乙醇汽油對減少機動車污染排放的機理研究

張魯一航

摘 要：隨著我國經濟水平及居民人均收入的不斷提高，當下我國機動車總數也在不斷增多。截止2018年，我國機動車保有數量超過3億萬臺，其排放的尾氣會對環境造成巨大的污染。為此我國目前正在大力推廣乙醇汽油，本文將通過實驗的方式對乙醇汽油在減少機動車污染排放當中的機理進行研究。

關鍵詞：乙醇汽油；減少；機動車污染排放

1、實驗材料與實驗方法

1.1實驗材料

在使用試驗車輛進行實驗之前，實驗車輛已經經過3000km以上的正常行駛，度過磨合期[1]。該實驗所使用的車輛為NISSAN品牌轎車（MR20DE），全車整備重量為1208kg，發動機類型為四缸四沖程水冷電噴發動機，發動機實測排量為1.877L，自動變速箱，驅動方式為前輪驅動在進行實驗的時候實際行駛里程為15224km。在實驗所用汽油的選擇方面實驗分別選用國V標準的92號乙醇汽油和國V標準的92號普通汽油，汽油均來自中國石化有限公司下屬加油站，且經過相關技術監督部門專業理化認證。其具體油品情況見下圖 圖1

對實驗結果進行測量的儀器均有交通部進行提供，為了保證實驗結果的準確使用底盤測功儀來模擬真實駕駛當中汽車遇到的阻力。采用當下最為準確的汽車行駛油耗測試工況的試驗法ECE+EUDC法，以此來得出使用不同汽油時汽車尾氣的污染排放情況。

1.2實驗方法

實驗按照操作規范在室外溫度25℃的條件下進行，ECE+EUDC法包含兩個部分分別是普通城市路況行駛與市郊路況行駛。在普通城市路況行駛的過程中需要經歷15種不同的車速循環，總過程需循環4次[2]。在市郊路況行駛的過程中，需要經過13種不同車速的循環。在進行實驗時，首先要將實驗用車油箱當中所有的燃油排空，首先加入國V標準的92號乙醇汽油10L，用其起到清洗目的，如此反復三次，再向油箱內加入國V標準的92號乙醇汽油30L使用ECE+EUDC法進行實驗，實驗結束后靜置試驗車輛24h，之后對汽車進行冷啟動并通過專業設備對其污染物的排放進行檢測。之后使用國V標準的92號普通汽油重復上述過程，以上全部過程皆進行三次同等實驗，取出最終平均值。為了清晰的表達其實驗流程，將以圖片的形式進行展示，詳情見圖2。

2、實驗結果

2.1CO減排結果

實驗結果當中，國V標準的92號乙醇汽油其CO排放值為0.278g/km，而國V標準的92號普通汽油其CO排放值為0.345g/km。其CO排放值降低了18.6%。CO的排放原因是由于燃料的不完全燃燒造成的，汽油大部分會被燃燒并生成CO2，但是其中也會有極小部分燃燒不夠充分，由此排放出CO。乙醇汽油當中的含氧量更高，更能促進汽油的充分燃燒減少CO的排放量，因此乙醇汽油在減少CO的排放方面效果顯著。

2.2HC減排結果

實驗結果當中，國V標準的92號乙醇汽油其HC排放值為0.064g/km，而國V標準的92號普通汽油其HC排放量為0.052g/km。其HC排放值降低了15.3%。對一般汽油發動機來說，約60%的碳氫化合物來自內燃機廢氣排放，20%～25%來自曲軸箱的泄漏，其余的15%～20%來自燃料系統的蒸發[3]。乙醇汽油當中有乙醇作為增氧劑，其能幫助減少混合器過濃的情況，同時改善在低負荷狀態下引起HC淬熄排放的情況。通過實驗結果的認證，乙醇汽油在減少HC排放方面同樣有著顯著作用。

2.3CO2排放結果

在CO2的排放方面，國V標準的92號乙醇汽油排放值為195.44g/km，而國V標準的92號普通汽油排放值為196.45g/km。其在數據上雖然沒有直觀的差別，但是國V標準的92號乙醇汽油其有著更低的粘度，在發動機噴射汽油的時候其有著更快的霧化速度因此其燃燒率更高，其燃燒熱值也就更低，長此以往在會使得其有著更加充分的燃燒條件，有好自然低于國V標準的92號普通汽油。

2.4NOx排放結果

在NOx排放方面，國V標準的92號乙醇汽油排放值為0.045g/km，而國V標準的92號普通汽油排放值為0.049g/km。NOx的含義為N化合物，其主指NO與NO2.雖然乙醇汽油有著更高的含氧量，這一因素會使得NOX的排放量高于普通汽油，但是由于其燃燒溫度更低，所以還是能夠達到降低NOX排放的目的。而乙醇汽油當中使用乙醇替代芳烴，也能減輕發動機積碳的情況，長久來看更能降低NOX的排放。

3、實驗結論

通過對上文實驗進行總結發現，乙醇汽油作為一種新興燃料其對于減少機動車污染排放有著一定作用，能夠為改善我國自然環境做出一定貢獻，以此來達成改善空氣質量的目的，較為符合我國當下的可持續發展趨勢，在能源的節約與最大化利用方面也有著良性影響。

參考文獻

[1]王春杰.輕型汽車燃用E10車用乙醇汽油排放影響研究[D].北京化工大學，2004.

[2]戴頌.含水乙醇汽油對電噴汽油機性能及燃燒特性的影響[D].昆明理工大學，2009.

[3]岳欣.汽油清凈性檢測技術開發與清凈性改善的減排潛力研究[D].清華大學，2015.

（作者單位：陸軍勤務學院）