機動車尾氣排放污染控制探討

嚴家德

(上虞市汽車檢測站,浙江 上虞 312300)

1、汽車類型比較分析

1.1 電動力汽車和天然氣汽車的比較

有教材介紹內燃機汽車等的燃料均為一次性能源開發(fā)使用，而電能驅動的汽車行駛時基本不排放有毒氣體。

1.2 電動力汽車

研制電動汽車的廠家，目前均致力于研制采用電力再生控制系統(tǒng)的電動汽車。說白了就是在制動或減速滑行的時候最大限度的回收能源。目前，中國各地紛紛開建電動車充電站。但是由于鋰離子電池化學的特性，幾十分鐘內的快充往往只能充到電能的50%左右。如果試圖實現(xiàn)在高速上行駛，意味著每隔一段距離便須進站充電。“還沒有充幾次電，電池就壞了。”在快充15分鐘的條件下，電池受損非常嚴重。可以說，電池技術的不夠成熟，將使電動汽車發(fā)展受相當程度的制約。另一個不容忽視的問題是，對環(huán)境污染“貢獻度”的計算不能只限于使用中產(chǎn)生的污染度，的純電動汽車雖然可以在行駛階段實現(xiàn)零排放，但其消耗的電力，以及儲備電力所用的電池，在生產(chǎn)和報廢處理過程中所產(chǎn)生的碳排放可能不比傳統(tǒng)汽車低。有關資料顯示，當前我國的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略是，以節(jié)能環(huán)保和車用能源動力系統(tǒng)的電動化重大轉型為途徑，提升我國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新能力和未來核心競爭力，以實現(xiàn)汽車工業(yè)跨越式發(fā)展為最終戰(zhàn)略目標；以先進動力電池為研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化重點，以燃料電池發(fā)動機為研發(fā)重點，力爭取得重大突破還有很長的路要走。

1.3 天然氣汽車

天然氣汽車是目前世界上公認的節(jié)能、經(jīng)濟、安全、低污染的新型代用燃料汽車。發(fā)展天然氣汽車，不僅對改善環(huán)境質量，調整能源結構，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義，而且具有較好的經(jīng)濟效益。以公交車、出租車、環(huán)衛(wèi)車的改裝為重點特別是壓縮天然氣（CNG）汽車。天然氣是易爆氣體，但天然氣的爆炸是有條件的，在采取了一系列安全措施后，可以安全的將天然氣用于汽車上，就象"電"一樣，在了解了它的特點以后是可以被人們安全利用的，今天我們不論是在生產(chǎn)上還是在生活上，不是都在安全的應用著大量的電氣設備。天然氣發(fā)動機的燃料系統(tǒng)所用元器件不多，主要是一些開關和減壓閥、混合器等，這些部件的關鍵是密封問題。選材、加工、安裝、檢驗等都是在嚴格的質量保證的條件下進行的，不應有安全問題。在天然氣汽車加氣裝置中，有自動定壓、定溫控制和斷流截止閥。汽車上的油氣轉換開關能使發(fā)動機在停車后自動關閉油、氣供應。壓縮天然氣是指壓縮到20.7—24.8 MPa的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。壓縮天然氣（CNG）是一種無色透明、無味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是甲烷，由于組分簡單，易于完全燃燒，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀釋潤滑油，能夠延長發(fā)動機使用壽命。

1.4 液化天然氣（LNG）汽車

液化天然氣是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。液化天然氣（LNG）燃點高、安全性能強，適于長途運輸和儲存。液化石油氣（LPG）是一種在常溫常壓下為氣態(tài)的烴類混合物，比空氣重，有較高的辛烷值，具有混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤滑油等優(yōu)點，能夠延長發(fā)動機使用壽命，而且一次載氣量大、行駛里程長。目前世界上使用較多的是壓縮天然氣汽車。天然氣除被壓縮到高壓以外，與民用和工業(yè)用天然氣沒有什么區(qū)別。壓縮天然氣（CNG）是指壓縮到 3000-3600psig（20.7-24.8MPa）的天然氣。天然氣通過售氣機，按重量（以千克為單位）或當量汽油升（GLE，以與汽油所含能量相等為基礎）計量后加到汽車中。天然氣的辛烷值在122-130之間。壓縮天然氣（CNG）汽車燃料系統(tǒng)通常包括：天然氣氣瓶、減壓調壓器、各類閥門和管件、混合器（或者天然氣噴射裝置）、各類電控裝置等。CNG氣瓶是壓縮天然氣汽車的主要設備之一。盡管一般認為由于天然氣積碳少，機油更換的次數(shù)可以少一些，甚至例行的維護也可以少作一些，但是汽車、和汽車發(fā)動機改裝系統(tǒng)的定期維護可以保障天然氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能。壓縮天然氣（CNG）汽車具有較高的經(jīng)濟效益，就汽車發(fā)動機而言，天燃氣容易擴散，在發(fā)動機中容易和空氣均勻混合，燃燒比較完全、干凈、不容易產(chǎn)生積碳，抗爆性能好，不會稀釋潤滑油，因而使發(fā)動機汽缸內的零件磨損大大減少，使發(fā)動機的壽命和潤滑油的使用期限大幅度延長。這些都會降低汽車的保養(yǎng)和運行費用，提高汽車使用的經(jīng)濟性。 有較好的社會效益。與石油燃料相比，氣體燃料在制備過程中能量損失較小，對大氣的有害排放污染物少。從燃料來源考慮，對環(huán)境保護是更有利的。所以在目前大力發(fā)展公共交通時應優(yōu)先考慮液化天然氣汽車。

