我國尾氣排放控制現(xiàn)狀與對策論文

1、摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在21世紀(jì)的今天，汽車越來越成為人們不可或缺的工具，但汽車的污染也讓我們不得不重視起來。本文的目的在于幫助大家認(rèn)識污染的危害，增強(qiáng)大家的環(huán)保意識，喚醒人們加速治理汽車尾氣污染的步伐。如今社會，環(huán)保問題越來越成為人們所需面對的重大課題。汽車尾氣污染是空氣污染的主要因素，因此我們必須重視汽車尾氣排放問題。本文分析了汽車尾氣污染物的生成，以及污染物的危害性，并指出想要治理汽車尾氣污染不但要在汽車排氣凈化系統(tǒng)上做足功夫，還要在燃油方面，以及汽車發(fā)動機(jī)方面做的更加努力?，F(xiàn)在空氣污染越來越嚴(yán)重，而且我國經(jīng)濟(jì)還在迅速發(fā)展，隨之而來的是更加大量的汽車，以及更加嚴(yán)重的空氣污染，這些污染

2、已經(jīng)越來越嚴(yán)重影響了人類的生活和人類的身心健康。因此，在汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間，必須尋求新的平衡。 關(guān)鍵詞：尾氣污染；尾氣排放；空氣污染目 錄第1章 我國尾氣排放控制現(xiàn)狀11.1我國汽車目前的保有量11.2汽車尾氣的危害11.3汽車尾氣的主要污染物2第2章 我國汽車尾氣的排放要求52.1我國汽車尾氣污染控制排放標(biāo)準(zhǔn)52.2我國尾氣排放狀況52.3我國汽車污染現(xiàn)狀62.4油品對汽車尾氣的影響7第3章 我國汽車尾氣污染控制對策93.1機(jī)內(nèi)燃燒控制93.2.1汽車尾氣凈化催化劑的主要類型103.2.2我國目前催化技術(shù)的解決策略113.3開發(fā)新能源汽車12結(jié) 論13參考文獻(xiàn)14第1章 我國尾氣排放

3、控制現(xiàn)狀1.1我國汽車目前的保有量隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，中國汽車行業(yè)正處于飛速發(fā)展階段，尤其是20世紀(jì)90年代以來，汽車的生產(chǎn)量和保有量分別增長了22.8倍和33.4倍。從1994年到2003年的十年間，我國私人汽車總量增長了近6倍。1994年汽車保有量940萬輛，私人汽車保有量205萬輛；2003年民用汽車保有量約2400萬輛，其中私人汽車保有量1200萬輛,而今已達(dá)5000萬輛 。而北京私家車數(shù)量截止到2006年11月7日,北京市機(jī)動車輛已達(dá)282萬輛,其中197萬輛為小轎車,私家車數(shù)量為156萬輛。2008年,中國民用汽車保有量突破6 000萬輛 ,達(dá)到6 467

4、萬輛,比2001 年增長了300% , 近十年以12%的年均速度增長,到2020年中國汽車保有量將超過1.5億輛。這些量的變化,我們也可以從行駛在大路的汽車牌上發(fā)現(xiàn),據(jù)調(diào)查,哈市車牌從“黑A”,到兩個(gè)英文字母,再到現(xiàn)在的三個(gè)英文字母車牌不過十年左右的時(shí)間,現(xiàn)在哈市每天新車落戶都在200輛左右,高峰的時(shí)候達(dá)300多輛,每月上車牌的汽車有5 000多輛。僅去年一年,哈市就新增機(jī)動車8萬余輛。目前,哈市汽車保有量突破了50 萬輛,其中哈市市區(qū)40多萬輛,私家車占總數(shù)的七成左右,從中可見一斑。汽車的增長也就代表了尾氣排放量的增長，由此可以看出我國汽車尾氣污染問題將使我們面臨巨大的挑戰(zhàn)。1.2汽車尾氣的

5、危害汽車作為新時(shí)期不可或缺的交通工具給人們帶來了很大的便利，它加快了人類發(fā)展的速度，給人類帶來不可估量的貢獻(xiàn)。但是與此同時(shí)，它也是把雙刃劍，帶給人們便利的同時(shí)也帶給了人們很大的危害，給大氣帶來了嚴(yán)重的污染。汽車尾氣中含有一氧化碳、氧化氮以及對人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對人體的危害更大。鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風(fēng)擴(kuò)散。農(nóng)村居民，一般從空氣中吸入體內(nèi)的鉛量每天約為一微克；城市居民，尤其是街道兩旁的居民會大大超過農(nóng)村居民。鉛在人體中主要分布于肝、腎、脾、膽、腦中，以肝、腎中的濃度最高。幾周后，從這些組織轉(zhuǎn)移到骨骼，以不溶性磷酸鉛形式沉積下來。人體內(nèi)約9095的鉛積存于骨骼中

