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1、化学技术在汽车污染中的应用(初版)摘要:近日来,大众“尾气门”持续发酵,从氮氧化物排放数据造假到最新的二氧化碳尾气排放问题,将大众再度推至风头浪尖。本文就我国汽车污染的现状 排放标准以及化学技术在其中的防治处理将做简要介绍。正文:近十余年来,随着我国机动车保有量的不断攀升,我国正大步迈进汽车社会,汽车进入了千家万户,成为老百姓日常生活不可或缺的一部分,汽车给人们的生活和工作带来了极大的便利。随着在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时,汽车也带来了大气污染问题,即汽车尾气污染。 汽车尾气是空气污染的主要因素,我国城市大气污染中汽车尾气排放所占比例已超过70%,因此,加强汽车排放治理刻

2、不容缓。我国汽车石油消耗约占全国石油消费的1/3以上,而且随着汽车保有量的增加,我国汽车污染物排放总量也日趋上升。因此,在汽车工业发展和环境保护之间,需要寻求新的平衡,对于解决汽车尾气排放污染的问题急需寻求新的对策。我国根据现有的汽车现有量和目前的道路状况以及排放的问题,出台了一系列的文件并采取了一定的措施来改观目前的状况。解决汽车尾气排放的对策主要有发动机内净化技术、提高油品质量、发动机外净化处理技术等一系列有效方法来处理尾气排放,通过这些化学技术可以减少尾气中的有害物质,减少对大气的污染。当然,这有赖于我国在化学领域上的技术发展。污染的现状1. 首先谈一谈我国汽车污染的现状:就2014而言

3、,年国内汽车保有量将近1.4亿,近十年汽车年均增加1100多万辆,是2003年汽车数量的5.7倍,占全部机动车比率达到54.9%,比十年前提高了29.9%。汽车尾气排放物中有害气体主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO)等。我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查:该市目前拥有机动车辆13万辆,并以年增率15%的速度增加。机动车年排放一氧化碳4.4万吨,相当于该市工业企业一氧化碳排放量的46倍。汽车尾气污染日趋严重,现代城市大气污染主要来源于汽车尾气。有资料表明,我国各大中型城市汽车尾气排放物造成空气污染占到50%左右,且对在用车检测结果来看,尾气排放不合

4、格的车辆占被检测车的5060%。2. 汽车尾气污染的危害:科学分析发现,汽车尾气中有上百种不同化合物,当中污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大3倍,并且汽车在不断消耗着地球的资源。机动车的燃料消耗成为无情吞噬石油资源的无底洞。目前,汽车使用的汽油约占全球汽油消费量的13。汽车在大量消耗资源的同时,其排放的尾气会严重影响人类健康。汽车尾气中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以,即使有微量一氧化碳的吸入,也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。轻者眩晕、头痛,重者脑细胞将受到永久性损伤;氮氧、氢氧化合物会使易

5、感人群出现刺激反应,患上眼病、喉炎,尾气中氮氢化合物所含苯并芘是致癌物质,它是一种高散度的颗粒,可在空气中悬浮几昼夜,被人体吸入后不能排出,积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。  3. 我国的汽车排放标准:与国外先进国家相比,我国汽车尾气排放法规起步较晚、水平较低,根据我国的实际情况,从八十年代初期开始采取了先易后难分阶段实施的具体方案,其具体实施至今主要分为5个阶段。第一阶段1983年我国颁布了第一批机动车尾气污染控制排放标准,这一批标准的制定和实施,标志着我国汽车尾气法规从无到有,并逐步走向法制治理汽车尾气污染的道路,在这批标准中,包括了汽油车怠速污染排放标准、柴油车自由加速烟度排

6、放标准、汽车柴油机全负荷烟度排放标准三个限值标准和汽油车怠速污染物测量方法、柴油车自由加速烟度测量方法、汽车柴油机全负荷烟度测量方法三个测量方法标准。第二阶段在1983年我国颁布第一批机动车尾气污染控制排放标准的基础上,我国在1989年至1993年又相继颁布了轻型汽车排气污染物排放标准、车用汽油机排气污染物排放标准二个限值标准和轻型汽车排气污染物测量方法、车用汽油机排气污染物测量方法二个工况法测量方法标准,至此,我国已形成了一套较为完态的汽车尾气排放标准体系;值得一提的是,我国93年颁布的轻型汽车排气污染物测量方法采用了ECER1504的测量方法,而测量限值轻型汽车排气污染物排放标准则采用了E

