09第九章 汽車與社會(huì)

1、 第九章汽車與社會(huì)第九章汽車與社會(huì) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解汽車與社會(huì)不斷發(fā)展所帶來(lái)的問(wèn)題； 2.理解汽車與環(huán)境、交通、能源三者間的關(guān)系； 3.掌握汽車與環(huán)境、交通、能源的相互意義。 汽車的誕生和發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)了便利，歷經(jīng) 百年的汽車已經(jīng)深入到人類生活的方方面面，成為 現(xiàn)代文明的象征。 但是，汽車猶如雙刃劍，同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)很多 隱患，如環(huán)境污染、交通安全、能源消耗等。汽車 發(fā)展的過(guò)程也是人類不斷地認(rèn)識(shí)和解決這些問(wèn)題的 過(guò)程。 第一節(jié)汽車與環(huán)境 汽車的大量使用產(chǎn)生了廢氣、噪聲以及揚(yáng)起的塵土， 對(duì)自然環(huán)境造成很大的污染。 一、汽車污染事件 世界上很多城市都存在著嚴(yán)重的空氣污染和噪聲危 害問(wèn)題，汽車

2、對(duì)其影響不可忽視。 1.空氣污染事件 美國(guó)洛杉磯是世界上第一個(gè)出現(xiàn)嚴(yán)重光化學(xué)污染事 件的城市。洛杉磯盆地位于美國(guó)的西海岸，它既是一個(gè) 有名的汽車城，也是有名的煙霧城。 洛杉磯首次光化學(xué)煙霧發(fā)生在20世紀(jì)40年代，800多萬(wàn) 輛汽車是產(chǎn)生空氣污染。居民感到刺激眼睛，灼傷喉嚨和 肺部，引起胸悶。 2.噪聲污染事件 噪聲研究始于17世紀(jì)，20世紀(jì)50年代后，噪聲被公認(rèn) 為是一種嚴(yán)重的公害污染。有人曾做過(guò)實(shí)驗(yàn)，把一只豚鼠 放在173分貝的強(qiáng)聲環(huán)境中，幾分鐘后就死了。解剖后的 豚鼠肺和內(nèi)臟都有出血現(xiàn)象。 1959年，美國(guó)有10個(gè)人“自愿”做噪聲實(shí)驗(yàn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn) 用飛機(jī)從10名實(shí)驗(yàn)者頭上10-12米的高度飛過(guò)

3、后，有6人當(dāng) 場(chǎng)死亡，4人數(shù)小時(shí)后死亡。驗(yàn)尸證明10人都死于噪聲引 起的腦出血，可見這個(gè)“聲學(xué)武器”的威力之大。 二、汽車尾氣 作為一種無(wú)以替代的現(xiàn)代交通工具，汽車同時(shí)也是一 個(gè)流動(dòng)的污染源。在大氣污染中，一些有害成分主要來(lái)自 汽車排放的尾氣。城市空氣污染物主要有：一氧化碳(CO)、 氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)、光化學(xué)煙霧、鉛化物 和碳煙顆粒物(PM)等。 （一）汽車尾氣產(chǎn)生的機(jī)理及危害 1.一氧化碳 2.氮氧化合物 3.碳?xì)浠衔?4.光化學(xué)煙霧 5.鉛化物 6.碳煙等顆粒物 （二）汽車尾氣污染的控制措施 汽車尾氣污染的防治兩方面入手： 一是控制技術(shù)，主要是提高燃油的燃燒率，安裝

4、防 污染處理設(shè)備和開發(fā)新型汽車； 二是行政管理手段，嚴(yán)格汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，采取報(bào)廢 更新，及時(shí)淘汰舊車。 1.加強(qiáng)汽車技術(shù)改進(jìn)，減少尾氣污染 （1）改變汽車的動(dòng)力 （2）改善現(xiàn)有的汽車動(dòng)力裝置和燃油質(zhì)量。 （3）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)外尾氣凈化措施 2.提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn) 目前，國(guó)外執(zhí)行的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)主要有歐、美、日 三大體系，其中以歐洲標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用較廣。 歐盟1992年推行了“歐”汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)， 1996年實(shí)施了“歐”汽車尾氣排放限值， 2000年出臺(tái)了“歐”標(biāo)準(zhǔn)， 2005年1月，歐盟啟用“歐”汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。 2008年歐盟已提出更為嚴(yán)格的“歐”標(biāo)準(zhǔn)。 自20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)已制定了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5、， 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物控制標(biāo)準(zhǔn)等等。 1993年，我國(guó)頒布相當(dāng)于歐洲20世紀(jì)70年代的汽車尾 氣排放標(biāo)準(zhǔn)。 2009年，北京已開始執(zhí)行國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)。 3.加強(qiáng)對(duì)在用車的管理可減少和消除汽車尾氣對(duì)大氣 環(huán)境的污染 4.減少汽車使用量可減少汽車尾氣的污染 三、噪聲污染 人們生活在聲音的世界里，有各種各樣的聲音，既 有動(dòng)人悅耳的，也有使人煩惱的。所謂的“噪聲”， 是指人們不需要的，使人們討厭的干擾聲。 （一）噪聲來(lái)源 噪聲用分貝來(lái)表示，人耳剛剛能聽到的聲音是0 10dB。人低聲耳語(yǔ)約為30dB，大聲說(shuō)話為6070dB， 汽車噪聲一般為80100dB。 一般認(rèn)為40分貝是正常的環(huán)境聲音，在此以上就

