汽车尾气排放

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1、汽车尾气排放汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200400kg，氮氧化合物50150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛，引起红眼病；刺激鼻、咽喉、气管和肺部，引起慢性呼吸系统疾病。光

2、化学烟雾能使树木枯死，农作物大量减产；能降低大气的能见度，妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收，与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，增加肺毛细管的通透性，最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合，形成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。 汽车尾气中的碳氢化合物有200多种，其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm（十万分之一）时，

3、能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有32种多环芳烃，包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时，居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近，公路上汽车流量越大，肺癌死亡率越高。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物，会增加慢性呼吸道疾病的发病率，损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时，会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液，并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.60.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至出现痴呆症状。铅还能透过

4、母体进入胎盘，危及胎儿。目前治理汽车尾气污染的措施有以下几种：欧洲II号标准欧洲在96-2000年期间执行该标准，2003年7月1日我国实行欧排放标准。该标准给定了40s的车辆预热时间；较严格的限定了NOx+HC在尾气中的含量，见表1。技术措施：1、燃油供给闭环控制：在电控发动机的基础上，在排气管上游安装一个氧传感器，用来检测中废气中的氧的含量，向ECU发出反馈信号，由发动机控制单元对喷油量进行修正，使混合气浓度保持在理论空燃比附近。特点：使每辆汽车在满足汽车性能要求的条件下，减少有害排放物；可减少各新车之间由于制造装配等因素造成有害排放物的差异；减少由于车辆老化使发动机有害排放物恶化2、三元

5、催化反应器：它是一个圆筒形的陶瓷载体，中间有许多细长的通道，可以大大增加陶瓷载体内部的表面积。活性催化材料是用真空金属化的方法加到陶瓷表面的，有害物质与催化材料接触时就会被转化。在氧催化转化器中，大约80%未燃烧或部分燃烧的HC被转化成水蒸气和CO2，有害的CO被转化成CO2，部分NOx剥离氧原子，生成N2和CO2。特点：采用三元催化转化器时只有当空燃比在化学计量比附近很窄范围内HC、CO和NOx排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高。因此三元催化反应器必须与氧传感器配对使用，否则容易使三元催

6、化反应器中毒，堵塞，过早报废。3、燃油蒸汽收集装置：为了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，电控发动机采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在发动机不运转时被碳罐中的活性碳所吸附，当发动机运转时，依靠进气管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机中。电子控制单元根据发动机的工况通过电磁阀控制真空度的通或断达到燃油蒸汽的控制。特点：采用燃油蒸汽的控制可减少大气中的碳氢化合物和节约燃料。欧洲III号标准2000-2005年在欧洲执行该标准；我国将于2007年7月1日实施欧III号排放标准。欧标准相对于欧、欧而言，要求严格很多，有质的飞跃，是一种更新换代的概念。该标准增加了对车辆冷启动时排放达标的要求。实验过程要求车辆在零下摄氏

7、7度的低温条件下搁置六小时以上，点火着车之后，立刻测量车辆排放，达到标准；同时单独规定了NOx和HC在尾气中的含量测量时，CO的含量高于2号标准。技术措施1、EGR废气在循环氮氧化物NOx只有少部分被氧传感器转化，因此采用废气再循环的方法减少NOx排放。废气再循环EGR：为了减少排气中的氮氧化合物。直喷系统的缸内温度相对较高，而且柴油机工作在富氧的环境下，因此排气中生产大量的氮氧化合物。部分的排气通过EGR阀与新鲜空气混合进入发动机，这样缸内混合气的含氧量就降低，从而降低氮氧化合物排放。EGR的控制策略：增加EGR率可以使NOx排出物降低，但同时会HC排出物和燃油消耗增加。因此在各种工况采用的

8、EGR率必须是对动力性、经济性和排放性能的综合考虑试验结果说明：当EGR率小于10%时，燃油消耗量基本上不增加，当EGR率大于20%时，发动机燃烧不稳定，工作粗暴，HC排放物将增加10%。因此通常将EGR率控制在10%20%范围内较合适。随着负荷增加EGR率允许值也增加。（1）怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。（2）只有热态下进行EGR。发动机温度低时，NOx排浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进EGR。（3）大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时混合气较浓，NOx排放生成物较少，可不进行EGR或减少EGR率。（4）废气再循环量对NOx排放和油耗

9、的影响还受到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在EGR率进行控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发动机性能。2、二次空气供给系统二次空气供给系统；在发动机冷起动时，由于混合气浓度相对较浓，因此在排气中会有较多的HC，对环境不利。二次空气系统可以将额外的经空气滤清器滤清的新鲜空气引入到排气管中，使废气中未燃烧的有害物质一氧化碳(CO)以及碳氢化合物(HC)在高温环境下再次燃烧，这样做可以达到两个效果，一是有利于环保，二是可以帮助氧传感器和三元催化器尽早参与工作。因为二者均在300度以上才可以正常工作。特点：二次空气系统只是部分时间内起作用，具体在以下两种工况下工作见表1： 表1 状

10、态冷却液温度工作时间冷起动+533C100秒热起动怠速时直至最高96C10秒3、微粒捕捉器：主要用来净化柴油机排气中的颗粒物，是现代柴油机满足欧以上排放法规的有效手段。 柴油机微粒捕捉器的核心是过滤体和过滤体再生装置。过滤体由多孔陶瓷过滤材料或多孔金属材料制成，目前的过滤体的过滤效率可达90以上而不会引起过高的排气阻力。当过滤体过滤的颗粒物引起柴油机排气不畅时，需要及时消除这些颗粒物，以免造成对发动机性能的影响。再生装置一般是通过直接加热微粒，同时利用催化剂降低微粒着火点，使微粒氧化达到过滤体再生的目的。欧洲IV号2005年欧洲开始实行4号标准；我国将于2010年7月1日实施欧IV号排放标准。

