浅析清洁汽车动力以环境为中心的绿色设计思想.pdf
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浅析清洁汽车动力以“环境”为中心的绿色设计思想阳树毅(上汽(集团)汽车工程研究院【海内燃机研究所)【摘要】文章介绍了清洁汽车动力发展的现状;清洁汽车动力体现了以“环境”为中心的绿色设计思想。
文章认为基于环境因素和绿色设计思想的清洁汽车动力的研发是本世纪汽车工业可持续发展的基础。
【主题词】环境保护汽车动力设计思想1前言众所周知,汽车__r=业的发展面临着环保与能源双重压力。
随着汽车工业的发展,汽车保有量急剧增加,这就造成汽车工业规模化生产与环境污染之间、大量消耗能源与能源危机之间、废旧汽车大量产生与材料难以再循环之间的矛盾,而现有技术只能减少污染的程度,无法根本消除污染。
研究资料显示:
在大气中217的Hc、385的C0、876的N0x、217的c02、62的s0:
以及32的PM来自汽车。
而在城市中,87的Hc、61的c0和55的NO。
来自汽车。
汽车排放污染物不仅产生酸雨、光化烟雾破坏臭氧层,而且是能源的最大消耗者,另外,废旧汽车又造成环境的二次污染。
所以,汽车污染已成为威胁人类生存的全球性问题,解决汽车污染对环境的危害,已成为世界各国急待解决的最重要课题之一。
目前,我国汽车污染也已经成为公害问题。
如果我们在发展经济的同时,以追求利润最大化,以牺牲环境为代价,这实质上就是一种舍本逐末的做法。
如何控制汽车有害排放物,处理好废旧汽车、保护环境已成为汽车_业实施可持续发展战略的重要组成部分,同时,也是从事汽车工业企业的伦理形象和社会责任的需要,这就是说汽车收稿日期:
2004030l6工业面临可持续发展的问题。
网此,众多的汽车工业科研人员一直致力于研究清洁汽车及使用清洁燃料的汽车动力和极低排放的传统动力。
2清洁汽车动力发展的现状21世纪内,汽车工业的一个重要目标是研制新能源环保汽车动力,期望从根本上解决汽车排放污染环境的问题,而且摆脱对有限能源石油的依赖。
目前主要技术方案如下:
电动动力汽车燃料电池动力汽车混合动力汽车天然气(cNc、LNc)动力汽车太阳能动力汽车其他代用燃料动力汽车(如甲醇、二甲醚等等)下面介绍这方面的发展现状。
21气动力技术的发展可以分为7个阶段第一代是采用混合器供气系统,第二代是采用反馈是混合器供气系统,第三代是电控混合器供气系统,第四代是电控气态喷射系统,第五代是电控液态喷射系统,第六代是点燃式缸内直喷系统,第七代是压燃式缸内直喷系统。
22醇(醚)类汽车动力的发展甲醇作为汽车燃料具有两条技术途径,既可l:
海汽车2()()44万方数据以作为现代汽车发动机的燃料,叉可以作为新型燃料电池动力的燃料,因此具有较大的适应性,从而可以作为汽车的能源而获得长期利用。
甲醇存点燃式发动机上应用已基本不存在技术难题,低比例甲醇汽油M3m可和汽油一样使用,仅需要添加助溶剂,以防燃料分层,发动机不作任何改动。
中比例甲醇汽油(M15),发动机只需作调整,技术问题较简单。
高比例甲醇汽油M85M90,需对发动机改装优化,其功率、排放和热效率都优于原汽油机。
在欧、美、加、日等围曾进行大量研究开发,并有产品或样品问世,我国已经进行J,人量的开发丁作,也有产品在运行。
另外,我们正在开发可使用汽油或醇与汽油以任何比例混合的尖活燃料甲醇汽车动力,目前进展顺利。
二甲醚(DME)是含氧燃料,有利于减少燃烧牛成的烟度和微粒;同时,它可以使用更大的废气再循环牢(FcR),降低N0。
排放。
目前,_二甲醚发动机的问题是在常温常压下为气体,需装瓶使用(20时,饱和蒸气压力为05MPa),而且,粘度为柴油的llo,使用时润滑性、密封性较差,燃油系统要重新设计。
因此,目前I)ME用作汽车燃料,要真正替代LPG、LNc以及石油燃料,必须要考虑生产成本。
23混合汽车动力发展混合动力是解决汽车排放与节能的有效途径,具有良好的继承性,目前在国外已实现了产业化,我们处于样机研发阶段。
发动机和电机通常采用并联或混联的方式。
并联方式具有结构简单、节能效果好、排放也比燃油动力汽车改善的综合优势。
24燃料电池动力发展燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。
该装置的最大特点是反应过程不涉及燃烧,凼此能量转换效率不受“卡诺循环”的限制,可高达6080,实际使用效率则是普通内燃机的23倍。
质子变换膜燃料电池是今后汽车最理想的驱动电源。
燃料电池动力是无污染、高效率、应用广、无噪声和具有连续T作和积木化的动力装置。
美国、加拿大、德国、日本、法国等国家的汽车公一J都对燃料电池的海汽乍21)044研发投入了大最资金。
