摘 要:隨著人們生活水平的提高,汽車正以驚人的發展速度改變著我們的出行方式。但汽車在給我們帶來便利的同時,也帶來了新的問題,汽車尾氣的排放成為大氣污染的主要來源。如何利用現代科技手段來降低汽車尾氣對空氣的污染逐漸成為汽車行業的新方向。
關鍵詞:汽車;尾氣排放;新技術;環保
人類的生存與發展,經過漫長的奮斗歷程后嗎,在改造自然和發展社會經濟方面取得了輝煌的業績,極大地提高了人們的生產生活水平。汽車作為現在最常用的代步工具,從上世紀末誕生以來,就以驚人的發展速度時刻改變著我們的出行方式。在這一百多年的歷史里汽車制造業的發展經歷了三個主要的階段,從最初的生產效率極低的手工生產方式,到后期由福特公司最早提出的大批量生產方式,再到現在的精益化生產方式,汽車在給我們帶來便利的同時也帶來了新的問題——尾氣排放成為大氣污染的主要來源。
面對日趨嚴重的環境問題,可持續發展思想深入人心,發達國家正通過立法的、經濟的、政策的、輿論的手段加強對制造業的環境監督與安全保護,對汽車尾氣的排放標準日趨嚴格。據環保部的調查顯示,汽車尾氣污染已成為城市污染的首要來源。在此背景下如何利用現代先進的生產技術來降低汽車尾氣的排放量成為汽車行業新的競爭方向。
如今隨著制造業的高速發展,各種先進制造技術為汽車行業的發展奠定很好的基礎,越來越多的高新技術率先應用到汽車行業,使現在的車輛性能更加優越而對環境的破壞越來越小。如何有效降低尾氣有害物質的排放,一般從三方面考慮:
首先就是改變動力來源的方式,汽車尾氣產生的根源是由汽油燃燒引起的,采用電力驅動則不存在這種問題,所以電動汽車應運而生。所謂的電動汽車,即采用電機來驅動車輛,而電動汽車的發展時間也可以追溯至19世紀30年代,顯然電動汽車的歷史并不比內燃機汽車短,但由于當時的電池容量小、充電時間長、行駛速度低等原因,電動車沒有得以更好的發展。在如今,大容量蓄電池,快速充電技術,甚至無線充電技術讓電動車又有了很好的發展基礎。目前,如豐田普銳斯、特斯拉、雪佛蘭沃藍達、寶馬i3等品牌均有很好的銷量。這兩年,隨著“可持續發展”、“綠色發展”的提出國內加大環境治理力度,更促進了擁有自主知識品牌的國產電動車的研發,如比亞迪、北汽、眾泰等皆有電動品牌汽車推出。在車型增加和強有力的政策支持下,越來越多的人將目光投向了電動汽車,據統計2015年第四季度的全球電動汽車累計銷售量已達100萬輛,創造了新的記錄。我國鋰資源儲量達380多萬噸,居世界第二,稀土儲量居世界第一,所以在電動汽車的發展上有很好的基礎。
目前我國市場應用最為廣泛的是混合動力汽車,在很多城市的交通系統中我們都可以看到混合動力公交車的身影。混合動力汽車同時搭載了兩套動力源,即傳統的內燃機和純電動力源,控制系統根據實際運行情況作出判斷選取動力來源,使發動機處于最佳的工作狀態,從而在保證動力的前提下,實現最低的油耗,減少環境污染。混合動力汽車的相關技術已基本發展成熟,在一系列新技術的推動下形成了油-電、電-氣等多種不同的混合動力方式,使動力系統平穩過渡和轉型。
改變汽車動力來源雖是降低油耗最直接的方式,但內燃機強大的動力優勢決定了今后汽車的主流形態仍然是以燃油為主。如何既兼顧動力性又能減少污染物的排放,工程師們費盡心思,于是盡量降低發動機的工作時間就成為一個新的研究方向,最終智能啟停技術應運而生。所謂智能啟停技術,即車輛臨時停車系統自動重啟發動機的技術。在車輛擁堵路段或路邊短暫停留時,駕駛員踩下制動踏板,停車摘擋。行車電腦ECU將自動檢測發動機是否空轉處于空擋狀態,車輪轉速傳感器顯示是否為零等條件并作出判斷,滿足這些條件發動機自動停止轉動。發動機的工作時間減少,油耗降低,以此來實現節油減排的目的。如今大容量蓄電池,大扭矩高頻次起動機的出現,讓智能啟停技術應用在更多的車型上,在十萬左右的家用緊湊型汽車上,智能啟停已成為標準配置。
發動機停缸技術也是近些年比較受關注的一項車輛節能減排的技術。發動機停缸技術也稱為可變排量技術,是在車輛進入穩定運行狀態之后,通過區分負荷運行狀況,從而決定是否停止部分氣缸運轉。在車輛處于低負荷運行時,發動機停止部分氣缸工作的途徑主要有三種:一是停止對部分氣缸的燃油供應,即斷油;二是斷油同時斷氣,即停止這部分氣缸的氣門運動;三是斷油并將產生的廢氣排入不工作氣缸。部分氣缸停止工作,從而加重正常運行氣缸的負荷,使其處于中高負荷的經濟油耗工作區,從而達到降低發動機整體油耗,減少排放的目的。但發動機停缸技術仍面臨著一定的問題,目前這項技術主要應用在運行相對平穩的V8和V6發動機上,對于直列4缸發動機的應用相對較少。但隨著科技的發展,已經有一些汽車品牌(例如大眾汽車)開始嘗試將這項新技術應用在直列4缸發動機上,相信在不久的將來發動機停缸技術也會成為各類家用汽車的標配。
隨著社會的不斷發展,經濟的快速提升,人們對生活質量的要求也越來越高,汽車的存在擴大了人們的生活半徑,增添了人們的生活色彩,但同時帶來的環境污染也應該越來越受到人們的重視,保護環境已是刻不容緩的問題。相信新科技在汽車領域的應用會改變我們對傳統汽車的看法,也會讓我們的出行更加的綠色環保。