汽油添加物對於汽車排放有 毒物質之研究
組長：陳奕文 4960N004 組員：邱繼緯 4960N056 林旻益 4960N064
摘要
使用汽油添加物的車輛所排放的空氣汙染物(苯類、甲醛、乙 醛) ，在台灣有30%的汽車使用汽油添加物，因為使用的比例太 高所以依功能隨機選擇6種添加物進行FTP-75 test，和氣體排 放濃度（CO, HC, NOx, BTEX，甲醛、乙醛）。結果顯示，汽 油添加物會提高汙染物的排放。使用辛烷值助推器會提高苯 19.3%、甲苯30.8%、乙苯17.1%，降低二甲苯1.8%。在FTP- 75 test測試中，醛類也有明顯的上升。所以，使用汽油添加物 應注意所排放的有毒化合物。
前言
四乙基鉛作為燃料添加劑的首次推出，以減少發動機敲在1921年，但是他 們繼續使用被禁止後，因為所產生的空氣污染來自汽車尾氣。相反烷基鉛 添加劑，甲基叔丁基醚（MTBE）已成為最廣泛使用的無鉛汽油添加劑20 世紀 70年代後期以來。MTBE和乙醇屬於含氧化合物是最普遍採用，以提 高或維持足夠的辛烷值。
為了滿足主機的監管要求和消費者需求，汽油正在發生變化，使其更清潔。
商業汽油的特性是受原產地的原油，該煉油廠的運作，而添加劑混合。這 兩種成分和汽油引擎設計可以影響有機化合物的排放，影響發動機的數量 和位置的存款。因此，發動機清潔是一個重要因素上的性能改進和生產消 耗較少的燃料少排放。
幾種有效成分已被確定在不同類型的汽油添加劑，包括聚醚胺（豌豆），聚醚吡咯烷 酮（PEP）的，聚異丁烯（PIB）胺和甲基環戊二烯基三羰基錳（MMT）的[7]。
豌豆的證明材料常用的燃料添加劑以消除燃燒室沉積物，它已被證明其有效性有關卸 下噴油器和進氣閥沉積物以及。
PEP是精通修改存款的影響燃燒室的性能，而且它也可以用來改善爆震問題的車輛。
盒裝長期以來用於清除噴油器或端口，有時與合成載體，以提高性能。美沙酮維持治 療是已知井提高辛烷值的燃料，它可以作為閥座潤滑劑，以保護引擎從閥座衰退，高 濃度。
根據調查顯示，30％的汽車司機都經歷過的零售汽油添加劑的使用在台灣。對環境 的影響廢氣排放實行的汽油添加劑，提高了我們的關注。芳烴，如苯，甲苯，乙苯，
二甲苯（苯系物）和一些醛類都被確認為前體的有毒污染物和光化學污染，他們的存 在在廢氣排放，應確認使用各類汽油添加劑。本研究採用的FTP - 75測試，以模擬市 區行駛條件下的汽油引擎，以及濃度的CO，HC，氮氧化物，苯系物，甲醛和乙醛在 汽車尾氣進行了測定，如添加選定的汽油添加劑。在這項研究中，效果汽油添加劑對 苯系物和甲醛釋放量進行了研究。
方法與材料
燃料和汽油添加劑
台灣生產的商用燃料95的沼氣被用來為目標的汽油發動機燃 料。根據十多個類型的標籤要求，零售汽油添加劑產品被劃 分為兩大分類，清洗和發動機性能的提高。六汽油添加劑，
隨機挑選出三十品牌的產品進行測試，測試和選擇的汽油添 加劑應避免集中在單一的標籤，索賠類別或幾個品牌的產品。
在測試的汽油添加劑，辛烷值助推器GA1和多功能添加劑遺
傳六落入標籤的索賠類別的性能提高，而其他屬於標籤的索
賠類別發動機清洗。詳細的標籤要求被測試的汽油添加劑列
於表1。在此之前各組實驗中，添加劑預混分別以95- LFG的
混合比例在建議根據每個產品的應用說明。
辛烷值 助推器 進氣閥 清潔劑 清潔燃料 噴射器 燃油系 統清洗 化油器 清潔劑
組合
使 用 更少 的 燃
料 恢
復 馬力
幫 助 啟動
去 除 含水 率
清 潔 進氣 歧
管 清
潔 燃料 噴 射
器 清
潔 化油 器
減 少 爆震
減 少 閒置 粗
糙 發
動 機潤 滑
車輛檢測
經測試日產汽油動力的發動機是噴氣發動機的新Sentra1.6L四缸，四斯托克 斯，自然吸氣，聯誼會注射，缸徑和衝程（76× 88平方毫米），總排量1597 毫升，最大馬力110馬力在6000轉和最大扭矩15公斤米在4000轉。在申克的 W -130底盤測功機在煉油與製造研究中心，中國石油天然氣集團公司，台灣 被用於這項研究。底盤測功機的處理能力迅速切換由負轉正扭矩值，它可以 工作在兩種瞬態循環和穩態模式。
