第3章 汽车污染的控制措施概况
3.1 我国治理汽车污染的管理办法
目前,我国控制汽车污染必须要做到四管齐下:一是提高新车的性能,完善在用车检查和维护制度,从新车和在用车两个层面减少汽车尾气排放量;二是不断提高油品质量,减少汽车油耗,并积极开发利用污染小的新能源;三是针对交通路网规划、交通管理体系、城市发展战略等涉及汽车运行状况的因素,采取有效的改进办法,解决交通拥堵问题,为汽车使用创造好的外部环境;四是利用减少汽车污染的激励政策以及其他经济手段,引导汽车制造企业和消费者控制汽车污染。上述四方面的措施是配套使用的,缺一不可。与此同时,我们还应采取措施完善环保管理体制,增强公民的环保意识。 严格排放标准,提高汽车性能我们应分别从新车和在用车的管理控制入手,减少汽车污染物排放。对新车,应当制定科学的、分阶段完成的排放控制标准,通过新车的产品认证、一致性检验和耐久性控制等监督管理措施,确保新车排放标准的实施。对在用车,应当建立起科学完整的检查和维护制度,对在用车实施规范化的年检、抽查和维护保养,对达到国家报废标准的汽车必须报废。
首先,我国的汽车排放标准逐渐与国际接轨。我国的汽车排放标准远远低于发达国家的水平,使得我国新生产机动车的标准偏低。目前,合资汽车厂已经通过合资方掌握了生产符合欧Ⅱ甚至欧Ⅲ排放标准汽车的技术,但一些国内汽车厂家的技术还达不到此项要求。从技术上讲,从欧洲Ⅰ号到Ⅱ号标准,在技术上不是质的变化,只是量的变化,技术改进并不复杂,对汽车结构改动也不大。相对于欧洲Ⅰ号、欧洲Ⅱ号标准而言,欧洲Ⅲ号或Ⅳ号标准可以说是脱胎换骨,因为欧洲Ⅲ号标准的实现,不仅仅是整车生产技术,而且是燃油质量、道路状况、交通管理、驾驶技术、驾驶习性、日常保养等全方位要求的系统工程.
其次,加强在用车的维护保养。在用车检查和维护制度(I/M制度)对于减少汽车污染非常重要。应通过制定严格合理的I/M制度、改进检测与维修设备、明确管理部门职权、加强人员技术培训等方面的工作,进一步完善我国的I/M制度,使其发挥出应有的功效。另外,可通过发动机改造、尾气净化、安装颗粒收集器等措施改进汽车性能,减少污染物排放。
其三,通过合理方式加速老旧车辆的淘汰。西方发达国家,包括汽车保有量很大的美
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国、德国等,政府并没有制定强制汽车按使用年限或累计行驶里程淘汰的政策或规定。但这些国家的汽车更新速度是比较快的。它们的做法是,当车辆达不到政府规定的排放标准和安全标准要求时,不允许上路行驶。在下述一些情况下,车辆管理部门将汽车作为自动淘汰处理:车辆经过修理后,仍然达不到政府规定的强制标准;修理费用过高,车主自动放弃原有车辆;当超标车辆在规定的时限内没有再次进行检测(例如半年)等。 今后,既要严格执行汽车报废标准,也要借鉴国际经验,通过经济等方面的手段引导大家淘汰老旧汽车。提高油品质量,使用清洁燃油从20世纪70年代开始,西方发达国家特别重视提高车用燃油质量,并开始推行汽油无铅化,目前车用汽油不仅实现了无铅化,而且燃油的组分、性能指标也紧紧跟上了汽车技术的发展,做到了车油协调、相互促进,达到了日渐严格的环保要求。中国的车用燃油不仅仅需要从含铅向无铅转变,更为重要的是提高油品的质量。推广和鼓励使用低硫燃料、降低单车油耗、积极发展新能源、政府应该并且能够发挥重要作用。一、实施税收等经济激励政策:为减少汽车排放,许多国家和地区都实行了税收激励政策。欧盟国家的税收激励政策具体包括:基于排放的税收,奥地利、德国、希腊、瑞典四国已实行;对达到欧Ⅳ标准的车辆的税收激励政策,德国、比利时、瑞典3个国家已实行;基于二氧化碳排放的税收,奥地利、丹麦、德国、法国、英国、卢森堡、荷兰等7个国家已实行。根据欧盟法规,对已达到下一阶段排放标准的车辆,各成员国可以自行制定相应的税收激励政策;二、积极发展柴油汽车和混合动力车:与汽油机相比,柴油机具有更高的效率和更好的燃油经济性,其二氧化碳的排放量比汽油机大约低30%~35%,温室效应气体排放少;柴油车的能源消耗是汽油车的45%~60%。西方国家柴油车的总排放量一直呈下降趋势。在过去的10~15年中,尽管柴油车(包括在道路上行驶的重型商用牵引车、中型货车、轿车和轻型皮卡等)的保有量持续增长,但柴油车的污染物总排放量却大大下降了。目前,由于技术不成熟,我国一些柴油车冒黑烟严重,污染较大。但从长远发展趋势看,我们应大力发展柴油车,这样既能降低油耗,又能减少汽车排放。
