當(dāng)代汽車環(huán)保與節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)

李棟

摘 要：? 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全國(guó)人民的生活質(zhì)量不斷提升，汽車作為人們出行的重要交通工具，需求量在不斷提高，而石油作為汽車主要的動(dòng)力燃料也出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。在汽車排放量不斷增加的同時(shí)，環(huán)境污染也日益加劇。據(jù)調(diào)查顯示，目前空氣污染中的大部分有害氣體都來(lái)自于汽車燃燒石油所排放的廢氣，在一些汽車保有量較多的國(guó)家中，超過(guò)60%的空氣污染都是由于汽車排放尾氣導(dǎo)致。由于人們對(duì)石油需求量的不斷增加，導(dǎo)致石油等自然資源不斷流失，尋找石油的替代品便成了未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：? 汽車環(huán)保;節(jié)能技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：? U471.23??????? ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.12.005

1 現(xiàn)有燃油汽車的環(huán)保和節(jié)能措施

1.1 電子控制燃油噴射（EFI）技術(shù)

EFI系統(tǒng)由控制系統(tǒng)（執(zhí)行元件、電子控制單元ECU、傳感器）、燃油系統(tǒng)及進(jìn)氣系統(tǒng)構(gòu)成。電控噴射系統(tǒng)會(huì)通過(guò)車內(nèi)各傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)電腦對(duì)其計(jì)算，使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在各種不同情況下，都能獲得合適的可燃?xì)怏w，電子控制單元通過(guò)空氣流量傳感器或進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算出所需燃料量，作為噴油器工作時(shí)的基本數(shù)據(jù)。利用傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作狀態(tài)下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，控制合適的噴油時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各工作狀態(tài)下達(dá)到最佳的空氣和燃料混合比。和傳統(tǒng)化油器對(duì)比，EFI系統(tǒng)不僅能減少汽車石油消耗，尾氣排放，還能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工作狀態(tài)下都能得到最合適的空氣和燃料混合比，提高功率。

1.2 電子點(diǎn)火（ESA）技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品的不斷進(jìn)步，電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)（ESA）由此產(chǎn)生。ESA系統(tǒng)能對(duì)汽車內(nèi)各種傳感器進(jìn)行判斷，控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的不同情況，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最理想的狀態(tài)下啟動(dòng)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，以達(dá)到減少汽車污染排放的目的。

1.3 稀燃技術(shù)

稀燃技術(shù)又稱稀薄燃燒技術(shù)，包括進(jìn)氣道噴射稀燃系統(tǒng)（PFI）、直接噴射稀燃系統(tǒng)（GDI）和均質(zhì)混合氣壓燃系統(tǒng)（HCCI）。稀燃技術(shù)指發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣與燃料混合比大于理論混合比狀態(tài)下的燃燒。據(jù)調(diào)查顯示，稀燃技術(shù)可以減少燃燒時(shí)石油的消耗，還可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的廢氣的排放。雖然氮氧化物（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）等汽車排放物會(huì)根據(jù)空氣和燃料混合比的增加而變化，但只要能合理地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒，并設(shè)計(jì)合理的空氣運(yùn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能迅速地在短時(shí)間內(nèi)燃燒，那么便可降低汽車中NOx、HC、CO的排放量。所以，稀燃技術(shù)如果能結(jié)合電子控制技術(shù)，那么不僅可以提升汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，還能降低汽車的排放物量。

1.4 尾氣排放控制

我國(guó)現(xiàn)有的尾氣排放措施包括靜電微粒捕集器、三元催化轉(zhuǎn)換、廢氣再循環(huán)、活性炭罐蒸發(fā)控制系統(tǒng)等。

三元催化轉(zhuǎn)換器，是汽車排氣系統(tǒng)中不可或缺的機(jī)外凈化裝置，它可以讓汽車尾氣中的氮氧化物（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）等有毒污染物經(jīng)過(guò)還原和氧化等化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的二氧化碳（CO2）、水和氮?dú)猓∟2）。在汽車尾氣排放過(guò)程中，當(dāng)汽車尾氣在經(jīng)過(guò)三元催化轉(zhuǎn)換器時(shí)，催化器中的凈化劑會(huì)提升氮氧化物、碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉臍怏w活性，促使三種氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，其中一氧化碳在氧化作用下便會(huì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳?xì)怏w。碳氧化合物在高溫和氧化下轉(zhuǎn)變成水和二氧化碳，氮氧化物會(huì)轉(zhuǎn)變成氮?dú)夂脱鯕?，使得汽車尾氣中的三種有害氣體轉(zhuǎn)變成無(wú)污染的二氧化碳、水和氮?dú)?，減少了汽車尾氣的污染。

2 新型環(huán)保汽車

在汽車污染不斷增加和汽車燃油資源消耗提高時(shí)，電動(dòng)汽車在使用電力為動(dòng)能的前提下，不僅不會(huì)產(chǎn)生各種各樣的污染和有毒氣體，并且不消耗石油等各種自然能源，便使得電動(dòng)車一躍成為了汽車在未來(lái)的發(fā)展方向。在電動(dòng)車的不斷發(fā)展中，電動(dòng)車也告別了以前純電動(dòng)的時(shí)代，發(fā)展成了現(xiàn)如今的油電混合、電池、燃料電池等三大類。

在科技不斷的發(fā)展中，電動(dòng)車也出現(xiàn)了各種各樣的電池，包括鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鈉硫、鋰離子和鋅空氣等電池，其詳情見(jiàn)表1。在現(xiàn)如今的汽車市場(chǎng)中，大部分人不愿意使用電動(dòng)車的原因主要是電動(dòng)車電池的使用壽命、功率和續(xù)航距離等，所以要使電動(dòng)車成為汽車行業(yè)的主力，關(guān)鍵在于電動(dòng)車中電池的功率及其使用壽命。

3 結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)殡妱?dòng)車行業(yè)技術(shù)上的不成熟，使得電動(dòng)汽車在某些方面存在著各種各樣的問(wèn)題，電池電動(dòng)車由于里程較短，續(xù)航能力較差，主要適合于城市內(nèi)的短途、低速行駛;混合電動(dòng)車由于采用的燃油和電力混合動(dòng)力，使其具有里程長(zhǎng)，續(xù)航方便等優(yōu)點(diǎn);燃料電池電動(dòng)車由于目前其存在燃料系統(tǒng)供應(yīng)和成本較高等問(wèn)題，尚處于研發(fā)階段。雖然電動(dòng)車仍然比不上燃油汽車方便，但我國(guó)目前已將電動(dòng)車作為重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象?，F(xiàn)代電動(dòng)車雖然還面臨著技術(shù)不成熟，成本較高和不穩(wěn)定等各方面的問(wèn)題，但在未來(lái)不久，我相信無(wú)污染及里程等各方面都足可比擬燃油汽車的電動(dòng)車一旦研發(fā)成功，便會(huì)成為汽車行業(yè)的主力。

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