零排放的燃料电池汽车存国外和我国都已投入示范运行。
燃料电池汽车是本世纪汽车工业实现跨越式发展的技术,目前,燃料屯池研发处于领先地位的是加拿大巴拉德公司。
25传统汽车动力的发展传统汽车动力主要发展方向是要达到超低排放和极低能耗技术水平。
目前汽油机研发主要技术:
呵变进气系统:
可变进气、分成充气、可变配气机构(可变气门升程、可变n轮相位)、EGR、电磁或电液驱动气门机构;燃烧系统:
直喷、稀燃;电控系统:
控制模式优化、控制精度改善;排气后处理:
三元催化、N0。
捕集器;汽油改质:
无铅、低硫、加含氧物、减少芳香烃和稀烃、加清净剂、商辛烷值:
柴油机目前技术也能达到欧nr、欧V排放法规的要求,研发主要技术:
高乐喷射:
共轨系统、单体泵;喷油规律控制:
多次喷射、小喷孔;燃烧系统:
均质压燃;进气系统:
可控涡流、多气fJ,EcR(水冷);增压中冷:
可变涡轮增压器:
电控系统:
控制模式优化、控制精度改善;排气后处理:
氧化催化、DeN0。
、颗粒捕集器、选择性催化还原(scR)、连续再生捕集系统(CRr):
柴油改质:
低硫、高十六烷值。
3清洁汽车动力体现了以“环境”为中心的绿色设计思想人们在传统观念支配下,认为自然环境为人类提供的自然资源是无限的,rI然环境对人类废弃物和污染物溶化能力是无限的,对环境的态度是功利主义,而忽视破坏环境的生态价值,同时也破坏了环境的社会价值。
这是由生产力水平限制,导致人类认识不足,对自然界自身发展规律缺乏深入了解。
在人类的经济活动中,由J:
制造系统是“线性”的,因而造成废物的堆积,进而导致环万方数据境破坏;以碳为基础的能源消耗导致全球范围cO,大量排放,形成全球气候变暖;反映制造活动对人类生存环境和自然环境之影响的信息流不充分,使人类不能及时认识到不足,从而采取手段消除对人类生存环境和自然环境的负面影响。
美国生态学家霍肯在所著的商业,士态学一书中说:
“对我们目前的困境合乎逻辑的应对方法是设计或者说蕈新设计生产体系,使它们首先不产生危险的和生物学上无用的废物,这些问题可以通过设计来解决,而这种设计的基础就存在于自然当中”。
从清洁汽车动力发展的现状及趋势看,本人认为:
汽车动力产品设计思想发生了根本变化。
从“前天”的以“产品”为中心,发展到“昨天”的以“顾客”为中心,而到今天,基于绿色理念和环境因素考虑,汽车动力产品设计思想已发展到以“环境”为中心。
以“环境”为中心设计思想,着重强调产品在其生命周期中应能有效地节省资源和能源,保护环境和人类健康。
因此,以“环境”为中心设计的产品应该从技术、环境及经济融合为一个整体来综合评价。
本人认为:
汽车动力产品绿色设计思想是技术先进性,环境协调性和经济合理性的综合要求,是一个动态的概念,它随着时间的推移不断改善。
因为,随着产品的更新,其技术先进性、环境协调性、经济合理性是不断提高的,所以作为产品技术、环境和经济性三者综合体现的产品绿色设计,也必定会随之越来越好。
但是在绿色产品随着时间延续不断改善的同时,产品的评价标准也会因为时间的延续不断提高。
以欧洲汽车尾气排放标准为例,欧洲以前排放标准欧和实施的欧标准相比,显然,欧标准的指标较欧标准严格得多。
由此可见,某个时段绿色设计好的产品在将来却不一定能成为很好的绿色产品。
因此,目前来说,可采用绝对标准和相对标准来评价产品绿色设计思想,其中绝对性标准是依据现行的环境保护标准、产品行业标准及某些地方性法规来制定评价标准。
而相对性标准是根据用户和市场的要求,选择与待评价产品类似的基准产品,通过对比评价来制定的。
由于绝对性标准主要采用的是适合区域、行业和企业的有关标准,将它使用到绿色产品评价中,往往会因为数据不准确,而影响评价结果。
另外绿色产鼎作为一个相对的概念,单一的绝对数值是不起任何作用的。
首先,仅靠这些绝对数值,没有一定的参照物,很难甚至于不可能对产品的技术先进性、环境协调性以及经济合理性进行正确的评价,无法保证结果的正确性;其次,不同的测量方法,不同的测量精度,得到的数据和结果也不丰目同,这样就难以保证评价结果的可信度,所以合理选择一些产品作为参照物,在两个或多个产品之问进行相对比较更有现实意义。
所以,清洁汽车动力要实现以“环境”为中心的设计思想,建立一一套完整评价标准是至关重要的问题。
4基于“环境”因素的研发是清洁汽车动力可持续发展的根本正如霍肯所说:
“热力学第二定律告诉我们,随着能量被耗散,系统倾向于降解为组织的低级状态,最后直至混沌和熵。
只有人类才能阻止熵扩展到自然界的万物,利用能量和演化到次序和复杂性的更高层次的有机体之间的复杂,神秘的相互作用。
这种组织和演替形态,熵的反面,称为负熵。
正是这种进化的规律该让我们感到自然的伟大,对它肃然起敬。
