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浅析现代汽车排放控制技术

时间:2014-01-21 14:45 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王影 点击次数:

  摘要:本文介绍了现代汽车排放污染物的主要成分以及对环境产生的危害,以这个角度从汽油机、柴油机控制技术以及燃油控制和新能源动力汽车的开发四个方面阐述了现代汽车排放控制技术,以控制汽车污染物的排放,减少对环境的破坏。
  关键词:汽车排放控制污染汽油机
  前言
  汽车工业在现代化社会的发展越来越迅速,在居民中的普及率越来越高,但是汽车在给人们带来方便的同时,也给环境带来了危害。尤其是大气污染的问题已经非常尖锐,在北上广等大城市中表现得极为明显,给人们的生活带来极大困扰。所以,研究汽车的排放污染控制技术对于造福人类和自然环境来说是当下极为重要的课题,下文将为大家介绍有关汽车排放控制技术的相关知识。
  1.汽车排放物的成分及危害
  1.1.汽车排放物的种类
  汽油机汽车尾气的排放物中约含有2%的碳氢化合物,氮氧化合物、一氧化碳以及少量的二氧化硫。其余成分中氮气占主导,此外还有碳约14%,水蒸气约13%。对于柴油机汽车来说,和前者不同的好似,柴油机的尾气中还含有约10%的氧气,硫化物、氮氧化物以及一氧化碳等含量较少,约0.3%,其中颗粒物主要是由柴油机产生,其颗粒的可见性给人们造成视觉上的污染,甚至可能引起过敏反应,应该受到重点关注。
  1.2.汽车排放物产生的危害
  对于碳氧化物,CO无色无味但是可能引起爆炸,而且此气体有毒,会与人体血液中的血红蛋白结合,引起一系列不良反应,同时对中枢神经系统产生危害,甚至造成机体死亡现象。二氧化碳是产生温室效应的主要气体,其大量排放无疑会加剧全球温室效应。氮氧化物进入人体的肺部之后会形成亚硝酸和硝酸,刺激机体,碳氢化合物主要是对光化学烟雾做出贡献,引起人的感觉器官的种种不良反应。二氧化硫则会造成酸雨,黑色碳颗粒降低了空气的能见度,并引起人体不适。总之,这些排放物对人类及其居住的环境带来极大的危害,应该受到广泛关注。
  2.汽车排放控制的技术研究
  2.1.汽油机排放技术
  2.1.1.冷机时稀薄燃烧
  冷机时发动机的催化活性差,以及碳的不完全燃烧使得碳氢化合物的量越来越多,可以从提高充气效率的角度出发,在进气口处安装涡流控制阀,使得气体充分进入并稀薄化。同时为了加大燃烧的完全性,还可以改善燃烧系统,在室内稀薄的气体充分流动的同时,促进可燃物的完全燃烧,从而降低碳氢化合物的量。
  2.1.2.减少未燃HC
  燃料燃烧时所需要的火焰并不能到达室内的所有区域,诸如第一道环岸脊与汽缸壁之间,因此这里的碳氢化合物未经燃烧直接排出,降低燃料利用率的同时也污染了环境。针对这种现象可以提高活塞环的位置,也可以在活塞环槽表面镀一层氧化铝薄膜,但活塞顶面不作处理,以防被吸附的碳氢化合物通过细孔排出。
  2.1.3.提高催化剂的早期活性
  催化剂的活性随着时间变化是不同的,提高其早期活性有助于燃料的充分燃烧,主要从两方面来采取措施,一是采用双重排气管和使用薄壁式催化剂载体来提高升温特性,二是选择低温特性好的金属使得空燃比稀薄化,以此降低活性温度。
  3.柴油机排放净化技术
  3.1.燃烧系统直喷技术
  对柴油机来说,燃烧过程很大程度上决定了污染物的产生量,燃烧系统直喷技术不仅燃烧效率高,而且节省燃料,但同时需要更多的空气来助燃,与非直喷技术相比,这种燃烧技术占主导,而且技术成熟,所以应用更为广泛。
  3.2.废气涡轮增压与中冷技术
  使得空燃比稀薄化的另一种方式是废气涡轮增压技术,这样可以提高进气温度,降低碳氢化合物和一氧化碳的排放,使发动机轻量化。增压后的气体温度上升极高,所以还应采取中冷技术进行降温,使得气体的循环更加通畅。实践证明,涡轮的增压和中冷技术是降低污染物排放以及提高柴油机燃烧率的有效措施,应该受到推广使用。
  3.3.多气门技术
  多气门可以加大充其量,提高发动机的动力性能和排放性能。对于柴油机来说,两进两排可以通过增大进气的截面积来增加循环进气量。同时将喷油嘴放置在正中位置,保持喷嘴喷注时的各方面条件均相同。速度较低时可以关闭一个进气口,并通过一些特殊的设计来提高进气量。这样措施都可以降低有害物质的排放,并在解决低速性能差的问题上提出了解决办法。

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