汽车尾气污染及对策分析

摘要：本文作者介绍了汽车尾气的主要成分及危害，提出了减少尾气污染的主要有效措施。

关键词：汽车尾气；污染；对策；分析

Abstract: In this paper, the author describes the automobile exhaust main component and harm, put forward main effective measures to reduce the exhaust pollution.

Key words: automobile exhaust pollution; analysis; countermeasure;

中图分类号：TE0 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

汽车作为人类21世纪最重要的交通工具，为我们生活带来的便利不言而喻。但是，它也的确存在一些弊端，例如交通事故对人类造成的伤害，以及汽车使用中产生的排放污染，早已不是新话题。汽车排放的废气导致的环境污染，日益成为全球性问题。伴随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，汽车作为现代化交通工具，在生活中的保有量始终呈增多趋势。截止2011年8月底，全国机动车保有量已达2.19亿辆，其中汽车保有量也已超过1亿量。因此，汽车尾气污染已成为大气污染的重要因素，节能减排则成为汽车发展的主题，也已成为世界级的重大课题。

1 汽车尾气的主要成分及危害

汽油的成分非常复杂，主要由氢和氧组成，在正常燃烧时，可以生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但是由于汽油作为燃料，还会含有一些其他的杂质和添加剂，使用中，常常不能完全燃烧，排放中就会伴随一些有害物质的排出，其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物。

1.1 一氧化碳

一氧化碳是汽车尾气中的第一大公害。在通常情况下，它是一种无色无味的气体，难溶于水，非常不易与其他物质发生反应，性质比较稳定，所以在大气中停留时间较长。一氧化碳中毒，会麻痹中枢神经系统，造成感觉、反应、理解、记忆能力等机能障碍，因为当一氧化碳进入人体后，会使血液中的血红素与其结合，阻碍血液吸收和输送氧气，致使人体缺氧，产生中毒症状。

1.2 碳氢化合物

碳氢化合物又叫烃，它包括芳烃、烷烃、烯烃等多种成分，特别是烯烃，在大气上空被太阳光紫外线作用，与氧化氮起光化反应生成臭氧、醛等烟雾状物质，刺激人们的眼、鼻、喉等粘膜。一旦烃进入人体后，则容易引发癌细胞的增长，增加癌病的发病率。

1.3 氮氧化合物

主要包括一氧化氮和二氧化氮，以二氧化氮为主。其中一氧化氮为无色气体，与血液中血红素的结合能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧，严重者可导致人体中毒而死亡。二氧化氮是一种红棕色或暗褐色有毒气体，对人体健康影响很大，有特殊的刺鼻气味，损害人的眼睛和肺部。同时，氮氧化合物还会引起气候变化，它是产生酸雨、光化学烟雾的主要原因。

2 减少尾气污染的主要有效措施

2.1 清洁燃料与电动汽车的推广

近几十年，国内外在不懈探索和研究开发更理想的动力系统，和排放污染更低的清洁燃料，其目的也为了节省能源和开发新的汽车能源,以缓解汽车对石油燃料的单纯依赖。清洁燃料的使用是治理汽车尾气的最根本和最终的途径，此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。目前汽车的新型燃料主要有三种。一是天然气，这是目前我国使用最多的气体代用燃料。天然气汽车可使发动机构造相对简单，工作平稳，并提高了燃油经济性。但存在发动机功率下降、加速性能差的缺陷。二是生物柴油，它是一种清洁可再生能源。与常规石油相比，生物柴油排放污染大大下降。三是轻烃，轻烃是石油化工的副产品。轻烃原料来源十分广泛，中国目前每年生产液态轻烃近1000万吨，以前由于没有找到有效的利用方法，这些宝贵的资源白白的浪费掉了。与其它燃油相比，轻烃具有高热值、无毒害的特点，对环境几乎达到零污染，更重要的是它克服了目前普遍使用的液化石油气、天然气燃料车存在的动力性下降，加速性能差的两大缺陷。

2.2 先进的尾气净化技术

汽车尾气净化技术是目前广泛采用的适用于大部分汽车的净化技术。它是指在汽车的排气系统中安装各种净化装置、采用物理以及化学的方法对汽车产生的废气进行净化以减少污染的一项技术。

三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的 CO、HC 和 NOx 等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强 CO、HC 和 NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化~还原化学反应，其中 CO 在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx 还原成氮气和氧气。废气再循环(EGR)系统用于降低废气中的氧化氮(NOx)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。所以废气再循环系统控制排气中的少部分废气经EGR 阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因 NOx 是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了 NOx的生成，从而降低了废气中的 NOx的含量。

二次空气喷射系统已经被广泛地应用在汽车上，它也是一种尾气排放控制实用技术，用以减少排气中的 HC和 CO的排放量。而且实践证明，空气喷射系统在汽车上都能取得良好的效果。它的工作原理是空气泵将新鲜空气送入发动机排气管内，从而使排气的 HC和 CO 进一步氧化和燃烧，从而降低了排气中的HC和CO的排放量。

2.3 燃油分层喷射技术

燃油分层喷射，也就是缸内直接喷射，简称FSI。该技术的运用使FSI发动机与传统发动机相比拥有更低的油耗、更好的环保和更大的输出功率和扭力。燃油分层喷射技术是发动机稀薄燃烧技术的一种。传统的汽油发动机，汽油在进气歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性。但由于喷油器离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，理论空燃比很难达到，这是传统发动机很难解决的一个技术问题。FSI发动机则是利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层，保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择运行模式，在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比（14.6～14.7）燃烧，发动机运用此项技术，同样可以提高燃油经济性。

3 结束语

汽车作为交通工具，为我们带来方便快捷的同时，也带来了严重的环境污染，尤其是大气污染，节能减排则成为了汽车发展的重要主题，汽车尾气的吸收与处理，关系着环境的状况以及人们的身体健康，也已成为世界级的重大课题。综上所述，可以找到一些减少尾气污染的常用方法，另外，也可以通过宣传环保知识，增加人们的环保意识，政府出台相应的法律法规，或加强道路建设与交通管理的方法，特别是在用车辆的尾气定期检测,积极防治和减少汽车尾气污染。因此,对于汽车尾气污染问题,应引起社会各界的重视，也需要社会各界的共同努力。创建绿色的家园，需要在未来汽车新能源、新环保科学技术的创新中做出贡献。

参考文献：

[1] 周民良.中国城市的环境污染与可持续性发展[J].中国地质大学学报(社会科学版)，2008.

[2] 裴军.城市环境污染的现状、原因及对策建议[J].中国科技论坛，2009.