最近几天，上海的恶劣天气，让我真心觉得地球不能待了，必须早点回火星了。
至少，火星上的大风天气，飞起来的是拳头大的石块，它进不了我豌豆大的鼻孔！
之前遇到类似天气，大家总会义愤填膺地讨论根源祸害在哪儿。而这一次，除了调整心态，人类似乎已经不能调节啥来拯救自己的空气了……
不过追本溯源起来，似乎谁都觉得这事儿跟自己没多大关系。
实际上，从我上半年听过的一次内燃机学会的报告反馈的信息来看——各种试验数据证明，PM爆表这事儿，真的和汽车没多大关系——而除了汽车界的专家们，所有各行各业的专家和砖家都认为这事儿和汽车有关系……
但翻了几篇论文，我觉得这事儿，咱有责任呐——炒菜抽烟都有责任，发动机里的化学反应能逃得了干系？
（2000年有研究人员测定了北京的PM2.5来源：尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%；烧煤产生7%；使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%；农作物等生物质贡献6%；植物碎屑贡献1%。有趣的是，吸烟也贡献了1%，不过这只是个粗略的科学估算，并不一定准确。）
【有害物质军团之主力队员介绍】
除了核子反应堆驱动的汽车，各种发动机都直接或间接地消耗各种各样价格永远上涨的化石能源。通过人类几百年来不断的努力，这种燃烧依然不遗余力地污染着我们的空气。
一般来说，对环境影响比较大的尾气成分有一氧化碳（CO）、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、颗粒物（PM）等——当然不能忘了二氧化碳（CO2）啦！
一氧化碳的危害众所周知，如果不知可以委托一位自己比较讨厌的同事试着猛吸一口便知……由于一氧化碳明显的毒性，它被学界成为汽车尾气第一公害。
第二公害属于HC，包括烃、醛、芳香烃等。这种有机物气体能够和氮氧化合物在光照条件下生成“光化学烟雾”——具有强烈刺激性的致癌物。
再往下排就是氮氧化合物，NOx。它不仅可以生成光化学烟雾，其本身也具有强烈的毒性。不仅如此，氮氧化合物还能与其他物质反应，导致酸雨的产生。
常见公害中最后一名才是大家最关注的PM。这也难怪，前面几位毒性太强，必然是行走江湖杀人越货之良品，只有PM才是真正的温水煮青蛙的角色。汽车尾气的颗粒物直径多在0.1μm~10μm之间，属于多孔性碳颗粒。
需要注意的是，不同直径的颗粒物的毒性机理并不相同：PM10以下的颗粒物可以导致呼吸道疾病；PM2.5级别的颗粒物容易沉积在肺部，导致肺气肿等疾病；而PM1.0以下的颗粒物则会进入肺泡，进入血液系统，引起可怕的尘肺病。
除了其本身的危害，多孔性碳颗粒具有很强的吸附力，所以进入你体内不仅仅是个小煤球，还可能吸附了金属粉尘、二氧化硫、冰箱臭味等有害物质……所以PM带来的危害绝对是复杂到科学家也懒得研究的地步了。
【毒物是怎样炼成的】
CO、HC以及PM是由于发动机燃烧温度低或燃烧不充分造成的；而NOx则是因为温度和压力高过头产生的。
一般来说，HC是在内燃机燃烧过程中一直产生的。但是在氧气含量较少的不完全燃烧情况下，HC则会大量产生。除此之外，由于汽油机是火花塞点燃，火焰是从火花塞开始向四周传播的，当火焰传播到接近汽缸壁时，由于温度降低，导致火焰传递不畅，又产生不完全燃烧，也会导致HC的大量产生。
对于NOx来说，影响其产生的因素有：温度（高温，难免的）、氧气含量（有氧气存在，必须的）、滞留时间（反应速度慢，忽略的）。所以，氧气含量至关重要：空燃比只有介于12~18之间，尾气中的NOx才会大量生成。
但是空燃比过低，则燃烧不充分，功率输出和含碳化合物排放都不理想；空燃比过高，则会导致燃气过稀，燃料难于点燃，而且功率输出也会明显缩水。
而一氧化碳的生成则是更加难于避免，因为其是燃料燃烧的中间产物。一切与空燃比有关的因素都会影响CO的排放。简单来说，只要空燃比较低（混合气较浓）时，CO的排放都会增加。
【热点技术对污染物的控制】
现在发动机技术日新月异，很多技术真的很赞——既提升了性能，又改善了排放。其中，在家用汽车上，最常见的要数可变气门技术，涡轮增压技术以及缸内直喷技术。
可变气门技术能够根据汽车工况的变化，实时改变气门正时和气门升程。通过进气量的变化以及进排气时间的优化，提升性能的同时也能够节能减排。
涡轮增压技术是市场关注的热点，越来越多的厂商将自己的发动机装上涡轮以降低油耗并提升发动机性能。实际上，涡轮增压还能够有效改善发动机排放，是个既节能又减排的好家伙。
由于涡轮将新鲜空气压缩，经中冷装置冷却后送入发动机内，所以涡轮增压发动机的空燃比都很大，能够降低不完全燃烧的产生，降低了CO、HC和PM的排放。
不过，由于涡轮增压发动机不能无限制压缩空气，所以空燃比往往被限定在NOx生成比较活跃的区间。所以涡轮增压发动机往往带来了较多的NOx。不过随着技术的发展，越来越多的厂商找到了机外净化的方法，通过催化剂、吸附剂来处理NOx。
缸内直喷在汽油机领域的最早应用是二战时德国的飞机发动机中。这种技术能够同时提升发动机功率和扭矩，可以提高能量转换效率。不仅如此，通过精心设计喷嘴、气缸形状、喷射方式等细节，缸内直喷技术还有很大的发展空间。
但是缸内直喷技术极其依赖零件的精度和控制的准确，稍有差池便会赔了夫人又折兵。如果没有精心设计的喷射时间和高精度喷嘴，直接将汽油喷射进气缸，肯定会造成不完全燃烧，导致含碳排放物的大量生成，并且造成积碳等后果。实际上，在目前的技术水平下，即使最先进的缸内直喷技术依然带来了PM的大量生成。
综合来看，发动机排放是个复杂的问题。污染物的生成往往行程此消彼长的态势。而各种发动机技术也很难从根本上改变发动机排放污染的问题。不仅如此，仅仅是降低污染物排放是远远不够的，因为温室气体同样是汽车尾气的一大危害，深刻影响着我们的环境。
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