6、是 有害的噪聲。 耳朵在60dB以下感覺舒服，噪聲超過(guò)80分貝以上就 會(huì)對(duì)人的生理產(chǎn)生直接的危害。 噪聲的種類很多，包括交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活 噪聲。交通噪聲是城市噪聲的主要來(lái)源，約占75%的比 例；受交通噪聲影響人口占受環(huán)境噪聲噪聲影響人口 6070%；受交通噪聲影響面積占受環(huán)境噪聲噪聲影響面 積3040%。 1.機(jī)動(dòng)車輛噪聲源按和車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的相關(guān)性， 可以分為三類聲源 （1）和車速相關(guān)聲源主要包括排氣噪聲、進(jìn)氣噪 聲、風(fēng)扇噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲以及由發(fā)動(dòng)機(jī)帶 動(dòng)的發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)噪聲等。 （2）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)聲源主要包括傳動(dòng)系統(tǒng)噪 聲、輪胎-路面噪聲、車體振動(dòng)和氣流噪聲等。

7、（3）和車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)聲源主要是鳴笛噪 聲、剎車噪聲和其它通訊裝置產(chǎn)生的噪聲等。 2.機(jī)動(dòng)車輛整車輻射噪聲和車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、行 駛檔位和負(fù)荷等因素有關(guān)。在不同行駛工況下，各類聲 源的貢獻(xiàn)率也不同，一般可分為以下三種情況： 1)中、低速行駛主要聲源是發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲、 排氣噪聲、進(jìn)氣噪聲、風(fēng)扇噪聲等。 2)高速行駛主要聲源是輪胎路面噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪 聲、車體振動(dòng)和氣流噪聲等。 3)加減速行駛主要聲源是排氣噪聲和剎車噪聲等。 發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲由燃燒噪聲和機(jī)械噪聲兩大類構(gòu) 成，是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的燃燒及機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。 燃燒噪聲是指氣缸燃燒壓力通過(guò)活塞、連桿、曲軸、 缸體等途徑向外輻射產(chǎn)生

8、的噪聲； 機(jī)械噪聲是指活塞、齒輪、配氣機(jī)構(gòu)等運(yùn)動(dòng)件之間機(jī) 械撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲。一般情況下，低轉(zhuǎn)速時(shí)燃燒噪 聲占主導(dǎo)地位，高轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)械噪聲占主導(dǎo)地位，兩者是 密切相關(guān)，相互影響的。 輪胎在路面滾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲也是很大的。 有關(guān)研究表明，在干燥路面上，當(dāng)汽車時(shí)速達(dá)到100 公里時(shí)，輪胎噪聲成為整車噪聲的重要噪聲源。而在濕 路面上，即使車速低，輪胎噪聲也會(huì)蓋過(guò)其它噪聲成為 最主要的噪聲源。 而且車速越快噪聲越大，車輛越重噪聲越大。要降 低輪胎的噪聲，胎面可采用多種花紋節(jié)距，采用高阻尼 橡膠材料，調(diào)整好輪胎的負(fù)載平衡以減少自激振動(dòng)等。 （二）控制汽車噪聲的對(duì)策 1.加強(qiáng)噪聲法規(guī)建設(shè) 在噪聲法規(guī)方面，歐

9、美日等一些發(fā)達(dá)國(guó)家都已頒布了 汽車噪聲法規(guī)，規(guī)定了汽車噪聲限值和相應(yīng)的測(cè)試規(guī)范， 同時(shí)，還制定了大量的包括發(fā)動(dòng)機(jī)等在內(nèi)的總成噪聲試 驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 2.改進(jìn)汽車技術(shù)，降低汽車噪聲 在汽車技術(shù)方面，目前汽車上采用排氣消聲器控制噪 聲，排氣消聲器是具有吸聲襯里或特殊形式的氣流管道， 可有效地降低氣流噪聲的裝置。 3.從道路規(guī)劃和建設(shè)方面控制汽車噪聲 將現(xiàn)有的道路路面改造成低噪聲路面，可以降低車輛 輪胎與路面的摩擦噪聲。低噪聲路面已有很多年的發(fā)展歷 史，它是一種多孔性路面材料，一般由瀝青材料和有一定 顆粒直徑的顆粒物組成，保持一定孔隙率。 普通的混凝土路面的空隙率為36，而低噪聲路面 的空隙率可達(dá)到152

