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[摘 要]在分析城市汽车排放污染类型及主要危害的基础上,探讨了影响汽车污染物排放量的相关因素。以减少污染物排放量为目的,提出了对应的污染防治策略,为环境保护工作提供相应的参考。
[关键词]污染排放;影响因素;防治对策
中图分类号:U461.99 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0259-01
1、城市汽车排放污染类型及主要危害
1.1 城市汽车排放污染物的类型
汽车排放的无污染是发动机燃烧不充分或者燃烧反应过程中产生的CO,CH,NO,硫化物和微粒等。同时,燃料箱中逃逸出的汽油蒸气、机油蒸发排放物等,都属于发动机排放污染物。这些污染物会对人体产生危害。同时,柴油发动机工作过程中产生的废气以及曲轴通风也含有少量的污染物质,但是其达到相应的浓度之后,会对人、生物产生危害。CH和NO化合物在强光直射下,将会产生一系列的化学反应,从而产生臭氧等,形成毒性较强的白色烟雾,通过这种二次有害排放物,对人体产生危害。
1.2 汽车排放污染物的主要危害
(1)CO危害
CO属于汽车发动机不完全燃烧产生的物质,属于无色、无刺激、无气味的气体。其与血液中的血红蛋白亲和能力是氧气与血红蛋白亲和能力的300倍,因此人体吸入之后会影响氧气供给,从而导致人体窒息死亡。
(2)CH化合物危害
CH化合物是化石燃料燃烧后产生的不同类型CH化合物的总称,其中还含有少量的醛、芳香烃等。CH化合物会对人体的鼻、眼、呼吸道粘膜产生刺激作用,从而引发结膜炎、鼻炎等。
(3)NO化合物危害
NO化合物的类型包括NO、NO2、NOx,?等,其统称为NO化合物。其中,高浓度的NO会对血液产生毒性作用,产生神经麻痹等症状。NO2具有强烈的刺激性气味,具有恶臭味,吸入肺部后会与水分结合产生可溶性的硝酸,从而引发肺气肿。
(4)光化学烟雾危害
光化学反应会产生过氧化物,其主要成分是抽样,其具有極强的氧化性与特殊气味,同时也具有毒性。当空气中的抽样达到对应的浓度之后,会导致人死亡。轻度的光化学污染会刺激眼睛、引发咳嗽,并引发癌症。
2、影响汽车尾气污染的主要因素
影响汽车尾气污染的因素包括内部因素和外部因素,其中内部因素主要是指汽车发动机自身性能,而外部因素则主要是当地的气候环境等。而发动机性能是影响汽车尾气污染的主要因素。
(1)发动机载荷
通常,发动机载荷是由车辆运行情况、装载质量等因素决定的。当发动机怠速、缓速行驶时,因为载荷相对较小,化油器供给的混合气体燃烧速度较慢,会产生不完全燃烧的情况,从而使得CO的排放量增加。同时,此时气体温度较低,在气缸激冷面上的燃油不能完全燃烧,从而产生HC化合物,最终排除形成污染物。
(2)发动机转速
汽车的发动机转速升高时,发动机气缸内部混合气体的扰动率会明显增加,使得火焰传播速度提高,此时其中的燃料充分混合,使得燃料你燃烧充分,从而降低了HC化合物的排放量。汽车在加速行驶时,因为发动机的输出功率增加,必须提高气缸中燃料温度,这将产生大量的NO化合物,使得部分燃料不能充分燃烧,从而导致发动机的CO与HC排放量迅速增加。而当发动机减速运行时,气门闭合会使得进气管中在短时间内产生高真空情况,吸入产生过量燃料,从而使得混合气体浓度增加,燃料燃烧不够充分,从而使得发动机产生的CO与HC排放量增加。
2.2 车辆运行工况
随着城市车辆的增加,道路开始变得拥挤不开,汽车咋行驶过程中会频繁的减速、停车、起步,从而导致发动机怠速或者在小功率范围内持续运行,导致汽车的污染物排放量不断增加。在主干道、次干道和一般道路上行驶时,车辆发动机的运行工况是不同的:在快速道上,汽车怠速以及短时间加速的工况较少,从而产生的污染物及排放也较少。反之,在车辆较多的次干道与一般道路上,车辆排放的污染物则较多。
3、城市汽车排放污染防治策略
3.1 利用机前净化技术减少污染
