发动机排放技术的应用分析

发动机排放技术的应用分析

颜照娜

海南省三亚技师学院 海南省三亚市 572000

摘要:随着社会的不断进步发展,汽车的持有量已急剧增加,而汽车排放对大气的污染也是不容忽视的。汽车发动机在运行过程中其可燃混合气在燃烧中会产生大量有害气体,这对我们的生活环境和身体健康有着极大的影响。因此,我们要了解该系统的结构与原理,才可以有效改进发动机排放的控制技术,以解决汽车排放的尾气污染问题。

关键词:发动机;排放技术;应用分析

引言:目前,汽车废气的排放对于空气的污染已经非常严重。它将直接的危害着全世界人民生活的生态健康,它的危害影响着其它一些生物种群的自由生长、生存,破坏全球生态平衡。世界各国也已高度重视这一问题。在我国的一些大城市,汽车持有量也比较密集,其汽车排污量也较大。这就造成了一个社会环境保护问题,也同时造成了社会能源严重浪费。因此,为更好的保护环境节约能源,我们展开对汽车排放污染的防治技术进行研究,希望可以给同仁少许借鉴。

一、研究的背景及意义

目前,汽车工业正快速健康发展,其尾气排放量随之日益在增多,汽车发动机排出的各种气体及排放噪声在相当一定的程度上均已深深影响到我们人类社会和人类身体健康。据研究分析,雾霾现象的真正成因当中大约4%以上的污染因素是那些与汽车尾气污染排放直接有关联的。我们现在所说到的酸雨、光化学烟雾、温室效应等环境现象几乎都会与尾气这些主要排放物，有着极为直接的或者是间接的联系。为此,我们都要积极想办法去改善汽车排放中的噪音、排气污染等环境问题,让人们都可以生活在一个安全良好和谐的环境中。

二、发动机排放物的危害

发动机的污染排放物其危害是显而易见的,主要从以下几点进行分析:

1.一氧化碳的危害。

对化石燃料的燃烧不充分就会产生出一种大量且有毒的物质即一氧化碳。它一般在常温状态下为无色、无味的可燃气体，具有刺激性或者有毒或腐蚀性气体。人们其实只要保证在身体呼吸状态正常、良好的情况条件下，每天少量、长期地持续吸入它基本不会马上产生中毒现象，对人体一般来说不会造成什么生理伤害。但是人们如果是在连续长期、持续吸入接触到具有一定残量高浓度的一氧化碳烟雾气体之后,会出现逐渐加重、令人机体迅速出现头晕、恶心甚至头痛、呕吐以及乏力嗜睡等多种全身症状,严重时则可造成急性缺氧的窒息性缺氧死亡。

2.碳氢化合物的危害。

碳氢化合物,也是因为化石燃料的燃烧工艺所形成的,其健康安全与危害的严重程度很可能都比纯一氧化碳燃烧危害更大。其成分内含主要有极少量的苯、醛酸类和多种其他如多环芳香烃酸酐等类酸性物质,具有一定的生物毒性降解反应性和一些生物活性致癌或突变作用。碳氢化合物由于暴露在较弱的光照条件中的有害化学条件的影响下,极易受氧化反应形成有毒性的各种光化学烟雾,对我们改善大气环境质貌和对提高整个人类身体功能的协调、正常及健康和谐发展等有着十分显著的有害影响。

3.氮氧化物的危害。

汽车所排放的气体种类较多,其中氮氧化物会影响人们的中枢神经系统,严重时可致人死亡。这是因为排放的二氧化氮会对人体的心、肝、肾有一定的影响,有碍人体的健康,同时还会对植物的生长有影响,造成植物的枯黄。

4.二氧化硫的危害。

化石燃料生产过程燃烧中就会逐渐形成二氧化硫,具有一定浓度的硫化氢，有刺鼻的气味,是一种几乎无色的透明固体的腐蚀性气体。大量吸入二氧化硫毒气体时，能够很快使整个人体都产生头痛胸闷、心率咳嗽加快、呼吸困难等全身症状,严重缺氧时则可致出现休克。此外,二氧化硫同时还是引起酸雨污染的主要危害成分,酸雨本身具有腐蚀性,可以使周围水土酸化,影响当地植物正常的根系生长。