10、0，因此保證了路面的高聲吸收特 性，低噪聲路面通常的降噪效果是36分貝。 近年來(lái)在德國(guó)、英國(guó)、瑞典、日本等已經(jīng)達(dá)到工程化 應(yīng)用。 綠化降噪也是目前控制汽車噪聲較好的一種措施。對(duì)道路 兩側(cè)地面進(jìn)行綠化，包括樹木綠化和地面綠化，不僅可以有 效改善城市生態(tài)環(huán)境，而且有利于減低交通噪聲。 道路和臨街建筑應(yīng)盡量保持合理的距離，實(shí)在無(wú)法避開時(shí)， 應(yīng)擴(kuò)大與人居建筑之間緩沖區(qū)的距離。 建立適宜的防噪隔聲屏障等。聲屏障的主要功能是阻擋聲 音的傳播，將大部分聲能反射回去，僅使部分聲能繞射過(guò)去， 在屏障的后面形成一個(gè)聲影區(qū)，從而使噪聲降低。 第二節(jié)第二節(jié) 汽車與交通汽車與交通 汽車是一種高速行駛的交通工具，在行駛中

11、如果控制 不當(dāng)，很容易發(fā)生交通事故。 一、汽車與道路交通安全 1.概述 自第一輛汽車問(wèn)世至今，已經(jīng)有4000多萬(wàn)人慘死在飛 轉(zhuǎn)的車輪之下。現(xiàn)在，全世界每天有3000多人死于道路交 通傷害，在交通事故中受傷的人數(shù)更多。因道路交通傷害 引起的85%的死亡以及90%的傷殘發(fā)生在中等收入和低收入 國(guó)家，其中主要影響的是弱勢(shì)道路使用者。 2.交通事故的種類及形式 交通事故基本上可分為碰撞、碾壓、刮擦、翻車、墜車、 爆炸和失火等七種，均屬于交通事故參與者間的沖突或自 身失控所表現(xiàn)的具體行為。 3.形形色色的交通事故 世界上每天都會(huì)有交通事故產(chǎn)生，最大的一次公路交通 事故應(yīng)該是在2000年11月5日，尼日利

12、亞發(fā)生了一起世界有 史以來(lái)傷亡最慘重的公路交通事故，一輛滿載汽油的油罐 車突然沖進(jìn)一列停在路旁等候通過(guò)的轎車車隊(duì)，當(dāng)場(chǎng)發(fā)生 劇烈的爆炸，造成近200人死亡、數(shù)百人受傷。 4.交通事故的預(yù)防和處理 (1)交通事故原因分析 交通事故的發(fā)生大多是因?yàn)轳{駛員駕駛車輛時(shí)的身心 以及交通狀態(tài)引起異常而引起的，具體有以下一些原因 引起。 違章駕駛。 駕駛員思想麻痹。 行人違章。 機(jī)動(dòng)車機(jī)械失靈。 道路、環(huán)境因素。 我國(guó)人多路少，混合交通嚴(yán)重，很多道路上人車混雜； 另外，道路等級(jí)低，結(jié)構(gòu)不合理，交通參與者的素質(zhì)普 遍比較低；再加上某些車輛性能比較差，所以我國(guó)交通 事故的防治工作難度更大。 (2)交通事故的預(yù)防

13、 1）交通事故預(yù)防的著眼點(diǎn) 提高機(jī)動(dòng)車駕駛員素質(zhì)。 加大道路交通安全法的全民教育力度。 強(qiáng)化道路交通工作的科學(xué)管理。 大力發(fā)展其它運(yùn)輸形式 研究發(fā)現(xiàn)，乘兩輪摩托車者每公里旅程死亡危險(xiǎn)是乘小 轎車者的20倍，步行者每公里旅程死亡危險(xiǎn)是乘小轎車的9 倍。而乘小轎車者死亡的可能性是乘公共汽車或長(zhǎng)途汽車 者的10倍，是乘火車者的20倍。 目前，在許多高收入國(guó)家，國(guó)家交通政策都鼓勵(lì)人們使 用公共交通工具，從而改善了人行和自行車路線的安全。 提高汽車的安全性能 在交通事故的引起因素中，汽車本身的安全性能是不 可忽視的因素。汽車安全性能好，可以避免或減少傷亡的 程度。 汽車安全性能主要包括主動(dòng)安全性和被動(dòng)安

