發(fā)動(dòng)機(jī)污染物的排放及其解決措施

1、發(fā)動(dòng)機(jī)污染物的排放及其解決措施隨著能源危機(jī)的爆發(fā)，人類對(duì)能源的過(guò)分依賴，導(dǎo)致石油價(jià)格不斷上升，汽車工業(yè)全球都在致力于尋找石油的替代品，電動(dòng)汽乍的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、報(bào)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作 裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電 力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝 置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。1. 電源電源為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝 置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著 電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸

2、當(dāng)電池由于比能量校低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他 蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要右鈉硫電池、鐮鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池 等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。2. 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝 罠 目前電動(dòng)汽件上廣泛采用直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有“軟”的機(jī)械特性，與汽車的彳亍 駛特性非常相符。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作 最大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（BCDM）.開(kāi)關(guān) 磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代。3電動(dòng)機(jī)調(diào)

3、速控制裝置電動(dòng)汽車充電電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)宜的，其作用是控 制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。早期的電動(dòng)汽車上, 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速采用串接電阻或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)線圈的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因其調(diào)速是有級(jí)的， 且會(huì)產(chǎn)生附加的能最消耗或使用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)在己很少采用。目前電動(dòng)汽車上應(yīng)用 較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速，通過(guò)均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的電流，來(lái)實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。在電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展中，它也逐漸被其他電力晶體管（入GTO、 MOSFET. BTR及IGBT等）斬波調(diào)速裝冒所取代。從技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，伴隨著新型驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的應(yīng)用

4、，電動(dòng)汽車的調(diào)速控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂孀兗夹g(shù)的應(yīng)用，將成為必然的趙勢(shì)。 在 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋向變換控制中，直流電動(dòng)機(jī)依旅接觸器改變電樞或磁場(chǎng)的電流方向，實(shí)現(xiàn)電 動(dòng)機(jī)的旋向變換，這使得孔子哈電路復(fù)雜、町靠性降低。當(dāng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可，町使控制電路簡(jiǎn)化。此外，采用交流電 動(dòng)機(jī)及其變頻調(diào)速控制技術(shù)，使電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收控制更加方便,控制電路更加簡(jiǎn)單。4. 傳動(dòng)裝置電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng) 時(shí)，傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常常町以忽略。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)町以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車匕無(wú)需 傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)?/p>

5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車 無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽 車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也町以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。5. 行駛裝置行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)車輪變成對(duì)地面的作用力，驅(qū)動(dòng)車輪行走。它 同其他汽車電動(dòng)汽車的構(gòu)成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。6. 轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。 作用在方向盤卜.的控制力，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn) 向。多數(shù)電動(dòng)汽車為前輪轉(zhuǎn)向，工業(yè)中用的電動(dòng)叉車常常

6、釆用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝 置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型。7制動(dòng)裝置電動(dòng)汽車的制動(dòng)裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設(shè)置的，通常由制動(dòng)器及其 操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車上，一般還有電磁制動(dòng)裝置，它町以利用馳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行，使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)宙電池充電的電流，從而得到再生利 用。8.工作裝置工作裝置是工業(yè)用電動(dòng)汽車為完成作業(yè)要求而專門設(shè)置的，如電動(dòng)叉車的起升裝置、門架、 貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。優(yōu)缺點(diǎn)電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠 的排放，除硫和微粒外，其它

7、污染物也顯著減少，由于電廠人多建于遠(yuǎn)離人II密集的城市， 對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已 有了相關(guān)技術(shù)。由于電力町以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對(duì)石油 資源口見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還町以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè) 備口夜都能充分利用，人人提高其經(jīng)濟(jì)效益。有些研梵表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電 廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油 機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的 研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。 電動(dòng)汽車的

8、困難是：目前蓄電池單位重童儲(chǔ)存 的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，又沒(méi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購(gòu)買價(jià)格較貴，至于使用成本, 仃些試用結(jié)果比汽車貴，令些結(jié)果僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀?電價(jià)格。 有專家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影 響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混介動(dòng)力相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能 解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來(lái)與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)無(wú)污染，噪聲低電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，有零污染的美稱。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX

9、、微粒、臭（等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分 泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。但是，使用電動(dòng)汽車并非絕對(duì)無(wú)污染，例如使用鉛酸蓄電池做動(dòng)力源，制造、使用中要接觸到鉛，充電時(shí)產(chǎn)生酸氣，會(huì)造成一定的污染。裕電池充 電所用的電力，在用煤炭作燃料時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO、SO2、粉塵等。但它的污染較內(nèi)燃機(jī)的廢氣 要輕得多。更何況隨著技術(shù)得發(fā)展，町以用其他電池做電動(dòng)汽車的電源，如發(fā)展水電、核電、 太陽(yáng)能充電。能源效率高，多樣化電動(dòng)汽車的研究表明，其能源效率己超過(guò)汽油機(jī)汽車，特別是在城市運(yùn)行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更

10、加適宜。電動(dòng)汽 車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)町自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的 再利用。另一方而，電動(dòng)汽車的應(yīng)用町何效地減少對(duì)石油資源的依賴，町將有限的石油用于更重要的方面。向禱電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽(yáng)能、風(fēng) 力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外，如果夜間向蒂電池允電，還可以避開(kāi)用電高峰，有利于電 網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小，當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無(wú)需保養(yǎng) 維護(hù)，更覓要的是電動(dòng)汽車易操縱。動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電源（

11、電池）的壽命短，使用成本高。電池 的儲(chǔ)能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動(dòng)車的價(jià)格較貴。但從發(fā)展的角度看，隨著科 技的進(jìn)步，投入相應(yīng)的人力物力，電動(dòng)汽車的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。揚(yáng)長(zhǎng)避短，電動(dòng)汽車會(huì) 逐漸普及，其價(jià)格和使用成本必然會(huì)降低。車輛生產(chǎn)以后的影響因素：車輒以外岡素主要是燃汕品質(zhì).機(jī)汕晶質(zhì)的影響。車輛以內(nèi)的因素主要是對(duì)車輛的保養(yǎng)等。車牠生產(chǎn)前的因素：降低排放主要右兩種措施:一是應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部技術(shù),比如改變?nèi)紵齺?lái)減少排放的仃譽(yù)氣體。 VVTTSI等技術(shù)。另一個(gè)是應(yīng)用排放后處理技術(shù)，就是在發(fā)動(dòng)機(jī)排放出來(lái)有害氣體后，對(duì)其 進(jìn)行處理，使排放到人氣中的有害氣體減少的方法。比如加裝三元催化器，柴油機(jī)

12、加裝微粒 捕集器，DOC, SCR等。電動(dòng)汽車故主要的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)環(huán)境的零污染，但其成本高，制造技術(shù)相對(duì)與傳統(tǒng)的汽車而言還不夠完善對(duì)電池的成產(chǎn)技術(shù)要求較高，成本高，動(dòng)力性差，當(dāng)然，如果電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展完善，無(wú)疑將會(huì)解決一系列的問(wèn)題，如能源危機(jī)，石油戰(zhàn)爭(zhēng)，更重要的是解決了傳統(tǒng)汽車所帶來(lái)的壞境污染。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí).研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial useNur fur den persdnlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour I tude et la reche