6、，只有少量鉛在肝、脾等臟器中。骨中的鉛一般較穩(wěn)定，當(dāng)食物中缺鈣或有感染、外傷、飲酒、服用酸堿類藥物而破壞了酸堿平衡時(shí)，它便由骨頭之后轉(zhuǎn)移到血液，引起鉛中毒的癥狀。鉛中毒的癥狀表現(xiàn)很廣泛，如頭暈、頭痛、失眠、多夢、記憶力減退、乏力、食欲不振、上腹脹滿、暖氣、惡心、腹瀉、便秘、貧血、周圍神經(jīng)炎等；重癥中毒者有明顯的肝臟損害，會出現(xiàn)黃疸、肝臟腫大、肝功能異常等癥狀。由此可以看出汽車尾氣的危害不可不謂之大。為了改善空氣質(zhì)量我國許多城市都禁止污染企業(yè)進(jìn)入市區(qū)，對企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，減少廢氣、煙塵排放量。改善汽油以及柴油質(zhì)量，減少鉛含量，積極向無鉛燃油過渡，安裝汽車凈化器等。圖1.1 汽車尾氣的危害1.3汽

7、車尾氣的主要污染物1.一氧化碳（CO）一氧化碳(CO)主要是燃料燃燒不完全的產(chǎn)物。一氧化碳(CO)是一種無色、無味但有劇烈毒性的氣體。它不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而成為大氣中比較穩(wěn)定的組成部分,能停留2-3年。當(dāng)人們吸入過多的CO后,CO可與血液中的血紅蛋白有較強(qiáng)的親和力會妨礙血紅蛋白的輸送氧氣的能力。當(dāng)空氣中的一氧化碳濃度超過一定時(shí)量人就會出現(xiàn)頭痛、嘔吐等中毒癥狀濃度再大時(shí)甚至可致人死亡。一氧化碳(CO)是汽車發(fā)動機(jī)排出有害成分中濃度最大的氣體它引起的公害稱為汽車尾氣排放的第一大公害。2.碳?xì)浠衔颒C的產(chǎn)生仍是燃燒過程不完全造成的。HC是一種混合物成分非常復(fù)雜。當(dāng)HC濃度較高時(shí)會使人出現(xiàn)頭暈、

8、惡心等中毒癥狀。特別是HC化合物中的烯，在大氣上空和二氧化氮(NO2)混合在一起經(jīng)過強(qiáng)烈的日光照射后起光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生高濃度臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì),對眼睛、呼吸器官(喉、眼、鼻等黏膜)及皮膚有強(qiáng)烈的刺激性可能致癌。而且它還使生態(tài)環(huán)境遭到破壞,嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長,使農(nóng)業(yè)減產(chǎn),因此碳?xì)浠衔?HC)它成為汽車尾氣排放的第二公害。3.氮氧化合物（NOx）NOx是NO和NO2的總稱,它是發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷工作時(shí)高溫高壓燃?xì)庵猩倭康谎趸蒒O、NO2等氮氧化物。其中NO與血液中的血紅蛋白的結(jié)合能力比CO還強(qiáng),容易使人們中毒而死亡。NO2是一種褐色有強(qiáng)烈毒性的氣體，刺激人的眼睛和呼吸道引起喘息、支氣管炎及肺氣

9、腫等。同時(shí)NOx也是光化學(xué)煙霧的組成成分,成為汽車尾氣排放的第三公害。4. 微粒 微粒（碳煙）是柴油機(jī)的主要有害排放物之一。由可溶性有機(jī)成分（SOF）和不可溶成分組成。柴油機(jī)排氣中的微粒尺寸比較小，可長期懸浮在大氣中，不僅降低大氣的可見度，而且易于被人吸入肺部，同時(shí)微粒中的SOF成分具有致癌物。 碳煙是HC系列燃料的燃燒產(chǎn)物，所以其產(chǎn)生與HC系列燃料的燃燒狀態(tài)直接有關(guān)。對預(yù)混合火焰，在燃料過多的濃混合氣下，混合氣接近火焰帶時(shí)受到火焰的高溫?zé)彷椛涠鵁岱纸獬商紵?。產(chǎn)生碳煙的另一個(gè)條件就是溫度場。對預(yù)混合火焰，當(dāng)溫度在21002400K時(shí)碳煙生成量最大，火焰溫度進(jìn)一步升高時(shí)，碳煙生成量反而減少。在擴(kuò)

