導(dǎo)讀：隨著汽車數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)汽車污染物排放總量持續(xù)攀升，這對(duì)我國(guó)的空氣環(huán)境質(zhì)量帶來很大的影響，如何讓人們即享受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展后的交通便利，又能有效地降低汽車污染物排放對(duì)環(huán)境的危害，越來越成為擺在各級(jí)環(huán)境保護(hù)工作者面前的嚴(yán)峻問題。汽油機(jī)尾氣成分非常復(fù)雜，有一百種以上，其主要污染物包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)、鉛(Pb)、苯并芘(B8P)等。

關(guān)鍵詞：汽油機(jī)，污染物排放，凈化措施

進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國(guó)汽車需求量和保有量呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、居民收入的提高、汽車價(jià)格的下降和消費(fèi)環(huán)境的改善，中國(guó)汽車市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。隨著汽車數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)汽車污染物排放總量持續(xù)攀升，這對(duì)我國(guó)的空氣環(huán)境質(zhì)量帶來很大的影響，如何讓人們即享受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展后的交通便利，又能有效地降低汽車污染物排放對(duì)環(huán)境的危害，越來越成為擺在各級(jí)環(huán)境保護(hù)工作者面前的嚴(yán)峻問題。

一、汽油機(jī)排放污染物的來源、危害和生成機(jī)理

汽油機(jī)尾氣成分非常復(fù)雜，有一百種以上，其主要污染物包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)、鉛(Pb)、苯并芘(B8P)等。

1. 汽油機(jī)排放污染物的來源

汽油機(jī)排放污染物的來源有三個(gè)方面。一是排氣污染，是由排氣管中排出的廢氣引起的，廢氣中含有CO、HC、NOx、鉛化物、硫化物等污染物;二是竄缸混合氣，它是從活塞環(huán)與氣缸的間隙漏入曲軸箱，再由曲軸箱通風(fēng)管排出的未燃燒的燃料混合物，主要成分是HC;三是汽油蒸發(fā)，從汽油箱、浮子室、油管接頭揮發(fā)的汽油蒸發(fā)后進(jìn)入大氣，主要成分也是HC。

2. 汽油機(jī)排放污染物的危害

CO是一種化學(xué)反應(yīng)能力低的無色無味的窒息性有毒氣體，它與人體血液中的血紅素有很強(qiáng)的親和力，使血液?jiǎn)适?duì)氧的輸送能力而產(chǎn)生缺氧中毒。當(dāng)環(huán)境中CO的濃度超過100 ppm(100×10-6)時(shí)，人體就會(huì)產(chǎn)生頭暈、乏力等不適感;隨著CO濃度的增加，會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生頭痛、嘔吐、昏迷等癥狀;當(dāng)CO濃度超過600 ppm時(shí)，短期內(nèi)會(huì)引起窒息死亡。

汽油機(jī)廢氣中排出多種氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)與人體血液中血紅素的親和力比CO還強(qiáng)，兩者結(jié)合后會(huì)產(chǎn)生與CO相似的癥狀，一般情況下對(duì)人體的眼睛、鼻子、咽喉、支氣管和肺部等會(huì)帶來更大的損害，嚴(yán)重時(shí)至人于死地。

碳?xì)浠衔?HC)為燃油未經(jīng)完全燃燒后排出的氣體，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯類物質(zhì)又具有致癌作用。

鉛(Pb)為一種有毒的金屬，它由燃油中的鉛化物添加劑(如四乙鉛)經(jīng)高溫燃燒后還原而成的鉛微粒。鉛與血液中的血紅素結(jié)合后，使血紅素產(chǎn)生異變。�？萍�。當(dāng)血液中的鉛含量達(dá)到一定的程度時(shí)，會(huì)積聚于肝、腎、大腦和脊髓中，嚴(yán)重地破壞人體的神經(jīng)系統(tǒng)和造血功能。

3. 汽油機(jī)排放污染物的生成機(jī)理

CO是不完全燃燒的產(chǎn)物，它主要取決于混合氣濃度和混合的均勻程度。

HC的生成主要是由火焰在壁面淬冷、狹縫效應(yīng)、潤(rùn)滑油膜的吸附和解吸、燃燒室內(nèi)沉積物的影響、以及碳?xì)浠衔锏暮笃谘趸隆?/p>

NOx是在燃燒過程中高溫條件下生成的，主要取決于氧的濃度、溫度和反應(yīng)時(shí)間。

二、汽油機(jī)排放污染物的凈化措施

目前，控制汽油機(jī)尾氣排放的措施大致有三種：一是前期凈化，二是機(jī)內(nèi)凈化，三是后處理凈化。

1.汽油機(jī)排放污染物的前期凈化

前期凈化就是提高燃油的質(zhì)量，即實(shí)施燃油無鉛化和大幅度的降低燃油中硫的含量，改進(jìn)汽油中苯、芳烴、烯烴等組成性質(zhì)，提高燃燒效率，使燃油充分燃燒，減少有害物質(zhì)的排放。

