汽车尾气与环境

汽车尾气与环境 从世界范围看，空气污染的另一重大因素是汽车尾气。 汽车尾气中含有一氧化碳、氧 化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更 大。 铅在废气中呈微粒状态，随风扩散。农村居民，一般从空气中吸入体内的铅量每 天约为一微克；城市居民，尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。锡进入人体后，主 要分布于肝、肾、脾、胆、脑中，以肝、肾中的浓度最高。几周后，铅由以上组织转移到骨 骼，以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约9095的铅积存于骨骼中，只有少量铅存 在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸 碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液，引起铅中毒的症状。铅中毒的症状 表现很广泛，如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖 气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等；重症中毒者有明显的肝脏损害，会出现黄 疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。 1943年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250万辆汽 车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学 反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学 烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼 吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三的人患病。这就是在历史上被称为“世界八大公害”和 “20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。也正是这些事件使人们深刻认识到 了汽车尾气的危害性。 汽车尾气化合物对人体的危害汽车尾气排放的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOX）、铅（Pb）等。一氧化碳：一氧化碳和人体红血球中的血红蛋白有很强的亲合力，它的亲合力比氧强几十倍，亲合后生成碳氧血红蛋白（COHb%），从而消弱血液向各组织输送氧的功能，造成感觉、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。氮氧化物：氮氧化物主要是指NO、NO2，都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在NO2浓度为9.4mg/m2（5PPm）的空气中暴露10分钟，即可造成呼吸系统失调。碳氢化合物：目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但是HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后，产生一种复杂的光化学反应， 生成一种新的污染物光化学烟雾。1952年12月伦敦发生的光化学烟雾，4天中死亡人数较常年同期约多4000，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中，因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。 新华网北京11月4日电 美国流行 病学杂志日前公布的一项在加利 福尼亚州洛杉矶县进行的研究显示， 车流和汽车尾气造成的空气污染对 孕妇有害。 这项研究获得的数据表明，居住 在空气中含一氧化碳或悬浮颗粒物较 多地区的妇女与居住在污染较少地区的妇女相比，早产（在怀孕37周之前分娩）的风险要提高大约10至25，而空气中的这些污染物主要是由机动车辆造成的。 研究还表明，对于在怀孕前三个月或产前一两个月至几个星期内呼吸受污染空气的妇女来说，危害更明显。 加利福尼亚大学洛杉矶分校公共卫生学院的研究小组收集了2500名在洛杉矶县分娩的妇女的资料。通过对这些妇女进行一对一的访问，研究人员得以 将空气污染造成的早产风险与其他早产风险因素区分开来。他们发现，在排除吸烟和饮酒等其他可能引起早产的因素之后，空气污染和早产风险增大之间的联系依然存在。 汽车尾气排放欧洲标准 欧型式认证排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM第一类车 全部 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）第二类车 1级 RM1250 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）2级 1250RM1700 5.17 1.40（1.96） 0.19（0.27）3级 RM1700 6.90 1.70（2.38） 0.25（0.35）欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 非直喷柴油机 直喷柴油机 非直喷柴油机 直喷柴油机 第一类车 _ 全部 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.10第二类车 1级 RM1250 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.102级 1250RM1700 4.0 1.25 0.6 1.0 1.3 0.12 0.143级 1700RM 5.0 1.5 0.7 1.2 1.6 0.17 0.20 欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 柴油机 柴油机第一类车 _ 全部 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.025第二类车 1级 RM1305 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.0252级 1305RM1760 1.81 0.63 0.13 0.10 0.33 0.39 0.043级 1760RM 2.27 0.74 0.16 0.11 0.39 0.46 0.06欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 柴油机 柴油机第一类车 全部 2.3 0.64 0.2 0.15 0.50 0.56 0.05第二类车 1级 RM1305 2.3 0.64 0.2 0.15 0.50 0.56 0.052级 1305RM1760 4.17 0.80 0.25 0.18 0.65 0.72 0.073级 1760RM 5.22 0.95 0.29 0.21 0.78 0.86 0.10 环境保护-未来环保汽车1。废气再循环2。生物燃料和混合动力3。太阳能电池车4。氢能源汽车 涡轮增压系统原理解构 涡轮系统是增压发动机中最常见的增压系统之一。 