陕西省科学技术协会科普宣传专栏 雾霾与柴油车的尾气排放
本报记者 张梅
在眼下的雾霾天里，早起的人可能会感觉到凌晨的空气质量反而会更差。这是因为晚上大量中重型柴油车进城，渣土车、环卫车、工程施工车及农用运输车等从晚上8时至凌晨6时是最繁忙的时候，晚间城市的PM2.5浓度反而要高于白天。汽车尾气排放是关中地区空气污染的四大主因之一，而其中柴油车的尾气排放又是重要元凶。今天我们来了解一下柴油车的尾气排放治理问题。
◆柴油车排放超标的根源
当一辆冒着黑烟的柴油车，突突突地从你身边驶过，你肯定会捂着鼻子，迅速躲闪。你也一定很纳闷，为什么它会如此浓烟滚滚呢？
柴油中含有大量的微粒（颗粒物），有金属质、非金属质、无机质、有机质。这些微粒会破坏柴油机供油系统偶件的润滑状态，使喷油器的偶件造成严重损伤，导致喷油嘴雾化效果差，发动机燃烧效率下降、油耗上升、排放增大、动力降低等后果。这是柴油车辆使用一段时间后黑烟大、油耗高的根本原因，也是柴油车排放超标的根源。
那么，市售柴油中含有多少微粒呢？经过科研人员长期的研究，在全国各地上百座加油站进行采样分析，得出如下数据：正规加油站柴油中每一升油中含有150万到500万个5~15微米的颗粒，而非正规加油站每升柴油中含有500万到5000万个5~15微米的颗粒。
此外，柴油发动机中，喷油嘴的运动也是靠柴油来润滑的，这么大量的微粒，会迅速损伤喷油嘴。喷油嘴的喷油效果快速变差，雾化效果变差，燃烧效率随之下降。柴油燃烧不充分，柴油机冒着黑烟也就不足为奇了。
◆解决问题的难点
研究人员经过上千次实验，证明了洁净的柴油可以使柴油车的排放降低、油耗减少、动力增强、寿命延长。柴油车排放大的根本原因是燃烧柴油不洁净，而目前柴油车无法用上洁净柴油的根本原因是柴油滤清器的质量太差。
然而，经过对国内外的各种柴油滤清器性能指标的对比测试，研究人员发现柴油滤清器的整体过滤效率普遍比较低。滤清器的过滤率是一个相对的概念，即虽然滤清器的过滤效率是关键，但提高过滤效率，会产生另外两个难以解决的问题，即纳污能力与流通阻力。因为在过滤效率相同的情况下，如果柴油污染越大，过滤后的柴油中微粒含量也越高。这也就导致了柴油滤清器对过滤效率高、纳污能力强、流通阻力小的要求是矛盾的，所以，要同时解决这三个矛盾是目前存在的最大问题。
在上述三个矛盾中，首先要解决流通阻力小，即能正常使用的问题，再就是纳污能力强，即使用时间的问题，其次是解决过滤的问题。而只要过滤精度高，流通阻力就大，纳污能力应差，所以，只有降低过滤精度，才能满足正常使用而长时间不更换的问题，因此，几乎所有的柴油滤清器过滤精度都不能满足要求，这就是柴油发动机排放高、油耗大的根源。
然而，大家对柴油滤清器的过滤精度都不具备判断能力，即，过滤精度如何，谁都不知道，也无法判断。这样就出现了柴油滤清器（同样尺寸、同样功用）价格从几元到几百元、几千元的变化，难以判断滤清器的质量，从而导致柴油发动机排放大、油耗高，而大家也习以为常，都认为柴油机的排放高是正常的事情。
◆诞生于陕西省的治理技术
西安天厚洁能公司，10年前成功研制出的柴油净化系列装置，将柴油污染级别由纳氏11级降至8级，可使柴油车油耗降低3%以上，尾气排放减少20%以上。
经过多年的科研攻关，科研人员找到了柴油滤清器过滤效率、纳污能力、流通阻力之间相互制约的三大矛盾的解决办法，研制出了高效低阻的柴油净化器，经过在公交、客运、物流、工程机械、渔船及农机上的具体使用，降低排放、降低油耗、提升动力的效果显著，开创出了一条降低柴油车排放的有效途径。相信随着时间的推移、科研攻关的不断突破，柴油净化器的过滤效率、纳污能力及流通阻力之间的矛盾解决会更加彻底，用柴油净化的方法达到柴油车排放降低也会更有效。（受访者为西安天厚节能公司科研人员）
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