减少或者消除汽车尾气的排放量

减少或者消除汽车尾气的排放量 实 用 汽 车 技 术 0 0 'o 年 期 SHt.jSQ!CHE,#SHU 减少或者消除汽车尾气的排放量. 姚成飞 在现代文明的今天,汽车是人类不可缺少的交通 工具,给人们的生活和工作带来了极大便利的同时, 也带来了大气污染.即汽车尾气污染.. 1.尾气污染物的成份与危害 所谓尾气污染物,主要是指柴油,汽油等机动车 燃料因含有添加剂和杂质,在不完全燃烧时,所排出 的一些有害物质对环境及人体的污染和破坏.据研究 表明,汽车尾气成份非常复杂,有一百种以上,其主要 污染物包括:一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧 化物(NOx),铅(Pb)等,这些污染物不仅污染环境,对 人体也有巨大危害. 然而上述的CO是一种无色无味有毒的气体,它 不易与其它物质发生反应而成为大气成份中比较稳 定的组成部分.能停留2,3年.当人们吸人过多的CO 后,CO可与血液中的血红素结合,阻碍血液吸收氧气 和输送氧气而中毒死亡. 碳氢化合物(HC)中,特别是烯在大气上空,在太 阳光紫外线作用下,会与氧化氮起光化反应生成臭 氧,醛等烟雾状物质,刺激人们的喉,眼,鼻等粘膜.它 不仅危害人类,而且还使生态环境遭到破坏,严重影 响农作物的生长,使农业减产,同时还具有致癌作用. NOx是NO及NO2的总称,其中NO与血液中的 血红素的结合能力比CO还强.容易使人们中毒而死 亡.NO是一种褐色有毒气体,有特殊刺激臭味,损害 人的眼睛和肺部.它是产生酸雨和引起气候变化,产 生烟雾的主要原因. 此外.铅化合物,硫化合物等等也为有害成份. 综上所述:汽车尾气排出的污染物,给予人类赖 以生存的大气环境带来了严重的污染.在交通干线等 人口密集区,其排气高度接近人体呼吸带,给人体健 康造成了严重的危害.因此,必须采取有效措施,减少 或者消除汽车尾气的排放量,是本文与大家共同研究 与探讨的一个重要课题. 2.汽车尾气的净化处理技术 由于汽车运行严重的分散性和流动性,因而也给 净化处理技术带来一定的限制.除了开发在机内净化 技术外.还要大力开发机外净化处理技术.这应从两 个方面人手:一是控制技术,主要是提高燃油的燃烧 率,安装防污染处理设备和采取开发新型发动机;--- 是行政管理手段,采取报废更新,淘汰旧车,开发新型 的汽车(即无污染物排放的机动车),从控制燃料使用 人手. 2.1.汽车燃油的改用 S (1)采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油 车尾气毒性物质的排放量. 首先应抓汽车油的改用.以无铅汽油代替有铅汽 油.这种无铅汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂,它不仅 不含铅,而且汽车尾气排出的一氧化碳,氮氧化合物, 碳氢化合物均会减少.目前,我国为了减少汽车尾气 排放量,改善城区大气环境质量,国家规定从1999年 7月1日起在全国范围内根本上使用无铅汽油.因有 铅汽油中,它加入了一种抗爆剂,四乙基铅,它具有 很高的挥发性,甚至在O摄氏度时就开始挥发,而挥 发出的铅粉末,以蒸气及烟雾的形式飘散在空气中. 但铅的污染程度与交通密度(每小时通过的车辆数) 以及汽油中铅的含量有密切关系. , 虽然我国城市的交通密度比发达国家的密度低. 但有铅汽油燃烧带来的铅的污染程度不可忽视.因铅 是一种蓄积毒物,它通过人的呼吸,饮水,食物等途径 进入人体.对人体的毒性作用是侵蚀造血系统,神经 系统以及肾脏等. (2)掺入添加剂,改变燃料成份. 汽油中掺人15%以下的甲醇燃料,或者采用含 10%水份的水一汽油燃料.都能在一定程度上减少或 者消除CO,Nox,HC和铅尘的污染效果. 若采用"甲醇燃料",即采用甲醇和其它醇类同汽 油混合所制成的燃料.当甲醇占所制成的燃料比例 30%,40%时,汽车尾气排出的污染物可基本上消除. (3)选用恰当的润滑添加剂一机械摩擦改进剂. 在机油中添加一定量(比例为3%,5%)石墨,二 硫化钼,聚四氟乙烯粉末等固体添加剂,加人到发动 机的机油箱中,可节约发动机燃油5%左右.此外,采 用上述固体润滑剂可使汽车发动机气缸密封性能大 大改善,气缸压力增加,燃烧完全.尾气排放中,CO和 碳氢含量随之下降.可减轻对大气环境的污染. (4)采用多种燃料作为汽车燃料来源. 随着科学技术的发展和计算机的广泛应用,确保 环境保护法规的实施和节能措施:汽车中可广泛使用 新的配方汽油,电力,压缩的天然气体,太阳能以及生 态燃料的蓄电池等等.然而在这种汽车上装上电脑, 不断在行驶中自动调拨组合,从而使汽车发挥最佳性 能.采用计算机控制点火系统,以便对发动机的不同 工况作出快速反应,可取得最佳燃料经济性和发动机 动力性能,可减少尾气对大气的污染. (5)节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油. 根据有关专家指出,开发乙醇代替汽油,既节约 能源,又可消化陈粮,使汽车排出的有害汽体减少,是 一 项有利于保护环境和资源的新课题. 如果按照l:9的乙醇汽油配比,用2O万吨乙醇, 可配出约2oo万吨的乙醇汽油,200万吨的乙醇只消 耗粮食7O万吨.