10、散火焰區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生碳煙的主要原因是缺氧。 柴油機(jī)的燃燒過程一般包括預(yù)混合燃燒和擴(kuò)散燃燒。由于在柴油機(jī)燃燒室內(nèi)混合氣極不均勻，盡管總體上是富氧燃燒，但局部缺氧，特別是燃燒后半期隨活塞的下移，缸內(nèi)溫度和壓力降低，使燃燒過程不穩(wěn)定，不能保證碳煙的充分氧化時(shí)間，最終導(dǎo)致碳煙的生成?？刂铺紵煹姆椒ㄖ饕袃蓷l基本途徑：其一就是提高火焰溫度，但這種方法與控制NOx排放量相矛盾；其二就是控制火焰領(lǐng)域內(nèi)的混合氣濃度，避免過濃狀態(tài)。為此，對預(yù)混合火焰需要供給充分的氧氣；而對擴(kuò)散火焰，需要促進(jìn)混合氣的形成。因此，控制碳煙最基本的原理就是如何控制火焰領(lǐng)域內(nèi)的混合氣濃度。為此，需要組織燃燒室內(nèi)的氣流運(yùn)動，促進(jìn)紊流混合，同

11、時(shí)促進(jìn)噴霧的微?；?。具體措施有：提高噴射速率，或進(jìn)行高壓噴射，由此促進(jìn)噴霧的微?；@有利于控制燃燒初期的局部混合氣濃度和燃燒中后期的紊流擴(kuò)散火焰，是改善混合氣的有效方法；此外，改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu)，有效組織燃燒室內(nèi)的氣流運(yùn)動，特別是保證燃燒室內(nèi)一定的渦流強(qiáng)度，是一種促進(jìn)擴(kuò)散燃燒和碳煙氧化的很有效的措施。除了上述主要有害污染物之外，汽車尾氣污染物還要SO2、游離碳(黑煙)、四乙鉛、臭味等物質(zhì)。它們對人體呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)都非常有害。第2章 我國汽車尾氣的排放要求2.1我國汽車尾氣污染控制排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中國的實(shí)際情況,從上世紀(jì)八十年代初期中國汽車尾氣排放法規(guī)開始采取了先易后難分階段實(shí)施的具體方

12、案。1983年中國頒布了第一批機(jī)動車尾氣污染控制排放標(biāo)準(zhǔn),這一批標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,標(biāo)志著中國汽車尾氣法規(guī)從無到有,并逐步走向法制治理汽車尾氣污染的道路;中國在1989年至1993年又相繼頒布了輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、車用汽油機(jī)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二個(gè)限值標(biāo)準(zhǔn)和輕型汽車排氣污染物測量方法、車用汽油機(jī)排氣污染物測量方法二個(gè)工況法測量方法標(biāo)準(zhǔn),至此,中國已形成了一套較為完整的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)體系;北京市輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺和實(shí)施,拉開了中國新一輪尾氣排放法規(guī)制訂和實(shí)施的序曲。2005年國家環(huán)保總局公布了五項(xiàng)機(jī)動車污染物排放新標(biāo)準(zhǔn),新標(biāo)準(zhǔn)包括:輕型汽車污染物排放和IV號排放標(biāo)準(zhǔn)、兩項(xiàng)重型

13、汽車污染物排放限值、摩托車和輕便摩托車加速行駛噪聲限值及測量方法。其中,輕型汽車排放標(biāo)準(zhǔn)自2007年7月1日起在全國實(shí)施, IV號標(biāo)準(zhǔn)于2010年7月1日起實(shí)施。目前，世界汽車排放標(biāo)準(zhǔn)并立，分為歐洲、美國、日本標(biāo)準(zhǔn)體系。歐洲標(biāo)準(zhǔn)測試要求相對而言比較寬泛，是發(fā)展中國家大都沿用的汽車尾氣排放體系。并且，由于我國的轎車車型大多從歐洲引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，中國大體上采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系。2.2我國尾氣排放狀況 從1994年到2003年的十年間，我國私人汽車總量增長了近6倍。1994年汽車保有量940萬輛，私人汽車保有量205萬輛；2003年民用汽車保有量約2400萬輛，其中私人汽車保有量1200萬輛。而今已達(dá)50

