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綠色汽車

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月19日 11:48

目前國際上與綠色汽車相類似的叫法有很多,如稱之為“環(huán)保汽車”或“清潔汽車”等。雖然叫法不同,但實(shí)質(zhì)上差別不大,都是要求生產(chǎn)健康無污染的汽車,這是一種既追求保護(hù)環(huán)境,提高汽車安全性,又容易被廣大消費(fèi)者接受的產(chǎn)品?,F(xiàn)在市場上的綠色汽車主要有以下幾個(gè)種類:

(1)新型柴油車

油車柴油機(jī)的熱效率高,和汽油機(jī)相比,可節(jié)省20%~25%的油耗。但多年來,柴油機(jī)在許多用戶的腦海有一些不好的印象,如噪音較大,尾氣冒黑煙,提速緩慢,冷啟動(dòng)困難等。

近年來,柴油機(jī)在設(shè)計(jì)上有很大改進(jìn),例如渦輪增壓及中冷技術(shù),共軌式燃油噴射技術(shù),新型廢氣再循環(huán)系統(tǒng),顆粒物過濾器及其再生技術(shù)等的應(yīng)用,使新型柴油機(jī)的性能大大改善,并能滿足嚴(yán)格的尾氣排放要求。

高級小轎車和載重汽車都需裝用大功率發(fā)動(dòng)機(jī)。此種功率強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車加速及滿負(fù)荷爬坡時(shí)十分必要。但是,當(dāng)汽車在平路上等速運(yùn)動(dòng)時(shí),并無必要采用此種耗油很大的大排量發(fā)動(dòng)機(jī)。因此,研究設(shè)計(jì)人員開發(fā)了一種“可變排量”的發(fā)動(dòng)機(jī)即可按要求提供排量使部分汽缸暫時(shí)不起作用的發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)汽車在某些運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,并不需要所有的汽缸內(nèi)產(chǎn)生燃燒,發(fā)出動(dòng)力。采用具有迅速反應(yīng)能力的多功能微處理器,暫時(shí)中斷或恢復(fù)部分汽缸工作能力的過渡過程中并無突然動(dòng)力下降或行駛不平穩(wěn)的感覺。

(3)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車

綠色汽車

是在車輛上裝有一套內(nèi)燃機(jī),發(fā)電機(jī)組以及一套蓄電池。發(fā)動(dòng)機(jī)組中所用內(nèi)燃(汽油機(jī)或柴油機(jī)),較同類型普通汽車上所用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率小。這一較小功率的內(nèi)燃機(jī),是在最佳工況(熱效率最高,尾氣排放污染最?。┑臈l件下等速運(yùn)轉(zhuǎn)?;旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)車在運(yùn)行中,能向蓄電池補(bǔ)充電能,因此不用像電動(dòng)車電瓶車那樣,必須停歇在車庫(或充電站點(diǎn))內(nèi)花很長時(shí)間充電?;旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛具有節(jié)能,低排放,低噪音等優(yōu)點(diǎn),并保持了傳統(tǒng)的由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車?yán)m(xù)駛里程長的固有特點(diǎn),混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛不論在小轎車或是大型車輛(如公共汽車)領(lǐng)域中,均將有巨大的發(fā)展?jié)摿涂春玫氖袌銮熬?。?)電動(dòng)汽車

電動(dòng)汽車主要以二次電池,燃料電池或太陽能電池為動(dòng)力,不用汽油,無廢氣排放污染。作為清潔,節(jié)能的新型交通工具,它在行駛過程中無污染,熱輻射低,噪音小,不消耗汽油,可應(yīng)用多種能源,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便等,具有無以倫比的優(yōu)勢,受到世界各國的歡迎。電動(dòng)汽車又是高科技的產(chǎn)物,它集光,電,化各學(xué)科領(lǐng)域的新技術(shù)為一體。

電動(dòng)汽車消耗的能源是由發(fā)電廠提供的電力。發(fā)電可采用核能,水力,風(fēng)力,太陽能,潮汐能等多種能源,這種對能源多元化的需求可減燒汽車對石油產(chǎn)品的依賴。另外給電動(dòng)汽車電池充電主要是在夜間進(jìn)行的,非高峰充電有利于平衡電網(wǎng)負(fù)荷,降低設(shè)備與管理費(fèi)用,減少消費(fèi)者的開銷。同時(shí),廣泛采用電動(dòng)汽車還有助于降低噪音污染,電動(dòng)汽車比內(nèi)燃機(jī)汽車安靜得多,能夠大大降低人口稠密地區(qū)城市的噪音水平。

