汽車文化課程論文汽車與環(huán)境

1、汽車的公害及汽車與資源環(huán)境的關(guān)系摘要:汽車,就像一把雙刃劍,既讓我們的生活更方便美好,同時也將城市環(huán)境劈得傷痕累累。汽車是現(xiàn)代文明 發(fā)展的產(chǎn)物,它提高人們生活質(zhì)量給人們帶來極大方便的同時,也給人們帶來了很多的災難。先不說居高不下的 交通車禍,光是汽車產(chǎn)生的污染就給人們的生命健康帶來了嚴重的威脅。本文描述了汽車的公害及汽車與環(huán)境的 關(guān)系。關(guān)鍵詞:汽車 公害 資源環(huán)境0 前言隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,由汽車引起的問題 也越來越嚴重。由于國內(nèi)各大中城市小汽車的快速 增長,汽車燃油等能源消耗大幅度直線上升,城市 道路交通日益擁堵,有害氣體排放和大氣環(huán)境污染 一天比一天嚴重,加之一些交通管理不到位,導致

2、國內(nèi)許多各種交通事故傷害層出不窮,已經(jīng)給許多 國家、 企業(yè)和事故傷害對象造成了十分巨大的損失。1 汽車的公害汽車的公害包括三個方面:汽車排氣對大氣的 污染;噪聲對環(huán)境的危害;汽車電氣設備對無線電 通訊及電視廣播等的電波干擾。在三者之中,排氣 污染對人們的生活環(huán)境影響最大(被認為是第一公 害 , 其次是噪聲公害, 而電波公害由于不直接影響 人體健康,并且是局部性問題,所以沒有前兩者重 要。除此而外,制動蹄片、離合器片和輪胎的磨損 物,以及車輪揚起的粉塵也會引起環(huán)境污染,但這 種影響只是在交通密度大的車流附近較為突出。1.1 排氣公害隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,汽車保有量的增加,我 國城市的大氣污染己由工

3、業(yè)廢物、煤炭、煙氣型向 光化學煙霧型轉(zhuǎn)變。在大城市,汽車排放中 CO 分 擔率占 63%,NOx二占 22%,HC占 73%。在發(fā)達國 家中如美國大氣污染物排放中 CO 的 66%,N%的 43%,HC的 31%、微粒的 21%均來源于汽車排放, 因此汽車對大氣的污染已成為城市大氣污染的主要 污染源。 2000年中國城市狀況監(jiān)測的 388個城市中, 63.5%的城市超過國家質(zhì)量的二級標準,其中超過 三級標準的有 112個,占監(jiān)測城市的 33.1%。 現(xiàn)代汽車發(fā)動機主要是內(nèi)燃機,其中以汽油、 柴油為燃料的內(nèi)燃機應用最為廣泛。研究汽車的排氣公害問題,實質(zhì)上是內(nèi)燃機的排氣污染問題。 汽車發(fā)動機排出的

4、廢氣不都是有害的,如 N 2、 CO 2、 O 2、 H 2和水蒸氣等即屬于不會對人體和生物 造成直接危害的物質(zhì)。 有害成分是指 CO 、 HC 、 NOx 、 SO 2、鉛化合物、炭煙和油霧等。汽車排放的有害物質(zhì)主要有:一氧化碳,這是 燃料不充分燃燒的產(chǎn)物,發(fā)動機工作情況越差,尾 氣中一氧化碳越多,它與人體血紅細胞結(jié)合后,就 會減少輸氧量,輕者頭痛乏力,反應能力下降,重 者昏迷死亡,吸入汽車尾氣過多,也會導致一氧化 碳中毒;碳氫化物,由汽車汽缸淬冷,燃油蒸發(fā)及 不完全燃燒所致,內(nèi)含二百多種有害物質(zhì),有致癌 性;氮氧化物,這是汽車汽缸高溫條件下,由氮和 氧化合而成,排放到大氣中,成為二氧化氮,

5、毒性 極強,對人體和植物均有不良影響,也是形成酸雨 和化學煙霧的主要物質(zhì)之一;碳煙,其中包含多種 微粒,有碳粒、硫化物、鉛化物等,由燃燒不充分 和曲軸箱形成,含有大量致癌物質(zhì);二氧化碳,這 是燃料充分燃燒的主要產(chǎn)物,尾氣的主要成分。全 世界每年排放二氧化碳約三百億噸,汽車排放量占 其中的 7%。二氧化碳是造成地球溫室效應的主要 因素;二氧化硫,燃料燃燒后的產(chǎn)物,對人體呼吸 有較大危害,導致慢性氣管炎、哮喘等疾病。 這些有害物主要是汽車發(fā)動機的燃燒產(chǎn)物(排 氣污染占汽油機總污染量的 65%85%。此外,還 有發(fā)動機曲軸箱通風污染(主要是 HC ,以及燃料 箱和化油器逸出的汽油蒸氣等。這些有害物質(zhì)

