汽車與環(huán)境保護

1、汽車與環(huán)境保護1汽車的未來現(xiàn)今的汽車，已非簡單的代步工具，已成為集無線電科技、多媒體、電腦、GPS全球定位系統(tǒng)等多種新技術于一身的結合體。未來數(shù)十年，電池電動車、混合電動車和燃料電池電動車市場份額將以穩(wěn)定的速度增長，而燃油汽車的市場份額將會逐漸減少，各汽車廠商不得不去追趕“綠色汽車”的時髦，未來的汽車時代將是屬于綠色環(huán)保汽車的時代。據(jù)美國汽車新聞等雜志對目前每年生產(chǎn)5000萬輛左右汽車的統(tǒng)計，預測國際市場汽車結構將出現(xiàn)以下十大特點：(1)柴油機被更多的轎車所采用。柴油機技術的發(fā)展，特別是小型高速直噴式柴油機技術日趨完善，使這種較汽油機更為經(jīng)濟、排放更低的轎車受到更多人的喜愛。(2)汽油機技術發(fā)

2、展標志之一是電控燃油噴射發(fā)動機將取代化油器發(fā)動機。以后生產(chǎn)的汽油機汽車必須裝備電控燃油噴射系統(tǒng)。(3)電動汽車將進入實用階段。隨著低價格、高能量和長壽命新型電池的研究發(fā)展，以及人們對環(huán)保的強烈呼聲，電動汽車將在各大城市成為一種代步工具。(4)汽車安全標準將會更加嚴格。為保證汽車可靠性和穩(wěn)定l生，ABS+EBD也將逐漸成為一些車型的標準裝備；安裝保障乘客安全的氣囊裝置的數(shù)量將逐漸增加，一些車型甚至裝備側面氣囊，以保證側翻時乘客頭部的安全；三點自動上肩式安全帶、防側撞桿等都將裝備到各種類型的汽車上。(5)使用更多輕質(zhì)材料替代鋼材，以降低車重。美國轎車自重由目前的1100千克降低到1000千克以下。

3、鋁合金、鎂合金及碳素纖維等輕質(zhì)材料在汽車制造上的應用將增多。(6)各種電子裝置將在汽車上更多地應用。如電子發(fā)動機鎖，它使偷車賊無法下手；全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)使駕駛人員無論身處何處，都不會迷路。(7)載貨汽車將改進現(xiàn)有的動力裝置。使用一種更加有效的動力裝置，可以使目前的載貨汽車拉得更多，跑得更快。(8)前輪驅(qū)動汽車將有所增加。發(fā)動機橫置技術進一步發(fā)展，將使汽車更省油，更經(jīng)濟；一些大型汽車也將采用前輪驅(qū)動方式，如新奧迪A8等。(9)大量減少汽車污染，如用三元催化轉換器對尾氣進行處理。(10)提高經(jīng)濟性，降低油耗，這也是各大制造廠商為之努力的。估計在采取各種措施后，轎車的油耗能從目前6IVlOOkm降到

4、42LlOOkm。2國際環(huán)保車三大派目前，國際上汽車在環(huán)保汽車方面有三大派。一是降低汽油發(fā)動機產(chǎn)生的公害，此類車型被視為“改進派”汽車控制電子化與智能化，三菱公司是其中的佼佼者。二是改進燃料混合驅(qū)動，此類車型被稱為“改革派”油、電混合驅(qū)動；油、汽混合驅(qū)動。即變傳統(tǒng)的汽油驅(qū)動為電、油混合驅(qū)動，并在尾氣排放最嚴重的起步階段利用電動發(fā)動機啟動，在發(fā)動機達到一定轉速后藕使用汽油發(fā)動機驅(qū)動。由于發(fā)動機在高速運轉時燃料得以充分燃燒，尾氣排放很少，從而在一定程度上減少了尾氣的排放。以豐田和通用為代表的汽車廠商主張改進燃料混合驅(qū)動。三是以無公害燃料電池取代了汽油燃料，此類車型被稱為“取代派”電動汽車。燃料電池

5、車是電動汽車的一種，它利用燃料箱中氫、氧燃燒產(chǎn)生的能量發(fā)電驅(qū)動汽車，因而它的燃燒廢物只有水，被認為是“新一代環(huán)境技術車的代表”，此種是以戴姆勒一克萊斯勒為代表。21電動汽車電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。電動汽車的優(yōu)點是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，既使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其他污染物也顯著減少；電廠大多遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關成熟技術；電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對石油資源日見枯竭的拄心。電動汽車還可

6、以充分利用晚問用電低谷時富裕的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟效益。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充人電池，再由電池驅(qū)動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠鸆O2 的排量。正是這些優(yōu)點，使價格較貴，且沒形成經(jīng)濟規(guī)模。1 3，這主要取決于電池的油，再經(jīng)汽油機驅(qū)動汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少電動汽車的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個熱點。電動汽車的困難是目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，至于使用成本，有些試用結果比汽車貴，有些結果僅為汽車的壽命及當?shù)氐挠?、電價格。2 3燃料電池電動汽車燃料電池是把燃料中的化學能直接轉化為電能的能量轉化裝置，它從外表上看有正負

