汽车尾气排放的控制技术综述姓名（学校学院城市邮编）摘要汽车尾气排放的控制主要从燃油品质改善、燃烧系统、供油系统和通风系统、氧化催化尾气等方面考虑。

本文综述了目前汽车尾气排放控制所采用的较成熟技术及其进展，也综述了新技术的开发应用。

对各种技术的设计原理、装置结构、优缺点、研发及应用进展都有了一定的介绍。

其中包括SCR后处理装置、氧化催化转化器、壁流式颗粒物捕集器、流通式颗粒物捕集器、燃油喷射系统、涡轮增压器系统、新型多孔陶瓷催化剂载体等的相关介绍。

关键词汽车；尾气排放；控制；技术汽车尾气对大气环境的污染是一个全球性的环境问题。

其排放的CO、NOx、、Pb 等污染物不仅危害人体健康，还是造成酸雨和光化学烟雾的主要成HC、SO2分[1]，汽车已成为城市大气质量恶化的主要污染源。

因此，研究汽车尾气的排放控制的现状及新技术，减少有害气体的排放量，对提高城市空气的质量，保障人类生存环境等方面具有重大意义。

本文综合了各方面的材料，对该方面的相关内容进行整合，以方便读者查阅对其现状有初步的了解。

1汽车尾气治理技术现状为了控制和防治汽车尾气的污染，世界各国的科技工作者作了大量的研究工作，可归纳为三个发展阶段[2] ：第一阶段：强调机内净化的初期污染如燃油品质改善，曲轴箱强制通风系统，燃油蒸发回收系统，燃烧系统、供油系统和点火系统的改造，废气再循环，排气管内喷射二次空气，高能点火与稀薄燃烧等。

第二阶段：氧化催化技术，即除了上述的一些行之有效的方法而外，采取机外净化技术，在汽车排气系统上安装氧化型催化转化器，用以氧化净化排气中的 CO和 HC等。

第三阶段：氧化还原催化技术与电控技术相结合，即将电喷技术与三元催化转化技术相结合，同时去除汽车排气中的HC、CO和NOx等。

我国开展汽车尾气净化方法与技术的研究起步较晚，从仿制、技术引进到自主开发，大致也经历了上述相同的发展阶段。

80年代中期以后，开始有以氧化铝为载体的球形氧化型催化净化器生产，并陆续研制了曲轴箱强制通风系统、燃油蒸发控制装置、强力点火器、汽油添加剂、磁化节油器等相关产品。

90年代后，由于蜂窝陶瓷材料研究取得快速进步及汽车污染程度日趋加重，我国加强了对磁化材料、净化器总装配技术等方面的研究开发工作，推出了一批适合我国国情的稀土金属复合催化器。

1995年前后，我国的氧化还原型三元催化转化器产品已具备产业化规模。

2各治理技术具体情况2.1国IV\V柴油车排放控制技术2.1.1主要尾气后处理装置2.1.1.1 SCR后处理装置[3]柴油机的主要排放物有CO,HC(少量)，NOx及碳烟微粒(PM)，其中NOx 为影响较大的有害气体之一。

为实现欧IV排放标准，可通过优化燃烧．再使用选择性催化还原(SCR)来降低因燃烧产生的NOx排放(被称为欧洲路线) SCR技术路线且有燃油消耗率低(扣除因使用尿素而增加的费用，还有2％～3％的优势)以及对燃油品质不敏感等优点，而成为国内大量进行研究的技术，国外已经开始投入实际使用。

2.1.1.2 氧化催化转化器[4]柴油氧化催化转化器( D O C)通过催化氧化反应，同时可降低柴油车尾气中C O、H C 和颗粒物污染物排放量，其结构主要由载体、垫层和壳体组成。

