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摘要：近年来，随着我国经济不断发展，人们生活水平逐渐提高，汽车走进我国各个家庭当中，摩托车作为传统代步工具逐渐被汽车取代，摩托车市场占有率逐年下降，并有进一步萎缩的趋势。然而，基于我国庞大的消费人口支撑，在一些交通条件落后，经济水平发展低下的地区，摩托车依然是主要的交通工具。为了响应国家绿色出行的号召，控制摩托车尾气排放势在必行，这就对摩托车尾气排放提出了新的要求。本文主要介绍了摩托车发动机冷起动的特殊性，然后对发动机冷起动排放控制技术进行了深入探讨和分析，以此推动摩托车产业持续发展。
关键词： 摩托车;发动机;内燃机;冷起动;排放控制技术
0引言
内燃机作为摩托车动力装置，将进入摩托车气缸中的汽油燃料混合气体点燃，通过燃烧产生大量热能，转变为摩托车动能，为摩托车行驶提供动力支撑。摩托车发动机冷起动比热起动困难，尤其在起动温度特别低的环境下，汽油混合燃料不容易汽化，需要摩托车内燃机低速运转一段时间后，提高内燃机气缸内温度，才能起动摩托车发动机。摩托车发动机冷起动过程中，气缸内温度较低，气体流动速度慢，气体混合不均匀，燃烧不充分，排放出大量未经燃烧的混合气体，增加摩托车失火风险，并对大气环境造成严重影响。
1摩托车发动机冷起动排放的特殊性
摩托车发动机冷起动即在发动机长时间未工作，已经彻底冷却以后对其点火进行起动，发动机起动时气缸内温度比正常工作温度要低很多，摩托车发动机的磨损大多数都发生在冷起动阶段。因此，摩托车在长时间未起动的情况下，在起动发动机时首先要注意发动机预热，即热车。摩托车的发动机类型属于内燃机，就内燃机冷起动自身而言，其特殊性主要体现在起动过程为瞬间过程，内燃机在停止使用进入待工作状态后，气缸、气道内的整体温度会逐渐降低，在冷起动一瞬间，进入气缸内的汽油混合燃料汽化速度与汽化程度都不理想，进入气道内的燃烧气体中有很大一部分会以油膜的形式附着到气道内壁上，内燃机内燃料气体燃烧不充分，提供动力不足，导致无法发动摩托车，并容易造成火焰回流，导致内燃机内油膜着火，烧毁内燃机。
摩托车内燃机在起动过程中，为了保证其能够可靠打火启动，通常会在起动时向气道内注入适量的过浓混合气体，利用混合气体多次循环形成稳定燃烧环境。混合气体首次循环所需的燃料量是第四次循环所需燃料量的四倍之多，首次循环注入的燃料在经过4次循环以后，仍然在内燃机气缸或者气道中残留，并参与到后面混合气体循环中，持续进行释放，这也是摩托车发动机冷起动阶段向大气环境中排放碳氢化合物的主要原因。同时，摩托车发动机在冷起动阶段，由于发动机气缸和气道内温度比较低，使汽油燃料气体流速变慢，混合不均匀，燃烧过程不充分，增加了摩托车失火的可能性，也会增加摩托车尾气排放中碳氢化合物的占比，将未经充分燃燒的混合气体排放到大气环境中，危害大气环境，造成严重的大气污染问题。
2摩托车发动机冷起动排放控制技术分析
2.1发动机气缸内控制技术
为了控制摩托车发动机在冷起动阶段的尾气排放，首先要对摩托车发动机的空燃比进行有效控制。由于摩托车尾气排放物的转化率与发动机空燃比密切相关，所以要严格控制好摩托车发动机的空燃比，在摩托车尾气排放物经过催化器时，如果混合气体中空气浓度提高，将会降低碳氢化合物和一氧化碳气体的转化效率，如果混合气体中空气浓度过低，又会导致一氧化氮气体的转化效率降低。