论机动车辆尾气污染与相应的处理控制技术

论机动车辆尾气污染与相应的处理控制技术

迟淑丽1 刘贞高2

1雷沃重工集团有限公司 山东青岛 266500

2青岛前湾西港联合码头有限责任公司 山东青岛266500

摘要：本文深入探讨了机动车辆尾气污染的问题，分析了尾气污染的主要成分及其对环境与人类健康的严重危害。在此基础上，文章详细阐述了发动机优化、尾气剂净化、燃料改进等尾气处理控制技术的原理、应用及效果并提出了针对性的解决方案，旨在有效减少机动车尾气排放，改善空气质量。

关键词：机动车辆；尾气污染；处理控制技术

引言：随着经济的快速发展和城市化进程的加速，机动车辆数量急剧增长，尾气污染问题日益严重。尾气中的有害物质不仅危害人类健康，还导致光化学烟雾、酸雨等环境问题，对生态系统造成破坏。因此，研究和开发有效的尾气处理控制技术，对于改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。

一、机动车辆尾气污染的主要成分及危害

机动车辆尾气污染是指由汽车发动机在工作过程中产生的废气排放到大气中，从而引发的环境污染问题。这些尾气中包含了多种有害的化学物质，其中最为主要的有以下几种：

（1）一氧化碳（CO）：一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性的有毒气体。它是由于汽车发动机内部燃油不完全燃烧而产生的。一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧气强，因此会削弱血液的输氧能力，长期吸入可能导致人体缺氧，引发头痛、头晕、恶心等症状，严重时甚至可能危及生命。

（2）碳氢化合物（HC）：:碳氢化合物是燃油未完全燃烧的产物，主要包括烷烃、烯烃和芳香烃等。这些化合物在阳光的作用下，会与大气中的氮氧化物发生光化学反应，生成臭氧、醛类等刺激性物质，对眼睛和呼吸道产生刺激，同时也可能导致光化学烟雾的产生。

（3）氮氧化合物（NOx）：:氮氧化合物是发动机在高温高压条件下，由空气中的氮气和氧气反应生成的一种有害物质。它包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）等。这些化合物不仅对人体健康有害，还会导致酸雨和光化学烟雾的形成，对生态环境造成破坏。

（4）颗粒物（PM）：颗粒物是尾气中的固体或液体微粒，主要包括烟尘、炭黑、油滴等。这些颗粒物直径很小，能够深入肺部，对呼吸系统造成危害。同时，颗粒物也是大气中其他有害物质的载体，能够吸附多种有毒物质，进一步加剧其对环境和人体的危害。

二、机动车尾气处理控制技术

尾气处理控制技术是减少机动车辆尾气排放、改善空气质量的重要手段。它有助于改善空气质量，减少大气污染物的排放，保护生态环境和人类健康；促进汽车产业的可持续发展，推动技术创新和产业升级；还有助于缓解全球气候变暖等环境问题，为构建绿色、低碳的社会做出积极贡献。

（一）发动机调试技术

（1）燃油喷射系统的改进。燃油喷射系统是发动机中的重要组成部分，负责将燃油精确、高效地喷射到发动机的气缸内。传统的燃油喷射系统往往存在喷射不均匀、雾化效果差等问题，导致燃油燃烧不充分，产生大量有害物质。为了改进这一问题，现代发动机采用了更为先进的燃油喷射技术，如高压共轨喷射技术、缸内直喷技术等。这些技术通过提高喷射压力、优化喷射角度和喷射时间，使燃油能够更均匀地分布在气缸内，形成更细密的燃油雾滴，从而提高了燃油与空气的混合质量，促进了燃油的充分燃烧。

（2）点火系统的优化。点火系统是发动机中的另一个关键部分，它负责在适当的时刻点燃混合气，使其发生燃烧。点火系统的性能直接影响到燃油的燃烧效率和尾气排放。为了优化点火系统，现代发动机采用了更为精确的点火控制技术，如电子控制点火系统。这种系统通过传感器实时监测发动机的运行状态，根据发动机的转速、负荷等参数，精确计算点火时刻和点火能量，确保混合气在最佳时刻被点燃，实现高效、稳定的燃烧。此外，点火系统的优化还包括对火花塞的改进。新型火花塞采用了更为先进的材料和结构设计，提高了点火能量和点火稳定性，进一步促进了燃油的充分燃烧。