11、该标准要求各种有害成分在尾气中含量均减半。技术措施1、OBD车载诊断系统OBD车载诊断系统:在车辆的电控系统中增加了专门监测排放控制系统工作状态的功能(OBD)，。（我国要求在实施欧洲III号标准就必须加装OBD）它能够随时监测汽车尾气排放状况，一旦出现超标或任何一个元件出现故障，都会通过报警等显示出来。特点：系统监测：监测所有与排放相关的部件和系统；部件保护：防止关键部件的损坏(如三元催化器)；超标显示：当废气排放超过限定标准时给出显示；信息存储：存储故障发生时的有关信息；信息读取：在维修时利用检测设备读取故障； 应急反应：设置故障时传感器的代用值或“跛行回家”方式， 车辆只能进入特约维修站

12、进行检查维护。国内的华勤集团已经成功研制了汽车尾气过滤器。由华勤集团下属企业华勤爱科环境技术有限公司研发的华勤爱科柴油车尾气过滤技术，采用壁流式机外净化方案，其核心技术是使用碳化硅材料制作的可拆卸滤芯和专用柴油添加剂作为催化剂，使通常需要600以上才能燃烧掉的颗粒物的启燃温度降至350以下，以使被搜集到过滤器中的颗粒物加速燃烧（再生过程）。这项技术可使柴油发动机尾气中的颗粒物含量降低达90%以上，产品寿命为50万60万公里，并且更换滤芯等材料后过滤器仍可循环使用，而其成本却只有国外同等水平产品的一半。华勤集团副总经理王伟勤介绍，华勤爱科柴油车尾气过滤技术的优势，一是其很好的耐硫性，即对柴油含硫

13、量有很好的适应性；二是体积小，只需用华勤的尾气过滤器取代现有的消声器进行安装即可；三是并无额外的燃油消耗产生。在安装上，该种过滤器可根据发动机的排量、功率和排放等级等特征以及车辆的尺寸、底盘和噪音等级等特征来设定过滤器的具体规格和位置，具有相当的灵活性和适应性。日常使用维护方面，只需根据车辆行驶公里数和使用时间进行基本的维护，每2.5万公里或500小时对系统的运行情况做一次定期检查，每6万公里或1000工作小时（约一年）对过滤器进行一次清洗即可。大家比较关心的添加剂的消耗情况是，每消耗1000升柴油需要消耗1.4升催化添加剂，即添加剂的消耗率为0.14%，车辆根据行驶里程对添加剂罐进行补充即可

14、。此外，华勤爱科柴油车尾气过滤器还具有当废气温度过低时的主动再生功能，即由电控单元（E鄄CU）控制的电加热装置可自动启动，为过滤器中的颗粒物燃烧提供额外的热源，进行主动再生。通常情况下，当排气温度超过350并且超过整体运行时间的5%时，过滤器中积累的颗粒物可在燃油添加剂的作用下自动燃烧成二氧化碳气体，进行被动再生。从用户的使用情况看，华勤爱科的柴油车尾气过滤器分别在北京、上海、西宁、济宁接受了性能检测和试验运营。其中，包括在北京做的不同商用车型上的3万公里性能稳定性考核试验，上海的柴油车示范性项目试验，西宁的烟度检测，济宁5000余辆公交车、市政工程车的实际路况运营测试等。作为用户代表，主要从

15、事公路维护、公路绿化和道路交通设施维修的首发集团机材部部长王强介绍，从2010年5月对17辆养护作业车选定华勤爱科产品进行改装后，尾气排放大有改善，产品稳定没有故障发生，发动机功率没有下降，长期使用该产品发动机油耗与安装前持平。总体来看，通过对华勤爱科产品的安装使用，公司大大延长了现有车辆的使用年限，避免了提前报废旧车。华勤提供的一组数据表明，安装华勤爱科的汽车尾气过滤器之后，在使柴油发动机尾气中的颗粒物含量降低90%以上的同时，可减少超过90%的一氧化碳和69%的碳氢化合物排放量，且不增加二次污染。以一辆国二水平的193千瓦柴油机为例，以每天工作8小时计，一年工作330天可减少颗粒物排放68

16、公斤。如果把这一数字应用于全国现有的360万辆可改造车辆上，所达到的社会效益是极其巨大的。2009年由华勤集团组建的华勤爱科环境技术有限公司，专门从事环保技术及产品的研发生产。记者了解到，华勤爱科柴油车尾气过滤器项目设计产能为50万套/年，一期10万套，总投资10亿元。全部达产后，华勤爱科将成为国内规模最大、技术最先进的柴油车尾气过滤器专业制造商和销售商。国家发改委、工信部、环保部、北京市环保局以及中国环境保护产业协会、北京市环境保护产业协会等相关政府及协会人士参加了本次发布会。从一些领导、专家的发言中可以看出，迫于我国能源与环境的双重压力，通过使用像华勤爱科过滤器这样的技术，在国内大面积推广节能、环保的柴油机动力，尤其是使之普及到乘用车上，应该尽早提上议事日程。另附汽车排气管各段气体环境温度：汽车排气管的组成与管内各段气体环境温度序号部件名称环境温度（度）1.排气岐管950-8002.前置管800-6003.挠性管（软管）800-6004.催化剂转换器800-6005.中心管600-3006.消声器300-1007.尾喷管300-100