汽车尾气排放的智能监测系统和控制技术
摘要:在社会经济的推动下,人们的生活水平得到了提高,私家车的数量也在不断增加,随之而来的就是环境污染。目前,人们逐渐意识到环境保护的重要性,更加重视环境污染控制。为了改善空气污染状况,有必要加快我国汽车尾气排放控制技术的升级。本文将从汽车尾气排放的危害以及相关的解决技术等方面进行分析论述。
关键词:汽车尾气;排放监控;控制技术;举措
随着汽车生产数量的迅速增加,汽车尾气对生态环境的污染更加严重,极大地影响了我国的城市建设发展。环境污染违背了我国的可持续发展战略,我国目前的汽车尾气排放形式已经非常严峻。人们也需要在汽车给人们带来便利的同时平衡发展交通便利和环境保护。
一、汽车尾气排放物的形成原因
对于以化石燃料作为动力的汽车来说,作为动力源的化石燃料燃烧必然会产生有害污染物
举例来说:未完全燃烧的化石燃料会以碳氢化合物的形式排出;由于化石燃料燃烧温度高,
空气中氮在高温下的氧化反应会产生有害氮氧化合物;发动机运行时无法避免的空燃比偏差引起的含碳化合物不完全燃烧会产生一氧化碳,等等。
此外,发动机结构上的一些瑕疵也可能导致额外的排放污染物生成,如燃烧室漏气导致的氮氧化合物升高,气缸壁与活塞间隙导致机油窜入燃烧室燃烧,引起排放颗粒物升高等等。
二、汽车尾气排放污染物检测技术研究
目前汽车尾气排放检测方式主要有以下几种:
首先是在试验室底盘测功机上进行的整车台架排放污染物测试,这是传统的尾气测试方法,也是目前汽车尾气检测中最常使用的方法。通过对固定工况下行驶车辆的尾气进行收集和检测,有效地确定构成尾气的各项污染物数量和占比。需要指出,由于车辆在道路上实际驾驶的条件比试验室复杂很多,因此运用这种检测方法得到的结果与实际驾驶时的情况会有一定偏差。
其次是遥感检测方法,这种方法主要是利用气体对不同光谱的吸收情况不同,检测废气中
不同成分的比例,由于其检测速度快且有效检测距离相对较长、可用于道路场景,相关部门已考虑将其作为道路行驶中车辆尾气检测的方式。但是在运用遥感检测的方法进行检测的过程中,只能检测废气中各组分的浓度,且遥测场景的环境条件往往不稳定,使得其使用的范围有一定限制。
第三种方式是车载尾气检测。该方法使用一种便携式排放测试系统(PEMS),其包括车载尾气测试设备、车载环境检测设备和GPS等子模块,可以有效地在监测并记录车辆行驶状况的同时取得尾气排放数据。这种检测方式虽然精度不如第一种,但由于其检测场景与实际道路行驶场景非常接近,这种检测方法既被用于车辆开发过程中的尾气优化,也作为国家要求的新型式检验项目之一用于国六标准的“实际行驶污染物排放试验”中。
汽车尾气检测三、汽车尾气净化技术
在进行汽车尾气的排放检测过程中,通过净化技术可以有效的减少汽车尾气的排放,因此就需要从尾气的产生到排放的过程进行针对性的研究,才能明确怎么从各个方面进行尾气净化。对于发动机自身而言,燃料的质量和组分的改进,发动机和其燃烧系结构的优化,发动机中燃料燃烧条件的控制都可以提高燃烧能源的利用率并减少尾气中污染物。通过对
于发动机净化技术的研究发现,也可以在排气系统中进行催化装置的安装,有效的运用物理捕集或者是化学催化的方式减少排气中的颗粒物以及有害气体。与此同时,由于不同的催化物质会影响减少污染物排放量的效率,对催化效果好,并且成本更低催化剂的研究,也一直在进行之中。
1.
实施节能减排的措施
(一)引入更加先进的尾气污染物削减技术
鉴于化石燃料燃烧必然产生污染物,且燃烧过程控制比较困难,现在还不能完全消除车辆尾气排放,需要通过有效的汽车尾气处理系统,包括污染物催化系统、颗粒捕集装置等,对汽车尾气进行净化才能更好的减少汽车行驶中产生的污染物。虽然以目前的技术水平,采用尾气处理技术并不能从根本上净化尾气中的污染物,但大量的实践表明,尾气处理技术的效果还是比较显著的。
同时,作为污染物产生原因的燃油汽车发动机,自然应是尾气污染控制研究中的首要关注
对象。首先,化石燃料的燃烧机制和过程与产生污染物的情况有至关重要的联系,需要加以研究;其次是需要对汽车的发动机设计进行优化,以实现燃料完全燃烧为目标,开发新型节能发动机,不仅可以更好的减少汽车尾气排放带来的污染,还可以有效的提高燃料的利用效率。
(二)定期进行汽车保养
汽车相关部件的老化对尾气污染物的影响也很重要,因此也需要定时的对于汽车进行检查以及维护,才能有效的控制汽车的尾气排放。虽然刚出厂的汽车的尾气排放是符合国家要求的,且对于污染控制系统的耐久性国家也作了规定。但是在汽车运用的过程中,由于存在缺乏维护意识、相关部件过度损耗却继续使用的现象,也会导致尾气中污染物大量增加。针对这种现象,并保证车载诊断系统的有效性以及时发现尾气排放相关部件的故障,并及时加以维修,也可以减少汽车尾气污染物的排放。
(三)积极开发新能源技术
新能源汽车,比如燃气汽车,相较传统燃油车而言,在行驶的过程中产生的尾气污染物更
少,燃料使用效率更高,在汽车市场上有一定占有量,也在公共交通车辆中得到了大量使用。但是燃气汽车普遍存在燃料箱体积偏大、燃料储存有风险、行驶动力不足等问题,这些问题也需要更好的化工、材料等技术对其加以优化。
(四)做好对报废车辆的监管,加强在用车定期检查
在汽车的使用过程中,一旦超过报废年限,其产生的汽车尾气排放量将不断增加,因此也需要有效的加强对于报废车辆的监管,防止这种车辆流入汽车市场。与此同时还加强对在用汽车的定期检查,禁止污染超标的车辆上路行驶。前文提到的遥感检测技术,就越来越广泛地用于路面车辆的即时尾气污染物抽查。
1.
总结
现阶段环境污染给人们带来越来越大的压力,为出行提供更大便利的高速增长的汽车产业更是导致了一系列环境问题。因此无论是汽车生产企业还是检测机构,都应该不断地加强研究和技术开发,为节能减排战略思想的实施添砖加瓦。
参考文献:
1.
武卫民.我国汽车排放控制水平现状及综合对策探析[J].内燃机与配件,2021(05):148-149.
2.
熊卫东,向亦华.汽车尾气排放控制现状与对策建议[J].绿科技,2020(22):129-131.
3.
倪艳姝.汽车尾气排放问题及节能减排的方法[J].科学咨询(科技·管理),2020(10):52-53.