汽车尾气及其处理

汽车尾气及其处理

汽车尾气污染以及其治理

发动机污染及其毒性发动机对环境的污染主要来自尾气。汽油机的主要污染物是co、NOx和HC。燃烧含铅汽油也会产生铅污染。

发动机排气中另一种主要的污染物是二氧化碳，它是正常燃烧的主要产物，虽然二氧

化碳本身是无毒的，但它却是引起“温室效应”的主要成分，所以备受全球关注。从健康

的角度讲，大剂量的一氧化碳可致人死亡，城市中必须将一氧化碳控制在一个较低的水平。

主要污染物及危害

一.一氧化碳co

一氧化碳是碳氢燃料燃烧的中间产物。主要是碳氢化合物在局部缺氧或低温条件下不

完全燃烧产生，并在内燃机排气中混合排放。当车辆负荷过大、低速或空档运行时，燃油

不能充分燃烧，废气中的一氧化碳含量会显著增加。一氧化碳是一种无色无味的窒息性有

毒气体，化学反应能力低。它对空气的相对密度为0.9670，溶解度很小。

2.氮氧化合物nox

NOx是no和NO2等氮氧化物的总称。与no相比，汽油机排气中的no 2浓度可以忽略不计，但在柴油机中，no 2可占排气中总NOx的10%~30%。刺激人眼粘膜，容易引起结膜

炎和角膜炎。在严重的情况下，它还会导致肺气肿。HC能刺激人的眼睛和呼吸系统，对农作物也有害。

3.碳氢化合物hc

汽车尾气中的碳氢化合物来自三个排放源。对于普通汽油机而言，约60%的碳氢化合

物来自内燃机的废气排放，20%~25%来自曲轴箱的泄漏，其余15%~20%来自燃油系统的蒸发。在一定的地理、温度和气象条件下，废气中的HC和NOx在强烈的阳光下会发生光化学反应，产生以臭氧（O3）和醛类为主的过氧化物产物，称为光化学烟雾。臭氧具有独特的气

味和强烈的毒性。醛类对人的眼睛和呼吸道有刺激作用。此外，它们还阻碍生物体的正常

生长。

4.微粒

废气中颗粒物的主要成分是吸附剂中含有多种多环芳烃（PAHs），它们具有不同的致

癌作用。这种颗粒由燃烧过程中产生的含碳颗粒（烟灰）和吸附在其表面的各种有机物组成，称为有机可溶组分（SOF）。

在所有有害成分中，co、hc和nox以及微粒是主要的污染物，目前汽车的排放标准和净化措施均旨在降低这几种污染物的含量。

加工技术

1.燃油替代

（1）使用无铅汽油代替含铅汽油，可以减少汽油尾气中有毒物质的排放。

⑵掺入添加剂，改变燃料成分，提升燃油品质等，比如添加千分之五左右的燃油伴侣。汽油中掺入15%以下的甲醇燃料，或者采用含10%水份的水－汽油燃料，都能在一定程度

上减少或者消除co、nox、hc和铅尘的污染效果。

如果使用“甲醇燃料”，即将甲醇和其他醇与汽油混合制成的燃料。当甲醇占30%～40%时，汽车尾气排放的污染物基本可以消除。（3）选择合适的润滑添加剂——机械摩

擦改进剂。

在机油中添加一定量（比例为3%－5%）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，或采用纳米技术的润滑油添加剂，如铜爵机油伴侣等，加入到引擎的机油箱中，可节

约发动机燃油5%左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，co和碳氢含量随之下降，可减轻对大气环境的污染。

（4）使用绿色燃料还可以减少汽车尾气中有毒气体的排放。

据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可

获得“大豆柴油”。用“大豆柴油”，以3：7的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车

之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作

绿色燃料。

（5）采用各种燃料作为汽车燃料的来源。

随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施：汽

车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然而在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。

采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳燃料经济

性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。

（6）节能环保，大力推广车用乙醇汽油。

根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，即节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的

有害汽体减少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。

2.内部调试

⑴减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降低发动机工作的最高温度（1500摄氏度），使nox的生成量减少。

（2）提高喷油器的质量，控制燃烧条件（燃油比、燃烧温度和燃烧时间），可以使

燃油完全燃烧，从而降低CO、HC和烟尘。

⑶调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全

燃烧，从而也可以减少co、ch和煤烟的生成。

3.尾气净化

即汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再排放到大气中。从而可减少对大气环

境的污染。

（1）催化剂：CO被氧化为CO2，HC被氧化为CO2和H2O，NOx被还原为N2等。使用的催化剂有氧化锰、氧化铜；金属氧化物，如氧化铬、氧化镍、氧化铜和贵金属，如白金

属（铂）。它们可以净化一氧化碳和碳氢化合物。催化反应器设置在排气歧管和排气系统

中的消声器之间。

⑵水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴，可将粘

在碳粒上的有毒物质，使碳粒子胀大而给予去除。

4.内部净化

⑴正曲轴箱通气系统的设计：把从气缸窜入曲轴箱的气体（主要是未燃气体）再循环

进入进气歧管，使其再次燃烧，改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。发动机上的pcv系统就是发挥这样的作用。

（2）废气再循环设计：发动机的排气口通过控制阀与进气歧管相连，使排出的气体

再次再循环，以减少氮氧化物的排放。

⑶蒸发排放控制系统的设计（碳罐）：将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统，而将油箱中的蒸发汽引入储存系统，可大大减少污染物的排放。

5.加强管理

⑴淘汰旧车，采取报废迎新。开发并采用多种燃料的新型汽车，这是今后汽车的发展

方向。以氢为燃料的电池电动车、太阳能汽车、电动汽车、复式汽车、液化气汽车、甲醇

汽车等。它们是低公害、前途最佳的新型汽车。同时，也还可改装汽车发动机的汽车为柴

油发动机汽车。虽然柴油发动机燃料费用高，但co生成量少。如果对nox、粉尘排放量作相对的限制的话，那么柴油发动机汽车也是未来最佳汽车。

（2）严格执行国家质量技术标准/燃料控制标准。