PM2.5与汽车 雾霾调查相关汽车技术解读

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网易汽车3月6日报道 最近知名记者柴静推出了自己的调查视频《穹顶之下》，也在网络上引起了热议。作为汽车媒体，我们自然也关注到了其中涉及到机动车的部分，那么这部调查视频中，从技术层面看，都有哪些大家平时接触不多的东西？我们又能再了解哪些内容呢？这就是我们这篇文章想说明的问题。

点击下面视频观看关于机动车等排放的调查部分

☆ PM2.5这个“新名词”意味着什么？ ☆

PM2.5可谓是目前最热的名词之一，它指的是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，因为它能够吸附大量的有毒、有害物质，而且不容易被人体所排解，对人体危害很大，因此成为大家心目中的“空气杀手”。而我们也了解到了雾霾中的霾，通俗的说雾是稀的，霾是干货，PM2.5正是霾的一部分，这些颗粒对人的健康影响颇大。

■ 汽车为何排放PM2.5？

尽管对于颗粒物排放中，汽车尤其是私家车到底所占比例多大，这个问题一直有争论。但是可以肯定的是，汽车会产生包括PM2.5在内的颗粒物排放，同时随着中国汽车的增多，这种环境压力也在不断增加。

（1）不充分燃烧带来颗粒物排放，汽油车和柴油车都存在

理论上来说，如果与氧气充分接触燃烧，燃油中的碳都会变成碳氧化物，就没有颗粒物了。但是实际上汽车发动机运行转速很高，燃料混合气不可能完全氧化燃烧，这就产生了颗粒物排放。就拿普通汽油机来说，由于点火时机的关系，燃烧室内的混合气很容易产生局部燃烧，加上进气氧含量不足，颗粒物排放就会不理想，这一点在加速时尤为明显。

☆ 短途行车为何排放物高？

发动机处于不经济运行区间，同时三元催化器温度低不能正常工作

调查视频中专门提到了城市短途用车比例大，同时排放物高的问题。这个问题确实存在，因为短途行车时，发动机处于很不经济的运行区间，油耗和排放物也水涨船高，同时由于三元催化器往往没有达到正常工作温度，也不能起到分解废物的目的。现在很多新车设计了更好的热管理系统，实现快速暖机，既能省油，同时也能增强三元催化器的工作效率，降低排放物水平。

（2）柴油车和直喷汽油发动机颗粒物更为显著

大家对柴油车的颗粒物排放应该说有比较直观的印象，尤其是一些低端柴油动力车往往加速时会冒黑烟，这就是很严重的颗粒物排放。而对于直喷汽油车，由于混合气的燃烧过程比歧管喷射的更短，因此也存在明显的缺氧燃烧，导致排放物中的颗粒物大大高于同等技术水准的普通歧管喷射汽油机，这恐怕是很多消费者此前并不了解的。

■ 机动车如何能减少污染物尤其是PM2.5等颗粒物的排放？

既然颗粒物的产生目前无法杜绝，那么如何减轻这些污染物的排放呢？那还是要从燃油和车辆本身两方面来下功夫。

（1）提升油品——尤其是车用柴油的油品

与基础法规、交通意识等方面一样，国内的成品油（包括机动车使用的柴油和汽油）油品也落后于欧美国家。如果燃油本身得不到有效保障，诸如硫、锰含量较高，最终的排放自然也就不尽如人意了。

由于柴油机具备扭矩大、节油和易于维护的特性，所以商用车很多都使用柴油，因此提升油品，尤其是车用柴油的油品，是改善污染物排放的主要途径之一。而从柴油喷射系统厂商自己在中国市场调查的状况看，总体上这方面正在好转，油品质量有所提升。

（2）提升车辆自身排放装置的技术标准

比如为柴油和直喷汽油车加装颗粒物回收装置

如果有了靠谱的油，那么剩下的就是让汽车本身更环保了。除开为车辆加装符合更高排放标准的催化器、ECU等硬件之外，还有一个重要手段就是为颗粒物排放较多的柴油车和直喷汽油车加装颗粒物回收装置（需要搭配废气循环EGR系统），尽可能避免将颗粒物等污染物排放到空气中。对于商用车来说，也可以使用SCR催化还原的途径。

