柴油機尾氣排放工程機械論文

1國內外工程機械柴油機尾氣排放的影響現狀

國內專家目前從減少環境污染（環境保護）的宏觀層面考慮，認爲柴油機尾氣排放最主要的危害是有助於形成光化學煙霧、灰霾等。與國內對工程機械柴油機尾氣排放的研究糾結於環境派生污染的宏觀層面不同，設在法國里昂的世界衛生組織（WTO）下屬的國際癌症研究機構（InternationalAgencyforResearchonCancer，簡稱IARC）在2012年的六月份重新評估了柴油發動機尾氣排放，已經把對柴油機尾氣排放的研究上升到了對人的健康直接影響的微觀層面（勞動保護的角度），其已把柴油發動機的尾氣排放歸入使人類致癌的1類致癌物，與石棉、砒霜和芥子氣的致命性處於同一級別，具有高度致癌性。IARC將柴油發動機的尾氣排放的致癌級別由1988年的2A級別（可能致癌）提升至目前的級別1（致癌）。IARC的專家敦促人們儘量減少接觸柴油發動機的尾氣排放，他們表示：（調整柴油發動機的尾氣排放的致癌級別的）決定是基於最新的“有說服力的”科學證據。IARC在一份聲明中稱“（獨立專家）工作組發現，柴油發動機的尾氣排放是導致肺癌的原因之一，亦會增加患膀胱癌的風險。”有關結論在國外專家針對礦工、鐵路工人、卡車司機等高風險人羣進行的專項調查中得到了驗證。

2工程機械柴油機尾氣排放的對策

儘管存在爭議，在瑞士和瑞典已經有針對所謂的“移動式非公路柴油發動機車輛（如：工程機械）”安裝柴油機微粒捕集器的責任與義務。美國的EPATier4Final排放標準和歐盟的非道路用機動設備第四階段(IV階段)排放標準也對工程機械柴油機尾氣排放提出了更高的要求，將在全球範圍使得“工程機械採用柴油機微粒捕集器技術”成爲一種所謂的趨勢，但目前所謂的柴油機微粒捕集器並非是完美無缺的技術，也即：目前的柴油機尾氣淨化裝置技術並非萬能。德國的許多工程機械使用企業認爲：從柴油機微粒捕集器的再生、維護保養和其在一些場合導致柴油機油耗增加的角度來講，其使用成本很高；出廠後再進一步加裝柴油機微粒捕集器的工程機械的使用成本更高，例如對於使用了很多年的工程機械，光是加裝柴油機微粒捕集器的相關費用就可能達到其工程機械剩餘價值的50%，甚至更高；歐洲建築施工企業認爲：如果通過法規的形式強制“包括工程機械在內的非道路用機械”的柴油機使用微粒捕集器會大大增加企業的施工成本，甚至會威脅到建築施工企業的生存，特別是給那些中小企業帶來巨大的風險；而且已有包括德國在內的歐洲學者通過測試發現新研發的柴油發動機反而比前幾代柴油發動機排出了更多更細小的顆粒物，而這些更細小的顆粒物的大部分幾乎能無阻礙地通過許多微粒捕集器；馬克斯普朗克協會在柏林的弗裏茨哈伯研究所及在羅馬的神經生物學和分子醫學研究所在分子生物學領域的研究表明：這些更小的顆粒物的排放盡管符合歐盟非道路用機動設備第四階段排放標準，但其與舊式柴油機排出的煙塵顆粒相比會殺死更多的人體免疫細胞，更確切地講也即會殺死更多的人體巨噬細胞。這對於工程機械使用者和其周圍的工地施工人員的健康來說更加不利，因爲太細小的顆粒物吸入人體後很難再排出體外，其對於工程機械使用者和其周圍的工地施工人員的免疫系統、呼吸系統及循環系統等的負面影響是長久持續的。柴油機煙塵微粒在微粒捕集器中的燃燒甚至可導致增加氮氧化物（NOx）的濃度，而且可以產生二次排放的出現，如產生極其危害健康的多環芳烴8。

