汽车排污净化措施简介
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汽车的出现改变了人们的生活方式，为人们提供了方便快捷的服务，但是汽车又是一个巨大的污染源，随着保有量的逐年递增，汽车对环境的污染日益严重，已引起了世人普遍的关注。为了减少汽车排放物中的有害成份，降低对环境的污染，使汽车排放指标满足日益严格的排放法规的要求，多年来许多汽车公司在降低排放污染上采取了一系列的技术措施，具体来讲，可分为机内净化措施和机外净化措施两大类。
机内净化措施是根据有害排放物的生成机理，对发动机结构和控制系统进行适当地改造和改进设计，采用一些新工艺、新材料和新技术，使发动机内的混合气燃烧充分，从而减少有害排放物的生成，例如目前国内外轿车上普遍采用的电子控制多点燃油喷射技术就属于此类。机外净化措施是对已产生的有害排放物(排气管排出的燃烧废气、曲轴箱窜气以及燃油蒸气)，在进入大气环境之前进行预处理的一种方法。本文限于篇幅，下面主要介绍一下目前汽车上普遍采用的机外净化措施。
1.燃油蒸发吸附装置
汽车不论在停放期间还是在行驶过程中，它的燃油系统都会有燃油蒸发，如果不加以处理，任由燃油蒸气直接进入大气(约占车辆排放到大气中的HC总量的20％)，众多的汽车便形成了可观的HC排放污染。为了解决上述问题，汽车上普遍安装了碳罐装置，我国规定从1995年起所有新出厂的汽车一律安装碳罐装置。碳罐本身是一个抗油性的尼龙或塑料罐，里面装满了活性碳颗粒。碳罐有两个入口(一个入口与油箱连接，不断吸收燃油蒸发的蒸气；另一个入口与外界大气相通，特定时刻吸入空气)和一个出口(与进气管相连)。当发动机运转时，由于进气管存在着真空度，碳罐中吸附的油气随同从罐底流入的空气一起被吸入气缸燃烧。清除油气后，碳罐中的活性碳颗粒又可重新吸附油气，从而使碳罐可以循环使用。
2.曲轴箱强制通风(PCV)系统
此系统主要解决由于曲轴箱窜气造成的HC污染。其工作原理是从空气滤清器引入一股新鲜的空气，然后进入曲轴箱同窜气混合，当发动机工作时，利用进气管的真空度将PVC阀(流量控制阀)打开，将上述混合气吸入气缸进行燃烧。PVC阀是一个根据发动机的不同工况，利用进气管的真空度来改变其流通截面大小的控制阀。当发动机怠速或负荷较小时，进气管的真空度大，流通截面减小，避免因过多抽气而使气缸内混合气过稀；当高负荷时，进气管的真空度小，流通截面增大，以适应窜气量大时的换气要求。目前几乎所有的现代汽车发动机都装用了该系统。
3.排气再循环(EGR)系统
此系统的主要目的是降低排气中的NOx含量。由NOx的生成机理可知，气缸内混合气燃烧温度若降低，就可以减少NOx的生成。EGR系统就是利用上述机理，从排气管引出少量废气进入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而使燃烧温度下降，抑制了NOx的生成。
由于采用EGR系统，使混合气的点火性能和发动机的输出功率有所下降，因此要选择适当的发动机转速范围，进行适量的EGR控制。EGR的控制指标通常采用EGR率来表示：
EGR率=引入废气量/(吸入空气量＋引入废气量)×100％
通常所使用的EGR率控制在5％～20％范围内，过大将使发动机的功率及油耗损失太大。目前EGR系统已经成为汽车上净化NOx的主要措施之一。
4.进气温度控制和预热装置
汽车在外界温度较低的条件下和发动机处于冷状态下起动时，由于进入发动机的空气温度较低，燃油雾化质量不高，为了解决起动难的问题，混合气要相对变浓，这就使混合气在气缸中燃烧不完全，从而增加了排气中的CO和HC的含量。采用进气温度控制和预热装置后，能保证在外界温度较低的情况下，使发动机进气温度控制在40℃左右，从而改善了燃油的雾化和蒸发，可获得较稀且较均匀的可燃混合气，可显著降低排气中的CO和HC的含量。