7、CER1503限值标准,该限值标准只相当于欧洲七十年代来的水平。第三阶段以北京市DB11/1051998轻型汽车排气污染物排放标准的出台和实施,拉开了我国新一轮尾气排放法规制订和实施的序曲,从1999年起北京实施DB11/1051998地方法规,2000年起全国实施GB149611999汽车排放污染物限值及测试方法(等效于91/441/1EEC标准),同时压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法也制订出台;与此同时,北京、上海、福建等省市还参照ISO3929中双怠速排放测量方法分别制订了汽油车双怠速污染物排放标准地方法规,这一条例标准的制订和出台,使我国汽车尾气排放标准达到

8、国外九十年代初的水平。第四阶段2005年12月30日,北京实施国排放标准,之前已上市并通过国标准的车型可延迟1年安装OBD。2006年12月1日,北京禁止在京销售未安装OBD的新车。2007年7月1日,全国范围内开始实施国排放标准。2008年1月1日,国4燃油将在北京上市。北京拟2012年实行新车国V排放标准。据国家环保总局科技司副司长罗毅介绍说,中国轻型汽车国、国4排放标准在污染物排放限值上与欧、欧标准完全相同,但在实验方法上作了一些改进,在法规格式上也与欧、欧标准有很大差别第五阶段国五标准,相当于欧盟的欧五标准,欧盟已经从2009年起开始执行,其对氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和悬浮粒子等

9、机动车排放物的限制更为严苛。从国提至国,每提高一次标准,单车污染减少30%至50%。截至2013年1月,国五标准还在征集意见阶段。最新国家标准,全国将于2018年1月1日起实施第五阶段国家机动车排放标准,北京市将于2016年1月1日起提前实施第五阶段国家机动车排放标准。国五标准,全称国五排放标准。根据北京市现阶段大气污染防治工作的要求,经国务院批准,从2013年2月1日起,北京作为国内首个具备国五标准燃油的城市,执行相当于“欧五”的“京五”机动车排放标准,3月1日起停止销售注册不符合“京五”标准的轻型汽油车。4 汽车排放净化技术 微粒排放净化措施由于喷人燃烧室的嫩料与空气混合不完全,高温燃料及

10、嫩气历经高温聚合及分解反应,产生了高分子量的HC,经过进一步的凝聚作用,产生了碳烟颗粒,虽大部分在随后的富氧区烧掉,但终究因混合不完全仍有约1%的碳烟颗粒没被烧掉,重的颗粒随即排出.可溶碳氢有机物来源于未燃的燃油和机油.碳氢有机物在冷凝过程中吸附在碳烟颗粒的表面,成为柴油机微粒排放的一部分。为了达到日益严格的排放法规的要求,目前世界各国都在积极开发减少柴油机微粒排放的技术措施。发动机的微粒排放净化措施包过机内净化措施和机外净化措施。1机内净化措施机内净化着眼于降低燃烧室内碳粒初始粒子的形成、通过改进发动机结构或增加附加装置达到微粒净化的目的.a 燃烧系统的优化燃烧过程对微粒产生的影响最大,也是

11、研究的热点,主要有以下几个研究方向 燃油喷射系统的优化与喷油有关的参数主要有喷油量、喷油嘴端压力、喷油嘴结构和喷油提前角.喷油系统的性能直接影响嫩油的雾化和混合气的质量,最终影响微粒排放特性.例如,增加喷油嘴孔数、采用电控技术和提高喷射压力可以使燃油在燃烧室内更均匀地分布,减少燃油碰壁,将有利于减少微粒排放,但会引起N0,的增加;嫩烧方式的改进为了减少微粒排放,日本、美国都在研究预混合燃烧方式的柴油机,这样,可使燃油与空气充分混合,尽量避免在高温缺氧情况下燃油裂解成碳粒的可能性;进气旋流的优化在高压喷射的情况下采用低涡流比有利于减少微粒排放.这是由于涡流比大,提高了进气速度,而降低充气效率.但