因此,在保证我国粮食安全的条件下 发展,开发使用专用乙醇汽油可解决储存粮食的转化 问题,又可以在一定的程度上代替汽油,缓解我国原油 供应的紧张状况.因乙醇是一种小麦,玉米等原料生产 的变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽车 燃料,已经列入"十五"发展,它与纯汽油比较,汽 车尾气中一氧化碳量可降低1/3左右,碳氢化合物降 低13.4%.此计划推广使用,将对改善城市大气污染, 保障人民健康起到重要作用. 2.2.汽车发动机内部的调试.可减少尾气污染物 的排放量 (1)减少喷油提前角.减少喷油提前角可降低发 动机工作的最高温度(1500摄氏度),使NOx的生成 量减少. (2)改善喷油器的质量,控制燃烧条件(空燃比, 燃烧温度,燃烧时间),可使燃料燃烧完全,从而可减 少CO,HC和煤烟. (3)调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率, 使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可 以减少CO,HC和煤烟的生成. ' 2.3.发动机内部净化处理措施 (1)正曲轴箱通气系统的设计:把从气缸窜入曲轴箱 的气体(主要是未燃气体)-VJ-~环进入进气歧管,使其再次 燃烧.改变了过去将其直接排人大气所造成的污染. (2)排气再循环设计:发动机排气I:3用控制阀与 进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降 低氮氧化物的排放量. (3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室 中的汽油蒸发汽引人进气系统,而将油箱中的蒸发汽 引入储存系统,可大大减少污染物的排放. 2.4.发动机外部尾气净化措施' 即汽车尾气由有毒气体,变为无毒气体,再排放 到大气中,从而可减少对大气环境的污染. (1)采用催化剂:将CO氧化成CO:,HC氧化成 CO和H:0,NOx被还原成为N:等.采用的催化剂有 氧化锰一氧化铜:氧化铬一氧化镍一氧化铜等金属氧化 物和白金属(铂)等贵金属,它们都可以净化CO,HC. 催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消声器之 间. (2)水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经 过水洗和过滤及蒸气的淋浴,去除碳粒上的有毒物质. 2.5.加强行政管理.减少和消除汽车尾气对大气 环境的污染 (1)淘汰旧车,采取报废迎新.开发并采用多种燃 料的新型汽车,这是今后汽车的发展方向.以氢为燃 料的电池电动车,太阳能汽车,电动汽车,复式汽车, 液化气汽车,甲醇汽车等.它们是低公害,前途最佳的 新型汽车.同时,目前也可以将汽油发动机的汽车改 装为柴油发动机的汽车.虽然柴油发动机燃料费用高. 但CO生成量少.如果对NOx,粉尘排放量作相对的限 制的话,那么柴油发动机汽车也是未来最佳汽车. (2)严格执行国家质量技术标准,控制燃油标准. 按国家规定,不合质量的燃油不能使用.市场上 不准出售低劣的燃油.然而汽车不准用含铅汽油这一 禁令已下,但难以凑效.其主要原因是广大市民对这 一 政策了解不足.含铅的7O号和不含铅的9O号及 90号以上汽油,每吨差价比较大,加之无有效措施和 得力宣传.另外,个别城市周边的地区又没有实行含 铅汽油的禁令.市场调查结果显示含铅汽油库存数量 还比较大,加之,车辆运输的流动性,故使得禁令难以 实施.因此,对"禁令"的宣传力度和推行力度应大大 加强,才能保证大气环境的洁净. 3.结语 为了保护自然环境和国家资源.防止汽车尾气对 大气环境的污染而引起的公害,保障人民生命安全与 健康.国家特制定了环境质量标准,污染物排放标准, 污染物控制标准等等.我个人认为:为了保证上述法 规的实施,还可以从下面几个方面人手. (1)加强和提高人们对保护环境的意识一从自己 做起.从家庭做起. (2)实行车辆分流行驶:城市人口稠密区域,交通 密度高,汽车尾气的排放在某一时间又比较集中,故 会引起该地区域在某一时间内,大气污染的程度会急 剧增加,造成危害人类的健康.这时可采取汽车分流 行驶.一方面可解决交通堵塞,乘车难;另一方面还可 以使该局部区域大气环境污染程度有所减少,更好地 贯彻大气环境质量标准的执行. (3)开辟地铁,施行电力牵引行驶.尤其在大城市 人口稠密的地区,开辟地下通道,同时可解决乘车难 的问题以及减少大气环境污染. (4)今后现代化的城镇建设,还应考虑自身的循 环,多功能的结构形式.合理设计城市居民的日常生 活完全以步代车,汽车只用在城外.城内的风能,太阳 能,循环水等的高效利用也能使人们在很大程度上摆 脱污染和不可再生资源的浪费. 上述汽车尾气的排放是大气环境污染的一个重 要组成部分.但是,个人与家庭的污染占大气环境污 染源一定的比例.人们生活中制造的垃圾,废气,废水 在人们享受便利的同时也使大气环境污染日益加剧, 这是我们不可忽视的一部分. (作者:南昌电力钢铁股份有限公司) ' S 实 用 汽 车 技 术 0 0 ? 正 期 ?工一<0Z《三;0一o}-lmJl{三;}_lC