现代汽车排污控制技术

    前处理净化就是提高汽油质量，即提高汽油本身质量或在汽油内加入某种物质(添加剂等)，使汽油充分燃烧，减少有害物质的排放。

    1、提高汽油质量

    我国拟在城区推广的“城市用油”就是缘于这种思想--让全部汽油都达到优化配方的要求。美国1990年就提出在部分地区使用新配方汽油，到目前其产量已占到全部汽油的1/3。据介绍，为了实现汽油无铅化，我国石化部门先后投入了数百亿元资金，改进汽油成分则需要更大的投资。对于企业来说，这样的技资目前只有社会效益，谈不上经济效益，为了鼓励企业生产更高标号的无铅汽油，专家建议国家应在政策上实行倾斜，拉开不同质量水平的汽油差价和税收。

    2.实现汽油无铅化

    美国实现汽油无铅化用了21年时间，日本用了12年，我国从1993年提出无铅汽油标准至今只有6年时间，2000年实现全国汽油无铅化，其速度是很快的。目前我国车用汽油不论是数量还是品种质量，基本上可以满足国民经济和汽车工业发展的需要。但由于我国的原油质量及炼制工艺等方面的原因，无铅汽油的某些指标还有待进一步提高，实现汽油无铅化之后石化部门面临的压力不是减轻了，而是更大了。

    3、使用清净剂

    汽油清净剂具有清洗、保洁、抗氧、破乳和防锈等功能，汽油中加入清净剂后不但可以改善汽车尾气排放，还能降低油耗，保证发动机燃油系统的清洁。在国外，汽油清净剂的开发应用已有近40年历史，我国部分城市近一两年也已开始在无铅汽油中加入清净剂。特别是去年以来，北京成为全国第一个在无铅汽油中大规模加入清净剂的城市。

    4.使用添加剂

    最近在国内比较多见的是一种叫“MMT”的含锰添加剂。据了解，北京市环保局已同意“MMT”在北京使用，其理由可能是这种添加剂在俄罗斯、美国、加拿大等国都有部分应用。但石化部门却不主张无铅汽油使用添加剂，去了“铅”又来加“锰”，等于有了新污染。面对各种各样的非铅抗爆添加剂，有关部门建议应规范其管理，最好是不用。

    机内净化是指提高汽车发动机等设备的工作性能，从而达到减少排放的目的。近年来，为降低尾气排放，关于发动机点火和喷射系统的技术不断推陈出新，下面就着重介绍一下发动机点火和喷射系统的技术改进措施及新技术：

    1、半导体辅助点火系

    该点火系是根据晶体管的开关放大原理设计而成的，其特点是用一只高反压功率放大晶体管串联在初级电路中，代替触点起开关作用，而触点则接在晶体管的基极回路中。

    2、无触点电子点火系

    无触点电子点火系的基本特点是：在传统，点火系的基础上，用点火信号发生器来代替触点触发和控制点火系的工作，因此与触点有关的故障和维修作业均不复存在。无触点点火系根据触发方式的不同，可分为磁感应式、光电式、电磁振荡式和霍尔效应式。这几种电子点火系均属电感贮能式，而相继面世的还有一种电容放电式无触点电子点火系，这种电子点火系许多性能均在电感式电子点火系之上，但其结构复杂、成本高，且放电时间短(5-50μs，电感式为1-2ms)，从而使起动及低速运转时点火不良，这些都限制了它在普通发动机上的推广使用。

    3、微机控制点火系

    微机控制点火系主要由下列元件组成：监测发动机运行状况的传感器、处理信号、发出指令的微处理机；响应微机指令的点火器；点火线圈等。微机控制点火系统由于废除真空离心点火提前调节装置，点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种工况下都可最佳地调整点火时刻，使点火提前到发动机刚好不发生爆震的范围，有效地提高了发动机的动力性、经济性、加速性，降低了排放污染。这种点火系统是目前比较先进的点火系统。

    4.无分电器点火系(DLI)

    无分电器点火系统完全取消了传统的分电器，点火线圈产生的高压电直接送到火花塞，又叫直接点火系统。目前无分电器直接点火系统有两种方式，同时点火和独立点火。同时点火是指两个汽缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两个高压输出端，它们分别与一个缸的火花塞相连；独立点火是指每个缸的火花塞上配用一个点火线圈，单独对本缸进行点火。

    1、电子喷射

    这是化油器喷射的革新产品，由电动油泵、燃油滤清器、油压调节器、喷射器等组成，电子控制单元是一个微型计算机，内有集成电路以及其它精密的电子元件。优点是能准确控制混合气的质量，保证汽缸内的燃料燃烧完全，使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来，同时它还提高了发动机的充气效率，增加了发动机的功率和扭矩。

    2、缸内喷注

    缸内喷注式汽油发动机与一般电喷汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置，目前一般汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统，是将汽油喷入进气歧管或进气管道上，与空气混合成混合气后再通过进气门进入汽缸燃烧室内被点燃作功；而缸内喷注式汽油发动机是在汽缸内喷注汽油，它将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在汽缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功。

    3、高压喷射

    高压喷射使燃油可以雾化得非常细，使发动机的燃烧过程进行得相当完善，而且速度快，同时又不明显提高燃烧温度。国内一般柴油机的喷油压力只有几百bar，而国外直喷式轿车柴油机的喷油压力已经达到2000bar，不久将提高到2200bar。提高柴油机特别是直喷式柴油机的喷油压力，不仅可以全面降低各种有毒物质的排放，也就是降低HC、CO、NO_X、微粒物和碳烟排放，而且还能降低油耗。

    4.共轨喷射

    这是高压喷射系统的一种，是从英文Common Rail翻译过来的，原意是共同的燃油轨道，起着储存和转运燃油的作用。高压喷油泵将燃油送入燃油轨，然后燃油才被从燃油轨送往燃油喷油器，最终进入汽缸。共轨喷射系统是一种电子控制的柴油喷射系统。电子控制单元(ECU)根据负荷、转速等信号确定应有的喷油压力、喷油量和喷油时刻等，在恰当的时刻发出脉冲信号，使喷油器适时开启。此法不但可以节约油耗，还能减少排放。

    后处理净化就是对已排出发动机燃烧室而尚未排到大气中的废气，在排气系统中进行净化处理。

    1.催化式净化器

    催化式净化器是能同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。三元型催化式排气净化器安装在汽车发动机的排气装置上，可以净化资90%以上的有害物质，是现代轿车上一种新的排气净化装置。

    2、陶瓷微粒捕集氧化器

    陶瓷微粒捕集氧化器是目前研究最多的一种微粒后处理技术，一般由耐高温的过滤器和可消除沉积于过滤器中微粒的再生系统组成。因而，微粒捕集器技术包括：过滤器、再生系统和控制系统三部分。

    3、静电微粒捕集器

    排气中有70-80%的微粒带有电荷，因此，国外正在尝试利用附加加强电场对带电的碳烟微粒进行静电吸附，在实验室已取得一定成果，但离实用尚有差距。

    4、袋滤器

    袋滤器是一种利用纤维作为过滤介质，将排气中的微粒过滤出来的净化设备。滤布都做成袋形，其过滤效率高，对半径大于0.1μm的微粒，过滤效率达90%以上。