汽车油品对汽车排放及OBD系统影响的试验分析

史永伟　张雷

摘要：随着汽车尾气排放标准的不断加严以及先进排放控制技术的应用，燃油品质对车辆排放的影响越发重要。本文的主要工作就是试验研究不同汽油品质对车辆尾气排放及OBD系统的影响。

关键词：汽车油品；OBD系统；试验

1. 汽油品质对车辆排放的影响-研究成果分析

1.1辛烷值

辛烷值是衡量汽油抗爆震能力的指标。汽油抗暴性的评价基于两种抗爆能力截然不同的标准燃料：辛烷值为100、抗爆性能较佳的异辛烷C8H18，和抗爆性较弱、辛烷值为0的庚烷C7H16。根据试验规范的不同，所得的辛烷值分别称为马达法辛烷值（MON）或研究法辛烷值（RON）。RON与低速下轻微爆震工况有很好的关联性，RON值通常高于MON值，此两者之差就是汽油的敏感性，一般不超过10。汽车是按照某一辛烷值进行设计和调整的。当用户使用的汽油辛烷值低于要求时，爆震就可能发生，并导致发动机严重损坏。如果发动机装有爆震传感器，可以依靠推迟点火时刻使用较低辛烷值的汽油，但会使燃油消耗量、驱动性和功率受损，并在用低辛烷值时，仍会发生敲缸。使用高于推荐辛烷值的汽油，无助于改善汽车性能。

1.2挥发性

挥发性是用来表示汽油汽化倾向的指标，与汽油的馏分组成、蒸气压、表面张力以及汽化潜热等有关。汽油合理的挥发性对点燃式发动机无论是在性能还是排放方面都是至关重要的。汽油的蒸气压高，挥发性强，汽油机容易启动，但产生气阻倾向和挥发损失也大。汽油的蒸气压应按季节加以控制，使不同温度下有不同的挥发性要求。在高温下，必须严格控制蒸气压；而在低温时，为了保证启动顺利和暖机性能良好，需要有较高的蒸气压。控制蒸气压主要是为了减少VOC的排放量。JCAP研究表明，随着蒸气压的降低，蒸发排放随之减少。汽油蒸气压带来的影响可以通过适用于不带碳罐车辆的模型（COPERT模型）以及适用于带碳罐车辆的模型（COPERT模型或美国EPA复杂模型）进行估算。由于复杂模型建立在更为广泛的数据库之上，其在评估燃料影响和绝对排放方面被认为是更为可靠的。

1.3芳烃含量

芳烃是至少有一个苯环的燃油分子。一般讲，芳烃是汽油中高辛烷值组分，是高能密度的燃油分子。但芳烃含量增大时能使发动机中的沉积物增加，因为重芳烃和其它高分子量的化合物与发动机沉积物的形成，特别是燃烧室沉积物的形成有关，沉积物增加了排气排放量，包括HC和NOx，同时也会使C02排放增加。芳烃燃烧会使排气中形成致癌的苯，并增加燃烧室沉积物，使排气排放物增加。

减少汽油中芳烃含量能明显减少汽车排气中有毒苯的排放量。美国AQIRP和欧洲的EPEFE的研究已证明这一点。2. 汽油品质对OBD系统的影响

2.1硫对催化器监测的影响

硫对汽车排放的影响结果很大程度上取决于催化剂的配方以及运行环境。然而有一点可以肯定的是，随着排放标准的不断加严，燃料中的硫含量对汽车排放的影响程度将被放大。对于Tier0和Tierl车辆，AQIRP的研究表明硫含量从50ppm增加到450ppm时，HC，CO，NOx排放分别增加了18%，19%，和8%。对于TUⅣ，研究表明会有更大程度的增加。对于这些低排放车辆，催化器的转换效率即使下降很小一点，都会对排放产生显著的影响。燃油中的硫成分在经过燃烧后，在排气中主要以SO2的形式存在。

另一方面，有证据显示后氧传感器的响应速率随着硫含量的增加而降低。如果将这一现象考虑在内，催化器因硫中毒而导致储氧能力的降低，将不一定直接引起后氧传感器指数的增加。当硫含量增加时，催化剂配方，催化器和后氧传感器的运行环境，以及OBD.II催化器监测策略，将影响催化器储氧能力的降低程度，而储氧能力的降低涉及后氧传感器响应速率的增加，因此当硫含量增加时，应该综合确定后氧传感器指数是增加、降低还是仍然恒定。

2.2其它有害物质对OBD系统的影响

由于烯烃与胶质容易在发动机和进气系统产生积炭和结焦，会造成气门的沉积物并堵塞喷油嘴；OBD系统将会检测到因喷油嘴堵塞而造成的轻度失火并点亮M1L灯，而近距离耦合的催化转换器很容易被失火所损坏，导致催化转换器的故障，且少量的低质量燃油就可能堵塞喷油嘴并导致MIL点亮。3. 结语

由于车用燃油标准是为了适应现代汽车、发动机技术。以间接控制汽车排放为主要目的，因此对石油加工和汽车制造行业提出了高要求，我们要优化燃油加工的产业投入与环保产业的要求，促进高质量燃油的规模生产。进一步为我国的社会、经济、环境的发展和改善努力。

4. 作者简介：

史永伟（1985年9月—），河北人，2009年毕业于军械工程学院；

张雷（1984年02月—），河北人，2006年毕业于黄冈职业技术学院。