尾气排放的机外净化

  1.二次空气供给装置
  据有关资料介绍，在发动机排气过程中，未燃的CO和HC排出有二个高峰期。一个是排气门刚开启时；另一个是排气门即将关闭时。这种现象是与排气门外到消声器之前的排气管道内积存着极浓的污染物有关。如在此区域补给空气，可使这部分浓污染气体（即CO和HC）利用自身的高温在富氧环境下氧化净化，以达到减少污染物最经济的办法；
  二次空气供给装置主要为排气系统提供二次空气，使燃烧室排至排气管中的未燃汽油或燃烧不完全的燃料烃产生第二次燃烧，转化成无害的CO2和H2O，降低了摩托车的废气排污，这在不少摩托车上得到了验证。目前国内各摩托车厂家的补气方案中，有缸头补气和消声器催化剂前补气2种，缸头补气方式又分缸侧面补气和缸头盖上补气。实验表明，采用二次空气供给装置再结合其他净化方式，摩托车可以达到欧Ⅱ排放标准。
  由于欧Ⅲ排放标准的工况法要求冷机起动状态，因此，机后净化加装催化转化器的起燃温度将是大家关心的问题。机后补气可以迅速提高排气温度，有利催化转化器起燃。但是，排气温度应控制到什么范围，有待研究。
2.排气再循环EGR控制装置
  排气再循环装置是将一小部分废气从排气管引入进气管，人为地使新鲜混合气中的废气量增加（即加大气缸中的余气系统），这时火焰温度及火焰的传播速度均显著下降，对NOx的净化作用非常明显。在理想空燃比为14.7％时，10％的废气再循环可使燃气中的NOx浓度下降约40％，而单位燃油消耗量只增加了不到2％，其另一个作用是可利用部分高温排放气体加热混合气，特别是低、中速时能促进燃料的细化和雾化，大幅度地提高发动机低、中速的性能，使发动机运转稳定，更加接近稀薄燃烧方式。但降低排气中的NOx的含量通常以5%的排气再循环为最佳。如果比例太大了会使动力性（即最高车速和加速性能）以及经济性明显下降，反而得不偿失。
  3. 燃油蒸发控制系统
  汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱经常充满蒸气，极易蒸发到大气中，给环境带来污染。科学研究表明，燃油蒸发控制系统能够有效解决这个疑难问题。燃油蒸发控制系统主要由蒸气回收罐(亦称活性碳罐，英语简称：Charcoal canister)、控制电磁阀、蒸气分离阀及相应的蒸气管道和真空软管等组成。其工作原理是利用活性碳具有相当高的吸附作用的机理，在发动机曲轴箱的通风口入加装活性碳罐装置，用以吸收从曲轴箱挥发的汽油，以减少HC的蒸发排放。活性碳罐有专门管路通到进气口，当发动机启动后，根据进气管真空及车速条件，进气通路打开，被附着在活性碳上的HC与罐底进入的空气一起吸入到化油器（摩托车活性碳罐主要是依靠化油器负压进行脱附工作的）或空气滤清器，发动机起动时，再把其中吸附的汽油吹出燃烧，从而达到减少HC排放量的目的。摩托车碳罐专用活性炭技术特点如下：
　　1. 颜色灰黑色、圆柱形或颗粒状、无味、无毒；
　　2.采用优质木屑为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成；
　　3.采用非粘结成型活性碳专有技术。改变传统用煤焦油、淀粉等传统粘结剂成型的办法。不含粘结剂成份，完全靠分子之间的亲和力和原料本身的特殊性质。科学配方，制作而成，有效避免孔堵塞，充分发挥丰富发达的吸附功能；
  4.为汽油挥发回收装置配套的专用活性碳，对碳氢化学物质具有极好的吸附作用，具有丁烷工作容量大，脱附性能好、气体流动阻力小、比重轻等特点。
  进入二十一世纪，由燃油箱、化油器、发动机曲轴箱中蒸发的燃料蒸汽（其主要成分为HC）对大气环境所形成的污染已经越来越受到人们的重视。上世纪八十年代末期，美国和我国台湾省早已制订出对燃料蒸发气体限制标准及相应的试验方法。我国现在已在轿车上实施限制其蒸发产物。
  关于摩托车燃料的蒸发问题，是一个不被人们重视但对环境安全有着非常重要影响的大问题。摩托车在非工作状态下，静置在大气条件下，受到环境、压力、空气流动、阳光辐射等作用，燃油箱、化油器浮子室内的燃油、发动机曲轴箱内剩余的混合气（二冲程机型）、以及曲轴箱内的润滑油（四冲程机型），都会出现受热蒸发并向大气中扩散的现象，这部分气体主要成分是极易挥发的HC化合物。根据国外有关资料统计，这部分挥发气体HC的排放量相当于发动机总HC排放量的20%。在发动机工作状态下，由于路面颠簸，发动机温升及对外的热辐射现象，使得这种燃料蒸发作用，造成对环境的污染就显得更加严重。目前，国外大排量摩托车通常采用蒸发气体排放控制系统进行处理。对发动机曲轴箱中蒸发出来的由汽缸工作容积中泄漏出来的汽油及机油混合气，主要通过曲轴箱呼吸器的液体分离器或碳罐，将此蒸汽导入空气滤清器后部，由发动机吸入后在燃烧室内再次燃烧。由燃油箱、化油器蒸发出来的气体，则由的活性碳罐式燃料蒸发气体控制系统进行处理。上述这种装置不但可以妥善解决环境污染问题，还可以平衡曲轴箱内的压力，降低燃油、机油的消耗量。
  2010年7月我国开始实施相当于欧Ⅲ的摩托车排放标准（摩托车废气排放工况法测试标准如表所列），目前，我国摩托车行业在实施的欧Ⅱ、欧Ⅲ排放标准中，正在实施燃料蒸发控制技术，其中包括配置活性碳罐贮存装置。人们可以从部分踏板摩托车（如：GY6发动机）真空膜片化油器的顶盖上看到一根管子，它分别与燃油箱负压开关和活性碳罐贮存装置相连接。这样，由燃油箱或化油器蒸发出来的汽油气体，便能够通过活性碳罐贮存装置进行有效处理，避免了对大气环境的污染。
  4.采用排气催化转化技术
  所谓催化转化技术就是指在排气消声器内部适当位置安装催化转化器（即净化消声器）。该催化转化器内锥管表面涂覆了稀有金属铂（Pt）、铑（Rh）和钯（Pd）层。当废气流经催化转化器时，废气中的有害成份CO和HC等在催化剂的作用下被氧化掉，转化成无害的CO2和H2O。由于在转化器内锥管面增加了钯层，又进一步增加了净化HC的效果。实验证明，将催化转化技术应用到摩托车上后，在基本不影响原车动力性能、经济性能和噪声等性能的基础上，其尾气排放的净化效果可达50％～75％，是今后降低摩托车排放的有效途径之一。
  由于摩托车欧Ⅲ排放标准较欧Ⅱ标准更为严格，国内各摩托车生产企业纷纷拿出看家本领：有的在电喷摩托车上加装催化转化器和配置活性碳罐贮存装置，有的非电喷摩托车采用精调化油器＋二次空气供给装置＋燃油蒸发控制系统＋催化转化器，有的非电喷摩托车则采用闭环电控化油器系统（电控化油器＋多种传感器＋陶瓷补气阀＋催化转化器＋活性炭罐），目的只有一个，就是想方设法使生产的车辆达到摩托车欧Ⅲ排放标准。