机化合物, 是无色透明、 易挥发的可燃液体。与汽 油相比, 醇类燃料具有热值低、 汽化潜热大、 抗暴 性好、 含氧量高等优点。 除上述介绍的 3 种代用燃料之外, 还可以选 取生物燃料、 煤基燃料等来作为石油的替代品 , 逐 步减少汽车行业对石油的依赖性。 ( 2) 新能源的开发
图 1 汽车节能技术树状图
氮氧化物。氮氧化物主要是指一氧化氮、 二 氧化氮 , 它们都是对人体有害的气体 , 特别是对呼 吸系统有危害。在二氧化氮浓度为 9 . 4m g /m 的 空气中暴露 10 m in , 即可造成人的呼吸系统功能 失调。 碳氢化合物。目前还不清楚它对人体健康的 直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫 外线的作用下, 会产生一种具有刺激性的浅蓝色 烟雾, 其中包含有臭氧、 醛类、 硝酸脂类等多种复 杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害 是刺激眼睛和上呼吸道黏膜, 引起眼睛红肿和喉 炎。 1952年 12月 , 伦敦发生光化学烟雾, 4d 中死 亡人数较常年同期多 4 000 人, 45 岁以上的死亡 人数最多, 约为平时的 3 倍 ; 1 岁以下的死亡人数 约为平时的 2 倍。 铅。铅是有毒的重金属元素, 汽车用油大多 数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅 , 燃烧后生成的 铅及其化 合物均为有毒物 质。城市大气 中的铅 60 % 以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含 量超标可引发心血管系统疾病 , 并影响肝、 肾等重 要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大, 通 常积聚在 1m 左右高度的空气中 , 因此对儿童的 威胁最大。 间接危害。尾气在 直接危害 人体健康 的同 时 , 还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气 中的二氧化硫具有强烈的刺激气味 , 达到一定浓 度时容易导致 酸雨 的发生 , 造成土壤和水源酸 化 , 影响农作物和森林的生长。近 100 年来 , 气候 变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、 水位上 涨、 厄尔尼诺现象、 拉尼娜现象等都对人类的生存 带来了严峻的挑战。而二氧化碳则是地球变暖的 罪魁祸首。
2 汽车节能技术途径分析
近年来, 我国汽车工业通过引进、 吸收国外一 些先进技术, 汽车制造部门为降低汽车油耗, 进行 了大量的试验和改进汽 车结构的工作, 通 过 开
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应用能源技术
2010 年第 5期 (总第 149 期 )
源 和 节流 2个方面大大提高了现代汽车的节能 技术 , 并且有的已经在生产过程中广泛应用, 并取 得明显成效。图 1 为汽车节能技术途径的树状图。
20 世纪 90 年代以来 , 世界上除了已存在的 能源问题之外, 环境保护问题也逐渐成为各个方 面所关心的重大课题 , 内燃机汽车的排放污染 , 给 全球的环境以灾难性的影响, 因此开发生产零污 染的交通工具成为各国所追求的目标 , 电动汽车 的无 ( 低 )污染优点, 使其成为当代汽车发展的主 要方向。所以, 纯电动汽车和混合动力电动汽车 已成为当今世界各大车展中的中间力量。燃料电 动汽车也作为一种新能源汽车形态登上汽车历史 舞台, 燃料电池是把燃料氧化的化学能直接转换 为电能的 发电装置 , 它能够使用多种燃料产生 电能。燃料电池在原理和结构上与普通电池完全 不同, 燃料电池的活性物质是储存在电池之外 , 只 要不断地供给燃料和氧化剂就可以一直发电, 因 而容量是无限的 ; 而电池的容量是有限的 , 活性物 质一旦消耗光, 电池寿命即告终止、 或者必须充电 后才能使用。所以燃料电池具有能量转化率高, 有害气体排放低, 燃料适用范围广 , 积木化强, 负 荷响应快等优点。另外, 随着光伏电池技术以及 电子技术的不断进步 , 太阳能汽车作为一种新能 源汽车已经崭露头角。然而由于太阳能电池的转 换效率有限 , 并受气候、 环境等 外界条件影响较 大 , 太阳 能汽车 在实际 应用中 仍存 在一定 的局 限性。 2 . 2 节流 角度实现汽车节能 ( 1) 汽车发动机节能技术 发动机是整个汽车的核心部分, 也是从技术
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1 汽车尾气排放造成的污染
汽车尾气中含有上百种不同的化合物, 其中 的污染物有固体悬浮微粒、 一氧化碳、 二氧化碳、 碳氢化合物、 氮氧化合物、 铅及硫氧化合物等。以 英国为例, 英国空气洁净和环境保护协会曾发表 研究报告称 , 与交通事故遇难者相比 , 英国每年死 于空气污染的人要多出 10 倍。 固体悬浮 颗粒。固 体悬浮颗 粒的成分 很复 杂 , 并具有较强的吸附能力 , 可以吸附各种金属粉 尘、 强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮 颗粒随呼吸进入人体肺部, 以碰撞、 扩散、 沉积等 方式滞留在呼吸道的不同部位 , 引起呼吸系统疾 病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时 , 便会激发形 成恶性肿瘤。此外 , 悬浮颗粒物还能直接接触皮 肤和眼睛, 阻塞皮肤的毛囊和汗腺, 引起皮肤炎和 眼结膜炎, 甚至造成角膜损伤。 一氧化碳。一氧化碳与血液中的血红蛋白结 合的速度比氧气快 250 倍。一氧化碳经呼吸道进 入血液循环 , 与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋 白 , 从而削弱血液向各组织输送氧的功能 , 危害中 枢神经系统 , 造成人的感觉、 反应、 理解、 记忆力等 机能障碍 , 重者危害血液循环系统 , 导致生命危 险。所以, 即使是微量吸入一氧化碳 , 也可能给人