7、極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“貯電”而是一個“發(fā)電廠”。燃料電池也有多種類型，經(jīng)過多年的探索，最有望用于汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負極，經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個電子被分離出來，這兩個電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負極供應氫，并及時把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能，如圖410所示。燃料電池的優(yōu)點是能量轉化效率高。燃料電池的能量轉換效率可高達60%80%,為內(nèi)燃機的23倍；不污染環(huán)境。燃料電池的燃

8、料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產(chǎn)生CO和CO2,也沒有硫和微粒排出，沒有高溫反應，也不產(chǎn)生NOx。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣，僅會產(chǎn)生微量的CO和較少的CO2。燃料電池本身工作沒有噪聲，沒有運動性，沒有振動，其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道，本身不參與化學反應，沒有損耗，壽命長。3 4混合動力電動汽車混合動力汽車是一種折衷產(chǎn)品，目的在于顯著提高汽車的燃油效率，同時減少傳統(tǒng)燃油汽車的尾氣排放，克服純電動汽車的缺點。對混合動力汽車概念的理解應該更廣泛，任何擁有兩種或以上動力源的汽車都是混合動力汽車。混合動力電動汽車是指車上裝有兩個以上動力源，包括有電機驅(qū)動，符合汽車道路

9、交通、安全法規(guī)的汽車。車載動力源有蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內(nèi)燃機車的發(fā)電機組等多種。當前混合動力電動汽車一般是指內(nèi)燃機車發(fā)電機，再加上蓄電池的電動汽車。3汽車公害3 1汽車排放與大氣污染目前，大氣污染已逐漸發(fā)展成為世界性的問題，尤其是在一些大中城市，隨著汽車保有量的增加，汽車的生產(chǎn)、銷售、使用、報廢還帶來了環(huán)境大氣危害和城市的空氣污染，。如汽車排放的二氧化碳（c0:）、硫化物S0。、（指一氧化硫SO和二氧化硫soz）、氮氧化物NOx（指N0和NO2)、氟氯烴等使溫室效應、臭氧層破壞和酸雨等大氣環(huán)境問題變得更為嚴重；汽車排出的CO、N0xSO。、未燃碳氫化合物HC、顆粒物PM和臭味氣體等污

10、染了空氣，對人類和動、植物危害甚大；汽車行駛過程產(chǎn)生的噪聲和新近的駐車用防盜器的誤鳴不僅能引起人體的生理改變和損傷，導致對心理、生活和工作的不利影響，還會使人的聽力減弱、視覺功能下降、神經(jīng)衰弱、血壓變化和胃腸道出現(xiàn)消化功能障礙，影響人的睡眠、學習、工作和情緒等。又如報廢汽車對環(huán)境的污染，報廢汽車在發(fā)達國家已成為重要的垃圾源，并影響市容環(huán)境殘留在報廢汽車中的燃油、潤滑劑、空調(diào)制冷劑和鉛等有害金屬，一旦進入水系和土壤，其危害不堪設想。汽車排氣污染物造成的環(huán)境污染情況將日趨嚴重，所以對汽車排氣污染物的監(jiān)控與防治，已到了刻不容緩的地步。3 2排氣污染物的主要成分與危害汽車排放的主要污染物有一氧化碳(C

11、O)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳(CO2)和微粒物(PM)。3 21一氧化碳(CO)在內(nèi)燃發(fā)動機中，C0是空氣不足或其他原因造成不完全燃燒時，所產(chǎn)生的一種無色、無味的氣體。C0吸人人體后，非常容易和血液中的血紅蛋白結合，它的親和力是氧的300倍。因此，肺里的血紅蛋白不與氧結合而與CO結合，致使人體缺氧，抑制思考，使人反應遲鈍，引起頭痛、頭暈、嘔吐等中毒癥狀，嚴重時可能導致死亡。3 22碳氫化合物(HC)Hc是指發(fā)動機廢氣中的未燃部分，還包括供油系中燃料的蒸發(fā)和滴漏。單獨的HC只有在含量相當高的情況下才會對人體產(chǎn)生影響，一般情況下作用不大，但它卻是產(chǎn)生光化學煙霧的重要成分

12、。3 23氮氧化合物(NOx)NOx是發(fā)動機有一定負荷時大量產(chǎn)生的一種褐色的有臭味的廢氣。發(fā)動機廢氣剛一排出時，氣體內(nèi)存在的NO毒性較小，但NO很快氧化成毒性較大的NO2等其他氮氧化合物。這些氮氧化合物，我們統(tǒng)稱為NOx。NOx進入人肺泡后能形成亞硝酸和硝酸，對肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用。亞硝酸鹽則能與人體內(nèi)的血紅蛋白結合，形成變性血紅蛋白，可在一定程度上導致組織缺氧。3 33使用中減少排放的措施生產(chǎn)出的汽車在使用中減少排放，有時更加重要，具體措施如下：(1)汽車滲漏的潤滑劑和其他滲漏的液體對空氣的污染極大，因此，應每天進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)汽車的滲漏現(xiàn)象并立即修復故障。(2)每年應對車內(nèi)空調(diào)進行一

