降低汽车发动机排放的技术

降低汽车发动机排放的技术

连振雷

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要：随着汽车生产水平的不断提高，为了提高汽车的性能，价格也越来越为普通家庭所接受，家用汽车在人们的日常生活中的应用越来越广泛。随著汽车保有量的增加，发动机排放对自然环境的影响越来越受到重视。飘浮在空气中的污染物主要来自汽车尾气的排放以及对人体健康造成的严重危害。所以，加强对汽车发动机排放技术的研究，可以有效地降低排放，减少环境能量消耗，促进可持续发展。

关键词：汽车发动机；排放；燃料利用率

前言

随着汽车制造技术的飞速发展，汽车价格下降，汽车走进了家庭，越来越多的人享受到了汽车带来的方便。日化工业的发展，一方面给人们的生产生活带来极大的便利，另一方面也造成了发动机排放的增加，严重威胁到生态环境和人体健康。据大量调查数据显示，汽车尾气是造成大气污染的主要原因，它不仅破坏了生态环境，而且给人类健康带来危害。汽车发动机的减排工作必须得到高度重视，加强发动机的减排技术研究与分析，提高减排效率，从而有效保护生态环境，为人们提供良好的生存环境，促进可持续发展。

1汽车发动机排放的危害

1.1一氧化碳

一氧化碳是一种废气，在低温或局部缺氧的情况下，烃类没有完全燃烧。如果汽车载重太重，速度太快，或者车位太大，引擎会排放太多一氧化碳。由于一氧化碳无气味，无气味，被吸入人体后，会与体内的血红蛋白产生一种碳氧血红蛋白。在人体内，超过20%的碳氧血红蛋白将发生中毒反应，表现为头痛、眩晕，超过65%的人可被认为是严重的一氧化碳中毒，直接威胁人们的生命和健康。

1.2氮氧化合物

研究了汽车尾气中的氮氧化合物对汽车排放的影响，包括燃烧温度、时间和空燃比等。该化合物中含有一氧化氮和二氧化氮。二氧化氮本身是一种气体，而且它的颜色是红色的。二氧化氮对人体呼吸道有很大的刺激作用，人吸入二氧化氮过多时，会引起气管炎、支肺水肿等肺部疾病。同时，NOx在紫外线的照射下，可形成光化学烟雾。

1.3碳氢化合物

内燃机产生的废气主要是汽车发动机运转过程中的碳氢化合物。此外，曲轴箱中燃料的蒸发或泄漏也能在内燃机之外产生碳氢化合物。甲烷，特别是高浓度的甲烷，在碳氢化合物中极易发生窒息现象，如乙炔、乙烯或丙烯等，它们对植物有一定的危害。而且还容易导致人体出现食欲不振、头晕目眩、呕吐以及内黏膜出血等症状。此外，碳氢化合物中的PAH是一种致癌物。HC与NOx一样，在紫外线的照射下也会产生光化学烟雾。

1.4醛

醛类主要是由不完全燃烧产生的烃类物质组成，其中以甲醛、乙醛、丙烯醛为主。甲醛是一种气体，它的气味有刺激性，人体吸入甲醛后，对眼睛、呼吸道都会产生影响，容易引起咳嗽、胸痛、呕吐、恶心等症状。此外，高浓度的乙醛对人体有麻醉作用，而丙烯醛对人体的支气管细胞有损伤作用。

1.5含铅化合物

由于四乙铅的燃烧，汽车发动机排出的尾气中也含有有毒的含铅化合物。此外，铅还能影响人体的造血系统、消化系统、神经系统、泌尿系统，容易导致注意力不集中、高血压、低智力、贫血等。如果将铅化合物排入汽车发动机大气，就会引起铅污染，同时还会使尾气净化装置发生催化反应，导致其寿命缩短。

1.6颗粒物（PM)

汽油机排出的废气微粒主要来自完全燃烧后产生的生成物、未燃烧时的可燃物和不燃物。这些物质中，固体碳、灰分和硫化物等都属于微粒，而含金属成分的尘埃则主要是由金属磨屑、润滑剂和抗爆剂等添加剂构成，而且这些微粒对人体的呼吸系统有直接危害。

