李福祥 馮偉 周麗霞 耿維順
摘要:眾所周知,汽車發(fā)動機(jī)的排放控制技術(shù)對于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排等都有著重要影響。所以,作者在本文中詳細(xì)探討了汽車發(fā)動機(jī)排放的原理、發(fā)展和應(yīng)用等多個方面,通過對汽車排放控制的重要性、相關(guān)技術(shù)的概述,以及對現(xiàn)階段排放控制不足及建議的闡述,希望能夠幫助未來汽車發(fā)動機(jī)排放控制發(fā)展提供一定的建議和幫助。
關(guān)鍵詞:汽車發(fā)動機(jī);排放;控制技術(shù);應(yīng)用研究
引言
近些年,隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展和汽車工業(yè)水平不斷革故鼎新,使得市場上汽車保有量不斷增加。但隨之而來汽車尾氣的排放,也成為了污染環(huán)境的重要來源之一。所以,研究高效環(huán)保的汽車發(fā)動機(jī)排放系統(tǒng)顯得追在眉睫。本文以汽車發(fā)動機(jī)排放技術(shù)的控制為切入點(diǎn),希望為汽車產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展提供一定的支持。
一、汽車發(fā)動機(jī)中排放控制的重要性
汽車發(fā)動機(jī)在行駛過程中的排放控制,是汽車工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間重要的紐帶。它不僅僅涉及到相關(guān)技術(shù)層面,也關(guān)乎到我們整體生存環(huán)境以及未來發(fā)展。在當(dāng)今工業(yè)化的社會背景之下,汽車已經(jīng)成為了各個家庭出行的必備品。不過,隨著汽車保有量的不斷增加,尾氣排放量連年劇增,為城市環(huán)境帶來了較大的壓力。由于汽車在行駛過程中會排放出一些有害物質(zhì),例如:顆粒物、一氧化碳、氮氧化物等,這些一方面會產(chǎn)生大氣污染的問題,另一方面也會影響人類的健康。一旦問題不能加以解決,就容易使人們患上呼吸道疾病和心血管疾病。所以,對汽車發(fā)動機(jī)排放的有效控制成為了下一步發(fā)展的關(guān)鍵課題。為了更好的應(yīng)對這一挑戰(zhàn),相關(guān)科研人員和汽車工業(yè)企業(yè)已經(jīng)投入了大量的時間和精力,旨在研發(fā)出有效的排放控制手段。這些方式通過改造發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu),增加尾氣凈化,優(yōu)化燃燒流程等方式來降低大氣污染水平。通過這些技術(shù)的應(yīng)用,為汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的幫助。
二、汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)概述
(一)燃燒控制技術(shù)
燃燒控制技術(shù)在目前汽車發(fā)動機(jī)的工作過程中起到了關(guān)鍵的作用,這項(xiàng)技術(shù)能夠使得部分汽車尾氣重新進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管,和新鮮混合氣一同進(jìn)入氣缸進(jìn)行二次燃燒,這一燃燒的過程能夠有效的將汽車尾氣中的廢氣進(jìn)行二次燃燒,降低燃燒室內(nèi)的溫度,有效控制氮氧化物的生成。氮氧化物作為一種對環(huán)境和人體均有害的氣體,在實(shí)際汽車發(fā)動機(jī)高壓高溫的工況下極容易生成,通過尾氣排放到大氣中就會造成環(huán)境污染。而燃燒控制技術(shù)能夠?yàn)榻档吞細(xì)渑欧帕刻峁┮环N有效的解決方式。
(二)催化轉(zhuǎn)換裝置
催化轉(zhuǎn)換裝置的安裝,也能有效的降低有害尾氣的排放,將尾氣轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。在實(shí)際汽車的運(yùn)行過程中,發(fā)動機(jī)的燃油尾氣往往會產(chǎn)生大量的一氧化碳和非甲烷、碳?xì)浠衔锏龋@些物質(zhì)直接排放到大氣就會出現(xiàn)大氣污染問題。而催化轉(zhuǎn)換裝置的使用,就能夠巧妙的運(yùn)用發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的原理,通過在發(fā)動機(jī)內(nèi)部添置催化劑結(jié)合尾氣裝置的安裝,讓氧氣和一氧化碳進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)來生成二氧化碳。經(jīng)過這種轉(zhuǎn)換,可以將有害氣體轉(zhuǎn)化為氮?dú)?、水和二氧化碳,降低了汽車尾氣對環(huán)境的污染問題。這一技術(shù)的推廣能夠提高汽車尾氣的凈化效果,也可以為環(huán)境保護(hù)做出積極貢獻(xiàn)。
二、當(dāng)前汽車發(fā)動機(jī)排放控制的不足
(一)技術(shù)角度上