輕型車測試是由以下的1975年聯邦測試程序方式（FTP- 75），以模擬市區行 駛條件下的汽油發動機。基本的FTP行車時間表的LA -4城市組成的冷啟動週 期相五〇五秒，穩定相867秒和熱啟動階段為五百○五秒[11]。在測試之前汽 油添加劑，整個發動機系統首次清洗，包括儲氣罐，加油路線，氣缸和進氣 歧管和排氣。改變後都潤滑油和機油濾清器，測試引擎成立通宵每次實驗的 準備。
廢棄的收集
抽樣方法收集氣體排放的廢氣中的測試車的FTP- 75瞬態循環是指美 國環保局的測試方法NVFEL730E。堀場9000系列的定容取樣系統是 用來收集廢氣的排放。一個部分的廢氣混合物分別在1升tedlar收集袋 在每個階段的FTP- 75測試，環境空氣收集以及。後的樣品已被收集，
它被轉移到那裡的濃度分析儀的HC，CO和NOx的樣品袋決心。苯系 物的分析，收集廢氣樣品準備後續分析。對於醛分析，十升廢氣再泵 入樣品二硝基苯肼（2,4二硝基苯肼）墨盒在率低於 2升/分鐘的吸附 氣體醛。
樣品分析
每個苯系物含氣體樣品分析使用熱脫附自動組合裝置（Tekmar
Aerotrap6000）氣相色譜儀（HP5890）裝有默沙東（HP5971）。熱脫 附裝置配有蠅助教內部陷阱是操作順序如下：
（1）初始樣品在250℃脫附10分鐘
（2）cryofocusing樣品在-150℃
（3）在250℃脫附陷阱4分
（4）在280℃烤陷阱10分鐘
（5）其後注射進樣的GC - MS系統。
注入的樣品，然後分離的J＆W的DB -1毛細管柱（60米長 ×0.32 mm內徑
× 1微米厚）和MSD的檢測。
每個醛吸附碳粉盒清洗試劑4 mL乙腈提取醛。醛的測量溶液中進行清洗，
按照台灣 EPA方法NIEA A705.11C[13]。高性能的液相色譜儀（光譜物理 8800）裝有紫外檢測器（譜200）是用來確定醛的濃度。通過0.45μm的 濾膜過濾後，注入的樣品5μm的分離 Hypersil- C18柱，4.6毫米×250mm 的反相柱，然後在325 nm處測定紫外。
資料解釋
度轉換成每克每公里的測量計算目標污染物排放率的質量在每個階 段收集到的FTP- 75測試。冷啟動和熱啟動袋加權分別為 0.43和 0.57。一旦排放量為每一個測試階段是確定的，污染物排放量的目 標，以克每公里12公里的基礎上測試計算公式如下：
米=（0.43Mict+0.57Miht+錯誤）÷12（1）
冷啟動：廢氣排放量計算的瞬時冷啟動階段的測試，在測試階段，
每克。
熱啟動：廢氣排放量計算瞬態熱啟動階段的測試，在測試階段，每 克。
穩態 ：廢氣排放量計算出穩定階段的冷啟動測試，在測試階段，
每克。
結果與討論
排放污染物的管制
所有受規管之排放污染物，包括HC，CO和NOx的測定發動機排氣 中的FTP- 75測試。隨著每個測試使用的燃料和汽油添加劑95 -沼氣，
污染物的排放水平的調控，從測試的汽油發動機進行了總結在表2。
的排放的HC，CO和NOx的0.219克/公里，1.3克/公里和0.27克/公里 時，使用的燃料95-沼氣只，這種測量是視為生活中的空白試驗結果。
對於所有測試的汽油添加劑，排放的HC在發動機排氣介於0.156克/
公里，0.169克/公里，平均減少25.6％的效率。二氧化碳排放量的測 量在發動機排氣之間一點一六克/公里和1.3克/公里，平均削減7.1％
的效率，而氮氧化物的排放量之間0.21克/公里和0.26克/公里，平均 減少11.9％效率。相對於尺寸95-填埋氣，似乎所有測試汽油添加劑 能夠提高燃燒效率的引擎，減少污染物排放管制汽車廢氣。此外，
減少 HC排放改善尤其顯著與使用汽油添加劑。
排放的苯系物
為適用每個測試汽油添加劑和燃料95 -沼氣，排放的 苯，甲苯，乙苯和二甲苯在發動機排氣 FTP測試期間 進行了比較圖。 1至4分別。在空白試驗，排放的苯，
甲苯，乙苯和二甲苯為2.69毫克/公里，6.17毫克/公里，
1.81毫克/公里，7.13毫克/公里，為使用燃料95 -填埋 氣而已。對於被測試的汽油添加劑，苯的排放量進行 了測定範圍為 0.63和3.21毫克/公里，甲苯2.89和8.07 毫克不等/公里，1.29和2.23不等乙苯毫克/公里，二甲 苯3.85和7.0毫克不等/公里。這是觀察到的數字，增 強對苯系物排放量增加GA1添加劑是在所有測試的主 要汽油添加劑。添加GA1添加劑可提高19.3％，苯的 排放量，30.8％的甲苯，乙苯17.1％，略減少1.8％，