如果在相同的单位时间里，能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸（燃烧室）进行压缩燃爆动作（小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气，提高容积效率），便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。涡轮增压利用废气驱动，基本没有额外的能量损耗（对发动机没有额外的负担），便能轻易地创造出大马力，是非常聪明的设计。情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹，硬是把风往里面灌，使里面的空气量增多，以得到较大的马力，只是这个扇子不是用电动马达，而是用引擎排出的废气来驱动。 一般而言，引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后，起码都能提升30%-40% 的额外动力，如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。况且，获得完美的燃烧效 率以及让动力得以大幅提升，原本就是涡轮增压系统所能提供给车辆最大的价值所在。 该系统包括涡轮增压器、中冷器、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道。 涡轮增压系统如何工作？ 我们希望用以下简单的步骤让你明白涡轮增压的工作顺序，从而便能清楚了解涡轮增压系统的工作原理。 一，发动机排出的废气，推动涡轮排气端的涡轮叶轮（Turbine Wheel），并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮(Turbine Wheel) 也同时转动。 二，压气机叶轮把空气从进风口强制吸进，并经叶片的旋转压缩后，再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩，这些经压缩的空气被注入汽缸内燃烧。 三，有的发动机设有中冷器，以此降低被压缩空气的温度、提高密度，防止发动机产生爆震。 四，被压缩（并被冷却后）的空气经进气管进入汽缸，参与燃烧做功。 五，燃烧后的废气从排气管排出，进入涡轮，再重复以上（一）的动作。 1乙醇燃料：价廉物美使用乙醇燃料，是全世界最常见的一种燃料替代方案，也是目前国内颇为重视、已经得到推广的新燃料。这种燃料一般是与传统的汽油、柴油混合起来使用，其混合比例从加入10%30%的乙醇到85%不等，甚至可以采用100%的乙醇作为燃料。其最大的好处在于不需要对现有的汽车结构做很大的修改就可以使用乙醇燃料， 而且这种燃料比起汽油、柴油来更加环保，能够起到减少污染的效果。同时，乙醇可以通过玉米、小麦、水稻、甜高粱、木薯、甘薯以及甘蔗、甜菜等农作物制造，甚至连农作物的秸秆都有可能被用来生产乙醇。只要合理解决“汽车与人争食”的问题，乙醇燃料的推广能解决燃料的再生问题，是最价廉物美的能源解决方案。 除了乙醇以外还有类似于丁醇、甲醇这样的生物燃料，都被纷纷用于替代汽油与柴油。乙醇燃料汽车由于与现有的汽车没有多大区别，所以在国内外都相对普及。例如巴西作为乙醇燃料汽车最流行的国家，在这方面最为典型。人们熟悉的本田思域、飞度，三菱帕捷罗等都拥有专门针对巴西市场的乙醇燃料 型号。最新型的车款安装了油气浓度传感器，可以自动感知燃料箱内不同性质的燃料，做到与普通汽油柴油的自然替换。此外，著名的跑车制造厂莲花甚至推出了采用乙醇汽油混合燃料引擎的Exige265E跑车，它仅重930kg，265代表它的最大输出为265匹马力左右，E表示其使用的是莲花E85高性能环保动力。特别让人吃惊的是该车加速成绩足以向法拉利发起挑战，060mph加速时间仅为3.88秒，0100mph加速时间为9.2秒，最高时速达到158mph。除了巴西以外，美国的乙醇燃料汽车也十分流行，中国则超过整个欧盟成为乙醇燃料消费的大国。如何摆脱简单改装并提高乙醇燃料汽车的技术含量以使其发挥更大的效能，是摆在中国汽车制造厂商面前的课题。 2混合动力：技术复杂油电混合动力汽车，由于丰田普锐斯在国内的上市而广为人知， 这项技术最大的特点就是其先进性，在机械与电子方面都有许多新的突破性发明。发展混合动力车也是在现有汽车技术的基础上，让能源消耗更加节约与合理。目前，在美国、日本等地，该技术不仅有着许多实质的进展，而且也受到了消费者的欢迎。 其实，除了油电混合动力以外，还有气电混合动力、油电气混合动力等，这些方案虽然复杂，但未来应用的前景依然被专家看好。如马自达曾经推出过一款可以使用油、电、氢三种能源作为动力的混合动力概念车，这款车名叫PremacyHydrogenRE-Hy-brid，就是大家熟悉的普力马。除了前置汽油引擎外，该车第二排坐椅下方还安置了大型电池，另外第三排坐椅被撤去，取而代之的是一个储存了压缩氢气的气罐。其油电混合动力推进系统，由马自达与其关联公司福特汽车共同开发，马自达还尝试着将这种电动引擎和一种本身就是混合动力引擎的内燃发动机结合在一起，后者既能使用汽油，也能使用氢气作为燃料。虽然这还是一款概念车，未必很快会出现在量产车的行列里面，但它提醒人们混合动力方案的变化无穷。混合动力以往一直是日本汽车厂商主 攻的方向，如今美国汽车制造厂家也开始大规模介入。国内的上海通用也在研究中国的混合动力车，使得这方面的竞争开始加剧，其实用性也有了长足的进步。未来混合动力会围绕着降低成本、减少制造与维修保养的复杂程度，同时更加推进其性能的强化而展开。 太阳能汽车 太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此， 一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。 氢燃料电池技术氢动力的未来发展！燃料电池是一个化学“发电厂”燃料电池从外部上看有正负极，内部有电解质等，但它不是一个能储存电能的“蓄电池”，而是一个化学“发电厂”。燃料电池有多种类型，经过多年的探索，最有希望用于汽车的，是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是这样的：将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂（铂）的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），而电子是不能通过质子交换膜的，这个电子，只能经外部电路，到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流，电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水（蒸气）带走，就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶。工作原理 制氢的方法有两种对于燃料电池公共汽车来说,除了燃料电池外,氢燃料的生产、供应方式也是非常重要的环节。氢燃料的生 产有两种途径，一种是对水电解，另一种是从矿物燃料中提取。电解水所需的电可以由水力能、太阳能、风能等等转化而来，这些是可再生能源，也可以利用垃圾焚烧所产生的能源，更长远地还可利用核聚变的能量。如果我们利用可再生能源制氢，那么从氢燃料的产生到巴士的运行，整个运输链都是无污染、零排放的。加氢站把氢送入汽车要给车辆加氢必须通过加氢站，加氢站与天然气加气站很类似，由压缩机、高压储氢容器等组成。由于通过各种制氢方法得到的原始的氢是气态的，要得到液态氢必须把氢气冷却到零下253摄氏度，但这要消耗大量的能量，所以通常采用压缩氢，为此加氢站装有压缩机,它将低压氢，压入高压储氢容器，以便对公共汽车加氢。装有压缩氢的高压储气容器，对公共汽车充氢时，通过加气管与车上的储氢罐连接。由于加氢站储氢容器内的压力，大于车上储氢罐的压力，因此氢会自动流入车上的储氢罐，直至充满为至。 宝马 加氢站