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科技环境

为什么柴油车更污染环境

汽车的柴油引擎比汽油引擎更节油,但是尾气排放是工程师们面临的一个巨大挑战。目前烟尘颗粒可以过滤得比较干净,但是氮氧化物却不能通过过滤器清除。

(德国之声中文网)汽油和柴油燃料之间有两个关键的差异:柴油没有汽油易燃,但其能量更高。一立方米柴油可以产生9800千瓦小时的功率,而同量汽油仅8760千瓦小时。

因此柴油车耗油少,更经济。此外,市场上的柴油取暖燃油价格较低,因为与价值更高和更轻的原油产品如航空煤油和汽油相比,炼油厂用同样数量的原油,可以提取更多的柴油和取暖燃油。

油烟过滤性能好

虽然柴油发动机产生的一氧化碳和有毒的碳氢化合物比汽油发动机少,但是柴油车始终难以摆脱"散发臭气"的形象。原因之一是在柴油车被强制安装尾气过滤器之前,车辆行驶时车尾经常冒黑烟。

柴油车加速或者上坡时,进入燃油箱的油滴加大,油不能全部燃烧干净所以产生黑烟,因此也就产生微型烟雾颗粒和氮氧化物。除此之外,柴油发动机的重量因设计要求也比汽油发动机大。

Katalysator Abgasreinigung Auto Opel

欧盟要求汽油车必须安装催化式净化器

从2000年开始,先进的微尘颗粒过滤器开始大批量生产使用。同时汽车制造商也在尝试,通过更彻底的燃烧减少微尘排放。结果是排放出的粉尘颗粒更小,反而更容易进入人的肺部,因此也更容易致癌。

因此,目前的柴油粉尘过滤器成为柴油车的标准配备。烟尘和微尘颗粒物的排放现在也得到很好的控制。95%以上的粉尘可以被过滤掉,但是氮氧化物仍然无法排除。

从前只有柴油车才有的微型颗粒物问题,现在新一代汽油车也同样面临。汽车发动机不再将汽油送入气化器,而是像柴油马达那样,将汽油直接注入发动机。这样非常节油,但是会产生或许高度危险的微型粉尘颗粒。由于是新一代发动机,发现这个问题的时间不长,目前还没有要求这些车辆必须安装粉尘过滤器的规定。

如何解决氮氧化物问题

自从实行了汽车必须使用三元催化转换器和无铅燃料的规定之后,带有汽油气化器的传统汽车发动机排放的尾气几乎无毒。通过采用了四元转化催化剂,烃化合物、一氧化碳或氮氧化物排放量进一步降低。因此,大多数汽油车可以轻而易举地达到美国规定的每英里氮氧化物排放不超过50毫克的严格限制。

Motor mit SCR-Katalysator

配置了SCR-尾气催化净化器的柴油车发动机



但是柴油车达到美国的这一严格规定非常困难。这也是欧盟对柴油车氮氧化物排放值的规定比汽油车占绝大多数的美国宽松的一个原因。欧盟的氮氧化物排放值是每公里180毫克。从9月份开始限制更严格,改为每公里80毫克,尽管如此仍是美国的2倍多。

为排除柴油车尾气中含有的氮氧化物,可以采取一种化学解决方法。这种方法的可行性已经通过垃圾焚烧设备得到证实。通过选择性催化还原方法(SCR),可以清除尾气中大约90%的氮氧化物,使其变成水蒸气和氮气。

与汽油发动机的催化剂不同的是,选择性催化还原需要不断添加由尿素和蒸馏水混合的化学添加剂。

这种在欧洲被称为AdBlue,在美国称为柴油尾气排放处理液的化学添加剂需要经常添加。如果司机忘记了,添加剂用完时车就会瘫痪在路上,无法再启动。

一些汽车制造商当然不想让其客户遇到这种麻烦。因此对车辆进行技术改造,使得车辆每次进行例行检查时添加一次 AdBlue就足矣。

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