环保绿色节能汽车的研究.docx

环保绿色节能汽车的研究

种庆洋?解啸阳?李赛
摘 要：燃油汽车发展到今天，已面临”环境污染”与”能源危机”的双重压力。降低油耗并寻求新的替代能源，以及开发低污染或零污染的绿色汽车（又称环保汽车、清洁汽车），已成为当今世界汽车工业尤其是我国汽车工业发展的主题。何谓绿色汽车？不同时期、不同国家或地区有不同的定义。一般是指能够满足本国家或地区下一個阶段排放法规要求的目标值的车辆。比如，欧洲乘用车早在2001年就已开始实施欧Ⅲ法规，而我国乘用车要到2007年才开始实施欧Ⅲ，故对于我国目前来说，欧洲在用的乘用车就是绿色汽车。
关键词：环保；绿色；汽车
柴油机因热效率高和能量使用合理而成为当今最受欢迎的内燃发动机。然而，由于不能使用汽油型三元催化剂，而导致其排出的NOx和颗粒排放物比汽油机要高许多。近几年柴油机汽车的大量出现引起了”社会问题”，尤其是它排出的黑烟和颗粒物（直径2.5μm左右）被认为对人体有较大毒害，必需消除。但是，用现有技术不可能大幅度降低NOx排放，因此，需要开发新的技术。此外，要减少汽车废气排放，加快技术开发和健全燃料供应体系从而促进先进清洁能源车和低排放车的广泛应用是同等重要的。具体说来，美、欧和日本等发达国家和地区为了达到2010年前后实施的汽车超低排放法规限值，目前及未来一定时期主要考虑研发并应用以下技术：
第一，开发超高性能催化剂。对柴油机而言，有必要开发能与汽油机的清洁率相似的催化剂，尤其是开发捕捉器、过滤器这样的装置来消除对人体健康有危害性的颗粒物质。同时，有必要在发动机启动后立即降低排放，这需要开发低温活化催化剂。为了尽快推出柴油机催化剂和在5年内将催化剂的活化时间降至现值的二分之一，还要很多技术难题等待攻克。由于这种催化剂的开发需要基础研究，故国外工业界和院校、研究所领域的广泛合作现正在加紧进行。
第二，燃料的改良。为了开发高性能的催化剂，有必要把燃料中的硫含量（会大大降低催化剂的耐用性）降到接近零。到2010年，必须达到批量生产超低硫含量轻油或部分采用合成燃料。为了实现这一目标，现国外汽车企业、院校、政府和石油工业之间正加紧合作，确定燃料标准、规格；同时跨国间的密切合作也在加紧进行。
第三，继续改进发动机燃烧控制技术。迄今为止，在发达国家，私营部门已开始改进发动机燃烧控制系统。过去，国外大学实验室已经完成这方面高水平的研究工作，但汽车企业对这一领域的介入不多。由于控制技术中需要应用尖端处理器，因此，现国外高等院校与研究所正在继续深入进行研究，企业则积极配合。
当汽车不能再使用时，作为ELV由用户交给经销商或维修站，然后用处理机（如切碎机）拆卸并销毁。有用的部件、含铁和非铁质金属等被回收再利用，剩余的作为碎屑被处理掉。因此，促进ELV回收对有效利用资源非常重要。另外，因ELV中存在危及环境的材料（如：铅和其它重金属），故需防止它们在处理时释放出有毒物。美国、欧洲、日本等发达国家和地区早在上世纪90年代就提出，采取ELV回收措施争取2010年前后使ELF的回收率达到90%以上；近年又提出在2025年前后实现ELV的回收率100%。为了实现这些目标，在汽车设计阶段就考虑回收办法是必须的，同时还应引入有效处理和加工技术的新理念。目前及未来一定时期，国外主要考虑研发并应用以下ELV的回收和再利用技术：
第一，开发简易回收技术。为了使树脂和玻璃易于分离，必须尽早开发出有助于分离的零件。目前，部分玻璃已开始作为原材料供再利用，显然还有进一步提高利用率的潜力。到2010年，除了热塑性材料，树脂也应具备回收能力；为了去除金属杂质，要尽早进行简易分类设计；继续研究切碎屑的分拣和融化分离技术；防止金属和树脂衰变技术对实现相同材料的重复再利用很重要，必须逐步加以改进开发。另外，通过再聚合反应把树脂恢复成原料的研究正在试验阶段，这是未来回收的基础。由于不同的回收技术领域，如防止退化技术和树脂再聚合反应等，均需要基础研究，故不仅企业要付出努力，还应该借助院校和科研所的研究力量。
第二，开发再利用技术。促进这方面的工作需要再利用零件的供应和质量保证，所以目前已同时进行产品寿命检验技术的研发，理想状态是材料和零件本身具备自诊断特性。此外，还必须付出艰苦的努力，加快开发尽可能长效的或者具有自恢复能力的零件。
第三，建立社会回收系统。尽可能让一些与汽车相关的工业介入EVL回收工作，只有把回收作为社会系统的一部分来发展才能提高EVL实际回收效率。因此，国外在回收技术开发上普遍赢得政府的支持，而不是单靠汽车工业和企业的单方努力。此外，热回收同样需要联合技术开发以实现汽车发动机的高效、低排放燃烧和确保相应法规的实施。
随着国外噪声法规的日趋严格，对汽车噪声已采取了一系列控制措施。然而，发动机缸体、活塞敲击以及冷却和进气系统等均有进一步改进的潜力。美国、欧洲、日本等发达国家和地区为了达到2010年实施的汽车噪声法规要求，目前及未来5年，主要考虑研发并应用以下降噪技术：
第一，一些大型汽车上已安装了发动机罩盖和底壳，这些装置的应用领域正不断扩大并同时开发其它抑制装置。此外，进一步改进轮胎花纹和轮胎结构以减少轮胎噪声；为了降低动力噪声，更重要的未来技术是降低排气系统表面辐射噪声和提高激光消声能力。
第二，控制道路环境。如：采用双层防水路面；在高速公路两侧建高隔声壁。更为先进的隔声壁和交叉路口加建隔声壁均可进一步降低噪声级。
通过以上汽车和道路基础设施上的噪声控制，行驶中的汽车噪声可望在未来3～5年内降低2～3分贝甚至更多。
环境保护已是当今时代的主话题，一个国家在环境保护和公共交通事业的发展程度也是其综合国力强弱的体现，汽车作为一个节能减排的重点项目来拉动国家经济增长和增加国际民生。但汽车的节能减排并不是一朝一夕就可完成的，既要有汽车企业的自身努力，又要有政府的政策支持，更需要全民环保意识的不断提高。我们作为当代大学生必须紧跟时代主题，学习并推动我国的节能环保事业。
参考文献
[1] 田晋跃.现代汽车新技术概论[M].北京：北京大学出版社，2010.
[2] 张铁柱.汽车安全节能与环保[M].北京：国防工业出版社，2004.
[3] 日本自动汽车技术会.汽车工程手册：环境与安全篇[M].北京：北京理工大学出版社，2010.
[4] 王影.浅析现代汽车排放控制技术[J].中国机械，2013（15）：20-20.

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