14、00萬輛，而北京私家車數(shù)量截止到2006年11月7日,北京市機(jī)動車輛已達(dá)282萬輛,其中197萬輛為小轎車,私家車數(shù)量為156萬輛。汽車作為現(xiàn)代化交通工具，給予了人們的生產(chǎn)與生活帶來十分方便的同時(shí)，可是它的尾氣排放物，給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。我國某城市對該市的機(jī)動車輛尾氣污染程度作了如下初步調(diào)查：該市目前擁有機(jī)動車輛13萬輛，并以年增率15%的速度增加。機(jī)動車年排放一氧化碳4.4萬噸，相當(dāng)于該市工業(yè)企業(yè)一氧化碳排放量的46倍。市區(qū)主要交通道路中心點(diǎn)一氧化碳超標(biāo)2倍以上的達(dá)65%，在車流量高峰之際，有的監(jiān)測點(diǎn)一氧化碳濃度高達(dá)每立方米70mg，超標(biāo)6倍。在車流量比較集中的火車站，氮氧化合物測點(diǎn)平均

15、值為每立方米0.059mg，超標(biāo)準(zhǔn)0.18倍。因此,汽車尾氣污染日趨嚴(yán)重,現(xiàn)代城市大氣污染主要來源于汽車尾氣。有資料表明，我國各大中型城市汽車尾氣排放物造成空氣污染占到50%左右，且對在用車檢測結(jié)果來看，尾氣排放不合格的車輛占被檢測車的5060%。那么汽車尾氣排放物中這些有害物質(zhì)是如何形成，又有何危害呢? 2.3我國汽車污染現(xiàn)狀 汽車已成為城市大氣污染中最重要的污染源，而且其貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他污染源。與工業(yè)污染排放相比較，汽車尾氣污染排放的人體吸入比例更高。 隨著我國汽車保有量的迅速增長，汽車污染也日趨嚴(yán)重。早在“九五”期間，對幾個(gè)重點(diǎn)城市汽車污染的調(diào)查就顯示，汽車已成為城市大氣中最重要的污染

16、源，而且其貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他污染源(如表2.3)。城市名稱CONOxHC保有量排放量（萬噸/年）分擔(dān)率（%）排放量（萬噸/年）分擔(dān)率（%）排放量（萬噸/年）分擔(dān)率（%）汽車天津67.748320.315512.588143.4083長春8.3721.3125.41.2775.516.0231哈爾濱5.2686.11.2224.11.482.819.8西安29.2398.69.4169.7-15烏魯木齊10.0588.732.0748.5-11.8成都8.5897.960.7057.02-表2.3 我國重要城市的污染調(diào)查表研究結(jié)果還表明，汽車的濃度分擔(dān)率高于排放分擔(dān)率。由于汽車是近地面排放，在街

17、道環(huán)境中不易擴(kuò)散，易造成道路沿線的污染，直接形成較高污染物濃度的大氣污染。而工業(yè)污染源排放一般為高空排放，在高空中易于擴(kuò)散稀釋。與工業(yè)污染排放相比較，汽車尾氣污染排放的人體吸入比例更高。 根據(jù)北京2003年的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到汽車排放中一氧化碳、氮氧化物、一次可吸入顆粒物的人體吸入比例。一氧化碳的人體吸入比例(106)為106，氮氧化物的人體吸入比例(106)為35.5，一次可吸入顆粒物的人體吸入比例(106)為81.5。進(jìn)一步的研究表明，汽車尾氣排放污染物的人體吸入比例大約是相應(yīng)電廠污染物人體吸入比例的10倍。 有關(guān)近幾年汽車污染現(xiàn)狀的研究結(jié)果尚未公布，但從飛速增長的汽車保有量即可斷定:情況