2、在用汽車尾氣排放總量的控制措施

目前在用車尾氣排放檢測大都采用“雙怠速”檢測方法，這種檢測方式不易對汽車污染物排放總量控制。為加強機動車排氣污染防治工作，有效控制機動車排氣污染總量，改善空氣質量，宜實行機動車環(huán)保標志分類管理。實施在用汽車環(huán)保標志分類管理是通過實行在用汽車環(huán)保達標管理和差別化管理，促進老舊車輛淘汰，控制高排放車輛污染，逐步降低在用汽車排污在大氣環(huán)境中分擔率所采用的管理方法。

目前，一輛高排放汽車的污染物排放量約為一輛國Ⅰ標準車的5倍、一輛國Ⅱ標準車的7倍、一輛國III標準汽車的14倍，實行環(huán)保標志分類管理就是要嚴格控制高排放車輛排污。對機動車輛實行黃、綠色標志管理措施，適時推出限行措施。在主城區(qū)的部分道路對未取得綠色標志的高排放車輛適時推出限行措施，以加快老舊車淘汰，改善市區(qū)空氣質量。對在用汽車實行環(huán)標志聲管理，宜采用汽油車瞬態(tài)工況法（VMAS）排放檢測方法。VMAS檢測法是在穩(wěn)態(tài)工況檢測方法ASM的基礎上升級為瞬態(tài)檢測，較接近新車的檢測方法，與穩(wěn)態(tài)工況檢測方法相比，更能準確地檢測汽車的實際排放狀況，所測出的瞬態(tài)排放曲線能夠更準確地判斷車輛的排放超標故障，可大大提高汽車排放檢測能力和水平。簡易瞬態(tài)工況VMAS檢測系統(tǒng)主要用于國家和地方環(huán)保檢測檢測場站和機動車尾氣檢測場，大中型機動車修理廠和機動車制造廠。簡易瞬態(tài)工況是將車輛置于底盤測功機上，通過控制系統(tǒng)控制底盤測功機的加載，在車輛簡易瞬態(tài)行駛工況下，實時測量車速、測功機力矩、發(fā)動機轉速、模擬汽油發(fā)動機汽車在城市道路上加速、減速、怠速、勻速行駛時工況，按照《點燃式發(fā)動機汽車排汽污染物排放限值及測量方法 (雙怠速法及簡易工況法)》(GB 18285—2005)規(guī)定的檢測標準方法和有關地方標準進行檢測，通過尾氣排放流量機和五氣分析儀檢測其尾氣排放污染物一氧化碳（CO）g/km、碳氫化合物（HC）及（HC）＋g/km、氮氧化物（NOx）g/km、一氧化碳（CO）g/km、氮氧化物（NOx）g/km的公里質量排放的方法，這種檢測方法是對汽車尾氣排放的動態(tài)檢測，計算機動車的單位里程污染物質量排放克數(shù)。這種對汽油發(fā)動機汽車的工況法排放檢測方法，相比以往的“雙怠速”檢測方法更科學，更接近汽油車的實際排放情況，檢測精度高，重復性好。對重度污染的車輛的判斷也更加準確，有利于對機動車排放污染進行分級管理，排放標志管理方式。環(huán)保部門負責核發(fā)車輛環(huán)保管理標志，公安交通管理部門對限行路線和時段上的行駛車輛進行管理，對排放達不到分級標志要求的車輛需修理復檢合格或報廢處理，有利于汽車尾氣排放總量控制。

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