潘宗友
(蘭州石化職業技術學院,甘肅 蘭州 730060)
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行業綜述
淺談汽車的節能環保
潘宗友
(蘭州石化職業技術學院,甘肅 蘭州 730060)
摘 要:隨著中國汽車產銷量大幅提高,能源環境問題日益嚴重。汽車的節能環保措施及節能環保型汽車的快速發展,成為節能環保的主要舉措。
關鍵詞:節能環保;汽車;措施;影響
10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.04.001
CLC NO.: U472.7Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)04-01-02
從2007年至今中國汽車保有量的復合增長率達14.9%,2015年6月,我國汽車保有量已經突破了1.63億輛,保有量已經僅次于美國,成為全球第二。預計至2020年,中國的石油需求上下限將分別達6.1億噸和4.5億噸,中國二氧化碳排放量有可能趕超美國。近幾年,北京、上海和廣州等大都市的市中心區不斷地出現持續的陰霾天氣,這與機動車排放的二氧化碳、氮氧化物及碳煙等污染物有直接關系,可見機動車排放對環境影響巨大。 因此,節能環保型汽車成為當今汽車業最先進的技術、最時尚的設計、最流行的趨勢。
從早期汽車僅注重動力性到現在的汽車以節能環保智能型為主要潮流,主要有以下措施來是現實汽車的節能環保。
2.1 普通電控發動機節能減排技術
(1)氧傳感器對噴油量的閉環控制
發動機電控單元(ECU)通過安裝在排氣管道上的氧傳感器對尾氣中氧的濃度進行檢測, 并根據此信號來判斷此前噴油量是多還是少,從而使發動機的空燃比(空氣的質量/燃油的質量)始終控制在一個狹小的、接近理想的區域內(燃油完全燃燒的理想空燃比為14.7:1),從而可能實現燃油的完全燃燒(三元催化轉化),不但減少了燃油的消耗,提高了發動機的動力性和經濟性,而且減少了汽車排放中的有害物質,提高了排放質量。
(2)爆震傳感器對點火提前角的精確控制
增大點火提前角既可減少燃料消耗又能提高汽車的動力性,但是過大的點火提前角會導致爆燃,使發動機工作不穩定。因此,應將點火提前角控制在一個“最大”而又不至于使發動機發生爆燃的合適提前角度上。電控發動機的電控單元主要利用安裝在缸體上的爆震傳感器檢測出的爆燃強度信號,來使發動機始終工作在爆燃的邊緣。這樣就既能防止發動機爆燃的發生,又能有效地提高發動機的動力性和經濟性,起到節能的目的。
(3)曲軸箱強制通風系統(PCV)
利用PCV閥和管路將曲軸箱內的廢氣吸入進氣歧管重新進入發動機氣缸燃燒,來防止曲軸箱中的蒸氣竄入大氣中,減少空氣污染。
(4)二次空氣噴射系統
發動機在一定的工況下,將新鮮空氣送入排氣管內,促使廢氣中的CO和HC進一步氧化和燃燒生成水和二氧化碳,從而降低CO和HC的排放量,起到環保的目的。
(5)EGR廢氣再循環控制系統
NOx是空氣中的氮氣與氧氣在高溫、高壓條件下形成的,所以發動機排出的NOx量主要與氣缸內的燃燒溫度有關,氣缸內燃燒溫度越高,排出的NOx量就越多。EGR控制系統就是將適量的廢氣重新引入氣缸內再次燃燒,從而降低氣缸內的燃燒溫度,從而減少了NOx的排放量。
(6)汽油蒸汽排放控制(EVAP系統)
汽油有極強的蒸發性,為防止油箱內的汽油蒸氣的揮發,造成空氣污染和燃料浪費,設計了EVAP系統。油箱的燃油蒸氣通過單向閥進入活性碳罐,在車輛工作時,利用真空等把碳罐內的汽油送入進氣歧管,與正常混合氣混合后進入發動機燃燒,使燃油得到充分利用。
(7)減速斷油控制系統
減速斷油控制就是當發動機在高轉速運轉中節氣門突關減速時,電腦會自動控制噴油器停止噴油,直至發動機轉速下降到設定的低轉速時再恢復噴油,這樣就可以控制急減速時有害物物質的排放,且減少燃油消耗,有利于汽車的減速行駛。
(8)三元催化器
汽車排放主要污染成分是HC、CO和NOx。三元催化器是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車排出的HC、CO和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。
(9)可變正時和可變氣門升程技術
可變正時和可變氣門升程技術是發動機根據發動機轉速、負荷、水溫等參數,適當地調整配氣正時和氣門升程量,使發動機在各種工況和轉速下其經濟性和動力性均有明顯的提高。
