綠色汽車

綠色汽車

環保型汽車的美稱
綠色汽車是環保型汽車的美稱。通常是指那些開發過程無污染,使用健康且安全,不會破壞環境和生态,在特定的技術标準下生産出來的汽車産品。[1]它對汽車生産基地,汽車能源,汽車尾氣的要求,對汽車從成産,銷售到廢品回收的整個過程的要求,以及對環境,生産技術,安全等方面的要求,都有一定的國際标準。
  • 中文名:綠色汽車
  • 外文名:
  • 動力來源:
  • 别名:環保汽車
  • 解釋:健康無污染的汽車
  • 要求:汽車能源,汽車尾氣

簡介

目前國際上與綠色汽車相類似的叫法有很多,如稱之為“環保汽車”或“清潔汽車”等。雖然叫法不同,但實質上差别不大,都是要求生産健康無污染的汽車,這是一種既追求保護環境,提高汽車安全性,又容易被廣大消費者接受的産品。現在市場上的綠色汽車主要有以下幾個種類:

(1)新型柴油車

油車柴油機的熱效率高,和汽油機相比,可節省20%~25%的油耗。但多年來,柴油機在許多用戶的腦海有一些不好的印象,如噪音較大,尾氣冒黑煙,提速緩慢,冷啟動困難等。

近年來,柴油機在設計上有很大改進,例如渦輪增壓及中冷技術,共軌式燃油噴射技術,新型廢氣再循環系統,顆粒物過濾器及其再生技術等的應用,使新型柴油機的性能大大改善,并能滿足嚴格的尾氣排放要求。

(2)可變排量發動機

高級小轎車和載重汽車都需裝用大功率發動機。此種功率強大的發動機在汽車加速及滿負荷爬坡時十分必要。但是,當汽車在平路上等速運動時,并無必要采用此種耗油很大的大排量發動機。因此,研究設計人員開發了一種“可變排量”的發動機即可按要求提供排量使部分汽缸暫時不起作用的發動機。當汽車在某些運轉情況下,并不需要所有的汽缸内産生燃燒,發出動力。采用具有迅速反應能力的多功能微處理器,暫時中斷或恢複部分汽缸工作能力的過渡過程中并無突然動力下降或行駛不平穩的感覺。

(3)混合動力驅動車

是在車輛上裝有一套内燃機,發電機組以及一套蓄電池。發動機組中所用内燃(汽油機或柴油機),較同類型普通汽車上所用發動機的功率小。這一較小功率的内燃機,是在最佳工況(熱效率最高,尾氣排放污染最小)的條件下等速運轉。混合動力驅動車在運行中,能向蓄電池補充電能,因此不用像電動車電瓶車那樣,必須停歇在車庫(或充電站點)内花很長時間充電。混合動力驅動車輛具有節能,低排放,低噪音等優點,并保持了傳統的由内燃機驅動的汽車續駛裡程長的固有特點,混合動力驅動車輛不論在小轎車或是大型車輛(如公共汽車)領域中,均将有巨大的發展潛力和看好的市場前景。

(4)電動汽車

電動汽車主要以二次電池,燃料電池或太陽能電池為動力,不用汽油,無廢氣排放污染。作為清潔,節能的新型交通工具,它在行駛過程中無污染,熱輻射低,噪音小,不消耗汽油,可應用多種能源,結構簡單,使用方便等,具有無以倫比的優勢,受到世界各國的歡迎。電動汽車又是高科技的産物,它集光,電,化各學科領域的新技術為一體。

電動汽車消耗的能源是由發電廠提供的電力。發電可采用核能,水力,風力,太陽能,潮汐能等多種能源,這種對能源多元化的需求可減燒汽車對石油産品的依賴。另外給電動汽車電池充電主要是在夜間進行的,非高峰充電有利于平衡電網負荷,降低設備與管理費用,減少消費者的開銷。同時,廣泛采用電動汽車還有助于降低噪音污染,電動汽車比内燃機汽車安靜得多,能夠大大降低人口稠密地區城市的噪音水平。

(5)氫氣汽車

氫氣汽車是目前最有前途的車型。氫氣既可以用于清潔發電,又能通過電解水得到,由于它燃燒生成的也是水,所以對水資源影響不大。它與電動汽車相結合産生的氫燃料電池汽車對環境污染同樣很小。

相關設計

要使汽車成為一種真正的綠色汽車,應該了解綠色汽車的内涵,所渭綠色技術,它包括以下3方面的含義:

a、綠色技術是一種現代技術體系;

b、綠色技術是一種無公害化或少公害化技術,即無害于人類賴以生存的自然環境的技術,它主要體現在技術功能與環境功能的一緻性上;因此,防止與治理環境污染,有利于自然資源生态平衡的技術均是綠色技術,這是判定綠色技術的生态标準或環境标準;

c、用綠色技術生産出的産品應該有利于人類的建設和福利,有利于人類文明進步,這是判定綠色技術的社會标準。所以,綠色技術創新體系中的最高級别是綠色産品,也就是說,綠色産品是綠色技術創新結果的最終載體,而綠色産品的獲得必須以綠色設計和綠色制造為基礎,這也是綠色技術的核心内容:所以,嚴格說來,應用綠色技術開發出來的汽車才算是名副其實的綠色汽車。

