本世紀發(fā)生的8次重大的世界公害有5次是由于工業(yè)廢氣而引發(fā)的大氣污染(其中3次為工業(yè)廢水引發(fā)的水源污染)，造成大量的人畜死亡，森林、植物被毀，影響極其深遠。其中40年代初的美國洛杉磯光化學煙霧事件就是由于當時的250萬輛汽車每天向大氣排放出大量的一氧化碳、碳化氫和氮氧化物等有害氣體，在強烈的陽光下發(fā)生光化學反應，產生大量的光化學煙霧而造成人畜死亡，成為重大的汽車廢氣污染公害事件。
　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，世界汽車年產量已達5 000余萬輛，廢氣污染在嚴重地威脅著人類的生態(tài)環(huán)境。美、歐、日等發(fā)達國家已先后制訂了嚴格的汽車排放法規(guī)，汽車生產商也先后投入巨額資金對汽車廢氣污染進行控制和改進，目前已取得了相當的成就，值得我們借鑒。
　　我國的汽車工業(yè)還十分落后，廢氣污染十分嚴重。例如，廣州市目前的機動車(包括摩托車)數量約為90余萬輛，僅為洛杉磯和東京的1/10，但其污染物的排出量卻與這兩個城市的總量相當，每天排放到大氣的有害物質所產生的大氣污染十分嚴重，已出現(xiàn)了類似洛杉磯40年代初期所發(fā)生的光化學煙霧征兆，同時已成為全國上呼吸道和肺癌的高發(fā)病率區(qū)，嚴重地威脅著市民的身體健康和生態(tài)環(huán)境。
1　汽車排放污染物的成份和危害性

　　汽車排放污染物中含有大量的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、鋁、碳微粒和其他雜質粉塵等，這些物質對人類和整個生態(tài)環(huán)境危害極大。
　　一氧化碳(CO)與人體血液中的血紅素有很強的親和力，使血液喪失對氧的輸送能力而產生缺氧中毒。當環(huán)境中CO的濃度超過100 ppm(100×10-6)時，人體就會產生頭暈、乏力等不適感；隨著CO濃度的增加，會進一步產生頭痛、嘔吐、昏迷等癥狀；當CO濃度超過600 ppm時，短期內會引起窒息死亡。
　　汽車廢氣中排出多種氮氧化物(NOx)，其中一氧化氮(NO)與人體血液中血紅素的親和力比CO還強，兩者結合后會產生與CO相似的癥狀，一般情況下對人體的眼睛、鼻子、咽喉、支氣管和肺部等會帶來更大的損害，嚴重時至人于死地。
　　碳氫化合物(HC)為燃油未經完全燃燒后排出的氣體，具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯類物質又具有致癌作用。
　　HC與NOx在陽光下極易發(fā)生光化學反應，形成以臭氧(O3)和以醛類為主的光化學煙霧。當O3達到一定濃度時，會令生物在短期內發(fā)生高溫氧化而脫水死亡；醛類有機物帶有毒性，對眼睛和呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激作用，嚴生的會導致中毒死亡。
　　二氧化硫(SO2)為燃油中的硫燃燒后的生成物，人體吸入SO2后，即產生咳嗽、咽喉腫痛、呼吸困難、胸悶、四肢乏力，進一步會引起支氣管炎、肺炎和心臟病等，嚴重的會導至人畜死亡。SO2還極易與大氣中的水蒸氣結合生成亞硫酸煙霧，達到一定積聚量后便形成酸雨，使水土酸化，破壞林木、植物的生長。故此，應盡量減少燃油中的含硫量。
　　鉛(Pb)為一種有毒的金屬，它由燃油中的鉛化物添加劑(如四乙鉛)經高溫燃燒后還原而成的鉛微粒。鉛與血液中的血紅素結合后，使血紅素產生異變。當血液中的鉛含量達到一定的程度時，會積聚于肝、腎、大腦和脊髓中，嚴重地破壞人體的神經系統(tǒng)和造血功能。
　　碳微粒和其他雜質粉塵是柴油機的主要排放物，由于其粒徑極小，約為0.01～0.2um，能長期懸浮于空氣中，易于通過呼吸系統(tǒng)而沉積于肺泡內，極具致癌作用。
　　鉛、碳微粒和其他雜質粉塵等因粒徑極小，SO2又具有膠粘性，特別是鉛微粒，因無法燃燒，一旦被吸附在催化劑的表面上，便令三元催化凈化器喪失催化功能，此即為三元催化凈化器的鉛中毒。

　　汽車廢氣中CO、HC和NOx三種有害氣體的影響因素比較多，主要為可燃混合氣的空燃比，點火提前角、發(fā)動機的負荷和轉速以及發(fā)動機的內部結構等。

??? 2.1　可燃混合氣空燃比的影響
　　空燃比(A/F)對CO、HC和NOx的影響見圖1。在理論空燃比附近，CO曲線有一個拐點，當A/F減少時，可燃混合氣過濃，燃油無法充分燃燒，CO生成物便急劇增加；當A/F增大時，氧含量充足，燃油可以充分燃燒，使CO生成量減少，而且比較穩(wěn)定。

　　HC曲線在A/F為17～18附近有一個拐點，此時廢氣中的HC含量最低。除此之外，HC的生成量都有所增加。其原因是當A/F少于17時，混合氣過濃，燃燒不徹底，當A/F大于18時，混合氣過稀，燃燒速度緩慢同樣會出現(xiàn)燃燒不徹底現(xiàn)象，HC都會增加。
　　NO曲線在A/F為15～16附近有一個波峰，此時生成的NO量最多，除此之外，過濃或過稀的空燃比都會降低燃燒速度和燃燒溫度，使NO的生成量都有所下降。

??? 2.2　點火提前角的影響
　　點火提前角對CO的生成量影響不大，但對HC和NOx的影響較大。

　　隨著點火提前角的增大，HC和NOx生成物都會急劇增加，其原因與燃燒時的速度、壓力、溫度等有關，當點火提前角增大到一定值后，由于燃燒時間過短，HC和NOx生成量便有所下降。當然，正確的調整點火正時是非常必要的，過遲的點火提前角會使發(fā)動機動力下降，油耗增大，工作不穩(wěn)。

??? 2.3　發(fā)動機轉速和負荷的影響
　　由于NOx是高溫燃燒時的生成物，當發(fā)動機的轉速和負荷提高時，使氣缸的燃燒溫度升高，NOx生成量隨之增大，CO和HC的生成量稍有增加，但影響較小。
　　碳微粒的影響因素主要有空燃比、發(fā)動機的溫度、轉速和負荷以及燃燒室的形狀，燃油的霧化情況等。空燃比過濃，溫度過低，均不利于燃油的霧化和燃燒，使碳微粒生成量增加；發(fā)動機轉速和負荷增大，使燃燒溫度提高，有利于完全燃燒，使碳微粒的生成量減少。
　　SO2和Pb微粒的生成主要與燃油中的含硫量和鉛化合物的加入量有關。因此，往往對燃油中的最大含硫量作了限制，推行使用無鉛汽油。