《汽车排放污染物净化方案探析》2000字VIP

汽车排放污染物净化方案分析综述1.1汽油车排放污染物的净化方案汽车排放标准不同，其限制也不同，随着排放标准日渐严格，排放限量也逐渐降低，对汽车发动机机内净化和后处理净化技术的要求也愈加严格。进入21世纪以后，汽油车排气污染物的控制技术的发展重点是发动机工作参数的精确控制（如空燃比的控制、点火时间控制EGR等），新型高效催化器等，依旧是源头控制技术和后处理技术的进一步提高。目前为了符合国V的排放标准，通常采用多气门增压汽油发动机和能起到综合控制的管理系统以及三效催化转化器复合措施，并同时使用废气再循环和可变气门正时技术[15]，这是市面上较为广泛的排气方案。而在燃料供给方面，为了满足国IV标准排放限值，通常将缸内直喷稀薄燃烧汽油机—GDI发动机[30]作为高效的减排选择，如图1.1可知，其采用的净化技术（二段燃烧）即在压缩行程后期喷油，使其于膨胀行程前期进行稀薄燃烧，使得排气温度增加，一氧化碳与空气继续氧化，并促使催化剂提前工作，从而降低CO和HC的排放，并在燃烧过程中使用分层燃烧和大量EGR等技术来降低NOX的排放，而其低油耗的方式亦可增加燃油经济性，三菱汽车公司的缸内直喷汽油机排放控制措施是较为成熟且具有良好动力性和排放性能的方案。图1.1缸内直喷技术措施1.2柴油车排放污染物的净化方案由前文所介绍的汽油机与柴油机排放污染物的差异可知，柴油机排放污染物主要是控制NOX和微粒的排放量，而随着排放标准的日趋严格，其污染物限值也愈加降低，对微粒和NOX净化技术要求也越来越高。因此为了符合国V标准，对发动机燃烧进行优化（喷油时刻优化、高压喷射、多次喷射等）和进气系统（涡轮增压中冷等）的改进和废气再循环技术（例如内部EGR、外部EGR和冷却的EGR技术）等措施，例如低排放柴油机的较为广泛的技术方案为共轨燃油喷射技术进行燃烧过程的优化和喷射时刻控制，采用增压中冷增加进气量，采用EGR技术降低NOX排放。并且由于机内净化技术的效果未能完全满足严格的排放标准，因此，后处理技术也成为了柴油车尾气污染物的重要控制手段了，目前，为了满足更为严格的氮氧化物的排放限值，采用复合后处理技术能更为有效的减少柴油机排放，最常用的方式是选择性催化还原、微粒捕捉器、氧化催化转化器三种技术相结合，实现微粒物（PM）、NOX、CO和HC的同时净化，从这点可以观察出来，柴油机未来的发展趋势为结构更加复杂，控制难度更高，信号的监测和控制精度更加准确[31]。1.3国内政策对排放的控制我国首次于1983年发布国家汽车标准GB3842—1983至GB3847—1983[32]，并于1984年4月1日正式执行，随着汽车行业的进步，我国汽车排放标准也更加地科学和全面，最近这些年来我国制定和执行的相关标准的污染限值大致沿用了欧盟的标准，其污染的限制受到汽车基准质量的影响，而主要所测污染物为一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物。目前，全国范围内仍然遵循国IV标准，而我国北京市首先开始实施国V标准，但于2018年1月1日国V标准将全国通用。表1.2国V标准车辆类别基准质量(KG)CONOXHC+NOXPM汽油机柴油机汽油机柴油机柴油机柴油机第一类车全部1.000.500.060.180.230.005第二类车1级RM<13051.000.500.060.180.230.0052级1305<RM<17601.810.630.0750.2350.2950.0053级1760<RM2.270.740.0820.280.350.005车辆类别基准质量(KG)CONOXHC+NOXPM汽油机柴油机汽油机柴油机柴油机柴油机第一类车全部1.000.500.080.250.300.025第二类车1级RM<13051.000.500.080.250.300.0252级1305<RM<17601.810.630.100.330.390.043级1760<RM2.270.740.110.390.460.06表1.3国IV排放标准通过对比，我们可看出HC和NOX排放量限值将要有明显降低，体现了政府对汽车排放问题的重视，对汽车的排放性能的要求也越来越高，各大汽车公司应更加增大对相关技术的研究，以使汽车在硬条件上满足排放法规，但除此之外，政府部门还应从软实力入手，积极进行宣传，提高人们环保意识，强化车辆管理，限制用车数量，并积极开发新能源无污染电动汽车，争取能彻底避免排放问题。1.4未来新技术对排放的影响当下，各个国家越来越重视环保问题，都将其定为发展的关键要素，我国更是提出以人为本的发展理念，强调人与环境和谐相处，而汽车市场潜力极其巨大、经久不衰，但它本身所具有的排放污染问题又与未来发展格格不入，有鉴于此，各个国家和各大公司开始着力研究改善汽车排放问题，从研发新型清洁燃料和其他动力汽车等手段入手，有效改善汽车所带来的弊端。目前所被使用的清洁燃料有天然气、液化石油气，这些气体燃料在汽油柴油相比，混合气更均匀，燃烧效果更好，且积碳也较少，污染物排放量又能大大减少以及成本低廉等优点，使得其在公共交通设施上被大量使用，而一些其他清洁燃料例如醇类燃料和生物质燃料等因为技术手段不成熟和安全可靠性不达标，还没有被大量使用。我国一大部分一线城市的公共交通工具已经普及为混动汽车[31]，其在我们生活中也逐渐的扮演着不可或缺的角色，