汽車的綠色設計與傳統設計方法不同,它包括概念設計、生産工藝設計、使用乃至廢棄後的回收再利用及處理等内容,即進行汽車的全壽命周期設計。要從根本上防止污染,節約資源和能源,首先決定于設計,要在設計過程中考慮到産品及工藝對環境産生的負作用,并将其控制在最小範圍之内以緻最終消除,這就是綠色汽車設計的基本思想(見圖1)。

制造過程

汽車的綠色制造主要是強調采用能減輕對環境産生有害影響的制造過程,包括減少有害廢棄物和排放物,降低能源消耗,提高材料利用率,增加操作安全性等。簡單地講,汽車的綠色制造在不犧牲質量、成本、可靠性、功能或能量利用率的前提下,努力減少汽車制造過程對生态環境造成的影響。要實現汽車綠色制造目标,必須使用綠色能源,采用綠色制造過程,最終生産出期望的綠色汽車。同時,在綠色制造的過程中,也必須考慮能源利用率、綠色材料、綠色制造工藝、綠色制造設備與工藝裝備、生産成本、環境影響因素等

對于汽車綠色設計和綠色制造的研究,主要包括以下幾方面的工作:

a、綠色汽車的描述與建模;

b、确定綠色汽車的評價指标體系與評價方法;

c、綠色汽車設計方法學的基礎研究;

d、綠色汽車設計的材料選擇系統研究及綠色汽車的結構設計;

e、綠色汽車制造系統模型及綠色制造工藝技術研究。

所用能源

汽車使用什麼能源,這是綠色汽車技術開發研究中的一個關鍵問題,也是由于汽車發動機所使用的汽油或柴油燃料所排放出來的廢氣的污染相當對空氣嚴重。為了保護環境,各國都制定了汽車排放标準法規,美國、日本和歐洲經濟委員會的汽車排放法規是目前世界主要的三大汽車排放法規。為符合汽車排放标準,目前主要從以下幾方面開展研究工作。

a、汽車發動機技術改造。研究汽車發動機存在的技術問題,對發動機的結構進行改進。如采用多氣門技術,去掉發動機燃油供給系統的化油器,采用電噴系統等,使用新技術從發動機本身來改善燃燒狀态,提高燃燒質量,降低汽車排放的污染,以及對汽車尾氣排放的治理等。

b、發展代用燃料。把選擇和發展汽車發動機代用燃料作為研究的方向,以求解決和滿足越來越高的環保要求。目前運用代用燃料包括壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LNG)、醇類燃料、氫氣等。

c、開發研究新能源。新能源的開發和應用,主要由于2個方面的原因:一是世界石油能源面臨危機。據國内外有關專家估計,地球上的石油資源将于本世紀中葉消耗殆盡。二是為了滿足環境保護的需要。這就要求汽車工業提高能源使用效率,減少污染物的排放量。解決這一問題的有效途徑是開發研究電動汽車和太陽能汽車等。利用電能和太陽能作為汽車新能源,這兩種新能源是當今國内外開發研究的重點。

d、綠色汽車的再制造。汽車的回收再制造工程是以汽車全壽命周期設計和管理為主線,從環保角度出發,以節能、節材、優質、高效為目的,采用先進的技術和生産方式,對報廢汽車采取一系列的技術措施,對汽車進行修複和改造,達到再利用的目的。據統計,汽車發動機采用回收再利用的先進制造手段,制造零件的材料和加工費僅占6%-10%,而重新制造則要占70%-75%,這不但節約了資源和人力,而且有較好的經濟效益和社會效益。

國外在20世紀末對汽車回收再制造工程非常重視,作了大量工作,且不光是汽車行業,而在其它行業也大力提倡開展回收再制造工作。我國對于回收再利用也開展了一些工作,但在汽車工業深層次的、有規劃的開展汽車回收再制造工程,尚屬起步階段。政府有關部門也已經重視這個問題,一些科研院所也注重了對工程回收再利用技術的研究和開發,從回收再制造工程本身而言,無疑是一個有廣闊發展前景的新興研究領域和新興産業。

對其評價

綠色汽車作為一種典型的綠色産品,必将成為今後汽車産品的主導方向。怎樣衡量一個産品的綠色程度,如何正确評價綠色汽車并給出恰當的評價标準和方法,對指導綠色汽車産品的正常發展具有十分重要的意義。綠色汽車的綠色程度體現在産品的生命周期全過程,而不是它的某一局部或某一階段。普通汽車産品與綠色汽車産品的生命周期含義截然不同,普通汽車産品生命周期是指汽車産品從“搖籃到墳墓”的過程,産品廢棄後的一系列問題則很少考慮。這種生命周期是一個開環系統,其結果是廢棄後的産品難于回收再利用,隻能作為低級的材料加以回收。而綠色汽車的生命周期是從“搖籃到再現”的過程,它是對普通産品生命周期的擴展,即綠色汽車的生命周期除設計、制造、使用,還包括廢棄(或淘汰)産品的回收、重用及處理階段,這種生命周期是一個閉環系統。綠色汽車生命周期包括下面幾個内容:

a、綠色汽車規劃及設計開發過程;

b、綠色汽車制造與生産過程;

c、綠色汽車使用過程;

d、綠色汽車維護與服務。

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