發動機排放污染物

發動機排放的污染物（engine pollution and its toxicity）發動機對環境的污染主要來自排氣產物，汽油機的主要污染物是CO、NOx和HC，燃用含鉛汽油還會產生鉛污染。柴油機最重要的排氣污染物是微粒和NO_x。發動機排氣中另一種主要的污染物是二氧化碳，它是正常燃燒的主要產物，雖然二氧化碳本身是無毒的，但它卻是引起“温室效應”的主要成分，所以備受全球關注。從健康的角度講，大劑量的一氧化碳可致人死亡，城市中必須將一氧化碳控制在一個較低的水平。

一氧化碳是烴燃料燃燒的中間產物，主要是在局部缺氧或低温條件下，由於烴不能完全燃燒而產生，混在內燃機廢氣中排出。當汽車負重過大、慢速行駛時或空擋運轉時，燃料不能充分燃燒，廢氣中一氧化碳含量會明顯增加。一氧化碳是一種化學反應能力低的無色無味的窒息性有毒氣體，對空氣的相對密度為0.9670，它的溶解度很小。

NO_x是NO、NO₂等氮氧化物的總稱。汽油機排氣中的NO2濃度與NO的濃度相比可忽略不計，但在柴油機中NO2可佔到排氣中總NOX的10%～30%。它刺激人眼粘膜，容易引起結膜炎、角膜炎，嚴重時還會引起肺氣腫。HC對人眼及呼吸系統有刺激作用，對農作物也有害。

汽車尾氣的碳氫化合物來自三種排放源。對一般汽油發動機來説，約60%的碳氫化合物來自內燃機廢氣排放20%～25%來自曲軸箱的泄漏，其餘的15%～20%來自燃料系統的蒸發。排氣中的HC和NO_x在一定的地理、温度、氣象條件下，經強烈的陽光照射，會發生光化學反應，生成以臭氧（O₃）、醛類為主的過氧化產物，稱光化學煙霧。臭氧具有獨特的臭味和很強的毒性，醛類對人眼及呼吸道有刺激作用。此外，它們還妨礙生物的正常生長。

排氣中的微粒的主要成分是吸附物中有多種多環芳香烴（PAHs），具有不同的致癌作用。這種微粒由在燃燒時生成的含碳粒子（炭煙）及其表面上吸附的多種有機物組成，後者稱有機可溶成分（SOF）。

在所有有害成分中，CO、HC和NO_x以及微粒是主要的污染物，目前汽車的排放標準和淨化措施均旨在降低這幾種污染物的含量。

所謂機外淨化即通過在汽車的排氣系統中安裝各種淨化裝置，採用物理的、化學的方法將汽車尾氣由原來的有毒氣體，變成為無毒氣體，再排放到大氣中，從而可減少汽車排放污染物對大氣環境的污染。

採用催化劑，將CO氧化成CO2，氧化成CO2和H2O，NOx被還原成為N2等。採用的催化劑有氧化錳，一氧化銅；氧化鉻，一氧化鎳，一氧化銅等金屬氧化物和白金屬（鉑）等貴金屬。它們都可以淨化CO、HC。三元催化淨化器安裝在汽車發動機的排氣裝置上，當汽車廢氣通過淨化器的通道時，元催化器中的淨化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化、還原化學反應，其中CO在高温下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣，使三種有害氣體變成無害氣體其淨化效率很高，可以淨化90%以上的有害物質。這是目前最有效和最現實的措施。 ^[1]