0引言
汽车排放的污染物主要为碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物，柴油车还排放颗粒物、严重时产生“冒黑烟”现象。有数据表明，中心城区机动车尾气排放的污染物占大气污染物总量的90%以上，主要交通干道附近环境空气中污染物普遍超标。在用车高峰中，高污染车辆的单车排放是“国I ”标准（即国家机动车第一阶段排放标准，等效于欧洲I 号标准）车辆排放的5~10倍，对大气污染尤为严重。由于机动车排放接近地面，机动车尾气污染对广大市民会造成相当的影响。如果长期接触，人体容易引发呼吸道等疾病影响健康。而燃料的燃烧状况对尾气排放起到了决定性的影响。
当前面临的最大的空气质量问题就是空气污染问题。据世界卫生组织估计，每年大约有80万人因城市空气污染而早亡。空气污染除了造成心血管和肺部的损伤之外，还会对胎儿和婴儿的健康造成严重危害。
车辆排放是造成空气污染的重要贡献者之一。在不同的地区，对于不同的污染物，机动车对城市空气污染的贡献率在25%~75%不等。车辆排放的主要污染物包括一氧化碳（CO ）、未完全燃烧的碳氢化合物或者说可挥发有机物（HC 或VOC ）、氮氧化物（NOx ）和颗粒物（PM ）。这些排放物在很大程度上受到所使用的燃油和车辆设计的影响。
1.2降低车辆排放
在减少空气污染的总体战略中，减少机动车排放是非常重要的组成部分。减少车辆排放的一个重要途径就是去除车用燃油中的铅，并通过更加严格的排放标准要求使用低排放的发动机和机动车技术（例如：催化转化器）。在过去的10年中，通过全球性的努力，世界上90%的汽油已经实现了无铅化。
降低车辆排放的另外一个途径就是降低车用燃油的硫含量。硫含量的降低将会立即减少现有车辆的排放，并且为使用先进的催化器、捕集器和其它技术提供先决条件，而这些先进技术则能够清除现有汽、柴油车辆排放的绝大部分污染物。
2燃油硫含量对车辆排放的影响
降低燃油中的硫含量是减少车辆排放的关键。在过去的30年中，发达国家在空气污染控制方面的经验表明清洁燃油和车辆是改善空气质量的有效途径。提高燃油质量能够减少机动车排放。对于汽油车而言，将硫含量降低到500ppm 以下能够提高催化转化器的性能。如果硫含量降
低到非常低的水平，则可以使用绝大多数的先进技术，甚至包括使用燃烧效率很高的稀燃点燃发动机。
2.1硫对车辆排放的系统性影响
燃油质量和车辆排放密切相关是因为车和油是一个整体的系统。车油系统决定着排放的质量和数量，同时还决定能够使用哪些排放控制技术来削减排放。此外，它还决定着车辆的运行状况，从而影响消费者
的满意度。
降低燃油中的硫含量对于减少最细小的颗粒物排放有显著作用。硫含量的降低可以从以下两方面减少车辆排放：
①燃油硫含量的降低会直接减少二氧化硫和硫酸盐颗粒物的排放。汽柴油车的二氧化硫排放随燃油硫含量的增加成比例上升。虽然从体积或质量上，硫酸盐颗粒只占颗粒物排放的小部分，但是，由于硫酸盐颗粒都是细或超细颗粒，从数量上，它们的比例并不低。
②硫会降低车辆排放控制装置的有效性（或使这些装置中毒），造成CO 、HC 、NOx 和PM 排放的增加。对于汽油车来说，研究表明，降低硫含量能够提升三元催化器的工作性能，从而减少HC 、CO 和NOx 排放。图1所示，为在日本的10~15工况下，不同硫含量对排气后处理装置的NOx 转化效率的影响。
对于能够满足更严格的排放标准的车辆、排放控制装置和先进的催化器，硫的影响作用尤为严重。图2所示的研究表明，达到更严格的SULEV 排放法规的车辆对硫的敏感度远远大于只达到LEV 排放法规的车辆。
2.2硫对催化器的影响三元催化器（TWC ）是用于汽油车减排的最常见、使用最广泛的催化转化装置。
为了满足日益严格的排放要求，制造商大幅度的改进了三元催化技术。其中最重要的改进包括：在蜂窝状结构中使用更加微小的蜂窝形单元，来增加反应的表面积（提高个体单元密度）、采用新的涂层方
基于燃油中硫含量对汽车排放的影响和对策分析
杨进峰
（广东工程职业技术学院机电工程学院，广州510520）
摘要：当前，空气污染已经成为全球问题，越来越受到人们的重视。汽车尾气排放是造成空气污染的重要贡献者。而汽车尾气排
汽车尾气处理放与燃油中的硫含量有着直接的关系。本文探讨了燃油中硫含量对车辆排放的影响以及减少排放、降低硫含量的方案选择。
关键词：燃油；硫；排放
图1
汽油中硫含量对后处理装置耐久性的影响
Internal Combustion Engine &Parts
式，改善稀有金属的分布（稀有金属质量不变的情况下增