(10)渦輪增壓技術
渦輪增壓就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩。在相同排量的條件下,裝上渦輪增壓的發動機與未裝增壓的發動機的最大功率相比可以增加40%甚至更高。這也就意味著同樣一臺的發動機(排量不變)在經過增壓之后能夠產生更大的功率,但是耗油量卻未有增加,從而有效地提高燃油經濟性和降低尾氣排放。
2.2 缸內直噴(FSI)電控發動機
缸內直噴發動機應用了稀燃技術,也就是它在正常工作情況下的混合氣濃度遠低于理想空燃比(14.7:1),這種發動機節能和減排方面比普通的電控發動機更好。
2.3 汽車的外形方面
汽車外形輪廓應提倡流線形,盡可能減小風的阻力,從而實現省油目的。減輕車身重量、發展輕型車也是非常有效的節能減排的措施。
2.4 駕駛習慣方面
駕駛員要文明開車,不要因為趕時間,而把車開得飛快,遇到紅燈又急剎車,這樣既浪費燃油,又縮短了汽車的壽命,也對自身安全造成威脅。在行駛中盡量少超車,因為超車時,油門踩到底,會造成額外噴油。良好的駕駛習慣,對汽車的節能減排和汽車壽命有著極其重要的影響。
節能環保汽車正處于多元化快速發展期,如清潔汽油、清潔柴油、混合動力、純電動車、氫能源動力和太陽能等技術。
我國政府主要是營造社會氛圍,發揮政府示范作用;制定戰略和標準,促進多種技術路線的共同發展;建立財稅激勵政策體系,鼓勵節能環保車的大眾消費;完善道路交通管理,為節能環保車提供良好的道路環境;加大政府資助力度,培育我國自主創新能力;組建跨行業、跨地區的節能環保車的產業聯盟等措施來促進節能環保型汽車的快速健康地發展。如購置稅減免、返還以及補助,開征燃油稅;對高油耗、污染大的營運黃標車加快淘汰;實施各種強制性的技術法規,引導節能環保型汽車的發展,如2015年1月新修訂的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》發布,明確到2020年乘用車平均油耗降至5.0升/100公里;《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》、《關于加快推進新能源汽車在交通運輸行業推廣應用的實施意見》、《大氣污染防治法(修訂草案)》等。
隨著節能環保型汽車的快速發展及中國的汽車需求量的快速增加,節能環保型汽車必將成為我們大眾消費者的重要選擇,這將對減少石油能源的消耗和環境的污染起到重要作用,從而為實現我們的碧藍天空的夢想做出我們自己的貢獻。
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中圖分類號:U472.7
文獻標識碼:A
文章編號:1671-7988(2016)04-01-02
作者簡介:潘宗友,副教授,技師,就職于蘭州石化職業技術學院。主要研究方向為汽車理論及構造、汽車檢測與維修。
Discussion on energy conservation and environmental protection of automobile
Pan Zongyou
(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Gansu Lanzhou 730060)
Abstract:With China's automobile production volume increase, energy and environment problem is becoming more and more serious.Vehicle energy conservation and environmental protection measures and the rapid development of energy efficient and environmentally friendly cars, become the main measures of energy conservation and environmental protection. Keywords: Energy conservation and environmental protection; automobile; measures; Influence