(5)氫氣汽車

氫氣汽車是目前最有前途的車型。氫氣既可以用于清潔發(fā)電,又能通過電解水得到,由于它燃燒生成的也是水,所以對水資源影響不大。它與電動(dòng)汽車相結(jié)合產(chǎn)生的氫燃料電池汽車對環(huán)境污染同樣很小。

世界各國特別是西方的發(fā)達(dá)國家對開發(fā)綠色汽車技術(shù)非常重視,他們開發(fā)和推廣的以電動(dòng)汽車、多種代用燃料汽車為主要內(nèi)容的綠色汽車工程正在世界廣泛應(yīng)用。世界各大汽車公司,如通用、福特、克萊斯勒、奔馳、雪鐵龍、寶馬、豐田、本田等,都在爭相研制各種新型無污染的環(huán)保汽車,力圖使自己生產(chǎn)的汽車達(dá)到或接近“零污染”標(biāo)準(zhǔn)。來自雅典、巴塞羅那、佛羅倫薩、里斯本、斯德哥爾摩和牛津等6城市的市長提出的“綠色汽車區(qū)”的構(gòu)想,就是提出要開發(fā)研究綠色汽車。他們曾在英國舉行的歐盟交通及環(huán)境會(huì)議上宣布,從2001年開始,其所在城市市中心將只對低廢氣排放的汽車敞開綠燈,污染嚴(yán)重的汽車將禁止通行。世界各國對“綠色汽車”的研究主要是對蓄電池電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、太陽能電動(dòng)汽車的研究,代用燃料汽車開發(fā)的基本設(shè)想是使用汽汕和柴油以外的燃料,如天然氣、醇類、氫等,所以汽車的安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能是近半個(gè)世紀(jì)以來汽車工業(yè)發(fā)展所面臨的重要課題,這也是2l世紀(jì)汽車工業(yè)發(fā)展的基點(diǎn)和追求的目標(biāo)。

我國為推動(dòng)和發(fā)展綠色汽車技術(shù),于1996年在北京舉辦了一次國際電動(dòng)汽車及代用燃料汽車技術(shù)交流會(huì),這對我國開展電動(dòng)汽車和代用燃料汽車的發(fā)展起到積極推動(dòng)作用。許多科研機(jī)構(gòu)、高校院所和企業(yè)積極合作研究開發(fā)電動(dòng)汽車和代用燃料汽車,國家也非常重視,在制定“九五”計(jì)劃時(shí),把電動(dòng)汽車列人科技攻關(guān)項(xiàng)目,在“十一五計(jì)劃”國家863計(jì)劃中,把電動(dòng)汽車列入重大專項(xiàng)。以官、產(chǎn)、學(xué)、研四位一體聯(lián)合攻關(guān),以電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化技術(shù)平臺(tái)為重點(diǎn),力爭在電動(dòng)汽車技術(shù)方面有重大突破。只不過國內(nèi)外綠色汽車技術(shù)開發(fā)研究工作主要體現(xiàn)在能源和代用燃料方面,以達(dá)到汽車在使用過程中減少對環(huán)境的污染,而全面系統(tǒng)地研究開發(fā)綠色汽車的基礎(chǔ)理論和新技術(shù)工作不多。要使汽車真正成為綠色汽車,必須對汽車全面而系統(tǒng)地進(jìn)行綠色化技術(shù)的開發(fā)和研究,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,才是汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