12、在发动机实际运行时,低转速时要求较高的进气旋流;而高速时要求有较低的进气旋流.采用可变涡流进气道技术可使运行中的涡流比在0.2一2.5之间变化,使发动机性能及微粒排放特性在整个范围内得到优化; d.四气门技术采用四气门结构,使活塞上的嫩烧凹坑和缸盖上的喷油嘴布置在燃烧室中央,改善了进气涡流和油雾分布,使燃烧状况明显优化,同时也改善了活塞和喷嘴的冷却条件,从而减少微粒排放:采用陶瓷材料用陶瓷材料制成的燃烧室、活塞顶和缸套可以提高嫩烧室的绝热效果.用陶瓷材料制成气门摇臂等运动部件,可减少摩擦阻力、降低机油耗量,从而减少微粒排放.b 进气增压与空气冷却技术进气增压与中冷可以增加进气量,这样姗料在最大

13、扭矩时可以得到充分的氧,而避免达到临界空燃比。使用变截面增压器(VCT)并配合先进的控制系统,可有效地降低微粒排是利用外部热源使积存在过滤体内的微粒升温、自燃,以减少过滤体内的微粒.柴油机排放后处理系统柴油机微粒后处理系统是利用泡沫陶瓷过滤微粒,并利用微波对滤体进行再生. 2.1.1泡沫陶瓷过滤体将陶瓷原料配制成泥浆,并在聚醋或聚醚泡沫塑料内浸演成型,最后经烧制而成.泡沫陶瓷内部由许多小孔(称为“气室”)组成,每个气室通过窗口与多个邻室相连,由于微粒直径远小于气室直径,所以微粒的捕集发生在整个气室里.其优点是多孔结构使火焰易于传播。3.2 废气再循环(EGR)系统柴油机与汽油机一样也有大量的N

14、O生成,废气再循环(EGR)就是通过回引部分废气与新鲜空气共同参与燃烧反应,利用废气中含有大量的惰性气体(CO2、N2、H2O等)具有较高的比热容这一特性,来降低NOX的生成。柴油机NOX生成的原因是:燃烧过程的平均过量空气系数虽然比较大,但因混合气成分不均匀,局部燃烧温度仍很高,所以生成大量NOX不过,随着柴油机负荷的降低,NOX的排放迅速减小。在汽油机上降低NOX最主要的方法是通过废气再循环(EGR),而柴油机也可以通过废气再循环(EGR)来降低NOX排放。废气再循环(EGR)为什么能降低NOX呢?因为NOX的生成条件是高温富氧,而废气的引入,一方面使混合气热容量增大,造成相同量的混合气升

15、高同样温度所需热容量增大,从而降低最高燃烧温度;另一方面,废气对新鲜充量的稀释也相应降低了氧的浓度,从而有效的抑制了NOX的生成。根据废气进入气缸是否通过发动机的进气系统,EGR系统可分为内部EGR系统和外部EGR系统。内部:EGR系统通过改变配气正时实现。该系统不需要外加其他设备,结构简单,应用方便,而且可以避免再循环废气对管道的腐蚀,有利于提高系统耐久性。由于是在进气行程内,直接开启排气阀使废气回流,因此难以精确控制EGR率;同时废气未经冷却直接回流,引起混合气温度升高,这一点又有利于NOX的生成。因此内部EGR对NOX的抑制效果并不显著。但是随着控制技术的不断提高,内部EGR因其简单、便

16、利,日益受到青睐。外部:EGR利用专门的管道将废气引入进气歧管,使废气与新鲜空气在进入气缸前充分混合。由于外部EGR不但可以通过电控系统精确控制EGR率、优化发动机性能,而且可以在外部系统中通过加装EGR冷却器,有效降低燃烧温度,因此目前较为常用的是外部EGR系统。1 增压柴油机EGR的实现自然吸气柴油机所用的EGR系统与汽油机类似。由于进排气之间有足够的压力差,EGR的控制比较容易。在现代增压柴油机中,由于涡轮增压器效率的提高,增压器后的进气压力(增压压力),在很多工况下会高于增压器前的排气压力,造成EGR的困难,至少不会获得足够高的EGR率。为此可采用下列措施:如图1a所示,在EGR阀5前