13、次徹底的檢查，這是預防制冷劑滲漏的最好方法。在不使用空調(diào)的季節(jié)，也應偶爾打開空調(diào)，這樣有利于更好地密封和防止?jié)B漏。(3)經(jīng)常檢查阻風門，阻風門安裝得太松，會導致發(fā)動機缺油，從而使汽車起動非常困難；阻風門裝得太緊，則使大量汽油涌入發(fā)動機，使大量沒有充分燃燒的碳氫化合物從尾氣管中排放出去，從而造成對空氣的污染。(4)避免燃燒機油，如果從排氣管中排出的是藍色或藍白色的煙，則表明汽車是在燃燒機油，這樣對空氣的污染很大，應立即檢修發(fā)動機。(5)檢查空氣管道最常忽略的是化油器和噴油器的空氣通道，要經(jīng)常對這兩個通道進行檢查。如果松動了，緊一下；如果破損了，應立即更換。(6)使用清潔的濾清器，污染的濾清器將迫

14、使發(fā)動機燃燒更多的油料，從而造成污染。因此。應該按照汽車生產(chǎn)廠家的要求，按使用里程進行更換。(7)按期更換機油，磨合前期，汽車行駛500km,應換一次機油。當汽車正常使用后，按使用里程(或期限)更換機油。(8)不要冷啟動就開動汽車，在發(fā)動機尚冷卻時開動汽車，不僅對汽車本身毫無益處，而且還會增加汽車對空氣的污染和燃油消耗。因此，在發(fā)動機尚未預熱完畢時，千萬不要開動汽車。(9)盡量減少發(fā)動機空轉，汽車停止運動，產(chǎn)生更多的污染氣體。(10)加速要謹慎。有關試驗表明，快速加速所消耗的燃料是通常情況下的15倍，從而產(chǎn)生過多的廢氣。因此每次踩加速踏板時，都應控制踏板的開度(70%80%),輕輕地、慢慢地踩

15、下加速踏板。同樣，突然制動也會造成過多的廢氣排放。(11)裝油不能太滿，加油次數(shù)越少，汽油揮發(fā)對空氣產(chǎn)生的污染就越小。但油加得不能太滿，一般要比滿箱少幾升，這樣不至于在汽車開動時有油溢出。3 4汽車噪聲及其危害聲音是一種普遍的物理現(xiàn)象，自然界中充滿了各種各樣的聲音。有了聲音，人們才能用語言交流思想感情，開展娛樂等各種活動。但是另一方面，有些聲音卻影響人們的工作、學習、休息和身體健康。例如，汽車、內(nèi)燃機、拖拉機、發(fā)電機組運轉時發(fā)出的聲音，使人煩燥、討厭，久而久之甚至引起耳聾和其他疾病?？梢娫谌粘Ｉ钪?，有的聲音是我們所需要的，而另一些聲音則是我們不需要的，甚至是厭惡的。從生理學和心理聲學的觀點，

16、把這些不需要的聲音，不論是什么樣的聲音，統(tǒng)稱為噪聲。噪聲污染與大氣污染、水源染不同。噪聲污染是局部的、多發(fā)性的，除飛機噪聲等特殊情況外，其特點是從聲源到受害者的距離很近。以汽車噪聲污染來看，是以城市街道和公路干線兩側為最嚴重。汽車噪聲是汽車的第二公害，它隨著汽車發(fā)動機功率、汽車速度及汽車流量的增加而增大，約占城市噪聲的75。噪聲對人的影響是一個很復雜的問題，不僅與噪聲的性質(zhì)有關，而且還與每個人的心理、生理狀態(tài)以及社會生活等多方面的因素有關。經(jīng)過長期的研究表明噪聲確實會危害人的健康，噪聲級越高，危害性越大。即便噪聲級較低，如小于80dB(A)的噪聲，雖然不致直接危害人的健康，但會影響和干擾人們的正?；顒印Ｆ囋肼曇环矫鎸Νh(huán)境產(chǎn)生噪聲污染，使人心情不安、煩躁、疲倦，工作效率下降，干攏語言交流和通信聯(lián)絡，影響人們的工作和生活；可降低人的聽力，嚴重時可致人耳聾，另一方面使駕駛員反應時間加長，從而影響行車安全。4 5汽車噪聲的控制汽車的噪聲源有多種，如發(fā)動機、變速器、驅(qū)動橋、傳動軸、車廂、玻璃窗、輪胎、繼電器、喇叭、音響等都會產(chǎn)生噪聲。這些噪聲有些是被動產(chǎn)生的，有些是主動發(fā)生的(如人為按動喇叭)。但是主要來源只有兩個方面，一個是發(fā)動機，另一個是輪胎。它們都是被動發(fā)生的，只要汽車行駛就會產(chǎn)生噪聲。在發(fā)動機各種噪聲中，發(fā)動機表面輻射噪聲是主要的。發(fā)動機表面輻射噪聲由燃燒噪聲和機械噪聲兩大