汽車工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì),它對一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的騰飛和對人類社會(huì)的文明帶來巨大影響,功不可沒。汽車工業(yè)成為大多數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代人的生活水平以及汽車性能的不斷提高,對汽車需求越來越多,世界汽車工業(yè)也將保持龐大的市場需求和生產(chǎn)規(guī)模。目前世界汽車保有量從6億多輛將增加到2010年的10億多輛顯然汽車工業(yè)與工業(yè)化社會(huì)的環(huán)境保護(hù)有著非常密切的關(guān)系。目前,汽車的動(dòng)力裝置主要是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī),即汽油機(jī)和柴油機(jī),其能源為汽油或柴油,并加入一些添加劑。我國汽車消耗的燃油占全國汽油消耗的90%以上,柴油為25%以上。因此,大氣污染問題幾乎都與汽車的尾氣排放有著密切的聯(lián)系。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),以1994年我國930萬輛汽車來計(jì)算,每天向大氣排放CO達(dá)2200t、HC達(dá)300t、NO,達(dá)1101。與其它污染源相比,汽車尾氣排放中的污染物CO、HC、NO。、SO:和含有炭粒、硫化物等微粒PM對人們身體健康影響較大,威脅著人們的生命。由于汽車保有量大,使用汽車空調(diào)系統(tǒng)也比較廣泛,且流動(dòng)性大。根據(jù)20世紀(jì)80年代以來的統(tǒng)計(jì),全球每年大約有12萬tCFC用于新車和維修車的空調(diào)系統(tǒng),由此CFC對環(huán)境的污染和危害引起全世界的極大關(guān)注。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,新車開發(fā)周期的縮短,進(jìn)入市場的速度加快,汽車保有量急速增加,也導(dǎo)致汽車報(bào)廢數(shù)量逐年增多:根據(jù)意大利汽車之城都靈的菲亞特轎車公司的估計(jì),如按意大利汽車平均使用壽命12年計(jì)算,全國每年報(bào)廢的汽車達(dá)140萬輛,若排列起來,可長達(dá)5000km,相當(dāng)于意大利公路網(wǎng)總長的3/4。對大量的報(bào)廢車若不及時(shí)進(jìn)行分類處置和回收再利用,報(bào)廢車將占用很大的堆積場地:在日曬和風(fēng)吹雨打的自然條件下,報(bào)廢車很快會(huì)失去循環(huán)再利用的價(jià)值,不僅浪費(fèi)資源,而且對環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,與汽車有關(guān)的環(huán)境污染還有:噪聲污染、廢蓄電池污染、加油站的空氣污染、清洗汽車廢水對環(huán)境的污染等。因此,開發(fā)新的綠色汽車是當(dāng)今世界汽車發(fā)展史上的一場變革。

要使汽車成為一種真正的綠色汽車,應(yīng)該了解綠色汽車的內(nèi)涵,所渭綠色技術(shù),它包括以下3方面的含義:

a、綠色技術(shù)是一種現(xiàn)代技術(shù)體系;

b、綠色技術(shù)是一種無公害化或少公害化技術(shù),即無害于人類賴以生存的自然環(huán)境的技術(shù),它主要體現(xiàn)在技術(shù)功能與環(huán)境功能的一致性上;因此,防止與治理環(huán)境污染,有利于自然資源生態(tài)平衡的技術(shù)均是綠色技術(shù),這是判定綠色技術(shù)的生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)或環(huán)境標(biāo)準(zhǔn);

c、用綠色技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品應(yīng)該有利于人類的建設(shè)和福利,有利于人類文明進(jìn)步,這是判定綠色技術(shù)的社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。所以,綠色技術(shù)創(chuàng)新體系中的最高級別是綠色產(chǎn)品,也就是說,綠色產(chǎn)品是綠色技術(shù)創(chuàng)新結(jié)果的最終載體,而綠色產(chǎn)品的獲得必須以綠色設(shè)計(jì)和綠色制造為基礎(chǔ),這也是綠色技術(shù)的核心內(nèi)容:所以,嚴(yán)格說來,應(yīng)用綠色技術(shù)開發(fā)出來的汽車才算是名副其實(shí)的綠色汽車。

汽車的綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不同,它包括概念設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、使用乃至廢棄后的回收再利用及處理等內(nèi)容,即進(jìn)行汽車的全壽命周期設(shè)計(jì)。要從根本上防止污染,節(jié)約資源和能源,首先決定于設(shè)計(jì),要在設(shè)計(jì)過程中考慮到產(chǎn)品及工藝對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)作用,并將其控制在最小范圍之內(nèi)以致最終消除,這就是綠色汽車設(shè)計(jì)的基本思想(見圖1)。

