
摘 要:伴隨著經濟的發展,私家車數量呈逐年遞增態勢,巨大的汽車需求與有限的能源形成了尖銳的矛盾,人們的生活生產離不開能源,研發汽車節能技術,降低消耗,是汽車工業發展的必然選擇,本文筆者從\"開源\"和\"節流\"兩個方面分析研究了新時代汽車節能技術,以期實現能源的有效利用,節能減耗,降低能源壓力。
關鍵詞:汽車節能;能源;開源節流
環境和能源是擺在各國之間的一個重大命題,汽車工業的巨大發展不僅會造成能源使用的緊張,也給城市帶來了大氣污染、噪音污染等等一些問題。據調查,目前汽車的主要能源仍是汽油,盡管近幾年汽油價格一直在提高,但仍未能減弱消耗速度,面對這種境況,積極開發汽車節能技術是時代必然的趨勢。
1 汽車尾氣對人體和環境的影響
首先汽車尾氣中含有大量的一氧化碳。當一氧化碳進入到人的血液,會對血液輸送氧造成阻礙,繼而威脅人的身體健康,人體一旦供氧量不足,就會反應遲鈍,重者更會招致生命危險。
其次是鉛,眾所周知,鉛是一種有毒金屬,絕大部分汽車所用能源中都添加了甲機鉛,它在燃燒后,直接生成的鉛化合物均有毒。數據顯示,城市里面的大氣中60%的鉛都來自汽油燃燒,如果人體中含鉛量超過了一定的標準,不僅會引發心血管疾病,而且還會損害肝、腎的功能。因為鉛多位于1米左右的空氣中,所以對兒童侵害尤其大。
汽車尾氣中還有很多固體懸浮顆粒、還有氮氧化物,包括一氧化氮、二氧化氮等,這些都會通過呼吸進入人體,引起程度不同的呼吸疾病。尾氣在直接威脅人們健康的同時,還會造成嚴重的環境污染,比如空氣中的二氧化硫如果過多,就會形成“酸雨”,影響作物生長,比如引人關注的氣候變暖等等。
2 新時代汽車節能技術分析
“開源”顧名思義就是“開發水源”,“節流”即指“節制水流”,開源節流一方面要求汽車制造商積極尋求替代能源,開發新能源,另一方面,引進先進技術,改造汽車結構,以達到降低能耗的目的。如圖1。
2.1 開發能源
2.1.1 尋找石油的替代燃料
在“油氣并舉”的政策號召下,我國多出被勘探出有豐富的天然氣,比如四川、陜西、新疆三地就蘊藏著巨大的天然氣資源,這就為天然氣應用與汽車行業提供了物質基礎,相比于石油,天然氣有著諸多優點,它的燃燒相當完全,這樣就可以降低汽車排放的一氧化碳等污染氣體,且更具經濟性,安全性。
另外,現在絕大部分城市的出租車和公交汽車都使用了液化石油氣以代替石油,也就是我們所說的LPC汽車,液化石油氣的辛烷值高,很大程度提高了發動機抵抗爆震的能力,它燃燒充分,因而環境污染會有所減少,像現在市場上不僅研發出了純液化石油氣汽車,同時還有汽油、石油兩用汽車,通過的汽車結構的改造,使汽車燃料多了一種選擇,汽車行業發展到現在,液化石油氣汽車也得到了相應普及,并將逐步擴大市場所占比例。
上述兩種燃料是汽車目前汽車能源的兩大主流選擇,除此之外,用醇類燃料,也可以很大程度節約能源。我們可以從煤炭、植物、天然氣中提取,乙醇則在一些含糖、淀粉的生物作物中就可以提煉,包括甘蔗、秸稈等。把醇類燃料和汽油、柴油按照相應的比例調配,可以制成混合燃料。醇類燃料燃燒充分,所以屬清潔能源。甲醇提煉若形成一定規模,成本不會太大,乙醇因為是利用谷物還有野生植物的生產,所以成本也比較低,這樣就使得醇類燃料用于汽車有了必備的條件。但另一方面,眾所周知,甲醇有毒,讓公眾接受是個難題,倘若只用此類燃料,冷啟動也會遭遇挑戰,由此看來,想要將醇類燃料更多的作為汽車燃料還有很大一步路要走。
2.1.2 開發新能源
電能的使用可以極大的節約能源,電動汽車沒有污染或者只是低污染,使其備受親睞,成為各國所致力研究的主要方向。電動汽車目前已發展成為汽車中的重要一支,燃料電動汽車即為一種新能源汽車,得到了普遍的應用。燃料電池可以直接將燃料氧化所產生的化學能轉化成為電能,與電池不同的是,燃料電池因為其活性物質均儲存在電池以外,所以只要有燃料供給,便可一直不斷發電,電池的容量卻很容易被消耗完,消耗之后,需要充電??偨Y來說,燃料電池的使用有以下幾大優點:可供選擇的燃料多、有害氣體排放少、積木化強,可持續使用。
另外,太陽能也是一種極為清潔的能源,光伏電池的研發和一些電子技術的不斷成熟,使太陽能汽車的出現成為可能,然,受天氣多變,且太陽能電池的轉換率還比較低等因素限制,想要把太陽能汽車投入使用仍面臨挑戰。
2.2 節約消耗
2.2.1 從汽車結構入手
發動機作為汽車的核心,是我們著力于汽車節能改造應重視的一個主要環節,可以從以下幾個方面入手:提高其充氣的效率及機械效率,最大程度的使燃氣濃度與其工況完美匹配,提高有效熱效率……例如,在同樣大小的氣缸中,充氣效率的提高能夠使更多的空氣進入其中?;旌蠚獾臐舛炔蛔儠r,氣缸中的燃料量會得到增加,如此,在相同的條件下,汽車發動機的功率會明顯增大。還有一種情況是,在有限的燃料供給中,發動機的充氣效率提高,會使氣缸中的混合氣體變稀,這時,充分的氧氣足夠使燃料得到更為充分的燃燒,從而減少污染,提高經濟效益。
2.2.2 從汽車使用入手
駕駛員的技術也是影響汽車能源消耗的一個重要因素,這個因素有時候甚至可以造成超過10%的油耗差異,當然除此之外,汽車的整個保養還有路況也會或多或少的造成油耗差異,考慮到這些,駕駛員在使用汽車的過程中,應更為準確地把握好離合器和檔位調換,選擇合適的車速,做好維修與保養工作。
可持續發展是我們國家始終堅持的政策方針,為節約能源,保護環境,我們必須重視汽車節能減排,在國家政策的支持下,從尋求新的替代能源和改造汽車結構等方面著手,以達到節能的目的,當然,這必將是一個長期的過程,但相信隨著民眾節能意識的增強、汽車“能效門檻”的不斷提高,新技術和管理方法的不斷涌現,新時代汽車節能技術會走得越來越遠。
參考文獻
[1]歐陽明高.我國節能與新能源汽車發展戰略與對策[J].汽車工程,2006(4):317-321.
[2]裴海,康建營,王紅梅.汽車的環保與節能技術[J].黑龍江生態工程職業學院學報,2007(6):50-51.
[3]蔡鳳田,謝元芒.汽車運行油耗的影響因素與汽車節能技術[J].交通節能與環保,2006(1):28-33.