因此，在发动机冷起动过程中，要将混合气体中空气浓度进行严格控制，通过对摩托车尾气排放物在空气中转化效率试验分析，得到摩托车尾气各排放物转化效率曲线图，通过分析曲线图可以得出结论，当摩托车尾气排放物流经催化器时，将空气系数浓度控制在0.97～1.02范围内时，摩托车催化器对发动机气缸内，燃料燃烧产生的各种有害气体的整体转化效率最高。当氧气传感器满足工作条件时，对发动机气缸内燃料燃烧参数进行设置，控制发动机的空燃比，保证摩托车发动机在冷起动阶段形成闭环控制。除此之外，改进摩托车喷油器，改善发动机燃烧工艺，也可以降低摩托车尾气污染物排放的浓度。摩托车发动机属于内燃机，就内燃机冷起动过程而言，气缸、气道以及气壁温度较低，汽油混合燃料汽化后进入内燃机内部，流动速度缓慢，混合不均匀，并有大量气体遇到温度低的气壁形成油膜残留下来，雾化反应受到影响，最终导致燃料燃烧不充分，产生大量高浓度的摩托车尾气。因此，要对摩托车喷油嘴进行改进，提升汽油混合燃料喷入内燃机气缸内时的雾化程度，并有效控制燃料气体的均匀度和扩散能力，促进混合燃料的充分接触，保证其得到充分燃烧，提高摩托车尾气中碳氢化合物和一氧化氮的转化率，降低有害气体排放浓度，进而对摩托车发动机冷起动排放进行有效控制。
2.2优化摩托车发动机冷起动排放处理系统
除了改进摩托车喷油嘴喷油方式，提高燃料雾化程度和混合程度以外，要想真正达到国家对于摩托车尾气排放的标准，必须优化摩托车发动机冷起动排放后的处理系统。从当前摩托车尾气排放处理系统的发展情况来看，想要提高摩托车尾气排放处理效果，可以使用三元催化器、二次空气系统，或者使用密耦型催化器以及电加热催化器等，对摩托车发动机冷起动排放处理系统进行优化，由于二次空气系统和电加热催化器安装成本和维护成本较高，技术要求高，所以实际使用的较少，市面上广泛使用的摩托车尾气排放处理系统主要是密耦型催化器。
2.2.1 三元催化器
通常情况下，三元催化器的理论起动燃烧温度为300摄氏度，实际工作温度可以达到更高，只有达到相应燃烧温度，才能保证三元催化器发挥尾气处理功效，保证其对摩托车尾气有较高的转化效率。摩托车发动机在冷启动初期，尾气中碳氢化合物的比重最大，而此时三元催化器的工作温度仅达到环境温度，无法发挥最大工作效率，为此，为了在短时间内尽快提升三元催化器的工作温度，要使用新型材料去加快催化器升温速度，同时降低催化器的最佳工作温度，从而起到优化催化器工作效率的目的。
2.2.2 密耦型催化器
对于摩托车自身而言，尾气排放处理系统要以低成本、高转化率为标准，而密耦型催化器正好完全满足这一要求，可以对摩托车尾气排放进行有效控制，被广泛应用在摩托车尾气排放处理系统上。摩托车发动机在起动的同时进入第一次燃料混合气体循环，此时催化器工作温度低，安装位置又远离发动机，导致尾气转化效率差，所以，摩托车催化器在设计安装时采用密耦型的催化器，将其安装在发动机附近，一般安装距离保持在发动机30厘米范围内，以此有效缩短催化器的升温时间，在短时间内使催化器达到正常工作温度，提高其尾气转化效率。
3结语
随着时代进步与社会发展，国家开始提倡绿色出行、保护生态环境，摩托车尾气排放需要得到进一步控制。在摩托车尾气排放控制技术应用过程中，需要将气缸内控制技术与催化器控制技术相结合，对发动机空燃比、排放处理系统进行综合改进和优化，从而有效降低摩托车发动机冷起动时所排放的尾气浓度，以此实现绿色出行、保护生态环境的最终愿望。
参考文献：
[1]陈晓玲.摩托车发动机冷启动排放控制技术[J].现代制造技术与装备，2019（7）.
[2]李龙.摩托车发动机电子控制系统研究[J].中国设备工程，2019（9）.
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