柴油机的排放物

很清楚，在这一章中不可能涉及到这个复杂课题的各个方面，所以我们将集中讨论这个课题的技术方面，而不讨论关于排放物的立法和限制问题。因为这当中许多限定儿乎是无效的，只不过是权宜之计罢了。

许多柴油机工程师很少赞同这个课题，并且对排放物立法者的正确动机深加怀疑。当然，对排放物的深入研究无疑地将导致显著增加柴油机工作过程方面的知识，同时，万一排放物立法者中止了整个课题，排放物的试验仍将成为柴油机发展的组成部分。

柴油发动机首次发明的时候，目的是用于工业，诸如发电，工厂动力，水泵和船舶推进。在这些应用中，还没有过多地涉及公共环境范畴，而其巨大的经济效益已完全胜过存在的烟雾，臭味，噪声，振动和有害气味燃料等问题。

在本世纪20年代和30年代早期，发动机用于汽车上，显然密切地涉及到公众的利益，特别是公共汽车，上述问题就显得越来越突出了。 自然，随着减少烟雾而来的问题，是光的不透明度的控制方法问题。因为在那时，很少怀疑在烟垢中有什么有害物质。有趣的是，大约在同时期，弄清了多核 芳香烃碳氢化合物(PNAH)的化学结构{1〕 。这些物质(PNAH) 存在于所有的烟垢中，近来对这些物质的控制，俨然是向柴油机工业挑战。

与汽油发动机相比，柴油机燃料的燃烧效率较高。一台现代的发动机，其未燃物质的排放，诸如一氧化碳(CO),

烟垢和碳氢化合物(HC) 等，仅占约为其燃料的1%以下。在相同条件下，汽油发动机的废气有柴油机的十倍之多。因 此，如果只考虑排放污染物的质量，而不考虑其与生物的相互作用，柴油机获得低污染的美名，是有道理的。

引起注意的第一批污染物之一，包括有醛，这是从燃烧不良的许多柴油机中，通过醛的带刺激性的气味而加以分析识别的，其次是氧化氮，它是在燃烧中间阶段作为调查妨碍有机过氧化物和醛的物质而发觉的C2〕。然而，在那时还没有考虑到在露天工作的柴油机排放出的CO,  醛，或氧化氮 (NOx)对人类健康的危害。在通风不良的封闭性的地区，诸 如煤矿和其它的矿山，需要设计一种低污染的柴油发动机。 因为在空气流通很慢的矿坑里，即使排气中的二氧化碳也是有害的。美国矿务局的一项早期研究，测定了发动机负荷对排气中的CO, 醛 和NOx的影响〔8〕。然而，甚至到了1979 年，美国煤矿主们和他们的顾问们对柴油机排气的安全性仍持怀疑态度，在美国采矿会议的一篇报告中清楚地概括了这种情况〔4〕。

其它国家，值得一提的是澳大利亚，南非和大不列颠，对于在装用柴油机的矿山工作的工人们，进行了长期的流行病研究，而没有发现对健康有严重影响，其结果跟P.J. 罗塞教授在伦敦柴油机公共汽车厂所作的著名研究相一致[5]。尽管影响健康的证据不足，大多数国家控制污染的团体还是规定了CO排放物和在有些情况下NO_排放物的最大排放量级，这些规定随各个地区的需要和条件而变，并在需要控制柴油机排放物的特殊场合初步得到普遍的认可。

1945年后，由于矿物能源极大量的使用(滥用),不可避免地导致了灾难性的局面，诸如1948年[6],在宾夕法尼亚的多诺拉，1952年在伦敦，许多抵抗力低的人们死去[T3[8],

在洛杉矶那令人讨厌的“烟雾 ”,使所有的生灵感到不适，并丑对弱者构成危害。所发生的每一事件都是由于大量的污染源对空气过量排放造成的。在洛杉矶，很明显汽油 发动机汽车是主要的污染源，可是因为该城市跟其它城市一样，汽车是其命脉，有必要在全国范围内列为紧急问题行研究。1960年美国国会的Schenk 法规责成美国Surgeon 将军对该问题作出报告，他在1962年作了这个报告〔0〕。虽然这个提告几乎没有提到柴油发动机的污染，但对总的污染情况却作了极好的论述，接着讨论了如何治理污染的问题。

1966年加利福尼亚空军能源局 (CARB)  首先对火花塞点火发动机驱动的小汽车施加管制，这种管制是建立在对排气中的→氧化碳(CO)和易挥发的碳氢化合物(HC) 进行非色散红外线 (NDIR)   分析的基础上的，分析时，汽车在底盘 测动器上开动时间超过一个模拟驱动周期。美国联邦政府接着在1970年颁布了类似的法规，并且加进一氧化氮(NO)  的分析102。

这些法规由美国公众认可，并且最后要由汽车制造商去实现，为了遵守这些条令，肯定要紧跟着拟定汽车柴油机的 排放规定。

70年代后期的能源危机，以及由美国联邦政府提出的联 合平均油耗 (CAFE)  方案，对柴油机的进展掀起了新的高 潮，随之而来，也引起了环境保护专家们的反击，他们的依据是，柴油机烟垢中蕴含着所谓的致癌物质、并且提倡将新兴的生物检定技术引人到排气测试中。

研究尚未结束，柴油发动机最终是个什么样子，全然不能作出结论。