14、全性兩個(gè) 方面。 1）主動(dòng)安全性 主動(dòng)安全性能是指能預(yù)防汽車事故不發(fā)生或少發(fā)生的 性能。汽車結(jié)構(gòu)的許多性能與此有關(guān)。 現(xiàn)在汽車采用的主動(dòng)安全系統(tǒng)主要是ABS制動(dòng)防抱死系 統(tǒng)。制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的功能是在最大限度地發(fā)揮驅(qū)動(dòng)輪與 地面的附著能力的前提下，繼續(xù)保持汽車穩(wěn)定行駛的能力。 2）被動(dòng)安全性 被動(dòng)安全性就是一旦事故發(fā)生時(shí)，汽車保護(hù)內(nèi)部乘員 及外部人員的安全程度。被動(dòng)安全系統(tǒng)主要有： 安全轉(zhuǎn)向柱 安全轉(zhuǎn)向柱能使方向盤的角度可調(diào)，以適應(yīng)駕車者的 不同身高。發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向柱能分開縮短，不至于傷 害司機(jī)。 三點(diǎn)式安全帶 安全帶是主要的被動(dòng)安全措施。發(fā)生緊急情況，安全 帶會(huì)迅速拉緊和鎖死，保證司乘人員的

15、安全。 充分的前后碰撞吸能區(qū) 裝配增厚車身鋼板，具有變形緩沖能力，在碰撞時(shí)能 將碰撞能量吸收，在沖撞事故中確保乘員的安全。 安全氣囊 安全氣囊主要保護(hù)司乘人員的頭部和胸部。 第三節(jié)第三節(jié) 汽車與能源汽車與能源 汽車所用的汽油和柴油都是從石油中提煉出來(lái)的。人 們?cè)絹?lái)越重視汽車燃料替代物的研制和開發(fā)。 剛開采出來(lái)的石油叫原油。原油是一種黑色或黑棕色 的粘稠液體物,它是多種碳?xì)浠衔锏膹?fù)雜混合物，必須 將各種組成成分(簡(jiǎn)稱組分)分離開來(lái)才能得到各種符合 質(zhì)量要求的石油產(chǎn)品，這個(gè)分離各種組分的過(guò)程通常叫 做煉制。 在原油煉制方法中，最基本的方法是蒸餾。 蒸餾是利用原油中各種烴的沸點(diǎn)不同，通過(guò)加熱、 蒸

16、發(fā)、冷凝等步驟，直接將原油分餾成汽油、煤油、柴 油等成份。 一般在常壓下40-200度的餾分為汽油，175-275度的 餾分為煤油，200-400度的餾分為柴油。350度以上得到 潤(rùn)滑油和重質(zhì)燃料油，最后所剩的物質(zhì)是瀝青。 過(guò)去幾十年發(fā)生的幾次嚴(yán)重的石油危機(jī)，迫使主要 進(jìn)口國(guó)積極尋找替代能源，開發(fā)節(jié)能技術(shù)。 當(dāng)時(shí)的歐洲與日本的汽車憑借其節(jié)油的品質(zhì)打入了 美國(guó)汽車市場(chǎng)，尤其是日本的汽車一舉占領(lǐng)了美國(guó)小型 汽車的市場(chǎng)。 在石油危機(jī)后，美國(guó)政府認(rèn)識(shí)到美國(guó)汽車必須減少 油耗。 美國(guó)政府制定了有史以來(lái)第一個(gè)油耗法規(guī)“轎車 平均油耗法”（英文簡(jiǎn)稱CAF），強(qiáng)制性限制汽車的 油耗，規(guī)定任何汽車生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的

17、各種轎車，其平 均油耗必須低于18.lL/km。 美國(guó)政府對(duì)豪華轎車（售價(jià)高于3萬(wàn)美元）征收 10%的奢侈稅，并出臺(tái)了“油老虎稅法”。 2009年國(guó)際石油價(jià)格一路高漲，全世界都感到能 源緊張的壓力。 我國(guó)成品油價(jià)格，以93號(hào)汽油為例：從上半年的 4.8元漲到現(xiàn)在的6.33元，漲幅達(dá)32%。 為了省油，除了汽車技術(shù)上提高外，人們?cè)絹?lái)越 重視汽車燃料替代物的研制和開發(fā)。 1.燃料電池 燃料電池汽車被認(rèn)為是當(dāng)今汽油燃料汽車最好的 替代物。 在宇宙中，氫氣是最為豐富的元素，石油供應(yīng)卻 是有限的。在美國(guó)政府的有關(guān)報(bào)告中說(shuō)，全球的石油 產(chǎn)量在2020年將達(dá)到最高，2050年全球的石油將枯竭。 什么是燃料電池汽車？ 燃料電池汽車是電動(dòng)汽車的一種，其電池的能量 是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過(guò)燃燒，直 接變成電能或的。 燃料電池的化學(xué)反