18、要比前些年更加嚴(yán)重。2.4油品對汽車尾氣的影響業(yè)內(nèi)人士指出，油品質(zhì)量對于汽車尾氣排放效果的影響相當(dāng)明顯。車輛在使用過程中，如果車與油不相配，會造成因油損車的情況。如果使用相應(yīng)的低品質(zhì)燃油，排放同樣達(dá)不到新標(biāo)準(zhǔn)要求。要使汽車達(dá)到更嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅要求汽車生產(chǎn)廠家提高整車生產(chǎn)技術(shù)，還需油品供應(yīng)商提高相應(yīng)的燃油質(zhì)量。國家環(huán)保總局機(jī)動車排污監(jiān)控中心湯大鋼主任表示，在全國市場提供質(zhì)量穩(wěn)定的燃油產(chǎn)品是實(shí)施更高排放標(biāo)準(zhǔn)的先決條件。如果汽油中的硫、錳、鐵等雜質(zhì)含量過高，可能損害三元催化器和氧傳感器，降低對污染物的催化效果；若汽油飽和蒸氣壓較高，也會帶來揮發(fā)性污染。新油品標(biāo)準(zhǔn)的制定體現(xiàn)了車廠和油廠的利益

19、之爭。從技術(shù)層面講，石油企業(yè)完全具備生產(chǎn)歐標(biāo)準(zhǔn)燃油的能力，但標(biāo)準(zhǔn)遲遲不出使得石油企業(yè)有了坐觀其變的最好借口；對汽車生產(chǎn)廠家而言，“喝不到好油”也成為汽車排放降不下來的很好托辭，一位合資汽車生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)人告訴記者，他們的產(chǎn)品在國外能夠達(dá)到嚴(yán)格的歐排放標(biāo)準(zhǔn)，為適應(yīng)國內(nèi)油品質(zhì)量不穩(wěn)定的狀況，只好自降標(biāo)準(zhǔn)，局部采用以往的技術(shù)通過目前的歐排放標(biāo)準(zhǔn)就行了。對此，湯大鋼主任解釋說：同樣是歐標(biāo)準(zhǔn)，油品質(zhì)量高，對于汽車自身控污能力的要求就低；油品質(zhì)量差，對于汽車自身控污能力的要求就高。在企業(yè)最看重的效益面前，提高油品質(zhì)量和提高汽車的控污能力都需要投入研發(fā)資金和增加生產(chǎn)成本，汽車廠家和石油企業(yè)在此問題上的博弈其實(shí)

20、早在我國執(zhí)行歐I標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就已開始了。實(shí)際上，令眾多汽車及石油企業(yè)心存疑慮的還有一個(gè)原因，即由于北京的第三階段用油品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)完全的地方標(biāo)準(zhǔn)，他們擔(dān)心的是這一標(biāo)準(zhǔn)能否得到有關(guān)部門的有力支持并在全國范圍內(nèi)實(shí)施。某汽車公司老總指出，我國油品質(zhì)量地域差異性較大，北京等大城市的燃油質(zhì)量肯定優(yōu)于中小城市及鄉(xiāng)村，油品質(zhì)量對于歐標(biāo)準(zhǔn)的影響不能忽略。截止目前，北京油品市場上只有98號汽油的排放水平達(dá)到了歐標(biāo)準(zhǔn)，但是這種油價(jià)格不僅高，而且只在少數(shù)加油站供應(yīng)。汽車尾氣無時(shí)無刻不在直接或間接地危害著人類的正常生活及健康，必須予以高度重視。目前，汽車尾氣控制和治理已成為世界重要課題，發(fā)達(dá)國家由于汽車總體技術(shù)較為先進(jìn)，汽

21、車尾氣控制技術(shù)也較為先進(jìn)，已經(jīng)取得了重要進(jìn)展，現(xiàn)在正向超低污染排放和零排放邁進(jìn)，而我國在這方面起步較晚，許多控制技術(shù)處于探索和試用階段，但我們正努力與國際接軌。第3章 我國汽車尾氣污染控制對策3.1機(jī)內(nèi)燃燒控制汽車尾氣的控制有機(jī)內(nèi)控制與機(jī)外凈化兩種形式。機(jī)內(nèi)控制是通過改變發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、制造工藝等手段來減少有害物質(zhì)的生成。廢氣再循環(huán)（EGR）就是常見的一種機(jī)內(nèi)凈化形式。其設(shè)計(jì)思想就是從發(fā)動機(jī)排氣中，引回部分廢氣與新鮮空氣共同進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)參與燃燒，既能降低汽缸內(nèi)的燃燒溫度，又可有效控制高溫富氧條件下NOx的生成，從而大大降低發(fā)動機(jī)廢氣中NOx含量。2005年年底，中國重汽技術(shù)發(fā)展中心組織中國重汽