17、,加一个排气脉冲阀6,利用排气脉冲加大EGR量。 用节流阀7对进气进行节流(见图lb),可降低柴油机前的进气压力,可使EGR率大为提高。但显然会增加柴油机的泵气损失,有损燃油经济性。在进气系统中,装一个文丘里管8(见图lc),可以提高EGR的有效压差,从而扩大EGR率的可调范围。由于文丘里管喉口的压降,在喉口下游可得到部分的恢复,压力损失可以减,调节文丘里管的旁通阀9,可改变EGR的有效压差。用专门的EGR泵11(见图ld)强制进行EGR,当然具有最大的灵活性。但由于EGR泵的流量要求很大,机械驱动泵显然过于庞大昂贵。如图上所示涡轮增压器驱动一个外加的EGR泵11是一个实用方案。用可变喷嘴增压

18、器VNT(Variable Nozzle Turbocharger),是实现增压柴油机有效EGR的一个新途径。用普通涡轮增压器,实现足够的EGR往往有困难。有实验结果表明;用普通的涡轮增压器时,只能在部分负荷下获得0.1左右的EGR率;用可变喷嘴涡轮增压器时,柴油机大负荷时,可以通过减小涡轮喷嘴流通面积来提高排气压力,进而增大大负荷领域的EGR率。图1(增压中冷柴油机的EGR系统)a用排气脉冲阀的EGR系统 b用进气节流阀的EGR系统c用文丘里管的EGR系统 d用EGR泵的EGR系统1电控单元 2中冷器 3柴油机 4涡轮增压器 5EGR阀 6排气脉冲阀 7进气节流阀 8文丘里管 9文丘里管旁通

19、阀 10EGR冷却器 11EGR泵 2 废气再循环排气的冷却实验证明,把再循环的排气加以冷却,即采用所谓冷EGR,可使进入缸内的新鲜空气的损失减少,从而避免了大负荷燃油经济性和排气烟度的恶化。冷EGR系统布置如图3-1c、图3-1d所示。EGR冷却器10可以用柴油机的冷却水冷却,但冷却温降有限,最好用空气直接冷却。现已成功投产的EGR冷却器,可在不同工况下,使EGR温度下降50-150,使NO下降10%左右。d柴油机EGR的控制(1)控制方式柴油机的EGR控制比较复杂,尤其是增压柴油机,一般都采用电子控制。其控制方式可以是开环控制,也可以是闭环控制。开环控制。开环控制一般基于脉谱(MAP)的控

20、制,即通过实验确定典型工况下,达到排放要求的最佳EGR率。这种方法控制简单,目前应用较为普遍。但其准确性依赖于各种工况下MAP图的精确制取,同时动态响应慢。较典型的开环控制为对混合气的成份加以考虑,根据不同转速、负荷条件,由进气和排气中的氧气浓度来确定最优的EGR率,例如在图1a中,电控单元1根据柴油机转速、负荷,以及进气和排气中的氧气浓度、温度等传感器的输入信号,按标定的EGR脉谱对EGR阀5、节流阀7、旁通阀9等执行机构进行控制。EGR阀5可以是一个真空阀。电控单元1通过对一个独立真空源产生的真空度加以调制,来控制真空阀的开度。EGR阀也可以是一个电磁阀,可由电控单元通过PWM信号直接控制

21、。闭环控制。闭环控制可以选择基于排气背压的闭环控制,也可选择基于排气氧气传感器紫的闭环控制。基于排气氧气传感器的闭环控制,选取对发动机性能影响最大的两个参数进气中的氧气浓度和排气中的氧气浓度加以考虑。基于过量空气系数的EGR控制,是通过过量空气系数来间接测量NOx的排放量,其受EGR率的影响大,可作为EGR闭环控制的反馈信号。闭环控制可以实时根据工况的变化自动调整EGR量,使EGR达到最佳。因此,它比开环控制的效果更好,但其结构也较复杂。(2)控制时间汽油发动机在发动机中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室参与燃烧,怠速、全负荷时不起作用。柴油发动机在发动机怠速、中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室