6、散發(fā) 到空氣中達到一定濃度后, 將對人和生物造成危害。 直接從發(fā)動機排出的有害物可稱為一次有害排 放物,歸結(jié)起來主要有 CO 、 HC 、 NOx 和微粒子。 所謂微粒子是指由發(fā)動機排出的全部廢氣,在接近 大氣條件下,除去非化合形態(tài)的凝聚水以后收集到 的全部呈固體狀和液體狀的微顆粒。微粒子的成分 十分復雜, 它包括可溶性成分 (主要由潤滑油產(chǎn)生 和非可溶性成分 (主要是炭煙 。 汽油機的主要排氣1有害物是 CO 、 HC 和 NOx ; 柴油機的 CO 和 HC 排 放量要比汽油機少得多,而炭煙的成分遠遠高出汽 油機,同時 NOx 二的排放量也比較多。發(fā)動機排氣中有些成分如 CO 2雖然不會對

7、環(huán)境 造成直接污染, 但由于 CO 2的大量積聚會對地球環(huán) 境造成不良影響, 即所謂 “地球溫室效應” 。 地球的 溫室效應是指當大氣中的 CO 2氣體達到一定濃度 后,會形成像一層日益加厚的透明薄膜,太陽光照 射在地表面的能量由于受到 CO 2層的阻隔, 很難再 散發(fā)到大氣層外去,熱量長年積累將使全球氣候變 暖,極地冰層融化,海平面上升,土地鹽堿化、沙 漠化等現(xiàn)象。 地球上接連出現(xiàn)的 “厄爾尼諾” 和 “拉 尼娜”現(xiàn)象都與溫室效應加劇有關(guān)。城市因人口密 集、高樓密集、公路密集,導致“城市熱島效應” 更為嚴重。溫室氣體像毯子一樣把熱束縛在低層大 氣里,城市年平均氣溫比郊區(qū)高 1度,甚至更多。

8、城市熱島效應已經(jīng)改變了地方天氣形勢,特別是雨 量分布形勢已經(jīng)發(fā)生改變。這是全球變暖在城市的 反應。夏季的高熱酷暑已經(jīng)影響人們的正常生活和工 作,成為生活質(zhì)量進一步提高和城市進一步發(fā)展的 制約因素。去年 5月下旬以來,印度持續(xù)高溫,平 均氣溫在 43.5至 47攝氏度,個別地區(qū)氣溫高達 50攝氏度以上。 全國已有 1045人在熱浪中喪生。 據(jù)印 度氣象部門預測,這樣的高溫天氣仍將持續(xù)。 未燃碳氫 HC 和氮氧化合物 NOx 在一定環(huán)境條 件下,會發(fā)生十分復雜的化學反應,誘發(fā)新的有害 物,這就是二次有害排放物。光化學煙霧是 HC 和 NOx 在太陽光紫外線作用 下產(chǎn)生光化學反應生成的,它的主要成分

9、是臭氧、 醛等煙霧狀物質(zhì)。 光化學煙霧的危害多發(fā)生在夏季, 而夜間不會發(fā)生。針對汽車所產(chǎn)生的排放污染,國內(nèi)外曾先后采 取過機內(nèi)和機外兩種凈化技術(shù)措施。機內(nèi)凈化主要 采取了如尾氣再循環(huán)、延遲點火時間、調(diào)整化油器 增大空燃比、降低燃燒室的面積容積、電子控制汽 油噴射及電子點火裝置等措施。近年來的機內(nèi)凈化 方法還有磁化節(jié)油以及在燃燒室的內(nèi)壁或活塞頭上 涂催化劑涂層等。機內(nèi)凈化雖有一定的凈化效率, 但它只能減少有害氣體的生成而不能除去以生成的 有害氣體。機外凈化是在尾氣排出汽缸進入大氣之 前利用轉(zhuǎn)化裝置 (三元催化器 , 將其轉(zhuǎn)化為無害氣 體?，F(xiàn)代汽車已經(jīng)廣泛采用機內(nèi)和機外凈化兩種方 法。1.2 噪聲