载体形式肓陶瓷载体和不锈钢金属两种，催化剂成分主要是铂 ( P t )和钯 ( P d )等贵金属。

DOC技术目前已经广泛应用。

2.1.1.3 壁流式颗粒物捕集器壁流式颗粒过滤器 ( D P F)可以降低P M达8 5 ％以上，同时可大大减少C O 和H C的排放量。

2.1.1.4 流通式颗粒物捕集器流通式颗粒捕集器 ( P O C)，可以捕捉柴油车尾气排放中的颗粒物，降低P M的效率可达3 0 ％～8 0 ％。

另外，P O C 质量轻、体积小、尺寸可变，易于集成至排气系统中。

2.1.2 燃油喷射系统[5]燃油喷射系统主要采用电控高压共轨，少数产品采用电控单体泵和泵喷嘴。

电控泵喷嘴系统主要设计原理是通过气缸盖顶端的顶置凸轮轴直接驱动燃油形成高压。

该系统的最大优点是可以形成更高的喷射压力，从而使得发动机具备国Ⅳ、国V排放升级的潜力。

因为对发动机缸盖的设计难度增大，从近期国内主要商用车企业已申报和正在申报的国Ⅳ发动机产品公告来看，到目前为止国内还没有此种系统的实际应用。

电控单体泵系统油泵提升压力原理与直列泵类似，所以其喷油规律为“三角形”的前缓后急的特征，一定程度上有利于燃烧过程的优化，最高压力可达到180 ～ 200MPa。

但由于油泵压力和发动机转速成正比，低转速区域压力较低，因而不利于柴油机低速时燃烧性能的提高。

目前国内商用车企业的大多数中重型国Ⅲ、国Ⅳ柴油机都采用了电控高压共轨技术。

根据国内外产品开发的实际经验，共轨系统无需经过特殊升级改进即可满足国Ⅳ和国V排放发动机对燃油系统的要求。

2.1.3涡轮增压器系统涡轮增压器能够有效提高重型柴油机功率、改善经济性能、降低污染物排放。

目前，涡轮增压器在柴油车上已得到了广泛应用，国Ⅲ、国Ⅳ重型柴油机都已装配了涡轮增压器，未来技术发展方向是可变截面涡轮增压系统。

2.2国I V／ V汽油车排放控制技术2.2.1催化剂性能的优化包括耐硫性能、耐久性能提高，涂层更耐高温，起燃温度更低，贵金属含量少等方面。

2.2.2发动机标定策略的优化主要包括发动机标定的精细化，对更多不同工况下参数进行数据的采集和优化，并且对OBD性能进行优化。

3 新技术的开发应用3.1新型多孔陶瓷催化剂载体[6]新型催化剂载体纤维多孔陶瓷、 SiC泡沫陶瓷等的出现能很好地解决了催化剂起燃慢的问题，有效降低冷启动时汽车尾气的排放。

3.1.1纤维多孔陶瓷纤维多孔陶瓷通常是指采用陶瓷纤维作为主要原料制备的一种高孔隙陶瓷材料。

其制备工艺通常有：真空抽滤法，泥浆浸渍法，重力沉降法，化学气相渗积法，加压排液法等。

真空抽滤成型工艺简单，是制备陶瓷纤维制品常用的成型技术。

纤维多孔陶瓷具有高气孔率（>90%）高的比表面积、三维贯通气孔等优点，但其受到陶瓷纤维的长度和编织性能的限制，并且三维编织技术要求高，成本昂贵，限制了它的发展。

3.1.2导电型SiC多孔陶瓷材料SiC多孔陶瓷主孔道呈三维连通网状结构，具有优异的耐热和耐腐蚀性能、高的热导率和使用温度、良好的再生性能，其抗热震性能强于堇青石蜂窝陶瓷，特别适用于温度急剧变化和经常变化的场合。

SiC陶瓷用作柴油机尾气净化载体材料，通过电加热的方法还可以使碳烟颗粒中的有机物燃尽，从而实现载体材料的再生。

3.1.3多孔金属间化合物/陶瓷载体金属间化合物/陶瓷载体综合了金属载体的耐热冲击性、高强度和蜂窝陶瓷的耐高温性，内部的孔洞结构呈三维立体交错连通，孔壁粗糙，孔道曲折，具有更大的催化剂吸附面积。