22、参与燃烧,全负荷不起作用。柴油机EGR系统的结构以一汽大众柴油轿车为例,其柴油机EGR系统的结构主要分为两类:废气再循环电磁阀与机械阀分开方式(见图2)废气再循环电磁阀与机械阀合二为一,直接由发动机控制单元控制(见图3)图2 (EGR与机械阀分开方式 ) 图3 (EGR阀与机械阀合并方式) 1-发动机控制单元 2-废气再循环阀(电磁) 1-发动机控制单元 2-废气再循环阀(电磁)3-废气再循环阀(机械)4-空气流量计 3-废气再循环阀(机械) 4-尾气净化装置5-尾气净化装置又因排气中含有大量O2而变得非常困难。目前,柴油机排气NOx净化研究主要从选择性催化还原和吸附催化还原两条技术路线入手。

23、1选择性催化还原选择性催化还原有一个很明显的优点就是:催化剂不会因为燃料或润滑油中所含的硫而引起硫中毒。以尿素作为还原剂的选择性催化还原系统,可以降低柴油机排气中绝大部分的NOx,也能降低部分HC。因此,以尿素为还原剂的SCR被认为是最具有应用前景的。但尿素SCR技术的难点在于处理城市基本建设与植被尿素水的矛盾,所以使将来车用尿素的SCR的实用性受到影响。1990年,Iwamoto和Held分别报道在Cu/ZSM-5催化剂上,HC能选择性催化还原NOx。随后,作为净化柴油机和吸燃汽油机排NOx的潜在技术,HC选择性催化还原NOx受到重视。对小型客车来说,HC选择性催化还原系统的发展旨在改进催化

24、剂材料和增大NOx净化效率的控制方法上,同时也尽量减少燃料经济性的恶化2吸附催化还原吸附催化还原对NOx的净化率高达80%左右,其还原NOx的机理是:基于发动机周期性进行稀燃和富燃工作的一种NOx净化技术,在稀燃阶段将NOx吸附储存起来,而在短暂的富燃阶段,NOx释放并被排气中的HC还原。对于超低S燃料,现有吸附催化还原技术可将NOx降低90%,但燃油经济性会因此降低。适用于高含量S燃料的吸附催化剂目前尚在开发之中4.5、同时净化系统1同时催化法在氧化环境下,用催化方法同时去除NOx和PM的理念是由Yoshida首次提出的,他对“Soot-O2-NO”3组份之间反应的可能性进行了实验研究和探讨

25、。Cooper等人通过实验研究发现,NO在Pt催化剂作用下被氧化成NO2,而NO2能进一步氧化柴油机的碳烟,从而揭示了NO(NO2)在降低柴油机碳烟中的作用2.四效催化剂最近,被称作柴油机PMNOx还原系统(DPNR)的一种四效催化系统得到了发展,它具有同时净化4种有害物质PM,NOx,CO和HC的潜力。DPNR是一种DPF,只是表面有一层吸附催化还原催化剂的涂层。在DPNR系统中,PM由活性氧氧化,而活性氧产生于NOx储存与还原的过程中,还有一部分来自稀燃状态下过剩的氧气。第5章 采用新能源技术5.1、使用可替代能源从总的形势看,石油资源必将逐步减少,最终将枯竭。为此,世界各国从长远战略考虑

26、,为保证车用能源供应的安全和节省大量外汇支出,有必要减少对进口原油的过分依赖,积极寻找替代能源,采用多种能源,以确保社会经济的发展。实践证明:燃料乙醇作为石油的替代品和可再生能源,不仅对于解决粮食深加工转化,稳定粮价和农民收入,减少环境污染、保持生态平衡等诸多方面具有十分重要的意义,而且还能创造许多新的就业机会。因此,推广使用燃料乙醇必将成为中国可持续发展的一项长期战略。从世界各国车用乙醇汽油使用情况来看,在美国、巴西早已成功推广,近年来欧盟和东南亚一些国家也在积极推广车用乙醇汽油。然而,这项工作在中国还仅处于推广试验阶段。可喜的是吉林作为中国燃料乙醇推广先行试点省,政府在推广使用乙醇汽油方面