10、公害在人們生活的環(huán)境里,有各種各樣的聲音(指 可聽范圍內(nèi)的聲波, 頻率為 2020 000Hz,有的使人 愉快, 有的使人煩惱。 不同頻率和不同強度的聲音, 有規(guī)律的給合在一起即成噪聲,聽起來有嘈雜的感 覺。此外,一切對人們生活和工作有妨礙的聲音也 是噪聲的范圍,因此,噪聲是指人們不需要并希望 用一定措施加以控制和消除掉的聲音總稱。城市中的環(huán)境噪聲,有交通噪聲、生產(chǎn)噪聲、 建筑噪聲和生活噪聲?，F(xiàn)代城市中的交通噪聲是環(huán) 境噪聲的主要部分,可高達城市噪聲的 75%左右。 根據(jù)國家環(huán)境質(zhì)量公報顯示, 2000年監(jiān)測 214個城 市道路交通噪聲等高聲效范圍在 56.280.7dB之間, 8.9%的城市

11、污染較重, 22.4%城市聲環(huán)境較差,重 點城市道路交通噪聲基本處于輕度污染。交通噪聲 的主要聲源是機動車輛, 其中以汽車噪聲影響最大。 汽車噪聲主要來自發(fā)動機噪聲和輪胎噪聲;此外, 還有車體振動、傳動系噪聲,車身干擾空氣噪聲及 喇叭聲等。機動車噪聲一般都是 6090dB的中強度噪聲, 但是由于影響面廣, 時間又長, 所以危害很大。 80dB 以下的環(huán)境噪聲一般認為不至于造成明顯的永久性 聽力損傷, 僅使人的聽力產(chǎn)生暫時性下降, 在 85dB 的環(huán)境中,會有 10%的人可能產(chǎn)生耳聾;在 90dB 的條件下,則只能保持 80%的人不會耳聾。高于 70dB 的噪聲會使人心情不案、煩燥、疲 倦、工作

12、效率下降和談話、通信困難等,從而產(chǎn)生 頭暈、頭痛、失眠等各種病癥。噪聲還會使人增加 血液中的腎上腺素, 因而引起心率改變和血壓升高, 同時還刺激腦下垂體和副腎質(zhì)產(chǎn)生內(nèi)分泌失調(diào)。此 外,長時間處于噪聲環(huán)境的人,還會導致胃病和神 經(jīng)官能癥。試驗結(jié)果表明:在 88dB 時,駕駛員的注意力 下降 10%;在 90dB 時,下降 20%。因此,汽車的 高噪聲不僅會影響周圍環(huán)境,而且還會使駕駛員工 作效率下降,反應時間加長,導致公路交通事故增 加。為實現(xiàn)環(huán)保的目的,應在汽車設計和汽車使用 兩個過程中,采取噪聲、振動控制措施。在汽車研 究、開發(fā)和設計階段,設計人員就應根據(jù)汽車的檔 次、用途和環(huán)保要求進行全面

13、的考慮,制定出控制 噪聲產(chǎn)生的方案及措施。汽車噪聲的大小,很大程 度上還取決于汽車的操作和維修保養(yǎng)情況。平時要 維護保養(yǎng)好自己的車,經(jīng)常檢查各部位連接固件的 情況,使其處于良好狀態(tài);運行中,應注意選擇好 路面,避免凹凸不平的路面;堅持中速行駛,控制 車內(nèi)音響的音量,盡量減少喇叭和制動的使用。21.3 電波公害在汽車電氣設備中有很多導線、線圈等電氣元 件,它們具有不同的電容和電感。而任何一個具有 電感和電容的閉合回路都會形成振蕩。因此,在汽 車的電氣設備中有很多的振蕩回路。 當火花放電時, 就會產(chǎn)生高頻振蕩以電磁波的形式放射到空中,切 割無線電、電視廣播等通訊設備的天線,從而引起 干擾。在汽車的

14、電氣設備中,點火系的干擾最為嚴 重,此外還有發(fā)電機、調(diào)節(jié)器、刮水器以及燈開關(guān) 等。控制電波公害主要是限止汽車點火系產(chǎn)生的電 波雜音強度。為此,很多國家對汽車(或汽車內(nèi)燃 機點火系的電波雜音強度制定了標準,在標準 中.還規(guī)定了測量儀器和測量方法。電波公害雖然沒有像排氣公害和噪聲對人們生 活環(huán)境影響那么嚴重,但它被認為是涉及廣泛的由 汽車引起的疵病,同樣引起了人們的普遍重視。2 科學協(xié)調(diào)汽車與資源環(huán)境的矛盾汽車工業(yè)是國家經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),汽車產(chǎn) 業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,對上、下游一系列行業(yè)的拉動 作用很大,汽車的產(chǎn)業(yè)鏈延伸長,它與眾多行業(yè)組 成最有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)群,對全國工業(yè)總產(chǎn)值和利 潤的貢獻率正在