從技術(shù)管理角度上來看,汽車發(fā)動機(jī)的排放量控制在當(dāng)今已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步,通過催化轉(zhuǎn)換裝置和燃燒控制技術(shù)等先進(jìn)措施的使用,一定層面上解決了這一問題。不過雖然這些技術(shù)提供了一定幫助,但是在實(shí)際的汽車運(yùn)行過程中,仍然面臨著諸多問題。通常來說,三元催化器在汽車排氣孔位置進(jìn)行有害氣體的處理并進(jìn)行催化。但是一旦出現(xiàn)高溫的環(huán)境,往往會使催化劑的活性受到影響,致使廢氣催化轉(zhuǎn)化效率降低。與此同時,氮氧化物等有害物質(zhì)的存在也容易對催化劑造成損害,使其效果大打折扣。所以,為了提高三元催化轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行,就要定期的更新和檢查,但這樣無疑增加了汽車養(yǎng)護(hù)的成本。
(二)管理層面上
從管理的角度上來看,由于我國機(jī)動車尾氣排放的控制水平和管理力度不斷提升,旨在通過出臺相關(guān)的法規(guī)和政策來規(guī)范汽車尾氣的排放量。不過,在實(shí)際的汽車運(yùn)行中仍然存在的諸多漏洞。第一,由于尾氣排放的監(jiān)管和抽檢頻率制度不夠完善,有時存在監(jiān)管力度不足的問題,很多排放量超標(biāo)的車輛能夠逃避監(jiān)管,從而排放出大量的有害氣體,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。第二,相關(guān)監(jiān)管部門的監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測手段有時存在較為落后的情況,對于機(jī)動車尾氣的排放污染技術(shù)控制存在不足。雖然當(dāng)前我國已經(jīng)取得了一些尾氣治理技術(shù)的成果,不過和一些尾氣排放治理較為發(fā)達(dá)的國家相比還存在些許差距。尤其是在新技術(shù)的推廣和使用上,仍需要大力研發(fā)和投入,才能更好的適應(yīng)機(jī)動車尾氣排放控制的需求。第三,在當(dāng)前的背景下,缺乏有效的經(jīng)濟(jì)手段來制約汽車尾氣排放,雖然已經(jīng)采取了一些環(huán)保稅和排放交易權(quán)等經(jīng)濟(jì)措施,但是在實(shí)際機(jī)動車尾氣排放控制上仍未發(fā)揮出有效管理作用。只有進(jìn)一步完善這些經(jīng)濟(jì)手段,才能使其更有針對性和效率性,從而有效推動節(jié)能減排工作。
(三)政策角度上
從政策的層面上來說,汽車排放的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策的制定,對于汽車整體排放控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用有著重要的影響,不過由于不同國家和地區(qū)對于排放量管理方面存在較為明顯的差異,為汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化帶來了一些不確定性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。首先,由于各國的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)有著不同的要求,一些國家對于某些污染物的排放限制嚴(yán)格,但也有一些國家對此方面要求寬松,這種差異性不僅導(dǎo)致了技術(shù)研發(fā)上的難度,也使得相應(yīng)的節(jié)能減排技術(shù)難以應(yīng)用。企業(yè)只有根據(jù)不同國家、不同海外市場的要求來不斷地進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和完善,但這無形中增加了研發(fā)成本和技術(shù)成本。其次,政策制定和執(zhí)行過程中也存在著一些排放控制技術(shù)研發(fā)的影響,比如:經(jīng)濟(jì)利益和政治因素往往會在一些政策制定過程中起到重要影響,有時為了提高自己國家的汽車產(chǎn)業(yè)競爭力,可能就會對某些排放標(biāo)準(zhǔn)要求降低,使得原本制定的排放標(biāo)準(zhǔn)無法有效地執(zhí)行。除此之外,政策的不穩(wěn)定性和變化性也會為汽車發(fā)動機(jī)排放技術(shù)的研發(fā)帶來不確定性,一旦政策發(fā)生變動,企業(yè)就要重新調(diào)整技術(shù)方向,甚至要更換設(shè)備,由此進(jìn)一步增加了運(yùn)營成本。
三、下一步汽車發(fā)動機(jī)排放控制的建議
(一)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)
