侯 哲

(皖北经济技术学校，安徽 阜阳 236400)

1 汽车尾气排放物及其危害

1.1 汽车排放污染物的种类及产生的原因

相关研究表明,汽车排放物的成分有100种以上，最主要的污染物主要是一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、 碳氢化合物(HC)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。

1.2 汽车排放物对人体的危害

一氧化碳(CO)无色、无味但有剧毒，它与人体血液中的血红蛋白有很强的亲和力，吸入CO后，血液运输氧气的能力下降而产生缺氧中毒；氮氧化合物(NOx)，一氧化氮与人体血液中血红蛋白结合会产生与CO中毒相似的症状,容易使人们中毒而死亡；NO2是一种褐色有强烈毒性的气体，刺激相应呼吸器官，严重时致人于死地；碳氢化合物(HC)，未燃烧或者未完全燃烧的燃油或燃油蒸汽，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中含有苯类物质易致癌。

1.3 汽车排放物对环境的危害

氮氧化物、铅化物进入肺部和血液，极大地损害了呼吸系统，造成各种疾病。CO2作为温室气体，会造成城市温度升高，进入空气中后，一方面会产生温室效应，造成气温升高;另一方面它还会破坏地球的保护层—臭氧层，造成紫外线直接照射地球表面，加速气温上升。

2 发动机排放污染控制技术

汽车汽油发动机污染物排放控制技术主要介绍以下几种[1]，首先是机内控制法，使用新型材料、新型制造工艺、新的技术和控制方法，保证可燃混合气充分、完全地燃烧，从而实现减少有害气体排放的目的。

其次，机外控制法。将汽车上排出的有害尾气污染物通过反馈调节或过滤等装置，发生氧化、还原等化学反应，变成无害物质排出车外，减少排放污染物。本文重点介绍机外控制法。

2.1 废气再循环系统

废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，NOX是大气中的氮气和氧气在高温、高压条件下形成的，此系统将发动机产生废气的10%～20%，通过管路再送回汽缸，由于是燃烧后的废气，缺少氧气，会大大延缓燃烧过程，燃烧速度的放慢导致汽缸燃烧室中的温度降低，进一步减少了氮氧化合物的生成。

图1 EGR系统组成图

过量的废气再次通入汽缸会影响到发动机的正常工作，特别是在发动机启动、怠速、小负荷及发动机处于冷车运行时，多余的废气将会使发动机的动力性能降低。进入进气歧管的废气量一般控制在6%～15%范围内。

废气再循环系统，主要元件有EGR控制阀、EGR电磁阀、EGR位置传感器。部分轿车把EGR阀和位置传感器合为一体。如图1所示。旋转式针阀保证了当EGR阀关闭时，具有良好密封性。按照设计EGR阀在汽车处在中等负荷条件下才开启。

图2 EGR控制系统

系统工作过程，如图2所示，ECU根据点火开关、曲轴位置传感器、节气门位置传感器和冷却液温度传感器等输入信号，判定发动机运转工况，并对EGR控制电磁阀通电或者断电，当ECU对EGR电磁阀通电时，电磁阀开启，使EGR阀开启，部分废气经废气再循环通道进入进气歧管。当ECU对EGR电磁阀断电时，电磁阀关闭，EGR阀关闭，不再进行废气再循环。

对于线性式EGR阀系统，通过EGR阀位置传感器监测锥阀位置，反馈给ECU，ECU根据锥阀位置传感器、冷却液温度、节气门位置和进气流量修正EGR锥阀的位置。

2.2 三元催化转换器

三元催化器简称TWC，安装在汽车排气管中上部[2]，是利用转化器中的催化剂，将汽车尾气中的CO、HC和NOx，通过氧化和还原作用转变为CO2、水和氮气。三元催化反应器外面用双层不锈薄钢板制成筒形，夹层中装有石棉纤维毡用来缓冲减震。内部采用蜂窝状陶瓷作为承载的载体，在陶瓷体的载体上浸渍有铂、铑、钯等贵重金属作为催化剂。为了保证三元催化器的转化效率，防止损坏降低转化效果，汽车的日常使用中还应注意以下几点：(1)装有三元催化器的汽车，严禁使用含铅汽油，铅颗粒会覆盖在催化剂的表面，使有害气体与催化剂接触的面积减少，大大降低转换效率。(2)应避免未燃烧的混合气进入催化器，可燃混合气在三元催化器内燃烧会造成催化剂的贵重金属产生化学变化，使催化作用减弱。

2.3 燃油箱蒸汽回收系统

燃油箱蒸汽回收系统，它的作用是防止燃油箱的燃油蒸气排入大气造成污染[3]。燃油箱蒸汽回收系统主要由活性炭罐、碳罐电磁阀、燃油箱蒸汽回收管等组成。

燃油箱蒸汽回收系统的工作原理，当发动机不工作时，燃油蒸气被收集到活性炭罐中，当发动机启动后，根据发动机水温信号、转速信号等来判断发动机所处的工况，有发动机控制单元控制燃油蒸汽电磁阀打开，燃油蒸气从活性炭罐排出并进入进气歧管或空气滤清器，最后进入发动机燃烧室燃烧，燃油蒸发排放控制系统主要是控制HC的排放。

2.4 曲轴箱强制通风(PCV)

燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和汽缸体的内壁漏入曲轴箱内，将稀释和污染机油，造成机油的润滑性能下降，因此必须将这些污染物从曲轴箱内排出；此外曲轴箱内的压力会越积累越高，如果不通风泄压，机油会从油封或汽缸垫压出。本系统的作用就是将进入曲轴箱的气体导入到进气歧管，使其重新燃烧。提高发动机的燃油经济性、降低排放污染。

本文介绍了汽油发动机尾气排放控制系统，对排放污染物的净化有着非常重要的作用，通过对各系统的作用、结构、工作原理等方面逐一作出介绍，让更多的读者了解我们的汽车技术，方便以后的使用、维护，保证它们的可靠工作，减少有害气体对环境的破坏。