因而，在將來不僅急需進一步改進包括柴油機微粒捕集器等在內的許多所謂現成的技術，而且減少工程機械柴油機尾氣排放對人及周圍環境的不良影響的對策也不應該僅僅侷限於局部某種“單一”技術的開發，絕不能單單給工程機械柴油機裝個尾氣淨化裝置了事，應從一個“整體”的角度來通盤考慮，如：提高“工程機械整機的燃料使用效率，減少無用功”等就是間接降低工程機械柴油機尾氣污染物的很好的途徑之一。因爲依筆者之見，工程機械柴油機尾氣排放的問題已經不是單純某一單個技術在未來的突破就能解決的，其需要跨學科的合作才能解決。這種跨學科的合作方式不僅僅需要各相關專業領域的專業人員之間的交流,還包括制定法規的決策人員和工程機械生產企業的研發技術人員、建築業及在那裏工作的人員、專業協會、研究所、高等院校及社會團體之間的交流，這不僅是一箇舊技術改進和新技術開發的過程，而且還應該是一個社會過程。技術和施工組織及管理方面的減少工程機械柴油機尾氣排放的措施，包括：如研製新一代工程機械柴油機零部件及總成技術（包括新一代催化反應器及新一代柴油機微粒捕集器）、怠速階段的工程機械柴油發動機自動停機功能、恢復正常工況時工程機械柴油發動機自動啓動功能、研製能量回收系統、研製新一代混合動力驅動的工程機械、研製新一代電驅動工程機械、通過使用節能液壓零部件優化能源利用、通過優化工作裝置優化能源利用、優化工程機械工作裝置快速更換系統、使用節省燃料的液壓油、通過人員培訓優化工程機械的操作過程等等，其中的一些是和工程機械智能化有關的。工程機械在工地施工中無法避免怠速工況。歐洲一些發達國家的技術人員目前致力於開發工程機械柴油發動機自動停機功能，其可減少怠速時間，從而減少“無謂的燃料”消耗，間接降低工程機械柴油機尾氣污染物的排放總量。展示了實現工程機械柴油發動機自動停機功能的主要元件之間的聯繫。取決於工程機械的類型（例如：裝載機、液壓挖掘機或者自卸車等）、工地現場組織和工作任務不同，各個工程機械負載週期是有區別的。基於Liebherr液壓挖掘機有限責任公司及Zeppelin工程機械有限責任公司提供的資料和STRABAG股份公司的調查表明：目前液壓挖掘機怠速工況約佔其整個在建築工地中的運行時間的百分之二十五至百分之三十五之間。歐洲國家專項調查表明：在建築工地中，目前這類工程機械的平均怠速工況佔其整個運行時間的百分之三十二。

怠速時間乘以怠速油耗再乘以國內建築工地上大量的.工程機械的數量，這其中的確蘊含着一個非常可觀的節省燃料的潛力，故減少怠速時間從這個角度講是一個很有價值的方法來間接減少工程機械柴油機尾氣污染物的排放總量。工程機械柴油發動機自動停機功能除了可以減少柴油機尾氣污染物的排放，還可以減少噪音和振動，這提高了工程機械操作人員的勞動和健康保護。當然進一步保持和提高機械效率也很重要，如：在研發時，考慮減少機械的摩擦來減小額外功，考慮在額外功一定時增大有用功；在新一代產品研發時，進一步改進結構，使它更合理；在使用中，按照技術規程定期保養、定時潤滑，使工程機械處於良好的運行狀態。故上面所講的“整體”不僅僅是把工程機械柴油機作爲一個整體來考慮技術的提升，還應該從“工程機械整機效率”的角度考慮工程機械柴油機技術改進和其他總成或系統（如：工程機械工作裝置）技術提升的合理匹配問題；上面所講的“整體”也不應僅僅侷限於通過“工程機械整機性能”的改進（技術革新、技術整合）來降低其柴油機尾氣污染物，我們應該把“降低工程機械柴油機尾氣污染物的排放”放在“技術和法規政策”相結合的大背景下，通過合理的建築施工現場環境污染局部及總體預測、污染預防、實時監控、評價、責令整改及獎懲等綜合管理體系來實現；即使將來有了先進的技術、有了像樣的法規，最終還是要看能不能真正落實，也即最終是否能對各個具體建築施工現場環境中各種各樣“包括建築施工現場所有的各輛工程機械的柴油機等尾氣排放在內的”所有污染物採取局部及總體預測、污染預防、實時監控、評價、責令整改及獎懲等綜合管理。在中國柴油油品質量和西方發達國家相比還有差距，並且中國工程機械核心技術和西方發達國家相比還有不小差距的前提下，這種建築施工現場環境污染局部及總體預測、污染預防、實時監控、評價、責令整改及獎懲等綜合性排放治理管理方式就顯得尤爲重要。

3結語

一些西方發達國家正在考慮是否將柴油機尾氣排放對人（如：工程機械駕駛人員及工程機械所在工地的施工人員）的健康的直接影響列入職業病的範疇。在中國經濟轉型的當下，該到了向建築工地粗放式施工說再見的時候了，這其中“考慮工程機械駕駛人員及工程機械所在工地的施工人員的職業健康問題”也應該提上議事日程。柴油機尾氣排放工程機械論文