汽车节能环保的绿色技术研究及应用

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the rapid development of
in
auto
industry put fblward the
seVere
test,how
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new
problem
the world.At present,the techn0109y of the automotive engineers through the innovation of Vehicle
J.4汽车报废回收污染 现阶段汽车报废后大部分的金属材料因为回收价值 高所以回收率也较高。而大量的塑料、复合材料、废液等 废旧件,由于受回收处理手段、回收成本和监管制度的缺 失等因素影响,在回收中被直接焚烧或填埋,这样的处理 方式对大气、土壤和水源造成二次污染。
机械工程师2014年第10期
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万方数据
JFra Baidu bibliotek3能源消耗
4)柴油机内净化技术。根据《2013年中国机动车污 染防治年报》数据显示。2012年,全国汽车排放氮氧化合 物640.0万t,颗粒物62.2万t。其中柴油机排放的氮氧化 合物接近总量的70%,颗粒物更是超过了90%[10]。由于柴
油的属性不同于汽油,柴油机的燃烧过程也远比汽油机复
杂。要控制柴油机有害物质的排放,燃烧效能是关键。近 年来,技术人员从燃烧室、混合气的形成以及喷油规律等 方面人手,研究出很多新型柴油机内净化技术,高压共轨、 新型燃烧室、预喷射多段喷射、可变进气、多气门、增压技 术、废气再循环等技术,都有效地控制了有害物的排放。 2.2发动机尾气净化后处理技术 随着人们环保意识的加强,针对汽车发动机的排放 标准也越来越高,技术的限制和庞大的研制经费使单靠 研制发动机内净化技术来满足环保要求已不可行。所以 工程人员想到了在排气系统中加装一个后处理装置,用 物理或者化学的方法对发动机产生的废气进行再净化后 排出,以减少排人大气中有害气体的含量。 尾气后处理装置主要有汽油机常用的三元催化转化 器和柴油机使用的针对微粒的颗粒物捕集器(DPF)、氧 化催化转化器(0CC)以及针对氮氧化合物的选择性催化 还原(scR)。这些装置的使用不但有效地改善了排放,而
迫切的需求。
伴随汽车保有量的大幅增长,汽车尾气排放出的废 物已严重影响着空气质量。近些年的雾霾天气更是给我 们敲响了警钟。目前我国机动车保有量已超过两亿,众所 周知,普通汽车是通过燃烧汽油或柴油来获得动力的,这 些矿物燃料燃烧而产生的物质已成为我国空气污染的主 过增加分料板及调 节导向板间距实现。
3结语
468 3;U 473 9
文献标志码:A
文章编号:1 002—2333(2014)10—0046—03
Research and Application of Green Technology fbr Energy SaVing and
Environment Protecting in Automobile Industry
到2010年我国已经超越美国成为全球能源消耗第 一大国,中国的能源消耗量占全球的20%以上,而汽车用 燃油已占国内能源消耗量的1/3,单位GDP耗能是全球 平均水平的2.5倍H]。但是我国的能源利用率与其他工业 化国家相比要低不少。这也说明我们在控制车用能源消
耗的同时,也需要控制制造阶段的能源消耗。
XLANG Shaoqing coll89e,wuhan uniVeI书i‘y of Technology,wuhan 430223,china)
(Department
of Automotive Engineering,Huaxia
Abstract:Along with the rapid developⅡ1ent of econoⅡ1y,cars have becoⅡ1e the indispensable tool hfe,but the enVironⅡ1ent and energy issues become
要来源。据统计,空气中的一氧化碳、碳氢化合物以及氮 氧化合物几乎70%以上来自汽车尾气排放,排放的颗粒 物更是超过90%,这其中就包括了近期热议的细颗粒物 PM2.5[10]。细颗粒物粒径小,含大量的有毒、有害物质且在 大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大 气环境质量的影响更大。最新修订的《环境空气质量标 准》已将细颗粒物列入我国空气质量评价指标之一。此 外,由汽车尾气排放出的碳氢化合物和氮氧化合物在阳 光的作用下产生的化学污染物形成的二次污染也不容 忽视。光化学污染的一个重要指标就是臭氧,在光化学 反应中释放出的臭氧约占85%。臭氧可以吸收对人体有 害的短波紫外线,还可以起到杀菌的作用,由此给人的 印象好像是臭氧应该越多越好。其实不然,适当浓度的 臭氧对人有益,但在地球表面聚集过多的臭氧对人类反 而是一种祸害。高浓度的臭氧会引发多种呼吸道疾病,也 会刺激中枢神经使视力下降、头晕头痛等,严重时还可能 危及生命。
95%以上,满足工程
要求,具有较大的实 用价值。
[参考文献] [1]亓淑艳,陈明.铁氧体的研究进展[J].化学工程师,2014(1):39.40. [2]滕兵,蒋辰艳.气流汀端盖自动安装设备的研制[J]机械制造与 自动化,2011(12):69—70. [3]杨文杰.线圈自动下料机机械机构设计[J].机电信息,2014(2):
proVide

strong
boost
to
the
industry.