進(jìn)一步加強(qiáng)汽車發(fā)動機(jī)的排放控制研發(fā),是相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和完善的關(guān)鍵。汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)一旦能夠得到創(chuàng)新,就能有效的提高尾氣凈化效率,降低污染物的排放水平。所以,相關(guān)汽車研發(fā)企業(yè)要大力投入研發(fā)資金,政府也要鼓勵企業(yè)與相關(guān)科研院所深入合作,共同推動排放控制技術(shù)的發(fā)展與突破,另一方面,還要不斷的推廣先進(jìn)排放控制技術(shù)。例如:三元催化轉(zhuǎn)換器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等節(jié)能減排技術(shù)。這些技術(shù)目前已經(jīng)在很多車型上進(jìn)行了應(yīng)用,并取得一定的效果,所以下一步工作要進(jìn)一步擴(kuò)大這些技術(shù)的應(yīng)用范圍,使其成為汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配件。除此之外,也要提升發(fā)動機(jī)的燃燒效率,優(yōu)化發(fā)動機(jī)燃燒過程,從而減少燃油消耗和廢氣排放,有效地提高燃燒技術(shù),從而提升發(fā)動機(jī)燃燒效率。
(二)提升公眾環(huán)保意識
有效地提升公眾環(huán)保意識,也是改善空氣質(zhì)量,減少汽車尾氣排放的重要措施之一。要想更好地達(dá)到這一目標(biāo),一定要多措并舉,不斷加深公眾對于環(huán)保問題的認(rèn)識和影響,通過相關(guān)的教育和宣傳,結(jié)合各類媒體平臺,如:互聯(lián)網(wǎng)、電視、報(bào)紙和廣播等手段,廣泛的播放環(huán)保普及知識和信息。通過制作相應(yīng)的環(huán)保公益廣告、播放紀(jì)錄片和教育片等方式,引領(lǐng)不同年齡的觀眾對于環(huán)保問題關(guān)注。除此之外,也可以進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)?;顒雍涂破罩v座,通過組織專家志愿者進(jìn)入到企業(yè)、社區(qū)和學(xué)校進(jìn)行科普講座和科普互動,使公眾更深的理解汽車尾氣的形成原因和防治方法。此外,還可以舉辦相關(guān)環(huán)保主題的志愿活動、展覽、競賽等,讓他們參與其中,感受環(huán)保的力量和重要的意義,讓人們更加傾向于綠色、低碳出行的方式。
(三)完善排放標(biāo)準(zhǔn)制定
為了能夠進(jìn)一步解決汽車尾氣對于環(huán)境的污染問題,政府部門應(yīng)該發(fā)揮監(jiān)督管理責(zé)任,制定更為完善、嚴(yán)格的排版標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)管理力度,確保汽車生產(chǎn)企業(yè)能夠按照流程和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。首先,政府應(yīng)該深入調(diào)研汽車尾氣的排放情況,結(jié)合國內(nèi)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),制定符合我國國內(nèi)實(shí)際的排放標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,不僅要對尾氣的有害物質(zhì)進(jìn)行限制,還要對排放技術(shù)的可行性進(jìn)行系統(tǒng)的分析,通過相關(guān)技術(shù)和環(huán)保需求的變化動態(tài)完善和調(diào)整排放標(biāo)準(zhǔn)。其次,政府部門也要加強(qiáng)對汽車企業(yè)的生產(chǎn)管理監(jiān)督,通過完善監(jiān)督體系,使用先進(jìn)的監(jiān)督手段對于汽車的生產(chǎn)和尾氣排放進(jìn)行嚴(yán)格的控制,對于違反排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)要結(jié)合相關(guān)制度進(jìn)行嚴(yán)格的處罰。
結(jié)論
綜上所述,汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)是降低汽車尾氣排放、保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵手段,通過深入研究燃燒控制和催化轉(zhuǎn)化裝置等關(guān)鍵技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高轉(zhuǎn)化效率等措施,可以有效降低汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放。然而,現(xiàn)有的排放控制技術(shù)仍存在局限性,需要不斷創(chuàng)新和完善。未來,隨著科技的不斷進(jìn)步,汽車發(fā)動機(jī)排放控制技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更高效、更環(huán)保的目標(biāo),為推動汽車產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。