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乙醇汽油对减少机动车污染排放的机理研究

2018-12-18张鲁一航

世界家苑 2018年12期

张鲁一航

摘 要:随着我国经济水平及居民人均收入的不断提高,当下我国机动车总数也在不断增多。截止2018年,我国机动车保有数量超过3亿万台,其排放的尾气会对环境造成巨大的污染。为此我国目前正在大力推广乙醇汽油,本文將通过实验的方式对乙醇汽油在减少机动车污染排放当中的机理进行研究。

关键词:乙醇汽油;减少;机动车污染排放

1、实验材料与实验方法

1.1实验材料

在使用试验车辆进行实验之前,实验车辆已经经过3000km以上的正常行驶,度过磨合期[1]。该实验所使用的车辆为NISSAN品牌轿车(MR20DE),全车整备重量为1208kg,发动机类型为四缸四冲程水冷电喷发动机,发动机实测排量为1.877L,自动变速箱,驱动方式为前轮驱动在进行实验的时候实际行驶里程为15224km。在实验所用汽油的选择方面实验分别选用国V标准的92号乙醇汽油和国V标准的92号普通汽油,汽油均来自中国石化有限公司下属加油站,且经过相关技术监督部门专业理化认证。其具体油品情况见下图 图1

对实验结果进行测量的仪器均有交通部进行提供,为了保证实验结果的准确使用底盘测功仪来模拟真实驾驶当中汽车遇到的阻力。采用当下最为准确的汽车行驶油耗测试工况的试验法ECE+EUDC法,以此来得出使用不同汽油时汽车尾气的污染排放情况。

1.2实验方法

实验按照操作规范在室外温度25℃的条件下进行,ECE+EUDC法包含两个部分分别是普通城市路况行驶与市郊路况行驶。在普通城市路况行驶的过程中需要经历15种不同的车速循环,总过程需循环4次[2]。在市郊路况行驶的过程中,需要经过13种不同车速的循环。在进行实验时,首先要将实验用车油箱当中所有的燃油排空,首先加入国V标准的92号乙醇汽油10L,用其起到清洗目的,如此反复三次,再向油箱内加入国V标准的92号乙醇汽油30L使用ECE+EUDC法进行实验,实验结束后静置试验车辆24h,之后对汽车进行冷启动并通过专业设备对其污染物的排放进行检测。之后使用国V标准的92号普通汽油重复上述过程,以上全部过程皆进行三次同等实验,取出最终平均值。为了清晰的表达其实验流程,将以图片的形式进行展示,详情见图2。

2、实验结果

2.1CO减排结果

实验结果当中,国V标准的92号乙醇汽油其CO排放值为0.278g/km,而国V标准的92号普通汽油其CO排放值为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烧造成的,汽油大部分会被燃烧并生成CO2,但是其中也会有极小部分燃烧不够充分,由此排放出CO。乙醇汽油当中的含氧量更高,更能促进汽油的充分燃烧减少CO的排放量,因此乙醇汽油在减少CO的排放方面效果显著。

2.2HC减排结果

实验结果当中,国V标准的92号乙醇汽油其HC排放值为0.064g/km,而国V标准的92号普通汽油其HC排放量为0.052g/km。其HC排放值降低了15.3%。对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放,20%~25%来自曲轴箱的泄漏,其余的15%~20%来自燃料系统的蒸发[3]。乙醇汽油当中有乙醇作为增氧剂,其能帮助减少混合器过浓的情况,同时改善在低负荷状态下引起HC淬熄排放的情况。通过实验结果的认证,乙醇汽油在减少HC排放方面同样有着显著作用。

2.3CO2排放结果

在CO2的排放方面,国V标准的92号乙醇汽油排放值为195.44g/km,而国V标准的92号普通汽油排放值为196.45g/km。其在数据上虽然没有直观的差别,但是国V标准的92号乙醇汽油其有着更低的粘度,在发动机喷射汽油的时候其有着更快的雾化速度因此其燃烧率更高,其燃烧热值也就更低,长此以往在会使得其有着更加充分的燃烧条件,有好自然低于国V标准的92号普通汽油。

2.4NOx排放结果

在NOx排放方面,国V标准的92号乙醇汽油排放值为0.045g/km,而国V标准的92号普通汽油排放值为0.049g/km。NOx的含义为N化合物,其主指NO与NO2.虽然乙醇汽油有着更高的含氧量,这一因素会使得NOX的排放量高于普通汽油,但是由于其燃烧温度更低,所以还是能够达到降低NOX排放的目的。而乙醇汽油当中使用乙醇替代芳烃,也能减轻发动机积碳的情况,长久来看更能降低NOX的排放。

3、实验结论

通过对上文实验进行总结发现,乙醇汽油作为一种新兴燃料其对于减少机动车污染排放有着一定作用,能够为改善我国自然环境做出一定贡献,以此来达成改善空气质量的目的,较为符合我国当下的可持续发展趋势,在能源的节约与最大化利用方面也有着良性影响。

参考文献

[1]王春杰.轻型汽车燃用E10车用乙醇汽油排放影响研究[D].北京化工大学,2004.

[2]戴颂.含水乙醇汽油对电喷汽油机性能及燃烧特性的影响[D].昆明理工大学,2009.

[3]岳欣.汽油清净性检测技术开发与清净性改善的减排潜力研究[D].清华大学,2015.

(作者单位:陆军勤务学院)