尽管生命的起源和生命的意义,至今可能仍不为人知,但是人们却已比较了解自然由非生命转变到生命,由简单转变到复杂,由低效转变到高效的方式。
与自然的生产系统的高效率相比,所有工业体系和工业设计都显得黯然失色。
谁也不知它进多少出多少。
这使我们认识到,工业要进化必然以自然为范例。
”这可以说是我们对工业化再认识的基点。
事实上,一个企业就它从环境中获取资源和能量来说,与一个有机体相似,但是生态系统只是消费再生资源。
而企业消费再生资源同时,也消耗不可再生资源。
从理论上讲,可再生资源是可以持久消耗下去的,但如果过分消耗或枯竭,也会变得不可再生。
因此,我们应考虑到自然界将原始产出(NPP)(所谓(下转第18页)卜海汽12(xJ44万方数据可能带来的利益冲突和监管等问题。
第二,采取先进可靠的汁鼍手段记录汽车信用贷款各项原始数据,适应证券化对信息精确性的要求。
证券化通常需要有足够的历史汜录来对证券化资产进行合理的预测,以便于确定优良的及可预测性高的贷款,之所以这样是为了提高证券化的成功率,防止形成证券化风险,损害广大散户投资人的利益。
同时,发放抵押贷款时要采用标准化和规范化的贷款合同,以避免产生过多的歧义和不必要的法律纠纷。
第三,科学确定汽车消费贷款证券的收益水平。
目前商业银行发放的汽车消费贷款,均执行人民银行规定的利率。
按照风险与收益相对等,即高风险高收益,低风险低收益的市场规则,汽车信用资产证券化的风险稍高于国债而低于企业债券,其收益水平也应当与所承受的风险大体相当。
第四,需要注意的是,汽车消费贷款证券的发行可以与当前新股的上市和国债的发行并行,因为无论是发行股票、国债还是发行汽车信用贷款证券,其目的都是为了吸引投资者进行投资选择,(上接第8页)原始产出指的是所有的光合作用产生的总能量减去维持和供养那些植物所需要的能量后所剩余的能量),这也就是经济发展必须尊重自然的极限。
汽车工业是规模经济T业,消耗大量资源。
资源的减少,环境的污染,将势必制约着汽车工业的发展。
解决这一矛盾的希望是实现汽车绿色制造和新能源动力的开发。
从目前来说,对我国的汽车工业将面临更为严峻的考验,随着wr0加入,一方面我们在汽车排放、噪音等环保技术方面与国际汽车先进水平差别较大,另一方面,尚未涉及汽车工业绿色制造的技术领域,同时,西方发达国家已经制定对企业环境污染行为的严格管制和按wT0规则设置了绿色壁垒。
因此,我国汽车工业如果不重视环境因素的话,就将不仅会失去国内市场,同时也无法进入国际市场。
可见,基于环境因素的汽车工业是可持续发展战略的关键和根本。
18“便筹集长期资金。
但是,如果汽车消费贷款证券的发行方式选择不当,造成融资成本过高,在扣除如担保费、债券评信费、券商佣金和交易费等相关费用后,其收益水平降低至国债或企业债券以下,那么,这种汽车消费贷款证券对投资者的吸引力就会减少,导致发行失败。
参考文献l周艳琼,白术我国汽车消费信贷亟待完善上海汽车200“2)2程坚汽车金融服务网络,加快扁动内需市场中国经营报2002307第19版AbstmctAutofinanceisthedevelopmenttrendofautomarked“g”deinCh慨Thi8p印erin呐ducesthestnlctureandpmceduresofthesecu而tization,analysesthedynamicsofsupplyanddemandindevelopi“gsecuritizationofautocreditassetsandpresentstlle珈【ea8uIstooDeIHtethismodeinChina5小结综上所述,基于环境因素和绿色设计思想的清洁汽车动力的研发是本世纪汽车持续发展的基础,汽车动力产品绿色设计思想是技术先进性,环境协调性和经济合理性的综合要求,是一个动态的概念,建立一套完整评价标准是至关重要的问题。
参考文献(略)AbstractTIlispflperintroducesthecT删staIusthedevdopment0fclearIautopower,whichshowslheenvimnmentcemeredgreende8ignconcepthlsd1011曲t11atb鹅edon山eenvilDnmentfactora11d山e肿endesi印con弘,tlle粥earch锄ddevelor粕entofcleall加t0poweristllefunda眦ntalforsustainabledevelop_mentof山eautoIIl0石vein山lstryhldsceIllury上海汽1j20【)44万方数据
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