汽車排氣污染

汽車排氣中的有害物質對環境的污染。有害物質中有一氧化碳 (CO)、碳氫化合物（烴類）、醛(CHO)、氮氧化合物(NOx)、臭氧(O3)、二氧化硫、鉛和酸的化合物等,其中最有害的是CO、NOx、烴類和鉛化合物。在轎車較集中的大城市中，空氣中50%左右的污染物來自汽車的排氣，排氣中有害物的成分往往達到對人體有害的程度。

70年代初期，有的汽車公司在汽油機上採取了若干減少污染的措施,例如採用可調節汽油-空氣比的化油器，降低壓縮比,推遲點火時間,減小燃燒室的表面積對其體積的比值和規定較嚴格的製造公差。在有些汽車上，還採用排氣岐管上的換熱器來加熱進氣；有的還將汽油箱密封,使通氣口經過液-氣分離器接到裝有活性炭的罐上，在發動機運轉時，汽油蒸氣被吸入發動機內燒掉。採取這些措施後，汽車所排出的廢氣，烴類平均約減少87%左右，CO約減少65%左右,NOx約減少30%左右，但尚未達到無害程度。柴油機的排氣中，烴類和CO的含量較少，主要為NOx。

許多國家的政府根據污染程度制訂汽車排氣中有害物質的限量標準。如日本1978年規定，汽車每行駛 1公里，充許排出烴類0.25克，CO2.1克，NOx0.25克。美國有聯邦和加利福尼亞州的限量標準，其他國家也有嚴格的規定。由於這些規定十分嚴格，各汽車公司為此進行大量研究工作，以求產品能符合這些標準。

排氣污染的測定技術在不斷髮展，已經有一些準確地測定有害成分的方法和儀器。在現場和修理廠中，測定有害物成分的方法和儀器尚未公認為可靠。

影響排氣中有害物質成分的主要因素有空氣和可燃氣的混合比、燃燒狀況等。由於汽車常在變工況下工作，很難保證燃油完全燃燒。減少污染的主要措施是減少燃油中的引起污染的成分、使燃油充分燃燒和排氣再處理。

① 減少燃油中引起污染的成分:鉛是排氣中有害成分之一。它來源於某些汽油中為提高辛烷值所加的四乙鉛，有些國家正在推行無鉛汽油。汽油中不加鉛不但能減少污染，而且可減少發動機氣門等部分的損壞。

② 使燃油完全燃燒:採用能提高燃油完全燃燒程度的分層進氣式汽油機，這不僅可以提高在低負荷下的熱效率，而且能大大減少排放的有害物。這種發動機結構較為複雜，主要問題是如何使其在較廣寬的轉速和負荷的範圍內正常工作並有良好的過渡響應。提高完全燃燒程度的另一方法是採用汽油噴射發動機，使各氣缸的汽油噴入量保持一致，混合氣中的油－氣比達到適宜程度，混合氣接近完全燃燒，從而大大減少有害氣體的排放。在歐洲各國和美國生產的一些轎車上已開始採用這種發動機。在美國，有些轎車上已裝有微型計算機，以調節油－氣比和點火時間來控制排氣污染。柴油機增壓（見內燃機增壓）也可以促進完全燃燒，減少污染。為了進一步減少污染，增壓的柴油機上再加用中間冷卻器或將排氣再循環以減少NOx的含量。

③ 排氣的再處理:如果只改善發動機的燃燒程度來降低烴類和CO的含量，則 NOx的含量會增加，反之亦然。因此，有些汽車公司還採用對排氣進行再處理的裝置。這類裝置已從熱反應器、催化反應器發展到閉環三元催化反應器。這些裝在排氣管之後、用鈀鉑為接觸元件的排氣接觸反應器,可使排氣中的CO、烴類和NOx等大部分轉化為CO2、H2、O2、N2和H2O，使排氣中的有害成分大大減少。但是接觸元件對高温很敏感，而排氣可將其加熱到 500℃左右，所以要防止過熱，同時又易受鉛等雜質的侵害，故應用尚不普遍。