国际发明博览会金奖——苏同兴燃油车氧助力节能减排专利技术

  • 来源:中国周刊
  • 关键字:污染物,尾气排放,身体健康
  • 发布时间:2015-11-19 11:50

  机动车污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。

  目前我国机动车保有量已超过2亿辆,并且依旧处于攀升状态,给环保带来了不小的压力。数据显示,2012年,全国机动车排放污染物4612.1万吨,四项污染物排放总量与2011年基本持平,其中NOx640.0万吨、PM62.2万吨、HC438.2万吨、CO3471.7万吨。

  一辆高排放车辆排放的污染物,可以达到正常机动车的10倍以上。机动车尾气排放一般距离地面1至1.5米,其所产生的“呼吸带”污染物极易影响人们的身体健康,特别容易对孩子造成危害。

  中国环境保护部《2013年中国机动车污染防治年报》指出,机动车污染是我国空气污染的重要来源,大气污染现象日趋严峻,雾霾天气愈发严重,加大汽车减排力度刻不容缓。

  近日,在刚刚落幕的法国斯特拉斯堡国际发明博览会上,一项拥有中国专利技术的汽车“减排利器”获得了博览会的金奖。记者对刚刚载誉回国的中国环保新能源研究院总工程师苏同兴博士就其获奖专利技术“苏同兴氧助力节能减排动力系统”进行了采访。

  据苏同兴博士介绍,“苏同兴氧助力节能减排系统”是一个基于工程热物理技术(燃烧技术)的专利技术,其优势在于调节发动机的燃烧过程使其达到降低尾气排放的作用,该技术普遍适用于全球各个厂商、各个车系的燃油汽车。同时,因为该技术的降低排放作用是基于提升发动机输出动力、降低油耗的基础上实现的,彻底打破了“减排必将降低动力输出”的现有技术瓶颈。

  众所周知,汽车尾气中含有碳颗粒烟尘和大量的有害气体,其中含量最高、危害最大的就是:一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx),这也是尾气检测的主要项目。其中,氮氧化合物中的氮来自空气,会在发动机温度超过一定标准时产生,发动机温度越高,产生的越多。发动机燃烧的初始阶段温度会迅速超过标准,产生氮氧化合物。而燃烧后期温度偏低,氧含量降低,二氧化碳浓度增加,导致一些碳颗粒、一氧化碳和碳氢化合物成了“烧不透的家伙”,被送进尾气管,排放了出来,这时候,动力下降了,车辆就会产生类似“后劲不足”的现象。

  而这项新技术,是将一种“神奇的物质”--相变催化剂送进燃烧室,将燃烧初期产生的水分子分解成氢气和氧气,将过热的初始阶段产生的多余的“无效”能量储存为化学能,在温度偏低,“后劲不足”的燃烧末期再释放出来,从而转变为汽车的动力,成为“有效”的能量。

  那么这些能量到哪里去了呢?苏博士解释,一部分能量因为发动机过热被冷却水带走了;另一部分则用来生产臭名昭著的氮氧化合物,成为了尾气中的健康“杀手”。这两部分“无效”能量被储存并利用,直观的变化是发动机水温降低,尾气氮氧化合物大幅减少。到了燃烧后期,前期储存的氢气和氧气参与燃烧,使碳颗粒和碳氢化合物、一氧化碳这些“烧不透的家伙”被“烧透了”,使三种污染气体和颗粒物同时降低。由于这部分被“储存”起来的能量在后期重新释放,汽车动力也得以持续提升,加速更顺畅、驾驶更平稳。这不仅提升了汽车驾乘体验,还提升了燃料能量的利用率,使能耗降低,碳排放量减少。

  氧助力低碳环保节能减排技术具有很高的战略意义和很好的社会效益,该技术推广可使我国机动车移动污染源污染物排放大幅度减少,促进了我国汽车行业在能效与减排领域的科技进步,使内燃机能耗减排指标工况赶超西方发达国家具有重大意义。它还是我国治理大气污染物PM2.5的有效方法,符合国家低碳经济、循环经济和绿色经济的国策要求,有助于中国生态文明建设,中国梦的目标实现。

  从减排放方面来看,技术普及应用后(以目前机动车拥有量计算)每年减少污染物排放约1700万吨,减少CO2排放量约9000万吨。从节能方面来看,技术普及应用后,每年可节约成品油3000万吨,原油4000万吨,约合2.8亿桶,折合标准煤约6000万吨,对我国能源储备及能源安全具有重要意义。

  另外,研究人员还将该技术应用于车辆,在交通部汽车运输行业能源利用监测中心进行了空白试验。采用技术前,CO、HC、NOx三种污染物的排放总量为2.53+0.176+0.127=2.833g/km;采用该技术后,三种污染物排放总量为0.8+0.155+0.120=1.075g/km。减排率为(2.833-1.075)/2.833×100%=62%。以北京市出租车为例,当前北京市约有出租车7万辆,平均年行驶里程约15万公里,三种污染物排放总量限值为2.54g/km×15万km×7万=2.7万吨。按照交通部汽车运输行业能源利用检测中心检测效果的70%进行保守估算,即按照减排率43%计算,北京市出租车采用该技术后,每年可以减排产生雾霾的PM2.5因子约1.2万吨。不难看出,此专利技术的应用将对中国雾霾天气的治理具有重要意义。

  无论是雾霾还是近期发生的大众“排放门”,都凸显出了全球对于环境问题的关注。我国近几年不断推行的“绿色GDP”也在引导各级政府和企业向着统一的环境议题进行合作。既然现在我们有了领先于国际水平的汽车减排专利技术,也有了德国大众这样的前车之鉴,何不在汽车节能减排这件事上让政府和企业比翼双飞,实现经济发展与环境保护的共赢呢!

  何义涛/文

……
关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……
阅读完整内容请先登录:
帐户:
密码: