽車污染排放卻大致處于同一水平。根據(jù)郝吉明讀百億北京市大氣污染的研究，在 1995年，北京市機動車輛排放對 CO 和 NOx的年濃度分擔(dān)率分別達到 %和 %。在 1995年北京市的機動車總量尚不 到 100萬輛，雖然目前的排放法規(guī)要比 1995年要嚴得很多，但是機動車總數(shù)增長的速度可能會抵消排放法規(guī)變嚴帶來的影響。這樣看來，我國已經(jīng)面臨嚴峻的由于汽車排氣污染帶來的一系列問題。 、硫含量、鉛含量等，應(yīng)嚴格控制，確保符合標準的限值要求。 ，其品質(zhì)必須達到國家標準規(guī)定的要求。 [2] （三） 汽油機排放控制技術(shù) 面對日趨嚴格的排放法規(guī)，汽車排放處理技術(shù)的發(fā)展也日新月異，汽油機排放控制技術(shù)主要有以下幾種。這時，降低 HC的排放成 為主要課題。為保證空燃比 (A/F)的稀薄化，在進氣口內(nèi)設(shè)置渦流控制閥，改善發(fā)動機進氣系統(tǒng)，提高充氣效率；改進發(fā)動機燃燒系統(tǒng)，合理組織燃燒室內(nèi)的氣體流動，促進火焰?zhèn)鞑ィ纳浦鸱€(wěn)定性，使發(fā)動機在稀混合氣下維持穩(wěn)定燃燒，從而降低 HC 的排放量。提高第一道活塞環(huán)的位置，即減小第一道活塞環(huán)岸的高度，可以減少活塞環(huán)與缸壁間的 容積，從而減少未燃 HC 的排放。為解決這一矛盾，在對活塞表面實施氧化鋁鍍膜處理時，只對活塞環(huán)槽進行處理，活塞頂面不進行處理，有利于進一步降低 HC 的排放。吸附劑最重要的性能是對 HC的吸附率，吸附劑含碳原子越多，吸附率越好。目前， HC從吸附層脫離起始溫度要比催化層的活性溫度低，脫離初期對HC凈化有一定困難，有待于今后通過材質(zhì)改良、結(jié)構(gòu)及溫升特性的改進來進一步提高其凈化性能。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。 5. 化劑強制加熱 使用電加熱催化劑 (EHC)和在排氣管內(nèi)利用排放氣體的燃燒產(chǎn)生的熱量，促使催化劑升溫，即排氣燃燒器 (EGC)能進一步提高催化劑的早期活性。 EHC 已達到實用化水平，但其電氣系統(tǒng)較復(fù)雜。 EGC 技術(shù)雖然處于研制階段，但其催化轉(zhuǎn)化效率高，大有超過 EHC 之勢。目前稀燃高壓縮比仍是降低汽油機排放、提高性能的主要研究方向。 采用可變進氣流通截面可改善中速運轉(zhuǎn)及部分負荷時的汽油機性能，并可控制燃燒速率。 ，改進排氣 為了降低排放而不致使動力性和經(jīng)濟性變壞，同時達到油耗法規(guī)的要求并改善低速性能，未來汽油機將更多地采用多氣閥機構(gòu)。 h， HC= 為了進一步降低排放，改善燃油經(jīng)濟性，汽油機電控技術(shù)得到突飛猛進發(fā)展。 電控汽油噴射系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機的工況精確控制燃油量，使發(fā)動機在各種工況時都具有理想的空燃比，燃燒完全，將廢氣中 CO 、 HC 、 NOx 的含量控制在法規(guī)規(guī)定的范圍內(nèi)。目前，美國生產(chǎn)的轎車已全部應(yīng)用電控汽油噴射系統(tǒng)。點火定時微機控制裝置、帶爆震傳感的點火定時系統(tǒng)、 TBI 系統(tǒng)等已研制成功。 （ EGR） 廢氣再循環(huán)可有效地控制 NO X 的排放量。要最大限度地減少 NO X 含量，又不影響汽油機經(jīng) 濟性和 HC 排放，需要采取有效的調(diào)整裝置來優(yōu)化整個工作范圍內(nèi)廢氣再循環(huán)。最近國外電控 EGR 技術(shù)獲得成功，已使其成為現(xiàn)代車用汽油機的有機組成部分。 （五）車用汽油機后處理凈化 利用機外后處理技術(shù)也可以降低汽油機的有害排放，實現(xiàn)起來要比機內(nèi)措施容易得多，因此已成為滿足目前及未來更嚴格法規(guī)的最重要的排放控制措施之一。它在一些發(fā)達國家和地區(qū)都得到了普遍應(yīng)用，其中 80% ~100% 的轎車都裝有催化凈化器。三元催化凈化器要求發(fā)動機必須在理論空燃比下工作，因此現(xiàn)在的三元催化凈化器都與電控燃油噴射系統(tǒng)聯(lián)合使用。對載體材料的要求是：（ 1）具有很高的熱穩(wěn)定性。（ 2）具有很高的機械強度。通常催化劑的活性成分集中在載體表面上。（ 4）具有很低的熱容量。目前，催化劑的載體材料主要有活性氧化鋁、陶瓷材料（如堇青石、富鋁灰柱石、鋰灰柱石等）及金屬合金。 美國正在嚴格限制排放指標，特別是對 HC 的排放量要求更嚴。利用氟石作為吸附劑吸收汽油機冷啟動后未完全燃燒的 HC ，當催化器正常工作時， HC 被脫附轉(zhuǎn)化后排出，有效地降低了冷啟動的 HC 排放。利用電加熱的方法，在發(fā)動機啟動時間內(nèi)，使催化器內(nèi)的催化劑達到工作狀態(tài)，從而減少冷啟動時的有害排放。它們都是發(fā)動機在燃燒作功過程中產(chǎn)生的有害氣體。 HC 是燃料中未燃燒的物質(zhì)，由于混合氣不均勻、燃燒室壁冷等原因造成部分燃油未 來得及燃燒就被排放出去。 PM 也是燃油燃燒時缺氧產(chǎn)生的一種物質(zhì)，其中以柴油機最明顯。為了抑制這些有害氣體的產(chǎn)生，促使汽車生產(chǎn)廠家改進產(chǎn)品以降低這些有害氣體的產(chǎn)生源頭，歐洲和美國都制定了相關(guān)的汽車排放標準。 歐洲標準是由歐洲經(jīng)濟委員會（ ECE）的排放法規(guī)和歐共體（ EEC）的排放指令共同加以實現(xiàn)的，歐共 體（ EEC）即是現(xiàn)在的歐盟（ EU）。汽車排放的歐洲法規(guī)（指令）標準 1992年前巳實施若干階段，歐洲從 1992年起開始實施歐Ⅰ（歐Ⅰ型式認證排放限值）、 1996年起開始實施歐Ⅱ（歐Ⅱ型式認證和生產(chǎn)一致性排放限值）、 2021年起開始實施歐Ⅲ（歐Ⅲ型式認證和生產(chǎn)一致性排放限值）、 2021年起開始實施歐Ⅳ（歐Ⅳ型式認證和生產(chǎn)一致性排放限值）。例如適用于重型柴油車（ 質(zhì)量大于 ）的指令“ EEC88/77”分為兩個階段實施，階段 A（即歐Ⅰ）適用于 1993年 10月以后注冊的車輛；階段 B（即歐Ⅱ）適用于 1995年 10月以后注冊的車輛。 汽車排放的歐洲法規(guī)（指令）標準的計量是以汽車發(fā)動機單位行駛距離的排污量（ g/km）計算，因為這對研究汽車對環(huán)境的污染程度比較合理。輕型車不管是汽油機或柴油機車，整車均在底盤測功機上進行試驗。 一、我國城市汽車排放的現(xiàn)狀 根據(jù)國家環(huán)境保護部發(fā)布的 2021年《中國環(huán)境狀況公告》， 2021年，全國城市空氣質(zhì)量總體良好，比上年有所提高。 我國大氣污染防治工作任務(wù)仍然艱巨，機動車排放對城市空氣污染影響嚴重。其中，機動車氮氧化物排放量占全國排放總量的30%，對城市空氣污染影響很大。這些結(jié)果說明，機動車輛的排放已成為城市空氣的主要污染源。據(jù)我國環(huán)境質(zhì)量報告書和世界資源報告提供的數(shù)據(jù)，在我國環(huán)境質(zhì)量超標的城市中，有 68%存在著可吸入顆粒物污染問題。研究表明，大氣可吸入顆粒物是導(dǎo)致人類死亡率上升的重要原因之一，也是導(dǎo)致全球氣候變化、大氣光化學(xué)煙霧事件、酸沉降和臭氧層破壞等重大環(huán)境問題的重要因素。 二、汽車尾氣所帶來的危害 對環(huán)境造成的危害 據(jù)測算，一輛汽車在行駛時，平均每天排出一氧化碳 3kg，碳氫化合物 ，氮氧化合物 。全世界擁有的 9億多輛汽車，每年排出的二氧化碳數(shù)量達 10億噸之多。 對人體造成的危害 汽車尾氣成分比較復(fù)雜，含上千種化學(xué)物質(zhì)，一般可分為氣體（ CO、 NOx、HC、醛類等）和顆粒物（碳黑、焦油和重金屬等）兩大類。 光化學(xué)煙霧事件最早出現(xiàn)在美國的洛杉磯市?？茖W(xué)家經(jīng)過近十年的研究，發(fā)現(xiàn)罪魁禍首是光化學(xué)煙霧。此后，在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)過這種煙霧。 綜合研究表明，汽車尾氣對人體有以下 危害： （ 1）刺激性效應(yīng) 伴隨大量的黑煙，汽車尾氣具有典型的刺激性異味。