22、重慶燃油噴射系統(tǒng)公司，歷時(shí)一年半間，在國內(nèi)率先成功完成了自主知識產(chǎn)權(quán)的采用電控直列泵燃油噴射系統(tǒng)和冷卻的電控EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)的、滿足排放要求的國柴油發(fā)動機(jī)。這也是目前國內(nèi)唯一采用EGR技術(shù)的國柴油發(fā)動機(jī)。EGR技術(shù)，即廢氣再循環(huán)技術(shù)(Exhaust Gas Recycle)是針對有害氣體(NOx)設(shè)置的排氣凈化裝置。它將一部分排氣循進(jìn)氣管與新鮮空氣混合后進(jìn)入汽缸燃燒,以增加混合氣的熱容量,降低燃燒時(shí)的最高溫度,抑制NOx的生成。EGR發(fā)動機(jī)控制電腦即ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時(shí)地打開，進(jìn)氣管真空度經(jīng)電磁閥進(jìn)入EGR閥真空膜室，膜片拉

23、桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度，因NOx是在高溫富氧的條件下生成的，故抑制了NOx的生成，從而降低了廢氣中的NOx的含量。在中國國三排放階段的實(shí)施中，EGR發(fā)動機(jī)占有了一定的地位，但是由于此類發(fā)動機(jī)出現(xiàn)的種種問題。使許多專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)對EGR發(fā)動機(jī)的排放上產(chǎn)生了懷疑，“假國三”這頂帽子摳到了EGR發(fā)動機(jī)上。除了EGR發(fā)動機(jī)以外，還有許多機(jī)內(nèi)控制技術(shù)，但從整體上來說機(jī)內(nèi)控制雖有一定的凈化效率，但它只能減少有害氣體的生成，而不能除去已經(jīng)生成的有害氣體。3.2凈化催化劑的應(yīng)用目前治理

24、汽車尾氣排放最主要手段和最有效的方式之一就是三元凈化器加電噴系統(tǒng)，能削減9O%以上有害排放物。治理汽車排氣污染是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要多種技術(shù)多種手段的綜合利用。從一開始就考慮將機(jī)動車設(shè)計(jì)為低排放等的源頭削減技術(shù)無疑是控制污染的最佳捷徑，但是現(xiàn)階段就以石油為燃料的內(nèi)燃機(jī)車而言，機(jī)內(nèi)控制排放在降低排放物的同時(shí)會影響發(fā)動機(jī)的其它性能，而且無法做到從根本上解決現(xiàn)有的污染物排放問題。因此，在機(jī)內(nèi)控制的基礎(chǔ)上，輔之以末端治理為目的的機(jī)外控制措施，主要指催化凈化措施，可以將機(jī)動車污染控制在極小的范圍內(nèi)。采用凈化催化劑裝置凈化汽車尾氣的裝置是一中機(jī)外凈化技術(shù)。機(jī)外凈化是將尾氣排出氣缸進(jìn)入大氣之前，利用轉(zhuǎn)化裝置將

25、其轉(zhuǎn)化成無害氣體。機(jī)外凈化包括選擇代用燃料、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)、二次空氣噴射、在排氣尾管安裝加熱反應(yīng)器、在排氣尾管設(shè)置點(diǎn)火源以及安裝催化轉(zhuǎn)化器。機(jī)外凈化中最為有效的是利用催化轉(zhuǎn)化器，可以將已產(chǎn)生的有害氣體再轉(zhuǎn)化為無害氣體，它是減少汽車尾氣污染最簡單而有效的方法。例如“三元催化劑”就可以同時(shí)凈化HC、CO和NOx三種有害氣體。汽車使用催化轉(zhuǎn)化裝置最早在70年代中期從美國開始應(yīng)用，日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家也分別在80年代中期90年代初開始使用催化轉(zhuǎn)化裝置。隨著電子控制燃油噴射發(fā)動機(jī)的開發(fā),以及排放標(biāo)準(zhǔn)對大氣中NOx限量的逐漸嚴(yán)格,從上世紀(jì)70年代末開始,國外深入開展了NOx的還原技術(shù)和三效催化劑的研究。迄