所谓的机前净化技术,就是在燃料混合气体在进入气缸之前,为了减少排放污染而对燃料、空气采取的处理措施,包括燃油处理、燃油蒸发控制与进气系统等。其中,燃油处理就是采取提高油品或者在汽油中添加物质,使得汽油能够充分燃烧,减少发动机的有害物排放。例如,不但要对汽油进行铅含量的限制,同时还要对汽油中的硫、苯、芳香烃、烯烃等的含量进行控制。例如,当前我国已经开始推广使用乙醇汽油,对控制汽车排放有积极作用。
另外,对发动机进气系统进行优化,采用多气门、可变进气管、进气涡流控制系统等新的技术,使得发动机的提高,利用进气运动使得燃料混合气更加均匀,减少发动机在启动过程中产生的排放。
3.2 利用机内净化技术减少污染
所谓机内净化技术,则是优化发动机的燃烧过程,同时对发动机自身进行设计,使得发动机的整个燃烧过程进行优化,达到降低排放的目的。当前,这些技术主要包括燃油直喷技术、燃烧控制技术、空燃比控制、点火正时控制与可变配气定时控制系统等,这些技术措施是发动机电子控制技术得以快速发展而产生的。
3.3 利用排气后处理技术
采用机内净化技术措施對污染物的排放控制存在一定的限制,为了进一步的对污染排放进行控制,开始开发排气后处理技术,在废气排入大气之前,在确保不影响车辆性能的情况下,尽量减少有害气体的排放。
3.4 采用热力学处理技术减少污染排放
首先,可以使用二次空气喷射系统,在新鲜的空气进入到发动机排气门之后,让废气中的CO和HC化合物能够与其中的氧气再次充分混合、反应,生成没有污染的水、二氧化碳,达到减少CO和HC化合物排放的目的。其次,在排气管位置设置热反应器,与二次空气喷射系统联合使用,增加废气处于高温状态的时间,使得其中的CO和HC化合物能够更加充分的反应,降低污染物的排放浓度。
3.5 优化城市道路的通行能力
政府管理部门应该对城市道路进行优化布置,在人流密集区域要设置更多的地下通道或者过街天桥,使得道路的通行能力得到优化,减少人流与车流的混合概率。同时,在道路交叉位置,应该使用可变周期信号控制系统,缓解交通堵塞的问题。
参考文献
[1] 王丽娜.汽车尾气污染的生成机理和影响因素以及治理方法[J].科技展望,2015(11).
[2] 朱忠伦.汽车排放污染的形成与影响因素[J].湖北科技学院学报,2014(7).
[3] 王金文.汽车尾气污染的因素及预防措施[J].安徽建筑工业学院学报,2002.
[关键词]污染排放;影响因素;防治对策
中图分类号:U461.99 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0259-01
1、城市汽车排放污染类型及主要危害
1.1 城市汽车排放污染物的类型
汽车排放的无污染是发动机燃烧不充分或者燃烧反应过程中产生的CO,CH,NO,硫化物和微粒等。同时,燃料箱中逃逸出的汽油蒸气、机油蒸发排放物等,都属于发动机排放污染物。这些污染物会对人体产生危害。同时,柴油发动机工作过程中产生的废气以及曲轴通风也含有少量的污染物质,但是其达到相应的浓度之后,会对人、生物产生危害。CH和NO化合物在强光直射下,将会产生一系列的化学反应,从而产生臭氧等,形成毒性较强的白色烟雾,通过这种二次有害排放物,对人体产生危害。
1.2 汽车排放污染物的主要危害
(1)CO危害
CO属于汽车发动机不完全燃烧产生的物质,属于无色、无刺激、无气味的气体。其与血液中的血红蛋白亲和能力是氧气与血红蛋白亲和能力的300倍,因此人体吸入之后会影响氧气供给,从而导致人体窒息死亡。
(2)CH化合物危害
CH化合物是化石燃料燃烧后产生的不同类型CH化合物的总称,其中还含有少量的醛、芳香烃等。CH化合物会对人体的鼻、眼、呼吸道粘膜产生刺激作用,从而引发结膜炎、鼻炎等。
(3)NO化合物危害
NO化合物的类型包括NO、NO2、NOx,?等,其统称为NO化合物。其中,高浓度的NO会对血液产生毒性作用,产生神经麻痹等症状。NO2具有强烈的刺激性气味,具有恶臭味,吸入肺部后会与水分结合产生可溶性的硝酸,从而引发肺气肿。
(4)光化学烟雾危害
光化学反应会产生过氧化物,其主要成分是抽样,其具有極强的氧化性与特殊气味,同时也具有毒性。当空气中的抽样达到对应的浓度之后,会导致人死亡。轻度的光化学污染会刺激眼睛、引发咳嗽,并引发癌症。