1.7二氧化碳

如今，温室效应是由大气中二氧化碳的占比急剧增加造成的，这也使生态环境受到严重破坏，全球气温逐渐升高，海平面上升，沙漠不断恶化的趋势。

2降低汽车发动机排放的具体措施

目前，以汽车发动机为目标的排放问题已经引起了各国政府的重视，在环保教育和环保意识提高的同时，环保意识也得到了增强。与此同时，汽车业也在通过技术改造等手段，或实施有效的尾气处理方案，利用节能减排等措施，使汽车排放得到了改善。但由于汽车的数量在逐渐增加，目前还不能完全控制发动机的排放，这使得环境问题和尾气对环境的危害仍然没有得到很好地解决。目前很多先进技术还没有得到实际应用，通过技术手段来实现汽车发动机的低排放，难度较大。因此，进一步加强汽车发动机节能减排的研究，降低汽车排放，已成为当前汽车领域值得深入研究的一个重要课题。

2.1提升发动机的燃油技术

减少车辆的排放，可以通过改进燃料技术，增强发动机的效能，使发动机能进行高负荷、低转速的运动，从而为汽车节省能源。另外，提高汽车的能源利用率，防止燃油额外燃烧，产生大量尾气，并排放到大气中，造成大气污染。该方法可有效地减少汽车尾气排放。

燃油系统采用信息技术：燃油系统需要通过计算机系统的协同作用来完成。使用反馈回来的信息有效地控制了汽车发动机的燃油量，这一控制技术的优点在于精确性好，有助于使汽车发动机内的混合气体在浓度上达到科学的比例，从而使发动机内部的燃烧更充分。并且再用传感器对信息进行反馈，电脑就能根据汽车发动机的进气量、冷却液温度、转速等参数进行精确的数据计算，从而得出合理的存水量。并且控制系统将脉冲信号发送到汽车的燃油器，以达到对燃油的控制，这样有利于汽车燃料的充分燃烧，同时减少汽车发动机的排放。

采用排气再循环系统：该系统原理是根据一定的比例计算出比热容量大的废气再回用气管，使之得到回收利用，这样做有助于降低混合气体的浓度，使含氮化合物得到有效控制。排出物的再循环系统通常是通过气管的机械控制来实现的，在使用时，必须要控制好再循环率。车辆起步时，发动机温度仍然很低，此时该系统属于休眠状态，当行驶到一定距离时，系统开始运行，通过电子控制装置接收信息，然后将信息传输给电磁阀，将信号传送出去，从而保证了整个过程的排气再循环率得到控制。

2.2提升汽油的质量

汽车的引擎启动后，即汽油开始燃烧，并释放出能量。提高汽车汽油质量，可以有效地控制汽油中的各种成分，减少汽油中的杂质，使汽油能够充分燃烧，从而提高燃油的使用效率，从而达到控制汽车发动机尾气排放的目的。举例来说，汽油中采用加氢脱硫技术，可降低汽油中的硫化物含量，从而有效地减少汽车排放二氧化硫。此外，汽油中的芳香烃、氮元素的含量和烯烃也可以得到控制，从而有利于保护大气环境。

2.3优化尾气处理技术

汽车尾气的有效处理可使其中有害气体含量降低，三元催化技术是目前最为常用的一种方法。采用这种技术，可以将其中的一氧化氮、烃、和氮氧化合物转变为二氧化氮、水和氮气。核心元件是一种多孔陶瓷材料，具有较小的通道和较长的通道，它含有催化剂，处理过程中污染气体迅速发生化学反应，效率极高。此项技术价格低廉，适用范围广，对汽车的使用性能无任何影响。

结语

总之，汽车发动机的排放对人类和自然环境造成的危害必须引起人们的高度重视，以减少燃油消耗，同时发动机的减排也已成为当今汽车研究的重要课题。并且，根据我国目前汽车发动机排放的现状，针对有害气体的分类，提出了改进发动机燃油技术，提高汽油质量，优化汽车发动机排放处理技术三项措施。期望通过现代化技术的支持和帮助，促使汽车发动机排放逐步减少，使人类和自然环境不再受到有害气体的危害。

参考文献

[1]大圣泰弘，彭惠民.汽车用动力传动系统高效化的技术动向与展望[J].汽车与新动力，2018，1（04）：28-34.

[2]张娟，贺可勋.采取有效技术对策降低汽车排放污染探讨[J].中国设备工程，2019（02）：66-67.