
編者註:這個故事於9月25日(星期五)美國東部時間於9月25日星期五更新
對於大眾汽車而言,這一消息不斷惡化。
該公司可能不得不回憶到美國多達50萬輛柴油車和全球1100萬輛汽車,因為它們發射的是允許水平的40倍,稱為氮氧化物(NOX),《紐約時報》報導。
該公司在發現大眾故意關閉旨在陷阱的過濾器後,該公司現在捲入醜聞排氣中的NOx。
“他們只是寫了一條代碼,說:'只有在您接受測試時才將其打開,'”研究計劃,管理和緩解措施分支機構的負責人傑恩·赫納(Jorn Herner)說。作弊的廣度和公然性質激怒了許多汽車所有者,並迫使該公司的首席執行官辭職。 [Hyperloop,Jetpacks等:9這是給出的
但是召回也提出了這個問題:讓柴油汽車以低排放而運行以至於公司不得不訴諸作弊嗎?
事實證明,柴油發動機在權力之間具有固有的權衡,燃油效率專家說,清潔排放。
伊利諾伊州Argonne National Laboratory的能源系統研究總監,前汽車工程師協會主席Don Hillebrand說:“您有權力,有能源,有排放:您可以選擇其中兩個。”
在這種情況下,大眾將權力和燃油經濟性優先於國家和美國環境保護局的排放標準,赫納說。
汽油發動機
要了解為什麼存在這種權衡,知道柴油和柴油之間的差異很有幫助汽油燃燒發動機。大多數美國汽車使用工作的汽油發動機使用火花塞來點燃汽油和空氣的蒸氣。當汽油蒸氣燃燒時,它會擴展並將活塞推向下,從而產生轉動車輪並推動汽車的扭矩。
希勒布蘭德說,由於汽油是高度精製的,因此由相對較短的連接氫和碳原子(稱為碳氫化合物)組成。
希勒布蘭德告訴《現場科學》:“你確切地知道燃料的樣子。” “確切地知道排氣的化學成分很容易。”
使用統一的燃燒產品,清潔排氣是相對簡單的事情。天然氣發動機使用簡單的催化劑,例如鉑金等材料來結合一氧化碳等有毒化學物質,並將其轉化為無害物質,例如二氧化碳。 (二氧化碳是驅動氣候變化的主要溫室氣體,但每當我們呼吸時,我們也會呼氣的無害物質。)卡爾米蘭(Hillebrand)說,汽車製造商已經變得非常擅長清潔汽油排放。
希勒布蘭德說:“排氣從汽油發動機出來後,空氣實際上比芝加哥的背景空氣更乾淨。” [6氣候變化的意外影響這是給出的
柴油發動機
柴油發動機的工作方式不同。柴油發動機沒有使用火花塞來燃燒燃料,而是將液體燃料和空氣的霧氣壓縮到令人難以置信的高溫和壓力,有時是成千上萬的華氏度。實際上,這種壓力煮熟的環境是導致混合物自發燃燒的原因。
因為混合物自發燃燒,處於完美的壓力和溫度下,可以有效地燃燒燃料中的能量。希勒布蘭德說,更大的天然氣膨脹會導致活塞更強大的壓縮,這會產生更多的扭矩。他說,大鑽機正好將柴油用於這種額外的牽引能力。 (為了承受燃燒過程中產生的超高溫度和壓力,還必須由更堅固,更厚的材料製成柴油發動機,這就是為什麼它們可以跑步數十萬英里的原因。
柴油
柴油燃料也不同於汽油。濃稠的糖漿物質與直接從地下深處拔出的油沒有太大不同。希勒布蘭德說,從化學上講,它幾乎沒有完善,並包含更長的碳氫化合物鍊和其他神秘化合物的混合物。
因為它充滿了較長的烴鏈,所以每加侖的柴油燃料都包含更多的能量。柴油發動機將較高的燃料與更有效的燃燒過程相結合,可以實現更高的燃油經濟性。
但是,麻煩的是“那裡有化學物質,而您並不總是知道它們是什麼的東西”,儘管其中許多人富含硫磺,但希爾布蘭德說。
用臭臭的煙氣排氣的舊柴油汽車將大量硫磺顆粒物噴射到大氣中。如今,汽車製造商已經非常擅長誘捕這種類型的空氣污染物他說,從柴油排氣中。 (根據美國能源部的說法,超低硫柴油燃料也大大減少了這些排放。)