26、今為止,三效催化劑已經(jīng)成為控制汽車尾氣污染物的主要手段。3.2.1汽車尾氣凈化催化劑的主要類型根據(jù)催化活性物質(zhì)的不同將汽車尾氣凈化催化劑分為貴金屬型、稀土金屬型以及其他過渡金屬型。其中最后一種類型催化劑的應(yīng)用研究還不很成熟。1.貴金屬催化劑上世紀(jì)80年代,美國首先推出了含Pt、Rh、Pd的貴金屬三效催化劑。隨著技術(shù)的發(fā)展,以堇青石蜂窩陶瓷為載體、活性氧化鋁為涂層的貴金屬三效催化劑已發(fā)展成熟。到90年代,貴金屬三效催化劑的功能涉及面更廣,還能解決汽車?yán)鋯訒r(shí)的污染控制。但該類催化劑必須使用無鉛汽油,并要求實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的閉環(huán)控制,精確控制空燃比在理論值的14.71附近。2.稀土金屬型催化劑稀土型催化

27、劑可承受一定范圍內(nèi)的空燃比波動，具有較好的耐久性、熱穩(wěn)定性和一定的抗鉛中毒能力。國內(nèi)對稀土催化劑的研究很多,改進(jìn)并推出了許多新型的催化劑, 取得的成績很顯著。但稀土氧化物活性比貴金屬低, 催化凈化效果不及貴金屬起活溫度高, 在汽車?yán)淦饎訒r(shí),不能立即起到凈化作用, 對NOx凈化效果相對較差。不過稀土催化劑價(jià)格便宜, 我國稀土資源豐富, 儲量約占世界70%,將其與貴金屬合用制成的三元催化轉(zhuǎn)化器用于控制汽車排氣污染效果十分良好, 因此較適合我國國情開發(fā)。3.其他催化劑金屬離子交換分子篩催化劑,如金屬-ZMS-5分子篩催化劑也可用于汽車尾氣凈化。該催化劑中的金屬可以是Cu、Fe、In、Ag等,研究表明

28、,這類催化劑對汽車尾氣中的CO、HC和NOx均有較好的凈化作用,尤其是微量貴金屬改性的Cu-ZMS-5分子篩催化劑,對CO的凈化能力大幅提高,同時(shí)具有的高轉(zhuǎn)化率操作窗口也大大擴(kuò)寬,在汽車尾氣凈化方面,具有潛在的應(yīng)用前景。另外,以Co、Mn等為過渡金屬的復(fù)合催化劑研究也有很多報(bào)道。最近,都雪靜等還開展了以半導(dǎo)體TiO2為汽車尾氣凈化催化劑的應(yīng)用研究。總體而言,這類催化劑的性能和催化效果不如貴金屬催化劑,材料的納米化是提高這類催化劑性能的有效途徑之一。3.2.2我國目前催化技術(shù)的解決策略2O世紀(jì)9O年代中后期，我國開始對汽車排放實(shí)施控制，頒布了新的汽車排放法規(guī)，規(guī)定新車必須安裝凈化器。當(dāng)時(shí)市場上國

29、產(chǎn)催化凈化器產(chǎn)品，無論是稀土金屬氧化物凈化器還是稀土貴金屬復(fù)合氧化物凈化器，或是稀土過渡金屬和貴金屬復(fù)合氧化物凈化器，因技術(shù)含量偏低，實(shí)際的使用效果很差。這些凈化器壽命極短，經(jīng)短時(shí)間裝車運(yùn)行后，凈化效果普遍降低，汽車安裝后，只在短時(shí)間內(nèi)達(dá)標(biāo)，或根本不能達(dá)標(biāo)。就催化劑而言,應(yīng)解決的問題:1.開發(fā)新型高效催化劑研究,來減少或替代貴金屬的使用,以降低成本；2.進(jìn)一步提高催化劑的抗中毒能力,延長其使用壽命；3.提高催化劑的低溫活性,減少汽車在冷啟動時(shí)的廢氣排放量；4.研制性能優(yōu)異的金屬 或其它載體和可行的載體成型方法,以提高催化劑的性能。3.3開發(fā)新能源汽車開發(fā)新一代車用能源動力系統(tǒng)，發(fā)展新能源汽車。重點(diǎn)發(fā)展各種液體代用燃料發(fā)動機(jī)及其混合動力汽車，逐步過渡到采用生物燃料的混合動力和可充電的混合動力；進(jìn)一步發(fā)展以天然氣為主體的氣體燃料基礎(chǔ)設(shè)施，分步建設(shè)長期可持續(xù)利用的氣體燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)；以天然氣發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)展各種燃?xì)鈩恿?，尤其是天然?氫氣內(nèi)