汽車的綠色制造主要是強(qiáng)調(diào)采用能減輕對環(huán)境產(chǎn)生有害影響的制造過程,包括減少有害廢棄物和排放物,降低能源消耗,提高材料利用率,增加操作安全性等。簡單地講,汽車的綠色制造在不犧牲質(zhì)量、成本、可靠性、功能或能量利用率的前提下,努力減少汽車制造過程對生態(tài)環(huán)境造成的影響。要實(shí)現(xiàn)汽車綠色制造目標(biāo),必須使用綠色能源,采用綠色制造過程,最終生產(chǎn)出期望的綠色汽車。同時(shí),在綠色制造的過程中,也必須考慮能源利用率、綠色材料、綠色制造工藝、綠色制造設(shè)備與工藝裝備、生產(chǎn)成本、環(huán)境影響因素等

對于汽車綠色設(shè)計(jì)和綠色制造的研究,主要包括以下幾方面的工作:

a、綠色汽車的描述與建模;

c、綠色汽車設(shè)計(jì)方法學(xué)的基礎(chǔ)研究;

d、綠色汽車設(shè)計(jì)的材料選擇系統(tǒng)研究及綠色汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);

e、綠色汽車制造系統(tǒng)模型及綠色制造工藝技術(shù)研究。

汽車使用什么能源,這是綠色汽車技術(shù)開發(fā)研究中的一個(gè)關(guān)鍵問題,也是由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的汽油或柴油燃料所排放出來的廢氣的污染相當(dāng)對空氣嚴(yán)重。為了保護(hù)環(huán)境,各國都制定了汽車排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),美國、日本和歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)的汽車排放法規(guī)是目前世界主要的三大汽車排放法規(guī)。為符合汽車排放標(biāo)準(zhǔn),目前主要從以下幾方面開展研究工作。

a、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)改造。研究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)存在的技術(shù)問題,對發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。如采用多氣門技術(shù),去掉發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供給系統(tǒng)的化油器,采用電噴系統(tǒng)等,使用新技術(shù)從發(fā)動(dòng)機(jī)本身來改善燃燒狀態(tài),提高燃燒質(zhì)量,降低汽車排放的污染,以及對汽車尾氣排放的治理等。

b、發(fā)展代用燃料。把選擇和發(fā)展汽車發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料作為研究的方向,以求解決和滿足越來越高的環(huán)保要求。目前運(yùn)用代用燃料包括壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LNG)、醇類燃料、氫氣等。

c、開發(fā)研究新能源。新能源的開發(fā)和應(yīng)用,主要由于2個(gè)方面的原因:一是世界石油能源面臨危機(jī)。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)專家估計(jì),地球上的石油資源將于本世紀(jì)中葉消耗殆盡。二是為了滿足環(huán)境保護(hù)的需要。這就要求汽車工業(yè)提高能源使用效率,減少污染物的排放量。解決這一問題的有效途徑是開發(fā)研究電動(dòng)汽車和太陽能汽車等。利用電能和太陽能作為汽車新能源,這兩種新能源是當(dāng)今國內(nèi)外開發(fā)研究的重點(diǎn)。

d、綠色汽車的再制造。汽車的回收再制造工程是以汽車全壽命周期設(shè)計(jì)和管理為主線,從環(huán)保角度出發(fā),以節(jié)能、節(jié)材、優(yōu)質(zhì)、高效為目的,采用先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)方式,對報(bào)廢汽車采取一系列的技術(shù)措施,對汽車進(jìn)行修復(fù)和改造,達(dá)到再利用的目的。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用回收再利用的先進(jìn)制造手段,制造零件的材料和加工費(fèi)僅占6%-10%,而重新制造則要占70%-75%,這不但節(jié)約了資源和人力,而且有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。國外在20世紀(jì)末對汽車回收再制造工程非常重視,作了大量工作,且不光是汽車行業(yè),而在其它行業(yè)也大力提倡開展回收再制造工作。我國對于回收再利用也開展了一些工作,但在汽車工業(yè)深層次的、有規(guī)劃的開展汽車回收再制造工程,尚屬起步階段。政府有關(guān)部門也已經(jīng)重視這個(gè)問題,一些科研院所也注重了對工程回收再利用技術(shù)的研究和開發(fā),從回收再制造工程本身而言,無疑是一個(gè)有廣闊發(fā)展前景的新興研究領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè)。