2.汽油機(jī)排放污染物的機(jī)內(nèi)凈化

機(jī)內(nèi)凈化就是指從改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能的角度來減少汽油機(jī)污染物的排放。科技。即采用汽油噴射電控系統(tǒng)、低排放燃燒技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)、渦輪增壓中冷技術(shù)和多氣門技術(shù)等來改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能，從而達(dá)到降低有害物質(zhì)排放的目的。

(1)汽油噴射電控系統(tǒng)

汽油噴射電控系統(tǒng)就是利用各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種狀態(tài)，經(jīng)過微機(jī)判斷和計(jì)算，來控制發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下的噴油時(shí)刻、噴油量、點(diǎn)火提前角等，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都能獲得合適空燃比的混合氣，提高燃油的燃燒效率，從而達(dá)到降低汽油機(jī)污染物排放的目的。

(2)低排放燃燒技術(shù)

低排放燃燒技術(shù)主要是依靠稀薄燃燒技術(shù)、分層燃燒技術(shù)和汽油直噴技術(shù)等來改善可燃混合氣形成和燃燒條件，從而大幅度降低CO、HC和NOx的排放。

(3)廢氣再循環(huán)技術(shù)

廢氣再循環(huán)技術(shù)是在保證發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性不降低的前提下發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度和負(fù)荷的大小將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的一部分廢氣再送回到進(jìn)氣管，和新鮮的空氣或新鮮混合氣混合后再次進(jìn)入氣缸參加燃燒，這種方式使得混合氣中氧的濃度降低，從而使燃燒反應(yīng)的速度減慢，有效控制燃燒過程中NOx的生成，降低NOx的排放量。

(4)渦輪增壓中冷技術(shù)

渦輪增壓中冷技術(shù)就是利用渦輪增壓器增大進(jìn)入燃燒室的進(jìn)氣量，并在混合氣進(jìn)入燃燒室前進(jìn)行冷卻，使混合氣燃燒更徹底，排氣更干凈，從而降低CO和HC的排放量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和汽油機(jī)在高原地區(qū)的工作適應(yīng)性。

(5)多氣門技術(shù)

多氣門發(fā)動(dòng)機(jī)是指一個(gè)氣缸氣門數(shù)目超過兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，在采用多氣門技術(shù)后，能保證較大的換氣通流面積，減少泵氣損失，增大充氣量，保證較大的燃燒速率降低汽油機(jī)污染物的排放量。

3.汽油機(jī)排放污染物的后處理凈化

后處理凈化就是對(duì)已經(jīng)排出燃燒室而尚未排入大氣中的廢氣，在排氣系統(tǒng)中進(jìn)行凈化處理。主要采用三元催化轉(zhuǎn)化器、熱反應(yīng)器和空氣噴射系統(tǒng)等來降低汽油機(jī)污染物的排放量。

(1)三元催化轉(zhuǎn)化器

三元催化轉(zhuǎn)化器是安裝在汽油機(jī)排氣系統(tǒng)中最重要的凈化裝置，當(dāng)高溫的汽油機(jī)尾氣通過凈化裝置時(shí)，三元催化器中的凈化劑將增強(qiáng)CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化-還原化學(xué)反應(yīng)，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳?xì)怏w;HC化合物在高溫下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx還原成氮?dú)夂脱鯕�。三種有害氣體變成無害氣體，從而降低汽油機(jī)污染物的排放。

(2)熱反應(yīng)器

熱反應(yīng)器通常是一種大型容器，備有絕熱良好的隔熱套，取代了常規(guī)排氣歧管，被安裝在緊靠發(fā)動(dòng)機(jī)排氣道出口處。它是通過均質(zhì)氣體的非催化反應(yīng)來氧化汽油機(jī)排氣中烴和CO的裝置。當(dāng)排出的廢氣經(jīng)過熱反應(yīng)器時(shí)，使CO和HC在其中保持高溫(800-900℃)并停留一段時(shí)間(平均為100ms)，使之能得到充分的氧化，從而降低CO和HC的排放量。

(3)空氣噴射系統(tǒng)

空氣噴射就是將新鮮的空氣噴射到排氣門后面使尾氣中的CO和HC在排氣管內(nèi)與空氣混合，繼續(xù)進(jìn)行氧化的方法，又稱為二次空氣噴射。當(dāng)噴射的新鮮空氣與尾氣混合時(shí)，空氣中的氧與CO和HC反應(yīng)生成蒸汽狀的水和二氧化碳，從而降低汽油機(jī)污染物的排放量。

三、結(jié)束語

為了控制汽油機(jī)污染物的排放，治理大氣污染，我國(guó)已經(jīng)制定并頒布了多項(xiàng)法律法規(guī)和相關(guān)治理辦法，各大企業(yè)也在積極研發(fā)新技術(shù)，不斷為廣大消費(fèi)者提供高效能、低排放的環(huán)保車型和高品質(zhì)的燃油、燃?xì)猓瑫r(shí)，消費(fèi)者應(yīng)該遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，節(jié)能減排，只有這樣才能最大限度地控制汽油機(jī)污染物的排放，改善我們的生存環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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