三、发动机排放系统

1、发动机排放系统的构成。

(1)排气管。

(2)后处理装置。

(3)消声器。

2、设计排放系统的必要性及其功能。

将汽车发动机排气管、后尘处理装置和发动机消声器装置等部分作为是一个完全单独设计的排气系统加以设计,具体有以下几点:

(1)发动机应以尽量满足较低排放尾气的排放、低油耗要求及追求更高功率为主要设计目标。如果我们可以尝试将此三者统一整合起来或者作为其中一种比较单独复杂的反应系统去予以优化处理,就能保证在更短期内得以较好有效的办法处理排放系统的诸多问题。

(2)由于现有的排气控制系统中除了必须要考虑达到低的排放浓度外,还要优先考虑如何降低排放噪声及减少排气产生热量后的循环再利用,因此最终要尽量将以上三者功能统一综合起来,纳入构成一个较新类型的系统--排放系统。

(3)至今为止无论发动机采用的进排气燃油净化装置系统还是空气过滤后的冷处理液装置，所使用到的新技术方案数量及新技术形式等变化幅度都会较多,随着发动机设计公司及发动机系列型号等的不同变化状况而不同。因此，有必要进一步的考虑将整个机动车尾气排放限值标准问题重新统一，从另外的一个技术系统角度出发来去考虑,逐步地来实现一个国规化、标准化或者模块化。

(4)通过现代车辆电子技术研究及汽车发动机可变技术等的技术发展,很可能会将汽车原来对发动机及排气等管路设备的改造设计功能与进一步降低汽车排放污染结合在起来,成为了一个可以单独控制的汽车排放管路系统而进行设计。

五、发动机排放控制技术

1.冷机时稀薄燃烧。

稀薄燃烧技术在降低HC的排放上最为有效。发动机冷机运行时,是极不利于降低HC污染物的排放标准的。我们通常可采取在燃烧室进气口范围内合理设置涡流控制阀,提高缸内充气增压效率,改善发动机进气系统,改进发动机的燃烧密封系统,改善气缸着火的稳定性,这样也就可以实现使汽车发动机气缸在清稀的混合气体下能维持较稳定地燃烧着火状态,从而大幅度降低发动机HC气体的排放量。

2.未燃HC的吸附净化。

沸泡石,是HC吸附剂中的主要活性成分。那么,可以考虑利用催化剂在其活化燃烧前预先吸附HC,这也许是一个减少活化未点燃HC量的最有效的办法。吸附剂中最重要指标的是性能吸附率,碳原子中的碳含有量则是直接决定其吸附率强弱程度的重要参考因素指标之一。其中含有的碳原子含量越多,吸附率会越好。这样我们也就完全可以做到通过活性炭表面的催化吸附层而进行废气排放及系统水质的净化。

3.发动机排放控制新技术的探索。

提高火焰速度和燃烧稳定性的有效办法之一,就是将氢气添加到均质燃油混合气中,这样就对于改善混合气的可燃性有很好的效果。把少量的氢气添加到气缸充气之中,在无须处理氧化氮化合物排放情况下让燃烧效率提高,进而降低排气污染,是一项不错的应用技术。

结论

综上所述,通过对发动机排放技术应用的分析,我们不难得出,要想彻底消除发动机所造成的污染,就目前情况来看还不太可能,仍需要我们不断去进行探索、寻找更多的、更实用的如何减少发动机排放污染的好办法、好技术,来为人类的共同发展贡献微薄之力。

参考文献：

[1] 空气辅助喷射甲醇发动机燃烧特性试验研究. 吕继康;胡春明;刘娜;宋玺娟;何永辉.燃烧科学与技术,2022

[2] 汽车产业重塑新格局. .中国工业和信息化,2022

[3] 大型水电解制氢技术现状及发展. 尹玉国;逄锦鑫;黄登高;吴栋;窦勤成.广东化工,2022