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3 人类对汽车污染采取的措施
随着汽车数量的增加,汽车污染愈来愈严重。国家环保总局、科技部、机械工业局联合发布的《机动车排放污染防治技术政策》,对新车及产品的开发、质量控制、售后服务、等环节明确规定了技术规范;对在用车的治理提出了严格的技术要求;对车用燃料的生产、销售、使用提出了具体要求;对排放控制装置和测试设备的研究开发、技术引进及技术匹配等方面都做出了明确规定。现就以下环节探讨机动车污染物排放控制技术[10]。
3.1 控制汽车排放物的对策
3.1.1 汽车制造生产方面
总结发达国家发展低污染汽车的经验并结合中国实际,其着眼点主要集中于:(1)传统汽车技术的进一步完善;(2)积极发展代用燃料汽车;(3)做好电动汽车的关键技术准备。
3.1.2 汽油车排放控制技术
所有轻型汽油车应采用死循环电控燃油供给系统,电子式燃油喷射系统(EFI)。它取代传统的发动机供油系统化油器,采用各种传感器把发动机的负荷、转速、加速与减速、进气温度、冷却液温度等变化情况,转换成电信号并输入到微电脑(控制盒)。计算机经过运算处理发出控制喷嘴开启时间与持续时间信号,向发动机供给最适当的供油量。从而极有成效地降低了燃油消耗,提高了运行性能,减少了排气污染。 安装三元催化转化器等排放控制装置发动机改型设计时尽量采用多点燃油喷射 技术。改善燃料和空气混合系统,采用多气门可变配气相位和进气涡流等技术,优化燃烧室结构 改改进点火系统,采用高能电子点火技术。采用先进的发动机管理系统,加大力度推广使用车载诊断系统技术,对汽车排放控制系统进行自动监控。鼓励开发稀薄燃烧(包括缸内直喷)发动机技术。
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3.1.3 汽车使用维修方面
大力加强在用车I/M(检查/维护)制度鼓励新开发的车型逐步采用车载诊断系统(OBD),对车辆上与排放相关的部件的运行状况进行实时监控,确保实际运行中的汽车稳定达到设计的排放削减效果,并为在用车的检查维护制度(I/M)提供新的支持技术。实施车辆的检查/维护制度(I/M制度)是最经济、合理、科学、有效的控制在用车排放的措施。随着新车的排放法规不断加严,地方环保部门应根据实际情况不断调整各车型的I/M检测方法和检测频率,以保证所有机动车都得到很好的维护保养。2000年后,新产轻型汽油车已逐步采用新的死循环电喷和三元催化净化等技术,目前的怠速检测方法难以满足这部分车辆的检测的需要,应尽快采用双怠速法检测,并检查空燃比控制是否正常。增加高频使用车,如出租车、公共汽车,以及老旧车辆的检测次数,促进其维护保养。对使用死循环电喷加三元催化净化技术的车辆,检测还应包括对排放控制系统的目测检查,以及必要的双怠速排放测试法检查催化转化器是否正常工作等。
根据各地的具体情况,可增加对燃油蒸发排放控制系统的检查测试。—增加路检频率,扩大检范围,使之形成促进车辆正常保养的机制。努力减少润滑油的消耗。因为柴油机运行情况较为复杂,润滑油在缸壁上的分布不会以理想的油膜方式出现。局部地方会存在润滑油堆积,使其消耗增加。从而成为微粒排放的生成源之一,故需要柴油机活塞、缸套组件始终保持合适的配合[13]。 3.1.4 柴油车排放控制技术
轻型柴油车适宜发展以电控柴油喷射及可变进气涡流控制为主的技术。暂时不能采用电控柴油喷射加可涡流控制技术的轻型柴油车,应改进燃烧室设计,采用废气再循环等技术和用来降低微粒排放的微粒捕集器。重型柴油车要发展电控柴油喷射和增压中冷技术,并加装用来降低微粒中有机可溶成分SOF主要成分是高分子的HC以及气态HC和C0的氧化型催化转化器;和用来降低NOx的选择性还原催化转化器。改进燃油喷射系统和喷油规律,合理调整喷油时刻,提高燃油喷射压力,减少压力室容积。 改进进气系统,优化进排气时刻,以优化残余废气量;提高进气充量,合理组织进气涡流,利用可变进气相位,以及进气管动态效应(惯性增压),采用提高进气紊流强度等技术改善燃料和空气分配系统,采用可变惯性增压进气系统,带
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中冷的涡轮增压等技术[8]。 3.1.5 慎重考虑在用车改造