有害的煙霧
但是,當試圖捕獲另一種類型的污染物時,大眾遇到了麻煩。 NOX包括僅在高溫下形成的各種氮和氧化合物(例如NO2,NO3等)。 Herner說,NOX在大氣中與陽光反應,轉化為臭氧,而臭氧是一種刺激性。
“這就是讓您的眼睛水,使您的喉嚨受傷的原因加劇哮喘赫納說:“而且您可以從中得到各種心血管問題。”
柴油汽車比汽油汽車產生的NOx多得多。例如,當Herner和他的同事們測試了2009年的20,000輛和後來在洛杉磯的駕駛汽車的排放量時,柴油汽車僅為0.6%,但他們產生了很大一部分NOX排放,大多數來自Volkswagens和Audis。
Herner告訴Live Science:“柴油發動機在最高燃油和最挑戰的情況下,溫度和壓力也是將最大氧氣和氮氣轉化為NOX的條件。”
美國已經急劇遏制NOX的排放,奧巴馬政府最近提出了較低的臭氧標準,這將進一步降低NOX。赫納說,在歐洲,大約一半的汽車在柴油燃料上運行,而監管機構則專注於提高燃油經濟性和減少碳排放,而權衡的空氣更臟。 [地球上10個污染最嚴重的地方這是給出的
骯髒的排放,更大的力量
從柴油燃料中清潔NOX也是一個具有挑戰性的過程。 Hillebrand說,由於燃料的成分更具多樣性以及發動機對自發燃燒的使用,因此目前尚不清楚何時以及確切地形成哪種化合物,因此清理更棘手。
大約十年前,之前排放標準降低了,汽車公司採取了不同的策略來解決此問題。
赫納說:“不同的製造商押注了不同的技術。”
例如,由梅賽德斯 - 奔馳製造的汽車注入了一種稱為尿素的額外液體,將NOX轉化為有害物質。 Herner說,這種方法(稱為Bluetec)並不妥協燃油經濟性或電力,但它需要一個單獨的儲罐才能定期重新填充尿素。
大眾投資了數百萬美元,以開發NOX陷阱。該陷阱像海綿一樣吸收一氧化二氮和二氧化氮。一旦陷阱滿足,系統就可以在釋放排氣物質之前註入一定劑量的燃料。赫納說,燃料與NOX反應形成良性物質。 Herner說,通常,過濾器只能運行約10秒,每10分鐘一次。 (他們在某些程度上也可能以不同的方式運行燃燒以降低排放。)
然而,鑑於最近的啟示,大眾汽車似乎做錯了下注。
赫爾納說,大眾汽車可能會訴諸作弊,因為NOX陷阱會吃掉燃料或減少汽車的PEP。他說,這是一個相對簡單的修復方法,可以重新激活召回汽車的NOX陷阱。
赫納說:“這些車輛可以在我們的法規中運行。” “我們現在的首要任務是使它們修復,以便他們這樣做。”
赫納說,但是大眾汽車的所有者最終可能會對他們回來的更遲鈍,燃氣的汽車感到失望。
未來的技術?
很可能未來的汽車希勒布蘭德說,將包括結合清潔排放技術,電力和燃油經濟性的柴油技術。當工程師分析柴油發動機燃燒過程時,他們發現有一些壓力和溫度會產生高水平的煙灰或NOX。但是,某些溫度和壓力狀態可獲得有效的燃料燃燒,而不會產生任何一種污染物。
希勒布蘭德的團隊正在發展低溫燃燒旨在做到這一點的系統。他說,這些系統要么精確地註入燃油燃料,甚至可以在汽車行動中的不同時間使用汽油和柴油燃料來達到最佳位置。他補充說,這些實驗系統需要更多的工程,才能成為可銷售的解決方案。
專家說,顯然,乾淨的柴油發動機的問題極具挑戰性。
赫納說:“這並不是說這很容易。但這並不意味著你作弊。”
編者註:這個故事得到了糾正,以澄清,儘管多達1100萬輛汽車受到排放作弊算法的影響,但大眾汽車尚未對任何汽車進行正式召回。該文章還闡明了減少的硫排放量在很大程度上還歸功於超低硫柴油燃料。
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