二甲苯在發動機廢氣排放。在圖。 3，輕度強化（6.1
％），乙苯排放也有人為適用 GA6添加劑。在所有測 試的汽油添加劑，添加劑遺傳四顯示出其優越性在抑 制苯系物排放的內燃機
苯的排放量的燃料和汽油添加劑測試期間的FTP -75測試
甲苯廢氣的燃料和汽油添加劑測試期間的FTP -75測試
乙苯排放的燃料和汽油添加劑的測試過程中的FTP -75測試
二甲苯排放的燃料和汽油添加劑的測試過程中的FTP -75測試
我們的關切汽油添加劑對環境的影響被證實，一些 汽油添加劑，做提高汽車尾氣排放的苯系物。例如，
GA1添加劑旨在恢復失去的馬力可以包含更多的芳 烴含量比其他類型的汽油添加劑。 2007年，台灣環 保署計劃推出更嚴格的標準車用汽油。 2007年的控 制標準的汽油和柴油的組成（草案）增加了控制標 準水平的芳香烴和烯烴含量汽油，可設定上限的體 積含量在36％的芳香族碳氫化合物和18％，烯烴。
從這個角度來看，水平芳香族碳氫化合物在汽油添
加劑，必須規範，因為他們豐富的芳香族碳氫化合
物可處以一不利影響苯系物的排放。
醛排放量
為適用每個測試汽油添加劑和燃料95 -沼氣，排放的甲醛和乙醛在 發動機排氣 FTP測試期間進行了比較圖。 5和6分別。在空白試驗，
排放的甲醛為 0.08毫克/公里，乙醛低於檢測限為使用燃料95 -填 埋氣而已。測得的甲醛排放的發動機排氣範圍在0.07和0.32毫克/公 里的所有測試的汽油添加劑，而乙醛的排放量在發動機排氣中發現 0.28毫克/公里最大。測得的濃度低醛汽車尾氣中的所有測試的汽 油添加劑，但其中大多數顯示的結果比較，促進乙醛排放量與燃料 95 -填埋氣中的空白試驗。醛的形成及其進一步從碳氫化合物氧化 取決於物種在燃燒室的溫度和時間花費在這些條件下。從文學的，
醇等含氧化合物被認為是推動形成甲醛[10]。為了減少排放的HC和 CO，汽油添加劑，最有可能含有醇醛誘導下形成的不完全燃燒。
圖。 5和6顯示，大多數汽油添加劑的排放量顯著性的提高任甲醛/
乙醛或雙方來自汽車尾氣，特別是對赤黴素和GA6添加劑。
甲醛釋放量的燃料和汽油添加劑測試期間的FTP -75測試
乙醛排放的燃料和汽油添加劑測試期間的FTP -75測試
不同驅動階段排放
據了解，冷發動機條件下駕駛的貢獻更高的水平比發射後熱身。預熱時 間可能會隨車輛，起動前浸泡時間，初始空閒時間，和類型的駕駛。下 面的FTP週期，每個部分駕駛階段可以標準化，以估計其對污染物排放 量的貢獻。對於燃料95 -沼氣，苯系物的排放水平為 55至208，1.25至 3.14，和6.25至27.33毫克/公里，在冷啟動，瞬態工，熱啟動階段，分 別為。其中苯系物的排放，對二甲苯的水平最高，發現在排氣過程中的 所有三個驅動階段。圖。 7顯示了貢獻苯系物排放量為每一次駕駛階段 為測試用燃料95 -填埋氣體。很顯然，冷啟動階段已經貢獻了大部分的 苯系物排放（71％至84％），熱啟動下一階段（12％至21％）和瞬態 工階段最少（2.7％至8.2％）。隨著添加劑的使用GA2，苯系物的排放 量增加3.8％至17％，除了苯在冷啟動階段。類似的結果也觀察到圖。
八是全面增加對苯系物排放量更重要的在這兩個短暫的駕駛和熱啟動階 段。這方面的證據表明，使用一些汽油添加劑，可以作出更大的貢獻苯 系物排放的車輛，因此，並處一對環境的不利影響。
苯系物的排放量從不同的階段進行的FTP- 75測 試燃料95 -沼氣
本研究採用 FTP的測試，以檢查氣體排放的汽車尾氣與六個選定 的使用汽油添加劑。所有測試的汽油添加劑，其效能表現上令人 沮喪的污染物排放監管的CO，HC和NOx。一些汽油添加劑，被 確定為提高汽車尾氣排放的苯系物，最大的苯系物排放量的增大，
發現19.3％的苯，甲苯30.8％，17.1％和乙苯。對於大多數汽油添 加劑，甲醛和乙醛水平從汽車尾氣排放顯著增強。我們的關切對 環境的影響施加汽油添加劑被確定為提高對有毒物質排放，包括 苯，甲苯，乙苯，甲醛，乙醛。這種轉變從使用含鉛汽油到無鉛 的增加是與苯和甲醛的排放量，這一趨勢可能是由於增加的芳烴 含量的鉛替代燃料。汽油添加劑的使用也表明了類似的結果，最 有可能的，由於大量的酒精和汽油添加劑中多環芳烴。
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