27、已摸索出许多成熟经验。推广使用车用乙醇汽油,大势所趋目前,燃料乙醇的生产和应用在国际上已呈高速发展趋势,燃料乙醇产业已成为各国政府调控农产品供需矛盾,解决石油资源短缺问题,保护城市大气环境质量的重要政策手段和经济杠杆。可以预见,随着世界石油资源的消耗、对环境关注程度的提高、MTEB的禁用以及燃料乙醇应用范围的拓宽,将极大地刺激对燃料乙醇的需求。预计,今后相当长时间内,燃料乙醇的年增长率将达到12以上。因此,推广使用车用乙醇汽油将成为中国替代能源选择与可持续发展的大势所趋。具体说,有四个理由。一是石油资源日益短缺,必须寻求新的替代能源。今年以来,受一季度世界石油需求依然旺盛及一些权威机构不断上调

28、2005年世界石油需求预测数据的支持,国际油价总体呈上扬趋势,纽约商品交易所西德克萨斯轻质油(WTI)首行合约价格由42.12美元/桶攀升至57.27美元/桶,涨幅达35.9。中国石油资源不及世界人均水平的1/6,从1993年开始,中国成为石油净进口国,供需矛盾日益突出。2000年,中国石油进口已经超过7000万吨,今后进口仍呈上升趋势,石油进口量约占使用量的20左右,预计到2010年前后将达到40,车用汽油年消耗量为6400万吨。按照车用乙醇汽油所含变性燃料乙醇10计算,每年可减少汽油消耗640万吨。乙醇是可以再生、可以循环利用的新型生物能源及绿色能源,因此用车用乙醇汽油来代替目前所使用的普

29、通汽油,这对于完善能源安全体系,减少对石油的依赖、节约外汇意义重大。二是缓解粮食阶段性和结构性过剩,促进中国农业可持续发展。如何利用国内丰富且廉价的玉米资源,使农业得到快速的、可持续发展是政府面临的一项重大问题。为此,世界各国在发展燃料乙醇产业的同时,也带动了对农产品需求的快速增长,使农业产业得到了可持续发展。“九五”以来,中国农业生产连年丰收,粮食综合生产能力已接近5亿吨,然而粮食深加工问题未能得到很好解决,出现了阶段性和结构性过剩。一方面国家拿出400亿元建库存粮,同时每年拿出100亿元作补贴,财政不堪重负;另一方面,粮食没有转化市场,敞开收购和顺价销售成效不很明显,农民增收难以保障。而推

30、广使用车用乙醇汽油,可有效解决粮食等农作物的转化,形成一个长期、稳定、可控粮食消费市场,有助于增加农民收入。目前,全国汽油消费量近4000万吨,以加入变性燃料乙醇10计,需变性燃料乙醇约400万吨,可消化粮食1000多万吨,使农民增收100多亿元。另外,生产燃料乙醇的玉米可另外生成第二副产品酒糟蛋白饲料()和精制玉米油,解决玉米深加工问题,形成“增产消费刺激再生产”的良性循环。发展燃料乙醇产业还可以推进农业产品标准化、农业生产专业化、农业经营一体化,有利于推动农业种植结构的调整,保障粮食安全,对于解决“三农”问题具有十分重要的意义。三是改善生态环境,缓解大气污染。随着工业化进程的迅猛发展,世界

31、范围内汽车保有量快速增加,目前以汽油为动力的汽车尾气对大气的污染程度,已占所有大气污染源的60左右。因此,国际上对汽车尾气造成对大气污染非常重视,在寻找、研究和开发汽油替代品方面作了很多工作,比如风能、电能、氢能等,包括目前正在使用的甲基树丁基MTBE,但这些能源都有各自的局限性。乙醇是良好的车用燃料,除了它的燃烧性能可与汽油相比外,汽车发动机的压缩比可以提高,另外可使用较高的空气与燃料比例,燃烧完全。减少汽车排放CO2量是防止地球气温升高的最有效的措施之一,根据检测,当汽油中掺入1020乙醇时,这种混合燃料排出的尾气完全可以符合加利福尼亚州严格的空气污染标准要求。燃料乙醇的使用,对大气污染日