O引

1汽车发展对环境影响现状 J.J汽车尾气污染现状
进入21世纪,国家经济的飞速增长推动了汽车行业 的快速发展。汽车正逐步走入千家万户改变着人们的生 活。但汽车的激增对环境的危害和对能源的需求成为突 出的问题。如何解决这些问题形成可持续发展模式,使汽 车作为持续的交通工具继续传承下去,是当代汽车行业
氮氧化合物排放的技术。
除开这些传统的汽车环境污染问题,汽车污染问题 也扩展到汽车整个生命周期。汽车制造商为了追求经济 利益,在生产过程中使用廉价的非环保材料降低成本,近 期爆出的高档车汽车内饰污染就是汽车制造过程中爆出 的又一新问题。具体涉及到的影响还包含许多方面: 1)噪声。噪声污染现在已经是危害人体健康的重要 原因之一,而汽车制造所产生的噪声污染主要属于工业 噪声,这种噪声级别较高,对人体的影响也较大。 2)污水、废气排放。汽车制造阶段涉及很多工艺过 程,绝大部分都会产生废水。这些废水中除了一些生产用 料还含有很多中间产物,这些都是水质的重要污染源。同 时在制造阶段工厂排放的气体、粉尘和生产过程中有挥 发性的有机化合物也会引起大气污染。 3)废料。任何制造工业都会产生多种多样的废料,这 些废料包括物料加工中产生的各种边角料、废油以及一 些副产品。国内除对部分废弃物有明确的回收规定外,其 余废料都无明确的回收规定。如何对这些材料进行绿色 处理防止其产生二次污染,也是如今要解决的重要问题。
to
emissions contr01.Green design concept is put fblward
help people
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contr01 the Vehicle7s impact
can
on
the enViIDnment flom
auto
the source,comprehensive promotion of the development of the concept Key words:environment;puri6cation;green design;energy saVing
119—120.
(编辑启迪)
作者简介:李亮亮(1992一),男,机械工程及自动化专业本科在读; 滕兵(1981一),男,讲师,硕士学位,研究方向为自动化设 备设计。 收稿日期:2014一07一07
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机械工程师2014年第10期
万方数据
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学木交;赢
露雹墨巨皿量重皿圈墨墨墨圆理i^,研发,设计,制造
汽车节能环保的绿色技术研究及应用
向绍卿
(武汉理工大学华夏学院汽车工程系,武汉430223
摘要:伴随经济的快速发展,汽车已成为人们必不可少的生活工具,但环境和能源问题给飞速发展的汽车行业提出了 严峻的考验,如何解决这些矛盾成为世界性的新问题。目前,汽车工程师通过技术的革新控制车辆排放。文中提出绿色 设计理念,帮助人们从源头上控制车辆对环境的影响,如果能全面推广可对汽车行业的发展有很强的推进作用。 关键词:环境:内净化:绿色设计:节能 中图分类号:U
4结语
绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计 中,要充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的 功能、质量、开发周期和成本的同时,更要优化各种相关 因素,使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到 最小,使产品的各项指标符合绿色环保的要求。2012年 的两会首次把PM2.5写入政府工作报告,表明了中央政 府对环境保护的重视。而国内现在”有污制污”的末端处 理模式显然已经无法满足当今的环保需求。为了能充分 地利用各种自然资源,促进可持续发展并从源头上控制环 境问题,绿色设计这一新的理念应运而生。早在20世纪 60年代美国设计师维克多・巴巴纳克(victor Papanek)就 提出过类似的思想,他强调设计应该重视地球资源的使 用问题,并为保护地球的环境服务引。