用于汽车尾气净化催化剂载体具有起燃快、耐高温、抗热震性能好、尾气催化转化效率高等特点。

3.2高精度尿素喷射系统[3]后处理装置S C R 系统除了催化剂之外，关键的零部件是高精度的尿素喷射系统。

闭环控制系统主要由各类传感器、供给模块、尿素计量和喷射装置、电控单元、空气供给装置等组成。

在排气管的混合区，屎素已分解成NH3和H2O并与烟气充分混合，然后进入SCR反应装置。

3.3柴油机高压共轨系统柴油机高压共轨系统的应用是满足日益严格的尾气排放标准的必然趋势，但是，国内企业与国外技术先进企业相比，原有技术基础都很薄弱，产品性能满足不了现有机动车排放法规的要求。

所以，应该对柴油车高压共轨系统这一关键核心零部件研发和产业化工作进行持续支持。

以上内容对汽车尾气排放控制现今所拥有的技术概况进行了综述，基本上囊括了各比较重要的技术或新成果，方便读者对该方面的整体形势的把握。

2012年机动车污染防治工作的重点仍是降低柴油车的污染排放物，必须全面推动先进的柴油机排放控制技术的研发和应用，应引导柴油车的后处理技术装置生产企业积极创新。

汽车尾气排放控制该方面的研究是符合时代潮流的。

随着人们环保意识的提高，它必将取得更大的进展，造福人类。

参考文献[1]杨丽丽.浅议汽车尾气的危害及防治[J].中国化工贸易,2012,(8):227.[2]宋波.汽车尾气处理技术及展望[C].//孙名委.2012全国机动车排气和工业废气催化治理学术研讨会论文集.上海：中国稀土学会,2012:101-102.[3]郭学静.应用SCR技术实现欧IV车用柴油机排放标准[J].中国科技信息,2011,(9):131.[4]张纪鹏,夏元东,孙志军,李丽,李威.催化转换器对排放物催化转换的分析[J].农业机械学报,2004,35(2):29-34.[5]司康.国Ⅳ之后柴油机三种燃油喷射系统对比及其技术发展趋势[J].交通世界（运输车辆）,2012,(4):4-6.[6]夏建国,王少洪,侯朝霞,王美涵,胡小丹,王浩,王彩.多孔陶瓷在汽车尾气处理中的研究进展[J].兵器材料科学与工程,2012,35(4):94-97.附：检索过程报告一、确定课题汽车尾气排放的控制二、检索过程（一）课题分析随着世界各国汽车数量的增加，汽车已成为城市大气质量恶化的主要污染、Pb 等污染物不仅危害人体健康，还是造成酸源，其排放的CO、NOx、HC、SO2雨和光化学烟雾的主要成分，汽车尾气污染已受到全球广泛的注视。

因此，研究汽车尾气的排放控制的现状及新技术，减少有害气体的排放量，对提高城市空气的质量，保障人类生存环境等方面具有重大意义。

本作业通过检索这方面的有关文献，以对其现状有初步的了解。

（二）检索策略1、选择检索工具2、选择关键词（1）汽车----→机动车（上位词）（2）尾气----→废气（3）控制----→治理、防治、防范、处理、措施、对策、净化（初步检索得来）3、构建检索表达式(汽车+机动车)*(尾气+废气)*(控制+治理+防治+防范+处理+措施+对策+净化)4、检索途径通过检索式检索或采用高级检索和在结果中检索两步骤代替检索式进行检索；检索项为篇名\关键词\摘要\主题。

三、检索结果1、通过百度搜索引擎进行检索：搜索结果为198000个。

2、通过“万方”中国学位论文全文数据库进行检索：搜索结果为1157个。

3、通过中国期刊全文数据库进行检索（搜索时间范围：2002-1-1到2012-12-1）：序号检索策略检索结果备注（演变过程）190460篇篇名限制条件太少，相关性差1 篇名：汽车或含机动车，模糊2 篇名：尾气或含2045篇相关性较差废气，在结果中搜素，模糊787篇相关性很好，查全率较好3 篇名：控制或治理或防治或防范或处理或措施或对策或净化，在结果中搜索，模糊4、通过中文科技期刊数据库进行检索：搜索结果为1115个。

5、通过国家知识产权局专利数据库进行检索：（1）根据数据库的要求，调整输入的检索式格式，调整后为：摘要：(汽车 or 机动车) and (尾气 or 废气) and (控制 or治理 or 防治 or 防范 or 处理 or 措施 or 对策 or 净化)搜索结果为1001个。