環保綠色節能汽車的研究

種慶洋?解嘯陽?李賽

摘 要：燃油汽車發展到今天，已面臨”環境污染”與”能源危機”的雙重壓力。降低油耗并尋求新的替代能源，以及開發低污染或零污染的綠色汽車（又稱環保汽車、清潔汽車），已成為當今世界汽車工業尤其是我國汽車工業發展的主題。何謂綠色汽車？不同時期、不同國家或地區有不同的定義。一般是指能夠滿足本國家或地區下一個階段排放法規要求的目標值的車輛。比如，歐洲乘用車早在2001年就已開始實施歐Ⅲ法規，而我國乘用車要到2007年才開始實施歐Ⅲ，故對于我國目前來說，歐洲在用的乘用車就是綠色汽車。

關鍵詞：環保；綠色；汽車

柴油機因熱效率高和能量使用合理而成為當今最受歡迎的內燃發動機。然而，由于不能使用汽油型三元催化劑，而導致其排出的NOx和顆粒排放物比汽油機要高許多。近幾年柴油機汽車的大量出現引起了”社會問題”，尤其是它排出的黑煙和顆粒物（直徑2.5μm左右）被認為對人體有較大毒害，必需消除。但是，用現有技術不可能大幅度降低NOx排放，因此，需要開發新的技術。此外，要減少汽車廢氣排放，加快技術開發和健全燃料供應體系從而促進先進清潔能源車和低排放車的廣泛應用是同等重要的。具體說來，美、歐和日本等發達國家和地區為了達到2010年前后實施的汽車超低排放法規限值，目前及未來一定時期主要考慮研發并應用以下技術：

第一，開發超高性能催化劑。對柴油機而言，有必要開發能與汽油機的清潔率相似的催化劑，尤其是開發捕捉器、過濾器這樣的裝置來消除對人體健康有危害性的顆粒物質。同時，有必要在發動機啟動后立即降低排放，這需要開發低溫活化催化劑。為了盡快推出柴油機催化劑和在5年內將催化劑的活化時間降至現值的二分之一，還要很多技術難題等待攻克。由于這種催化劑的開發需要基礎研究，故國外工業界和院校、研究所領域的廣泛合作現正在加緊進行。

第二，燃料的改良。為了開發高性能的催化劑，有必要把燃料中的硫含量（會大大降低催化劑的耐用性）降到接近零。到2010年，必須達到批量生產超低硫含量輕油或部分采用合成燃料。為了實現這一目標，現國外汽車企業、院校、政府和石油工業之間正加緊合作，確定燃料標準、規格；同時跨國間的密切合作也在加緊進行。

第三，繼續改進發動機燃燒控制技術。迄今為止，在發達國家，私營部門已開始改進發動機燃燒控制系統。過去，國外大學實驗室已經完成這方面高水平的研究工作，但汽車企業對這一領域的介入不多。由于控制技術中需要應用尖端處理器，因此，現國外高等院校與研究所正在繼續深入進行研究，企業則積極配合。

當汽車不能再使用時，作為ELV由用戶交給經銷商或維修站，然后用處理機（如切碎機）拆卸并銷毀。有用的部件、含鐵和非鐵質金屬等被回收再利用，剩余的作為碎屑被處理掉。因此，促進ELV回收對有效利用資源非常重要。另外，因ELV中存在危及環境的材料（如：鉛和其它重金屬），故需防止它們在處理時釋放出有毒物。美國、歐洲、日本等發達國家和地區早在上世紀90年代就提出，采取ELV回收措施爭取2010年前后使ELF的回收率達到90%以上；近年又提出在2025年前后實現ELV的回收率100%。為了實現這些目標，在汽車設計階段就考慮回收辦法是必須的，同時還應引入有效處理和加工技術的新理念。目前及未來一定時期，國外主要考慮研發并應用以下ELV的回收和再利用技術：

第一，開發簡易回收技術。為了使樹脂和玻璃易于分離，必須盡早開發出有助于分離的零件。目前，部分玻璃已開始作為原材料供再利用，顯然還有進一步提高利用率的潛力。到2010年，除了熱塑性材料，樹脂也應具備回收能力；為了去除金屬雜質，要盡早進行簡易分類設計；繼續研究切碎屑的分揀和融化分離技術；防止金屬和樹脂衰變技術對實現相同材料的重復再利用很重要，必須逐步加以改進開發。另外，通過再聚合反應把樹脂恢復成原料的研究正在試驗階段，這是未來回收的基礎。由于不同的回收技術領域，如防止退化技術和樹脂再聚合反應等，均需要基礎研究，故不僅企業要付出努力，還應該借助院校和科研所的研究力量。

第二，開發再利用技術。促進這方面的工作需要再利用零件的供應和質量保證，所以目前已同時進行產品壽命檢驗技術的研發，理想狀態是材料和零件本身具備自診斷特性。此外，還必須付出艱苦的努力，加快開發盡可能長效的或者具有自恢復能力的零件。

第三，建立社會回收系統。盡可能讓一些與汽車相關的工業介入EVL回收工作，只有把回收作為社會系統的一部分來發展才能提高EVL實際回收效率。因此，國外在回收技術開發上普遍贏得政府的支持，而不是單靠汽車工業和企業的單方努力。此外，熱回收同樣需要聯合技術開發以實現汽車發動機的高效、低排放燃燒和確保相應法規的實施。

隨著國外噪聲法規的日趨嚴格，對汽車噪聲已采取了一系列控制措施。然而，發動機缸體、活塞敲擊以及冷卻和進氣系統等均有進一步改進的潛力。美國、歐洲、日本等發達國家和地區為了達到2010年實施的汽車噪聲法規要求，目前及未來5年，主要考慮研發并應用以下降噪技術：

第一，一些大型汽車上已安裝了發動機罩蓋和底殼，這些裝置的應用領域正不斷擴大并同時開發其它抑制裝置。此外，進一步改進輪胎花紋和輪胎結構以減少輪胎噪聲；為了降低動力噪聲，更重要的未來技術是降低排氣系統表面輻射噪聲和提高激光消聲能力。

第二，控制道路環境。如：采用雙層防水路面；在高速公路兩側建高隔聲壁。更為先進的隔聲壁和交叉路口加建隔聲壁均可進一步降低噪聲級。

通過以上汽車和道路基礎設施上的噪聲控制，行駛中的汽車噪聲可望在未來3～5年內降低2～3分貝甚至更多。

環境保護已是當今時代的主話題，一個國家在環境保護和公共交通事業的發展程度也是其綜合國力強弱的體現，汽車作為一個節能減排的重點項目來拉動國家經濟增長和增加國際民生。但汽車的節能減排并不是一朝一夕就可完成的，既要有汽車企業的自身努力，又要有政府的政策支持，更需要全民環保意識的不斷提高。我們作為當代大學生必須緊跟時代主題，學習并推動我國的節能環保事業。

參考文獻

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