32、益严重的趋势可起到缓解作用。中国汽车保有量达1500万辆(不含农用车),摩托车4500万辆,并且以每年10速度递增,大量汽车尾气影响空气质量,造成环境污染。据检测,汽油加入10的变性燃料乙醇后,可使汽油辛烷值提高3,含氧量增加3.5,可使汽车有害尾气排放总量减少33以上,大大改善汽油的使用性能,使燃烧更彻底。另外,通过替代普通汽油中的对地下水资源破坏严重的甲基叔丁基醚()含氧添加剂,可有效防止地下水的破坏,是一种节能环保型燃料,对于改善大气环境有着十分显著的作用。四是乙醇汽油在替代能源中是比较理想、现实可行的。由于现代生物技术的发展,以及农产品的大量富余和价格的下降,使发酵法生产乙醇的成本逐步

33、下降,再加上各国政府对使用乙醇汽油特殊政策的出台,在众多替代能源中乙醇汽油又成为比较理想和现实可行的能源。因此,从20世纪70年代以来,在世界范围内乙醇汽油的生产和使用迅速发展,成为目前替代石油最合适的可再生的重要能源。推广使用车用乙醇汽油,任重而道远综上所述,推广使用车用乙醇汽油必将成为我国的一项长期战略性举措。因此,坚持科学发展观,积极全面推广使用燃料乙醇汽油,必将对中国国民经济的可持续发展、创造和谐社会有着极其重要的意义。但应明确的是,在乙醇汽油推广过渡阶段,政府必须要唱主角。因为推广初期涉及的部门就有几十个,运行中要解决的难题就有数百个,这些问题方方面面,有政策上的、法规上的、技术上的

34、,还有宣传舆论导向上的等等。如果没有一个统一的政策,统一的政府协调机构来强力推进,单靠市场化运作,或是单靠某个企业单打独斗,是根本做不到的。在我国推广使用车用乙醇汽油还是一项全新的工作,就全国而言,根据国务院领导的多次重要批示精神,这项工作一直是按照统一规划,试点先行,分步实施的原则,积极稳妥地推进。吉林作为该项工作先行试点的省份,在全国第一个制定并实施了政府规章,依法行政;在全国第一个成功实现了省级行政辖区内封闭运行推广使用乙醇汽油,第一个实现全品种覆盖市场,走出了一条具有自身特点的乙醇汽油推广之路;在推广使用车用乙醇汽油的政策法规、组织管理、生产供应、市场销售以及技术服务等方面取得了宝贵经

35、验,形成了车用乙醇汽油生产、储运、销售及使用的成套技术措施和管理办法,为今后乙醇汽油的全面推广奠定了坚实的基础。尽管如此,目前吉林仍有两个亟待解决的难题。一是乙醇成本居高不下,技术创新有待提高,生产原料要多元化。从2005年4月1日起,乙醇汽油的推广已经扩大到全国九省。但随着乙醇汽油推广范围的扩大,国内原本应根据生产、销售环节存在的市场波动,制定更加符合市场规律、相对灵活的补贴政策,从而使全面推广有良好的政策保障。三是提高技术含量,使质量达到国际标准。相关部门曾经进行的一项性能试验表明,送检的乙醇汽油中烯烃含量和氧含量与欧燃料标准有差异。其中烯烃含水量主要由调和组分油成分决定,由于我国油品来源

36、比较复杂,不同国家、不同地区、不同炼油厂生产的油品所采取生产工艺线路不同,导致烯烃含量都有差异。要与国际接轨,就需要生产单位进行有效的技术改造,调整和提高产品质量,各监管部门也要做好检测和质量监督,对不合格产品的生产和销售监督,对不合格产品的生产和销售企业依法进行处理,以保证车用乙醇汽油的质量和扩大试点工作的顺利开展。四是加强汽车工业研发力度。汽车和摩托车行业应尽快针对燃料结构的变化着手研发,这不但是保证乙醇汽油大范围成功推广的重要因素,也是汽车产业发展的重大机遇。但从实际情况来看,国内汽车工业在对乙醇汽油适应性研究、设计、制造方面仍然相对滞后。使用乙醇汽油后一些汽车的零部件需要更换,但国内目

37、前还没有厂家和科研单位对此进行深入研究,更换配件也没有规范的标准,已经影响到了试点工作。另一方面,中国的汽车制造业至今还没有真正开始研究开发与乙醇汽油相配套的车型,这种源头生产的滞后性将给乙醇汽油的推广使用带来根本性的制约,而德国大众等公司已经到河南的试点城市提取了乙醇汽油的样品进行研究开发,这些问题应引起有关部门和国内汽车生产厂商的重视。5.2、降低废气排放控制汽车污染物排放的技术可以分为两类:降低污染物生成量的技术,又称为机内净化技术;净化或处理发动机排出后污染物的技术,又称为机外净化技术。随着发动机技术的进步和发展,目前车辆排放控制的机内、机外净化技术都达到了比较完善的地步。现代汽油发动