加转化反应面积）、改进氧化和提升热稳定性。如果燃油条件允许，这种先进的催化器能够将排放减低到几乎为零。硫会堵塞活性催化单元，大幅度降低装置的效率。这种影响并不完全是可逆的。虽然在使用低硫燃油后，转化性能会改善，但是脱硫后也并非总是能够完全恢复最初的性能。
3减少车辆排放的措施对于不同硫含量的燃油，应该采取不同的措施降低车辆排放污染。表1所示提供了一些措施供参考。
4降低燃油硫含量4.1使用低硫原油
使用硫含量较低的原油能够明显降低成品油的硫含量。选用低硫原油是中国目前的战略。在改变原油种类之前，炼油厂必须要对新原油的特征（如比重）进行评估，以便与炼油厂的设计参数相匹配。
4.2混合配料脱硫
要生产硫含量在1000ppm 以下的燃油，要在最终混合之前去除高硫蒸馏组份中的硫。脱硫与选择低硫原油并不矛盾，可以同时用低硫原油和脱硫两种措施来降硫。但是，综合性炼油厂通常是对高硫原油进行脱硫，因为这样做对他们来说成本更低。而非综合性炼油厂则需要在脱硫
工序和选择低硫原油上同时投资来实现其经济性。
加氢处理是最常见的脱硫技术。要减少汽油中的硫，通常只需要进行加氢催化裂化。
5降低燃油硫含量的其他收益和问题5.1车辆养护
低硫燃油能够减少腐蚀和发动机机油酸化，从而延长了保养的间隔，降低保养成本。
5.2发动机寿命
燃油中的硫会明显降低车辆发动机的寿命，在高硫含量时（2000ppm 以上）尤为明显。从图3可以看出，发动机寿命随燃油硫含量降低而延长。据估计，硫含量从15000ppm 降低到1000ppm ，发动机寿命能够延长80%~90%。
5.3发动机机油中的硫
除了存在于燃油当中，硫还存在于大多数用于防止发动机磨损的润滑油中。如果发动机机油渗漏到燃烧室，这些硫就会进入到尾气流中，这会损害排放控制系统。随着燃油硫含量的降低，机油中硫的作用就突显出来。在许多发达国家，特别是在美国、日本和欧洲，工业企业会自发的保障机油的品质，保证发动机使用适当的润滑油。
参考文献:
[1]方茂东.我国汽车的排放与控制[J].汽车技术，2002（06）.[2]刘翔，周昱，傅立新.汽油中硫含量对车辆排放影响的定量化分析[J].交通标准化，2006（12）.
[3]王程.汽车燃油蒸发污染物排放测试及控制技术研究[D].南京理工大学，2005.
[4]邓文杰.汽车尾气排放标准[J].汽车实用技术，2005（06）.[5]程烨环，李坤，包军.汽车尾气的污染危害与防治对策[J].黑龙江环境通报，2005（02）.
[6]田家辉.汽油品质对汽车废气排放的影响
[J].甘肃冶金.2000（04）.
图2硫含量对排放的影响(相对于含硫30ppm 的燃油)
硫含量
柴油车
汽油车
>500ppm
如果柴油燃油硫含量在500ppm 以上，那么没有任何排放控制技术能够承受这样高的硫含量。可以选择的措施包括：①降低燃油硫含量。②制定各种新车的排放标准，强制新车使用改进的发动机，同时降低燃油硫含量。③淘汰老旧的车辆。如果汽油燃油硫含量在500ppm~1000ppm ，那么可以选择：①要求所有新车
安装催化转化装置，
同时开始降低燃油硫含量。②制定进口车和二手车寿命限制并要求这些车
辆安装催化转化器。
<500ppm 可以采用一些先进的排放控制技术。可以选择的措施包括：①
制定各种新车的排放标准，
同时降低燃油硫含量，
从而引入EGR 等发动机改进技术。②改造老
旧重型柴油车，
加装柴油车氧化催化装置来降低HC 、CO 和颗粒
物，创造使用FTF 的条件，
从而进一步降低颗粒物。
可以采用先进的排放控
制技术。可以选择的措施包括：①制定各种新车的排放控制标准。②二手进口车必须装有催化
转化装置。
<50ppm
可以有更多选择。包括：①对于新车，制定更加严格的颗粒物和NOx 标准，从而保证引入最先进的控制技术。②根据颗粒物捕集器的要求、发动机技术和车辆
年龄，改造老旧重型车，
为其安装颗粒物捕集器。
可以有更多选择。包括：①对于新车，制定更加严格的排放标准，从而保证使用最先进的技术达到最佳的排放控制效果。②限制只可进口装有催化转化装置并能满足上述性能标准的二手车。
表1不同硫含量对应的减少车辆排放的措施
表2降低柴油硫含量对零配件的潜在影响
零件降低燃油硫含量的影响
潜在影响
活塞环减少腐蚀延长发动机寿命，
减少更换次数汽缸套
减少腐蚀
延长发动机寿命，
减少更换次数机油
减少沉积物，
减少对碱性添加剂的需求减少活塞环和气缸套的磨损，减少更换机油的次数
尾气装置
减少腐蚀
减少更换零件的次数
图3发动机寿命随燃油硫含量增加而下降
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