（3）发动机设计与制造的创新。发动机的设计与制造也是影响其尾气排放的重要因素。为了降低尾气排放，发动机设计者在材料选择、结构设计和制造工艺等方面进行了大量创新。在材料选择方面，现代发动机采用了更为轻量化和耐高温的材料，如铝合金、钛合金等，这些材料不仅减轻了发动机的重量，还提高了其耐高温性能，有助于减少热损失和提高燃烧效率。在结构设计方面，发动机设计者通过优化进气道、排气道等关键部件的形状和尺寸，提高了气流的流动性和混合效果，降低了燃油消耗和尾气排放。同时，采用可变气门正时、可变气门升程等先进技术，使发动机在不同工况下都能保持最佳的燃烧状态。在制造工艺方面，现代发动机采用了更为精确的加工和装配技术，如激光焊接、高精度磨削等，这些技术保证了发动机各部件的精密配合和稳定运行，有助于降低机械损失和摩擦磨损，进一步提高燃油利用效率和尾气处理效果。

（二）尾气净化技术

（1）催化剂净化技术。其核心原理是利用催化剂促使尾气中的有害物质发生化学反应，转化为无害物质。例如，催化剂可以使汽车尾气中的NO、NO2与CO反应，生成CO2和N2这两种无污染气体。常用的催化剂类型包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂，其中贵金属催化剂以铂、钯等为主要成分，具有高催化活性、热稳定性和抗中毒性。

（2）吸附与再生技术。吸附与再生技术则是通过吸附剂捕捉尾气中的有害物质，并在一定条件下使吸附剂再生，释放被捕获的有害物质，从而实现尾气的净化。这种技术可以有效去除尾气中的颗粒物和部分气态污染物，降低对环境的污染。

（3）氧化-还原技术。氧化-还原技术则是利用氧化还原反应将尾气中的有害物质转化为无害物质。通过提供适当的氧化剂或还原剂，使尾气中的有害物质发生氧化还原反应，生成低毒性或无毒性的物质。这种技术可以有效去除尾气中的一氧化碳、碳氢化合物等有害物质。

（三）替代燃料技术

（1）生物柴油。生物柴油是一种典型的绿色能源，它来源于植物油（如菜籽油、大豆油等）、动物油（如鱼油、猪油等）以及废弃油脂或微生物油脂，经过与甲醇或乙醇的酯转化形成脂肪酸甲酯或乙酯。生物柴油具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好等优点，且原料来源广泛、可再生。大力发展生物柴油对于经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力具有重要意义。

（2）乙醇燃料。也称为乙醇汽油，是在汽油中加入一定比例的变性燃料乙醇混合而成的新型清洁环保型车用燃料。乙醇燃料的发展受到了能源结构调整和降低环境污染需求的推动。在我国，乙醇汽油的推广使用已经取得了一定成效，有助于减少尾气中的有害物质排放。

（3）氢能源。氢能源是一种极具潜力的替代燃料。氢在地球上主要以化合态的形式存在，它是宇宙中分布最广泛的物质。氢能作为一种二次清洁能源，其燃烧产物仅为水，因此被誉为“21世纪终极能源”。氢的燃烧热值高，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍，因此具有极高的能量密度。随着技术的不断进步，氢的制取、储存、运输和应用技术将成为未来研究的热点。

结束语

尾气污染控制技术的研发与应用并非一蹴而就，它需要跨学科、跨领域的合作与努力。政府应加大政策扶持力度，鼓励企业投入研发，推动尾气处理技术的产业化与市场化。同时，科研机构应加强基础研究，为技术创新提供理论支撑。我们期待更多的研究者能够投身于这一领域，共同为构建绿色、低碳、可持续的交通出行环境贡献力量。

参考文献：

[1]李滨丹,吴宁.探讨汽车尾气污染危害与对策[J].环境科学与管理.2009,(7).

[2]潘书宏,黄明健.我国城市机动车尾气污染的现状趋势及其控制对策[J].中国环境管理丛书.2010,(1).25-27,30.

[3]杨莉,胡红辉,王砚.汽车尾气三效催化净化技术研究[J].武汉科技学院学报.2002,(1).

作者简介：迟淑丽（1990.09—），女，汉族，山东青岛人，硕士，环保工程中级职称，研究方向大气污染治理、产业政策项目管理。