3.2 废气净化控制介绍
汽车发动机的公害之一即废气污染,它严重威胁人类的生态环境,因此世界各国都在致力于减少汽车尾气有害成分的排放量。为了满足当代严格的废气排放法规,汽油发动机一般设置了如下的废气净化装置:
(1)曲轴箱强制通风装置(PCAV)—减少曲轴箱串气引起的HC污染。
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(2)燃油蒸汽排放控制装置(EVAP)—减少汽油箱蒸发引起的HC污染。 (3)废气再循环装置(EGR)—减少排气中N0x的含量。
(4)三元催化净化装置(TWC)—减少排气中CO、HC和N0x的含量.
采用废气在循环后随着废气在循环量的增加,使燃料的速度的减缓燃烧稳定性变差,也会使HC排量上升,发动机功率下降和油耗增加.因此,对废气再循环系统的废气再循环量必须进行适当控制,其控制要求满足:
(1)由于N0x排放量随负荷增加而增加,因此废气再循环量亦随负荷增加而增加,但总量一般不大于20%。
(2)暖机状态时冷却液温度和进气温度均较低,N0x的生成率也很低为防止废气回流破坏混合气燃烧的稳定性,一般在发动机冷却液温度低于50摄氏度以下时,不进行废气再循环。
(3)怠速和小负荷时,N0x的生成量较少,不进行废气再循环。
(4)全负荷和高速时需要强劲的动力N0x的生成量也减少,此时不在进行废气再循环。 废气再循环装置早期为真空调节机电控制时,电脑只对发动机的某些工况进行控制,全电脑控制的废气再循环装置,兼顾了发动机的动力性能,对废气再循环量的控制更为精确,废气净化性能更好。
三元催化反应器排气净化装置可以使CO、HC和N0x三种有害成分同时得到净化。 发动机的排气经过装于排气管上的三元催化反应器时,在催化器的作用下,以排气中的N0x和O2作为氧化剂,以CO、HC和H2作为还原剂,将同时氧化还原反应。
2CO+O2=2CO2 2C2H6+7O2=4CO2+6H2O 2N0x+2CO=N2+2CO2
上述反应的结果,一举除掉了CO、HC和N0x三种有害气体,使排气得到了净化。
3.3 汽车尾气的治理途径
治理汽车尾气主要有三条途径:
(1)也是最根本和最终的途径,改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。
(2)改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少,但是不能达到“零排放”。
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(3)也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染,此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置,采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车,后者多用于柴油机汽车。
3.4 预防根治污染办法
专家建议预防根治污染途径:
(1)司机在行车时要注意到空调蒸发器和通风管的清洁护理,以保障驾车人、乘车人的通风所需。
(2)司机在驾驶新车的前6个月内,切勿在行驶时紧闭车窗,而应让车内保持良好的通风,以防影响身体健康和发生意外交通事故。
(3)车窗要适度打开,保持车内空气新鲜,良好的车内环境给人以良性刺激和舒适感,有利于车内人的身心健康。
(4)采用有效的净化车内空气污染的措施。通常司机用空气清新剂或香水来掩盖,这样实际上并没有改善车内环境,专家指出,目前市场上比较有效的根治方法是,采用国外进口的光触媒办法来净化车内的空气。
本章小结
汽车废气净化装置主要有曲轴箱强制通风装置、燃油蒸汽排放控制装置、三元催化净化装置、废气再循环装置。
治理汽车污染主要有三条途径:改变汽车动力、改善现有汽车动力装置和燃油质量在用车和新车的净化技术。国家出台的一系列措施也有利于治理汽车尾气。
本章总结概述了汽车废气净化装置和我国关于治理汽车尾气的办法和途径,系统的进行了阐述。
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