潤滑油是發動機有毒顆粒排放的重要來源

作者:    日期:2021-05-09

  國外動態潤滑油是發動機有毒顆粒排放的重要來源一般認為,柴油燃料汽車是空氣污染的重要來源,污染源主要是柴油煙塵,而不是潤滑油產生的排放,煙塵會對人類造成氣喘病等健康問題。然而,美國華盛頓州和明尼蘇達州研究人員的共同研究結果表明,潤滑油是內燃機產生的有毒顆粒排放的重要來源,這項研究報告已在《環境科學和技術)雜志上發表。


  在正常的柴油發動機操作情況下,微量金屬會蒸發并吸附或凝結在煙炱顆粒表面。這些金屬可來自于燃料中的微量金屬或來自于燃料中的金屬態燃料添加劑。然而,許多典型的情況下,排氣顆粒中的金屬來自于潤滑油,潤滑油通過活塞環分散到氣缸壁上,或通過環反向滲漏進入燃燒室內。測試數據表明,在大多數柴油顆粒物質(DPM試樣中均測出有金屬態潤滑油添加劑。


  最近公布的其它數據也證實了在大多數顆粒試樣中存在著大量鈣與有機碳(OC之間的關聯,因為它們通常都存在于潤滑油中。


  后者的數據與先前的柴油顆粒數據是一致的,都表明有機碳(OC來自于與潤滑油有關的烴類。在柴油發動機中,潤滑油燃燒時的成核現象使排出尾管的半揮發性烴類物質數量增多,從而形成顆粒。此外,金屬態的灰分殘渣與煙炱顆粒組合在一起,并且,在某些情況下,金屬/碳比高,從而使發動機內金屬蒸氣自成核形成富含金屬的納米顆粒群。ArthurL.Miller及其同事將卡車柴油機改造為用氫氣驅動來替代柴油燃料,使研究人員致力于只有潤滑油產生顆粒排放的狀況研究。結果發現,氫動力發動機排放的富含金屬顆粒量高于以柴油為燃料的發動機。潤滑油是排放增多的主要來源。鑒定排放的顆粒包括鈣、磷、鋅、錳和鐵的納米顆粒,所有這些顆粒在人體長時間吸入后都會造成肺臟損害。這一研究結果表明,采用減少發動機煙炱量或減少燃料含有微量金屬的新發動機技術,會使排放顆粒的金屬/碳比提高,并且通過自成核化形成富含金屬的納米顆粒也較多。形成這類顆粒的金屬可來自于燃料雜質、潤滑油消耗、發動機磨損形成的金屬或含金屬的燃料添加劑。


  因為它們尺寸小,因而易于滲透入肺臟。這些金屬態納米顆粒的形成對健康有害。


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