J.2汽车制造工业污染
学木交;赢
2汽车尾气污染的防治措施 2.J发动机机内净化 依据现有的技术条件来看要完全消除废气污染是很 难的,但随着越来越多电子技术在汽车上的运用,加快了 发动机技术的发展。发动机内净化是从根本上降低污染 物生成量的一种技术。当前在汽车上常用的发动机内净
化技术主要有以下几种:
1)汽、柴油机电控燃油喷射系统。电控燃油喷射系统 利用微电子技术监控发动机状况,并将信息传给控制单 元分析计算,实现燃油在不同工况下适时、适量地喷入气 缸,以此来改善燃油经济性和降低排放污染物。据分析, 使用电控燃油喷射系统的发动机与使用传统点火系统的 发动机相比,功率提高了5%~10%,燃油消耗率降低了 5%~15%,对控制有害物的排放也有很好的效果[6]。 2)稀燃技术。为了提高燃油经济性、改善排放,稀薄 燃烧技术被引入到发动机系统中。稀薄燃烧能使氮氧化 合物的排量明显降低,同时较高的空气比值增加了排放 物中一氧化碳和碳氢化合物被氧化的量,这也达到了降 低这两种有害气体排放的目的。为了能使发动机在高空 燃比的工况下不失火必须有三项关键技术支持:提高压 缩比、分层燃烧和高能点火。稀燃技术虽不及缸内直喷系 统先进,但低廉的价格使稀燃技术仍拥有广阔的市场。 3)废气再循环系统。废气再循环系统通过将发动机 排放的部分废气重新引入进气系统,与可燃混合气一起 进入气缸中进行二次燃烧,废气中的二氧化碳吸收大量 热量降低了可燃混合气的燃烧温度,从而减少氮氧化合 物的生成。废气再循环是当代汽车广泛使用的一种降低
E墨墨巨皿量重墨圈墨墨墨圆理i^,研发,设计,制造■—■■■■■■■■■■●■■■■■■■■■■●■■■■■■■■■■●■■■■■
且保证了汽车动力性和经济性不受影响。
3汽车绿色设计
学木交;布
早在“十五”期间就提出以汽油车为起点,向氢动力车目 标挺进的战略。2007年我国的绿色汽车产业已取得良好 的成绩,纯电动车、混合动力和燃料电池车相继问世。同 样现阶段在替代燃料研制方面也有重大突破,一般我们 将代用燃料归纳为两大类:一类是液体燃料,如醇类燃料 和植物油燃料等;另一类则是气体燃料,如氢气、天然气 和液化石油气等。目前在我国的公共交通服务领域上正 大力推广使用这些替代燃料,并取得了良好的效果。 3.3报废车辆回收利用 绝大部分的汽车部件对环境的影响都体现在报废阶 段以后,快速增长的汽车市场使回收再利用这一领域面临 的问题逐步突显。仅到2011年我国机动车保有总量已达 到约2.08亿辆,其中汽车占44.7%,每年报废的车辆有近 400万辆。随着报废车辆数量的增加,暴力分解所带来的 环境问题也更加严峻。绿色设计所提倡的循环经济中“自 然资源寸产品_再生利用”的闭环控制模式,从一开始就 保证了报废车辆的高回收性,使生产制造阶段对环境的危 害最小化,而组合设计和可拆卸设计也保证了后期的可行 性。同时为保证车辆报废后能被充分分解利用,让有用资 源得到有效利用,让有害材料得到妥善处理,避免污染环 境,建立规范的制度和正规的回收市场也就显得极为重要。
该分料装置通 过实验验证(图6、图 7),分料可靠性达到 置,调整好后安装板两 边的螺母同时拧紧,即 可固定螺杆高度(图5), 同样每块分料板也可沿 槽方向上下调节位置并 固定;各分料板可沿螺 杆轴线方向移动调节间 距,使分料后的E型铁 氧体间距符合料盒槽间 距;导料部分采用同样 的方法调整其导料板的 具体上下高度及左右位置。四列E型铁氧体的分料可通
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