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新时代汽车节能技术探析
孟 欣 ( 陕西理工学院 , 陕西 汉中 723000) 摘 要 : 能源是人类赖以生存和发展的物质基础。 随着汽车工业的高速发展, 巨大的市场 需求与严峻的能源环境约束之间的矛盾异常尖锐。 发展节能环保汽车 , 促进能源转型与实现产 业振兴势在必行 。首先分析了汽车尾气中各成分对环境和人类的影响, 然后从 开源 和 节 流 两方面阐述了目前汽车的主要节能技术。 通过有效的节能技术研究可以大大降低汽车的能 耗 , 减少汽车工业的能源压力。 关键词 : 汽车 ; 尾气污染; 节能技术 中图分类号 : U461 . 8 文献标志码: A 文章编号: 1009- 3230( 2010) 05- 0004- 04
0 前言
能源是人类赖以生存和发展的物质基础。汽 车所消耗的能源是石油产品 汽油和柴油。据 统计, 全世界石油的储备量约为 3 000 亿 , t 其中 600亿 t已经开采, 1 000 亿 t已经被探明。 20 世 纪 70 年 代 末 期, 全 世 界 石 油 的 年 总 产 量 为 33 亿 ,t 目前已增长到 50 亿 t 。按此速度计算, 以 探明的石油仅能开采 20 年左右。 经过改革开放 30 多年的高速发展, 据新华社 2010年 2 月 3 日公 布数 据我 国 已成 为 全球 最
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开源 角度实现汽车节能 ( 1) 采用替代燃料来代替石油产品 近年来 , 在 油气并举 的方针指导下 , 我国
的天然气勘探取得重大突破, 以四川川东崎岖 , 陕 北气区 , 新疆气区为三大天然气资源区的形成为 我国天然气汽车行业的迅速发展提供基础保证。 天然气作为一种新的替代能源有着重要的意义, 如低污染、 燃 烧比较 完全 , 可大 幅度降 低 CO 和 HC 的排放量、 无排 放微粒, 而且燃料的经济 性、 安全、 抗爆性均较好的优势。 其次, 使用液化石油气替代汽油 , 就是我们通 常说的 LPG 汽车。液化石油气气源供应有保障, 同时其辛烷值高 , 提高了发动机的抗爆性 , 燃烧液 化石油气经济性好, 对环境污染小。目前市场上 除了专门为液化石油气设计的纯液化石油气汽车 外 , 还可以通过适当的汽车结构改造出液化石油 气 - 汽油 ( 柴油 ) 两用燃料汽车。在很多城市对 出租汽车和公交汽车改用燃烧液化石油气, 对控 制城市排放污染 , 提高汽车经济性和排放性, 使得 液化石油气汽车在当今的汽车行业中占居很重要 的地位。 第三, 开发和研制醇类燃料汽车。醇类燃料 的来源广 , 制取方式多。甲醇可以从 煤炭、 天然 气、 煤层气, 可再生生物资源、 分类垃圾等物资中 制取; 乙醇的原料主要是含糖、 含淀粉的农作物, 如甜菜、 甘蔗、 玉米、 草杆等。甲醇和乙醇都属有
An Analysis on the Energy -efficient Technologies of Automobiles
MENG X in ( ShanX i Un iversity of Technology , Hanzhong 723000 , Ch ina) Abstract : An i m po rtant m ateria l foundat io n fo r the hum an surv iv e and developm en. t W ith the rap id deve lo p m ent of autom ob ile industry, a sharp contraction ex ists bet w een the huge m arket dem and and a severe energy and env ironm ental constra in ts . Exp lo itin g energy - conserv in g and environm ent pro tectiv e autom ob ile , realizing energy sw itch ing and causing the develop m ent of autom obile in dustry are unavo id able and necessary . T his thesis ana ly ses the i m pact o f th e various e lem ents of ta il gas on the env iron m ent and m ank ind , then d iscusses the curren t m ain m ethods o f energy conservatio n in autom ob ile in dustry on th e tw o aspects -explo iting new energy and econom ize on energy . An effectiv e research on pow er -sav in g techno logy m ay efficient ly reduce the energy consu m ing of autom ob iles and re lieve th e energy stress of autom obile industry. K ey w ord s : Autom obile ; T a il gas pollution ; Energy-efficient technolog ies