该装置主要由温度传感器、热空气阀和真空室等部件组成。热空气阀用于控制由排气管加热(水温预热或电阻元件加热)的空气的进入通道，当进气温度较低时，温度传感器将进气真空度引入真空室，驱动热空气阀开启，使一部分预热空气掺入进气流中，提高了进气温度。当进气温度较高时，热空气阀将关闭而中止热空气的加入。
5.氧化催化反应器
该反应器外形像消声器，以沉积在面容比很大的载体表面的催化剂作为媒介质，通常采用贵金属铂和钯作为催化剂，采用氧化铝作催化剂载体材料。当发动机排出的气体经过反应器时，在催化剂的作用下，CO和HC与排气中的余氧结合，生成无害的CO2和H2O，从而达到净化目的。当温度足够高时，CO的转化率可达98％，HC的转化率可达95％，但是在温度低于250℃～300℃时，转化率将急剧下降，氧化催化反应器既可用于汽油机也可用于柴油机，用于汽油机时，为保证氧化质量，通常要引入二次空气。
6.三元催化反应器
氧化催化反应器只对CO和HC起作用，而对NOx的净化却毫无结果，而三元催化反应器不仅能促使CO、HC的氧化反应，也能促使NOx的还原反应，从而使排气中的CO、HC、NOx三种有害成分都得到净化。
三元催化反应器外观和结构与氧化催化反应器基本相同。常用的催化剂是铂和铑，铂能促使CO、HC的氧化，铑能加速NOx的还原。由于此催化反应特性与通过的排气中所含的氧量有关，因此使用三元催化反应器时，必须装氧传感器和空燃比反馈控制系统。催化剂利用排气本身的热量便可激发表面活性，一旦活化开始，催化床便因放热而自动保持高温。保持三元催化反应器高净化率、高使用寿命的理想运行条件的使用温度约为400℃～800℃，使用温度上限为1000℃，超过此温度，催化剂就会过热老化，甚至使催化剂失效。另外排气中的铅化物、碳烟、焦油等覆盖在催化剂表面，也能使催化剂失效，所以装有三元催化反应器的汽车应使用高品质的无铅汽油。在较好使用条件下，三元催化反应器的寿命可达8～10万公里。
7.电控补气系统
北京市提前实施相当于欧洲Ⅰ号的排放新标准，现行的化油器汽车只有通过加装电控补气系统同时配合三元催化反应器的使用才能达标。具体的做法是先将混合气适当调浓，然后加装一个氧传感器，一个电控单元和一个补气阀等元件。补气阀一端通向空气滤清器，另一端通向节气门下方，电控单元借助氧传感器等信号控制补入进气系统的空气量，使发动机气缸内油、气混合比例达到最佳状态，从而创造出加装三元催化反应器的条件。目前，一汽轿车、上海大众和天津汽车都采用电控补气系统加三元催化反应器的方法来改造原生产的化油器汽车，它们都使用德国HJS公司生产的电控补气系统。
8.真空延时阀
该装置主要作用是降低排气中NOx的含量。前面在介绍EGR系统时就说过，降低发动机燃烧的温度便可减少NOx的生成，真空延时阀可以降低车辆加速时发动机的最高燃烧程度，从而降低汽车NOx的排放。真空延时阀通常安装在分电器与进气管之间的真空管上。
9.颗粒收集器
微粒是柴油机排气净化的主要对象之一，对车用柴油机排气中微粒的处理通常采用过滤的方法。当排气通过由蜂窝状陶瓷制成的颗粒收集器时，微粒便得以去除。使用一段时间后，颗粒收集器可通过高温燃烧去除微粒，从而可以继续使用。
10.二次空气供给系统
二次空气供给系统又称空气喷射反应系统(通用公司)、空气净化系统(福特公司)、空气保护系统(美国汽车公司)和二次空气喷射系统(克莱斯勒公司)。其工作原理是将一定量的空气引入排气歧管或氧化催化反应器中，使废气中的CO和HC进一步燃烧和氧化，减少废气中的CO和HC的含量。当发动机以较稀混合气工作时，新鲜空气才被引入排气系统；而在以浓混合气工作时，新鲜空气将被阻断或被排入大气。目前在国外轿车上二次空气供给系统使用逐渐减少。