急性眼刺激是汽車尾氣排放物引起急性反應(yīng)最敏感的指標之一，尾氣中的 NO2可轉(zhuǎn)變?yōu)?HNO3，從而對眼睛產(chǎn)生刺激作用，汽車尾氣中甲醛、乙醛和丙烯醛等醛類物質(zhì)，也可引起急性眼刺激癥狀，同時高濃度的汽車尾氣還能引起頭痛、喉痛、 咳嗽、氣喘、呼吸困難等癥狀和誘發(fā)哮喘發(fā)作等。國內(nèi)外的研究認為，長期接觸汽車尾氣可直接刺激人體呼吸道，呼吸系統(tǒng)的免疫力下降，導(dǎo)致暴露人群慢性支氣管炎、支氣管炎及呼吸困難的發(fā)病率升高，人群肺功能下降等一系列癥狀。國外的一些流行病調(diào)查發(fā)現(xiàn)近年來工業(yè)化國家空氣污染嚴 重的地區(qū)過敏性疾病的患病率升高。國外有些流行病學(xué)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)大氣顆粒物中所吸附的芳香族物質(zhì)的含量與人體精子的畸變和新生兒缺陷等發(fā)育毒性有關(guān)，說明生殖細胞也受到損害。近年來研究發(fā)現(xiàn)，汽車尾氣亦可使人體呼吸系統(tǒng)以外的其他部位腫瘤的發(fā)病率升高。目前國際上汽車排放法規(guī)主要分為三大體系，即美國排放法規(guī)、歐洲排放法規(guī)和日本排放法規(guī)，其他各國基本上按照或參考這三大體系來制定本國的排放法規(guī)，我國主要參照歐洲排放法規(guī)。排放法規(guī)是 ECE 參與國根據(jù)協(xié)議自愿采用并相互認可的，排放指令則要求參與國強制執(zhí)行。該標準將歐洲的汽車分為總質(zhì)量 不大于 。輕型車包括有柴油車和汽油車。 歐洲的汽車排放標準大致分為 1992年前的若干階段，以及從 1992年起實施的歐 I， 1996起年實施的歐 II， 2021年起實施的歐 III， 2021年起實施的歐 IV和2021年實施的歐 V 標準。 我國的汽車尾氣排放限制標準源于歐洲標準。 四、清潔替代能源是降低汽車排放污染的有效途徑 燃料電池是一種新型的無污染、無噪聲的汽車動力源，它可不經(jīng)過燃燒而直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 按電解質(zhì)劃分，燃料電池大致分為五類：堿性燃料電池（ AFC）、磷酸型燃料電池（ PAFC）、固體氧化物燃料電池（ SOFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（ MCFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（ PEMFC）。氫氣（為了保持膜濕潤，一般在進入電池前進行濕化處理）進入電池擴散至陽極催化層與膜的界面，在鉑催化劑的作用下失去電子，形成質(zhì)子，質(zhì)子由膜導(dǎo)通，在陰極與膜的界面，在鉑催化劑的作用下與氧結(jié)合生成水，形成的水以蒸汽或冷凝水的形式由過剩的反應(yīng)氣從陰極氣室排走?？梢韵胍娫诙皇兰o汽車仍會是人類社會科技發(fā)展的重要表現(xiàn)和推動力量，汽車排放污染防治工作將直接影響汽車在新世紀科技浪潮中所扮演的角色，也直接與我們每個生 活在現(xiàn)代社會的人的生命健康息息相關(guān)。 參考文獻 【 1】孫培廷、黃連中．剜國滿．船舶柴油機動力裝置與環(huán)境 [A】第十一屆壘國太功率柴油機學(xué)術(shù)年會論文集 【 c】上海： 中國造船工程學(xué)會， 中國內(nèi)燃機學(xué)會， 1999 130— 132 【 2】 梁桂森，陳瑾，顧宏中進氣溫度對直嘖式柴油機有害排放物的影響Ⅱ _，柴油機， 1998， (2)： 1720． 【 3】 Haruyuki Yokou， Yugo Kudo、 Hiroshi Nak~ima．低排放柴油機燃燒的新概念Ⅱ】， 揚壽藏譯國外內(nèi)燃 機， 1998， (3)： 34 【 4_ 許峰，齊國榮，朱國朝術(shù)乳化柴油在柴油機上進入實用階控的研完【 A】第十一屆全國大琦率柴油機學(xué)術(shù)年 會論文集【 c】上海：中國造船工程學(xué)會、中國內(nèi)燃機學(xué)會等． 1999 125129 【 31 黃毅采．許峰直噴式柴油機排放的機內(nèi)控制研完Ⅱ _ 柴油機， 1999， (2)：24— 28 f6】 Sowman C Emission Afect Deve