对在用车辆进行的排放控制技术改造,是一种补救措施,但至今尚没有适合国内在用车发行的成熟的成套技术,正在进行试验开发的技术有:加装尾气催化净化装置、高能电子点火装置、化油器电控补气加死循环三元净化装置,以及改造成可燃用液化石油气(IJPG)或压缩天然气(CNG)的双燃料或单燃料车等。对此我们必须综合考虑本地车辆类型的保有状况和城市环境质量,以及改造技术的经济性等多种因素,因地制宜地选择合适的技术路线进行实施试验。 3.1.6 鼓励加速淘汰
在国外,淘汰在用车是很平常的事而且多属于自然淘汰。美国是汽车工业高度发达的国家,一些富裕的美国人几乎每年都要更换新车,通常在9月份之后,他们使开始以数千美元卖掉现有的汽车,再花1万~2万美元购买下年度新年。中产阶层家庭一般2~3年也要更新一次汽车。这些人更换下来的在用车就转移到下层社会。一般情况下当车辆的累计行驶里程达到15万~20万英里(24万~32万公里)时,这些汽车就作报废处理。综合考虑生产、贸易等因素国外也鼓励在用车的更新大体上是通过经济手段,例如增加老龄车的年检费用等方法来非强制性淘汰在用车。如日本采用增加旧车的年检频率,增加检查费用等措施加快旧车的淘汰。在我国,根据国家汽车淘汰标准,经修理和调整或采用排气污染控制技术后排放污染物仍超过国家规定的车辆应予以淘汰。对于各项指标尚能达到国家标准要求的在用车辆非强制性地鼓励用户进行更新或通过税费调节机制促使旧车淘汰。但由于实际情况的复杂性和经济因素的制约,这一严格的淘汰标准并没有得到很好的执行。国际上绝大多数国家,包括汽车工业非常发达的美国、德国等 政府并没有强制车辆按使用年限或累计行驶里程淘汰的政策和规定。而实际上,这些国家的汽车更新速度都是比较快的。比较通行的做法是。当车辆达不到政府规定的排放标准和安全标准要求时不允许上路行驶。车辆经过修理后,仍然达不到政府规定的强制标准,或者因为修理费用过高,车主自动放弃原有车辆的:当超标车辆在规定的时限内一直没有再次进行检测(例如半年),等等,诸如这类情况,车辆管理部门将作为自动淘汰处理。淘汰旧车可以采用三种方式自然淘汰,包括车祸淘汰和无法修复淘汰强行淘汰,可每
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年淘汰一定比例的旧车;向农村地区转移。由于我国原有汽车排放控制水平较低随着车辆的使用时间增长,其排放性能还会进一步恶化,这些老旧汽车在城市空气污染问题中所占比重越来越大。自然淘汰速度太慢,而强制淘汰又难以公平合理。因此旧车淘汰制度一直不能有效执行。但是从环境角度考虑,加速城市老旧车的更新淘汰还是很有必要的,关键是如何合理有效地实施[5]。 3.1.7 燃料提供方面
车用油品的质量对车辆的排放性能有很大影响,尤其是对采用死循环三元催化净化技术的先进车型。应从以下方面提高油品的质量:针对影响机动车排放性能的燃料特性如饱和蒸汽压、硫含量、铅含量等,应严格控制,确保符合标准的限值要求。对燃料中影响排放净化系统正常工作的杂质,如硅、锰、铁、钒等,必须确保低于限值要求,有得人为加入。对车用柴油中的硫含量,也应按照有关标准严格控制。
2000年后国家禁止进口、生产和销售作为汽油添加剂的四乙基铅积极发展优质无铅汽油和低硫柴油,其品质必须达到国家标准规定的要求。当汽车排放标准加严时,车用油品的品质标准也应相应提高,为新的排放控制技术的应用和保障车辆排放性能的耐久性提供必需的支持条件。应确保车用燃料中不含有标准不允许的其它添加剂。制订车用代用燃料品质标准,保证代用料质量达到相应标准的规定要求。 保证油料运输、储存、销售等环节的可靠性和安全性,防止由于上述环节的失误造成对环境的污染,如向大气的挥发排放,储油罐泄露污染地下水等。加强对车用燃料进口和销售环节的管理,加大对加油站的监控力度,确保加油站的油品质量达到国家标准的规定要求。为防止电控喷射发动机的喷嘴堵塞和气缸内积碳,在汽油无铅化的基础上,应采用科学配比的燃料清净剂,按照规范的方法在炼油厂或储运站统一添加到车用汽油中,以保证电喷车辆的正常使用。对油料中含氧化物的使用,如MTBE、甲醇混合燃料等,应根据不同地区的情况制订具体的规范。国家应当支持石油工业的发展,改进汽油和柴油的炼制工艺,提高油品质量,这样有助于满足严格的排放控制法规。目前中国还不能提供符合排放标准的燃油。 3.1.8 排放控制的技术措施
电子点火系统为精确控制汽油机点火提前和提高点火能量,以创造理想的燃烧
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