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研究:发动机制动过程也会排放颗粒物

盖世汽车网

  一项全新的研究表明,大约20-30%的汽车发动机制动(注:发动机制动就是在变速器挂上挡位的情况下,脚离开油门踏板,利用发动机运转时的摩擦系数就可以产生较强的制动效果)时会排放出直径超过3纳米的颗粒物。研究指出,目前各地区的排放法规都没有将这类颗粒计算在内,也没有相关机构对这类颗粒进行过安全风险评估。

  这项研究由芬兰和希腊的科学家指导,他们将论文发表在了美国ACS杂志《环境科学与技术》上。研究中指出,这类颗粒的特性和形成机理与普通的烟尘颗粒完全不同,它们来自机油,并且具不具有挥发性。因此,研究得出的结论是,通过排气微粒过滤系统可以大幅减少此类颗粒的排放。

  研究者还指出,驾驶环境对颗粒物排放同样有影响。在排放法规中,这被划归入瞬态驾驶循环排放标准中。而结果就是,有些排放颗粒研究的项目主要焦点都集中在瞬态驾驶循环上。然而,不同环境下汽车颗粒物排放的详细数据研究非常有限。

  一般来说,研究者仅在瞬态循环中观察颗粒排放情况,颗粒尺寸的分布具有两种模式,在急加速情况下颗粒排放是最多的。瞬态驾驶环境的不同会影响到核模态颗粒(nucleation mode particle)和烟尘颗粒的排放。

  发动机制动有其明显的优点,就是能够节省油耗。对于采用燃油直喷技术的发动机来说,发动机制动过程中,油耗为零。发动机制动还能够令制动系统的生命周期更长,因为它是利用发动机本身的机械摩擦减速。

  在研究报告中,坦佩雷理工大学(Tampere University of Technology)、赫尔辛基应用科学大学(Metropolia University of Applied Sciences),芬兰气象研究所以及希腊亚里士多德大学(Aristotle University Thessaloniki)进行了3项实验。其中,一项为重型柴油商用车的路测,另两项是在底盘测功机上进行,实验对象是搭载汽油直喷发动机的乘用车。

  实验结果如下:

  在第一项重型柴油商用车路试实验中,颗粒排放密度峰值出现在下坡路段(利用发动机制动),此时的颗粒物直径小于7纳米。

  在底盘测功机上模拟欧洲法定驾驶循环的条件,搭载燃油直喷发动机的乘用车同样在发动机制动过程中排放颗粒。而此类车辆在减速时排放的颗粒物最多。颗粒直径从不到10纳米到超过20纳米不等。

研究:发动机制动过程也会排放颗粒物

  发动机制动过程中排气微粒大小分布色图以及颗粒浓度

  分析师指出,发动机制动过程排放颗粒的现象与机油有关。颗粒的直径、非挥发性以及其包含的锌、磷、钙等物质对人类健康造成的负面影响不亚于汽车尾气排放的颗粒物。除了在发动机排气系统中加入过滤装置之外,另一项可选的方法时改良机油的特性,例如期中的金属元素含量以及机油黏度。

  从排放控制的角度来看,年款较早尚未配备颗粒过滤器的汽车以及采用新型发动机技术(例如燃油直喷)的新款汽车都有可能产生颗粒,因为后者并不强制规定安装颗粒过滤装置。这项研究发布后,让我们认识到了两个问题:首先,普遍人们认为只有在汽车急加速或怠速时才会产生颗粒物排放,但实际上,即便发动机不给油的情况下(例如发动机制动),同样会排出有害颗粒物。另外,不能过分依赖发动机的燃烧或喷油技术,即便是这类采用先进技术的发动机,排气系统仍然应该安装适当的颗粒过滤装置。

来源:盖世汽车网

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