綠色汽車作為一種典型的綠色產(chǎn)品,必將成為今后汽車產(chǎn)品的主導(dǎo)方向。怎樣衡量一個(gè)產(chǎn)品的綠色程度,如何正確評價(jià)綠色汽車并給出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法,對指導(dǎo)綠色汽車產(chǎn)品的正常發(fā)展具有十分重要的意義。綠色汽車的綠色程度體現(xiàn)在產(chǎn)品的生命周期全過程,而不是它的某一局部或某一階段。普通汽車產(chǎn)品與綠色汽車產(chǎn)品的生命周期含義截然不同,普通汽車產(chǎn)品生命周期是指汽車產(chǎn)品從“搖籃到墳?zāi)埂钡倪^程,產(chǎn)品廢棄后的一系列問題則很少考慮。這種生命周期是一個(gè)開環(huán)系統(tǒng),其結(jié)果是廢棄后的產(chǎn)品難于回收再利用,只能作為低級的材料加以回收。而綠色汽車的生命周期是從“搖籃到再現(xiàn)”的過程,它是對普通產(chǎn)品生命周期的擴(kuò)展,即綠色汽車的生命周期除設(shè)計(jì)、制造、使用,還包括廢棄(或淘汰)產(chǎn)品的回收、重用及處理階段,這種生命周期是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。綠色汽車生命周期包括下面幾個(gè)內(nèi)容:

a、綠色汽車規(guī)劃及設(shè)計(jì)開發(fā)過程;

b、綠色汽車制造與生產(chǎn)過程;

c、綠色汽車使用過程;

d、綠色汽車維護(hù)與服務(wù)。

當(dāng)今世界汽車工業(yè)的特點(diǎn)是競爭激烈,國際化集約生產(chǎn)趨勢明顯,少數(shù)幾家公司正演變?yōu)閲H性大集團(tuán)。通用、福特、豐田全球三大汽車公司的汽車產(chǎn)量(轎車)約占世界汽車總量的37%左右,而全球十大汽車公司的轎車產(chǎn)量約占世界汽車總產(chǎn)量的75%。他們實(shí)力雄厚,技術(shù)先進(jìn),代表了世界汽車工業(yè)發(fā)展方向。一個(gè)共同特點(diǎn)是在汽車環(huán)境保護(hù)方面,作了大量的研究工作,投入了大量人力、物力和財(cái)力進(jìn)行綠色汽車的開發(fā)研究。世界上實(shí)力雄厚的汽車集團(tuán)公司如美國的通用、福特、克萊斯勒,日本的豐田、本田、三菱,德國的大眾、奔馳,法國的雷諾、雪鐵龍,韓國的現(xiàn)代、大宇,意大利的菲亞特和瑞典的沃爾沃等,這些大的汽車公司從汽車;使用的能源和資源方面,開發(fā)電動(dòng)汽車(EV)和代J料汽車(SFV),改善汽車對環(huán)境的污染,提倡使用零污染汽車。在汽車材料和車身結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行全面優(yōu)化,改善汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況,廣泛應(yīng)用燃油電噴系統(tǒng),極大地降低了汽車尾氣排放。雷諾公司在汽回收收方面也不落人后,在1999年,雷諾公司就建立了—“綠色網(wǎng)絡(luò)”來回收它在歐洲地的商業(yè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的廢棄把汽車回收再利用、汽車材料可回收性、汽車安全性、降低成本、減輕質(zhì)量、限制排放改善外觀一樣,都是主要優(yōu)先考慮的問題,該公司初步回收目標(biāo)達(dá)85%。菲亞特汽車公沃爾沃汽車公司都非常重視汽車回收再利用,并且做了大量工作。綠色汽車就其目前開發(fā)而言,大多在汽車所用能源上想了很多辦法,如開發(fā)天然氣汽車(CNGV)、液化石油氣汽車(LPGV)以及電動(dòng)汽(EV)等,并且在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、汽車尾氣排放治理方面開展一些工作,帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

由于綠色汽車本身具有的優(yōu)越性,它有著潛在而巨大的汽車市場。綠色汽車的開發(fā)是汽車工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),可使汽車工業(yè)真正得到可持續(xù)發(fā)展。綠色汽車將給人類帶來更加燦爛的文明,21世紀(jì)將是綠色汽車的世界。

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