38、机排放控制较为成熟的技术主要有以下几个方面:发动机结构优化技术,如采用多气阀进气机构、组织进气气流、对燃烧室加以改进等。通过改善发动机燃烧状况,提高燃烧效率,降低发动机一氧化碳、碳氢化合物的生成量。闭环电控发动机管理技术是一种精确控制发动机供油过程和点火过程的技术,能根据反馈控制使发动机始终工作在最佳状态。一方面可以有效降低发动机一氧化碳、碳氢化合物的生成量;另一方面为加装三效催化转化器提供空燃比条件。燃油蒸发污染物控制技术是一种对油箱和供油系统排出汽油蒸气污染物进行控制的技术,在国外是从20世纪80年代就较为普遍使用的技术。可控制汽油车20左右的碳氢化合物排放。闭式曲轴箱通风技术是一种控制发

39、动机曲轴箱窜气造成环境污染的技术。这一技术国内若干年前就已普遍使用,可控制汽油车20左右的碳氢化合物排放。废气再循环技术是一种将发动机排气引入到进气中,通过降低发动机气缸内氧气的相对含量和最高燃烧温度,来减少氮氧化物生成量的技术。可降低4060的氮氧化物生成量。三效催化转化器技术是一种利用氧化和还原反应,将汽车排气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物同时转化成无害的二氧化碳、氮气、水的技术。在一定条件下,对污染物的转化效率可达80以上,是目前最为有效的汽油车机外净化技术。但是,为保证其工作效能,需要发动机具备闭环电控系统,并燃用无铅汽油。改进油料。燃油的质量、组分、添加剂对排放均有一定影响。因此

40、,改进油料的质量和组分,是进一步降低车辆污染物排放的有效方法。5.3、减少燃油消耗1.迅速起动,减少升温时间。做到这一点,需要发动机有良好的技术状况,这就是要求起动系、燃料供给系、冷却系各部件的工作正常,保证发动机能迅速起动。起动后,不要轰大油门,当发动机转速稳定后,即可挂低档起步。此时,要缓慢地踩下油门踏板,逐步从低速档变换到高速档,这样可减少升温时间,增加燃油的有效利用率,同时也能使传动系统的润滑油温度增加,减少磨擦阻力。2.适当换档,尽可能以直接档行驶。汽车可采用分段加速的方法,即:先将油门踩下1/2,待发动机转速稳定,车速不能提高时,再将油门踏板踩下至2/3位置,依次到3/4位置,达到

41、需要的车速为止。在行驶过程中,不要拖档,要勤换档。在上坡时,更要注意做到:高档不硬撑、低档不硬冲。如使用装有自动变速器的车辆,要尽可能用超速档行驶,这样会使自动变速器在较低的换档点换入下一档位,而无须达到最高转速,从而节省燃油。3.坚持中速行驶。发动机在中速运转时最省油,因为它在中速时可以提供较大的扭矩输出,在没有大负荷需要发动机输出最大功率时,无须使发动机一直以高速运转。汽车在高速行驶时,需克服较大的空气阻力,会使燃料消耗量剧增。4.提前采取措施,减少制动及避免紧急制动。在行驶中,发现前面情况要提前处理,采取摘档滑行的方法,尽量减少紧急制动及制动的次数,以减少制动时的能量损失。因为汽车从80km/h车速降到0km/h车速,大约要消耗50-80ml燃油产生的能量。同时也会造成轮胎、制动器的磨损,影响车辆使用寿命。5.减少发动机空转。发动机在怠速运转时,需要较浓的可燃混合气。要尽量减少发动机的空转。一旦停车等人,最好熄火,减少燃油消耗。在夏季炎热的气候使用空调也会增加10%-18%的燃油耗量。还有人喜欢在高速行车时,关掉空调,而采用摇下车窗依靠行驶中的气流降温的方法,说这样省油。这种说法是错误的,因为摇下车窗

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