2、影响汽车尾气污染的主要因素
影响汽车尾气污染的因素包括内部因素和外部因素,其中内部因素主要是指汽车发动机自身性能,而外部因素则主要是当地的气候环境等。而发动机性能是影响汽车尾气污染的主要因素。
(1)发动机载荷
通常,发动机载荷是由车辆运行情况、装载质量等因素决定的。当发动机怠速、缓速行驶时,因为载荷相对较小,化油器供给的混合气体燃烧速度较慢,会产生不完全燃烧的情况,从而使得CO的排放量增加。同时,此时气体温度较低,在气缸激冷面上的燃油不能完全燃烧,从而产生HC化合物,最终排除形成污染物。
(2)发动机转速
汽车的发动机转速升高时,发动机气缸内部混合气体的扰动率会明显增加,使得火焰传播速度提高,此时其中的燃料充分混合,使得燃料你燃烧充分,从而降低了HC化合物的排放量。汽车在加速行驶时,因为发动机的输出功率增加,必须提高气缸中燃料温度,这将产生大量的NO化合物,使得部分燃料不能充分燃烧,从而导致发动机的CO与HC排放量迅速增加。而当发动机减速运行时,气门闭合会使得进气管中在短时间内产生高真空情况,吸入产生过量燃料,从而使得混合气体浓度增加,燃料燃烧不够充分,从而使得发动机产生的CO与HC排放量增加。
2.2 车辆运行工况
随着城市车辆的增加,道路开始变得拥挤不开,汽车咋行驶过程中会频繁的减速、停车、起步,从而导致发动机怠速或者在小功率范围内持续运行,导致汽车的污染物排放量不断增加。在主干道、次干道和一般道路上行驶时,车辆发动机的运行工况是不同的:在快速道上,汽车怠速以及短时间加速的工况较少,从而产生的污染物及排放也较少。反之,在车辆较多的次干道与一般道路上,车辆排放的污染物则较多。
3、城市汽车排放污染防治策略
3.1 利用机前净化技术减少污染
所谓的机前净化技术,就是在燃料混合气体在进入气缸之前,为了减少排放污染而对燃料、空气采取的处理措施,包括燃油处理、燃油蒸发控制与进气系统等。其中,燃油处理就是采取提高油品或者在汽油中添加物质,使得汽油能够充分燃烧,减少发动机的有害物排放。例如,不但要对汽油进行铅含量的限制,同时还要对汽油中的硫、苯、芳香烃、烯烃等的含量进行控制。例如,当前我国已经开始推广使用乙醇汽油,对控制汽车排放有积极作用。
另外,对发动机进气系统进行优化,采用多气门、可变进气管、进气涡流控制系统等新的技术,使得发动机的提高,利用进气运动使得燃料混合气更加均匀,减少发动机在启动过程中产生的排放。
3.2 利用机内净化技术减少污染
所谓机内净化技术,则是优化发动机的燃烧过程,同时对发动机自身进行设计,使得发动机的整个燃烧过程进行优化,达到降低排放的目的。当前,这些技术主要包括燃油直喷技术、燃烧控制技术、空燃比控制、点火正时控制与可变配气定时控制系统等,这些技术措施是发动机电子控制技术得以快速发展而产生的。
3.3 利用排气后处理技术
采用机内净化技术措施對污染物的排放控制存在一定的限制,为了进一步的对污染排放进行控制,开始开发排气后处理技术,在废气排入大气之前,在确保不影响车辆性能的情况下,尽量减少有害气体的排放。
3.4 采用热力学处理技术减少污染排放
首先,可以使用二次空气喷射系统,在新鲜的空气进入到发动机排气门之后,让废气中的CO和HC化合物能够与其中的氧气再次充分混合、反应,生成没有污染的水、二氧化碳,达到减少CO和HC化合物排放的目的。其次,在排气管位置设置热反应器,与二次空气喷射系统联合使用,增加废气处于高温状态的时间,使得其中的CO和HC化合物能够更加充分的反应,降低污染物的排放浓度。
3.5 优化城市道路的通行能力
政府管理部门应该对城市道路进行优化布置,在人流密集区域要设置更多的地下通道或者过街天桥,使得道路的通行能力得到优化,减少人流与车流的混合概率。同时,在道路交叉位置,应该使用可变周期信号控制系统,缓解交通堵塞的问题。
参考文献
[1] 王丽娜.汽车尾气污染的生成机理和影响因素以及治理方法[J].科技展望,2015(11).
[2] 朱忠伦.汽车排放污染的形成与影响因素[J].湖北科技学院学报,2014(7).
[3] 王金文.汽车尾气污染的因素及预防措施[J].安徽建筑工业学院学报,2002.