☆ 汽油蒸发如何控制？

调查中还提到了汽油蒸发的问题，实际上汽油确实容易蒸发，不过现在人们也意识到这个问题，一方面在加油机、油罐车上安装油气回收装置，另一方面在汽车上也有专门的回收装置，它就是俗称的“碳罐”（内部有活性炭吸附汽油蒸汽），这样尽可能把汽油蒸发的数量降低，防止它们进入大气污染环境，这方面的影响相对来说轻微不少。

☆☆ “烧机油”的成因和危害

发动机在运转时，难免有少量混合气和燃烧产物经过气缸进入曲轴箱，而通过曲轴箱通风系统就能把这部分气体处理掉，防止污染大气。如果曲轴箱通风系统工作不正常，尤其是油气分离器设计或者运行有问题，就会导致夹带在混合气中的机油也被烧掉，最终造成机油的异常损耗，这就是“烧机油”。烧机油不但会让车主非常头疼，跑个长途也要带上机油，同时也增加了发动机的废物排放（最直观的就是排气冒蓝烟）。

从上面，我们初步了解到了汽车放出的PM2.5是如何产生的，以及如何从技术角度改善颗粒物的排放。那落实到我们的身边，看看这些年来，车辆技术和环保标准的变化，以及到底谁制约环境的改善。

■ 北京地区车辆和环保标准的演变

数量增加近一倍，排放标准变化多次

近十年时间，中国的汽车数量和环保标准一直在变化，以北京地区为例，2006年底的机动车保有量为287万辆，而到了2014年底，这个数字变成了573万，差不多刚好翻了一番，平均每年增加约36万辆——这其中既有2008年奥运会单双号限行的小爆发，也有2010年限牌第一年的爆发式增长（就是视频中所说的80万辆）。

相应的，北京的机动车环保标准也从最初的国I排放标准发展到了如今的京V标准，并加快了那些排放数值高的老旧车辆淘汰步伐。根据环保局公布的数据，截至2014年11月底，2014年全年北京市就淘汰老旧机动车42.6万辆，经核算，淘汰42.6万辆老旧机动车每年可减少一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX）、碳氢化合物（HC）和颗粒物排放共约13.5万吨，确实是非常可观的数字。

■ 标准、技术和利益如何平衡？

成品油和车辆排放标准涉及到直接利益者，往往利益占据上风

从调查视频我们也可以看出，由于利益关系，无论石油企业，还是车辆制造商，亦或是消费者自己，都是以省钱为目的。同时由于传统体制的限制，标准制定也成为了难题之一，就拿商用车的国4排放标准来说，就数度推迟执行，这其中不光是石油产品的标准，各家整车生产厂对于车辆环保系统的技术路线、配套设施等面临的困难也是重要因素，最终结果是整个链条上，大家都不愿意花钱，什么事也办不成。

除开标准的制定之外，如何执行也是一个难题，即便是颁布了标准，也不乏有人玩弄小聪明，国内就多次发生过消费者购买所谓国III排放标准的商用车，但实际上系伪造合格证，最终无法上牌的情况。

另外一个利益决定结果的例子就是本身排放水平较低的农用机械等为了减少成本，使用更为劣质的油品，工程机械、农用车这些最直接的目的就是“回本儿”，自然是越省越好，加上动力系统本身技术落后，很多都是用劣质燃油（当然很多工程机械实际上对燃油有明确的要求，这样做反而容易损坏机械，适得其反，根本不省钱）。

结语：从三月份开始，广州成为第一个执行国5标准的地区（此前北京的标准称为京5，实际上就是国5但只在北京地区执行），这意味着更严格的汽车排放控制——其中颗粒物的排放下降到此前国4标准的18%，减少了超过五分之四的颗粒物排放，对于缓解环境压力有不小的帮助。

但是，除开严格颗粒物排放标准的国5轻型汽油车之外，还有众多使用燃油的车船，如何全面控制它们的排放，恐怕是今后真正做到机动车更清洁排放的重要途径。而且这方面也有待社会各方面进行推动，包括对燃煤等其他污染物进行控制，否则我们依然要生活在那灰色的穹顶之下。