15、快速上升。 2002年汽車產(chǎn)業(yè)鏈的總 產(chǎn)值已占全國工業(yè)總產(chǎn)值的 20%,汽車產(chǎn)業(yè)對國民 經(jīng)濟和 GDP 的拉動強度將愈來愈強。 汽車產(chǎn)業(yè)由于 其巨大的前向、后向關(guān)聯(lián)效應將成為我國制造業(yè)的 領(lǐng)頭羊,經(jīng)濟增長的發(fā)動機。汽車是一種高新技術(shù) 高度集成、億萬民眾消費的現(xiàn)代化商品,因而汽車 工業(yè)標志著一個國家的工業(yè)化、現(xiàn)代化水平。 宏觀需求不足一直是國民經(jīng)濟中存在的重要問 題, 宏觀需求包括建設項目和大眾消費拉動的需求。 目前大眾消費正由衣食等 “基本消費” , 向住房 “基 礎性消費”和汽車“現(xiàn)代化出行方式消費”發(fā)展, 汽車確實可提高人民生活質(zhì)量和辦事效率,買車是 人們的必然選擇, 這是不以誰的意志為轉(zhuǎn)

16、移的規(guī)律。 汽車工業(yè)的發(fā)展對國家工業(yè)化和居民生活現(xiàn)代 化有著巨大的、不可取代的作用,我國汽車工業(yè)從 小到大、從弱到強的發(fā)展將關(guān)系到我國實現(xiàn)工業(yè)化 的進程。因此必須在發(fā)展的前提下解決發(fā)展中產(chǎn)生 的問題, 這當然包括妥善解決汽車發(fā)展與資源環(huán)境、 人與自然之間的種種不協(xié)調(diào)問題。3 解決環(huán)境問題的汽車技術(shù)目前解決環(huán)境問題的汽車技術(shù)主要有三類:替 代燃料車、電池電動車和氫燃料電池車。我國正在 加快這些方面的開發(fā)步伐, 使新技術(shù)同合理的規(guī)劃、 完善的政策和管理、可持續(xù)的交通體系相結(jié)合,同 人類理性的發(fā)展方式和生活方式相結(jié)合,相信我國 的科研人員能為我們尋求一個可持續(xù)發(fā)展的未來。 20年后的汽車會是什么樣子

17、呢?現(xiàn)在全世界 約有 5.5億輛以上的汽車在公路上行駛。隨著汽車 的普及,石油資源的枯竭,環(huán)境污染及地球大氣的 溫暖化等危及人類生存的問題日益嚴重。為了減輕 上述問題, 在本世紀 60年代以來, 人們發(fā)明了各種 低公害節(jié)能汽車,如電動汽車、甲醇汽車,天然氣 汽車?，F(xiàn)在,這些新型汽車已經(jīng)開出了展覽廳,走 向了實用階段,正在各先進國家日益普及。電動汽車是通過高能蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)換成 交流電,驅(qū)動永久磁石式電機旋轉(zhuǎn)從而帶動汽車行 駛。由于沒有汽油發(fā)動機的燃燒、膨脹、排氣等過 程,電動汽車不像普通汽車那樣排放含有鉛。硫、 氮的氧化物等有害氣體,同時噪聲約為同等動力的 普通汽車的 1/4。 由于提供電

18、動汽車所需電力的發(fā) 電廠的排放廢氣容易得到有效的控制,且發(fā)電廠的 能源的有效轉(zhuǎn)換率比普通汽車高得多,因此電動汽 車的單位行走距離所排放的污染物質(zhì)比普通汽車小 得多,同時節(jié)省能量。是一種非常有前途的低公害 節(jié)能汽車。甲醇汽車是另一種新型的低公害節(jié)能汽車,它 是以酒精類的甲醇作為燃料的汽車。甲醇汽車的最 高時速,馬力等性能和普通汽車差不多,但排出廢 氣中的鉛,氮的氧化物也減少一半,并且基本不冒 黑煙。燃料用的甲醇來源很廣,可以從天燃氣、劣 質(zhì)煤,油砂,木屑等凡是能產(chǎn)生一氧化碳和氫氣的 物質(zhì)中提煉出來。而且,甲醇生產(chǎn)有工藝簡單,設 備少,運輸方便等特點?，F(xiàn)在,日本政府正以減輕稅金,提供一次性補 助等方法來促進低公害車的普及。從 1998年開始, 美國加里佛尼亞州已要求汽車販賣店有販賣一定比 例電動汽車的義務。同時,各汽車公司也正設法開 發(fā)新產(chǎn)品,降低低公害車的成本,增加充電設備及 燃料供應網(wǎng)點等,為大規(guī)模普及低公害節(jié)能汽車作準備。