汽車油品對汽車排放及OBD系統影響的試驗分析

史永偉　張雷

摘要：隨著汽車尾氣排放標準的不斷加嚴以及先進排放控制技術的應用，燃油品質對車輛排放的影響越發重要。本文的主要工作就是試驗研究不同汽油品質對車輛尾氣排放及OBD系統的影響。

關鍵詞：汽車油品；OBD系統；試驗

1. 汽油品質對車輛排放的影響-研究成果分析

1.1辛烷值

辛烷值是衡量汽油抗爆震能力的指標。汽油抗暴性的評價基于兩種抗爆能力截然不同的標準燃料：辛烷值為100、抗爆性能較佳的異辛烷C8H18，和抗爆性較弱、辛烷值為0的庚烷C7H16。根據試驗規范的不同，所得的辛烷值分別稱為馬達法辛烷值（MON）或研究法辛烷值（RON）。RON與低速下輕微爆震工況有很好的關聯性，RON值通常高于MON值，此兩者之差就是汽油的敏感性，一般不超過10。汽車是按照某一辛烷值進行設計和調整的。當用戶使用的汽油辛烷值低于要求時，爆震就可能發生，并導致發動機嚴重損壞。如果發動機裝有爆震傳感器，可以依靠推遲點火時刻使用較低辛烷值的汽油，但會使燃油消耗量、驅動性和功率受損，并在用低辛烷值時，仍會發生敲缸。使用高于推薦辛烷值的汽油，無助于改善汽車性能。

1.2揮發性

揮發性是用來表示汽油汽化傾向的指標，與汽油的餾分組成、蒸氣壓、表面張力以及汽化潛熱等有關。汽油合理的揮發性對點燃式發動機無論是在性能還是排放方面都是至關重要的。汽油的蒸氣壓高，揮發性強，汽油機容易啟動，但產生氣阻傾向和揮發損失也大。汽油的蒸氣壓應按季節加以控制，使不同溫度下有不同的揮發性要求。在高溫下，必須嚴格控制蒸氣壓；而在低溫時，為了保證啟動順利和暖機性能良好，需要有較高的蒸氣壓。控制蒸氣壓主要是為了減少VOC的排放量。JCAP研究表明，隨著蒸氣壓的降低，蒸發排放隨之減少。汽油蒸氣壓帶來的影響可以通過適用于不帶碳罐車輛的模型（COPERT模型）以及適用于帶碳罐車輛的模型（COPERT模型或美國EPA復雜模型）進行估算。由于復雜模型建立在更為廣泛的數據庫之上，其在評估燃料影響和絕對排放方面被認為是更為可靠的。

1.3芳烴含量

芳烴是至少有一個苯環的燃油分子。一般講，芳烴是汽油中高辛烷值組分，是高能密度的燃油分子。但芳烴含量增大時能使發動機中的沉積物增加，因為重芳烴和其它高分子量的化合物與發動機沉積物的形成，特別是燃燒室沉積物的形成有關，沉積物增加了排氣排放量，包括HC和NOx，同時也會使C02排放增加。芳烴燃燒會使排氣中形成致癌的苯，并增加燃燒室沉積物，使排氣排放物增加。

減少汽油中芳烴含量能明顯減少汽車排氣中有毒苯的排放量。美國AQIRP和歐洲的EPEFE的研究已證明這一點。2. 汽油品質對OBD系統的影響

2.1硫對催化器監測的影響

硫對汽車排放的影響結果很大程度上取決于催化劑的配方以及運行環境。然而有一點可以肯定的是，隨著排放標準的不斷加嚴，燃料中的硫含量對汽車排放的影響程度將被放大。對于Tier0和Tierl車輛，AQIRP的研究表明硫含量從50ppm增加到450ppm時，HC，CO，NOx排放分別增加了18%，19%，和8%。對于TUⅣ，研究表明會有更大程度的增加。對于這些低排放車輛，催化器的轉換效率即使下降很小一點，都會對排放產生顯著的影響。燃油中的硫成分在經過燃燒后，在排氣中主要以SO2的形式存在。

另一方面，有證據顯示后氧傳感器的響應速率隨著硫含量的增加而降低。如果將這一現象考慮在內，催化器因硫中毒而導致儲氧能力的降低，將不一定直接引起后氧傳感器指數的增加。當硫含量增加時，催化劑配方，催化器和后氧傳感器的運行環境，以及OBD.II催化器監測策略，將影響催化器儲氧能力的降低程度，而儲氧能力的降低涉及后氧傳感器響應速率的增加，因此當硫含量增加時，應該綜合確定后氧傳感器指數是增加、降低還是仍然恒定。

2.2其它有害物質對OBD系統的影響

由于烯烴與膠質容易在發動機和進氣系統產生積炭和結焦，會造成氣門的沉積物并堵塞噴油嘴；OBD系統將會檢測到因噴油嘴堵塞而造成的輕度失火并點亮M1L燈，而近距離耦合的催化轉換器很容易被失火所損壞，導致催化轉換器的故障，且少量的低質量燃油就可能堵塞噴油嘴并導致MIL點亮。3. 結語

由于車用燃油標準是為了適應現代汽車、發動機技術。以間接控制汽車排放為主要目的，因此對石油加工和汽車制造行業提出了高要求，我們要優化燃油加工的產業投入與環保產業的要求，促進高質量燃油的規模生產。進一步為我國的社會、經濟、環境的發展和改善努力。

4. 作者簡介：

史永偉（1985年9月—），河北人，2009年畢業于軍械工程學院；

張雷（1984年02月—），河北人，2006年畢業于黃岡職業技術學院。