哈尔滨市专家及学者开展尾气治理研讨会
2013年03月30日 13:46
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  【太平洋汽车网 哈尔滨车市】近日,中国陷入了一片雾霾之中,全球10大空气污染城市话题成为热议话题。1月14日发布《迈向环境可持续的未来中华人民共和国国家环境分析》报告指出,全球10大空气污染城市中,中国占7个。

  在2013年01月10日国际环保部公布的空气污染十大城市中:石家庄、邯郸、郑州、保定、平顶山、开封、西安、三门峡、荆州、哈尔滨位列其中。

  环保部承认,根据空气质量监测结果和气象预报分析,目前,我国华北、黄淮、江淮、江南等中东部地区出现的雾霾天气仍在持续,多地遭受严重污染,对人民群众生产生活和身体健康带来不利影响。环保部对此称,要落实重污染天气条件下的应急预案。要根据污染级别,建立响应机制,及时启动应急预案。鼓励企事业单位和社会公众共同参与减少污染物排放的行动,切实减轻污染对人民群众健康的不利影响。


  北京空气质量已连续5天严重超标,其他多地也持续受到雾霾天气困扰。环保部14日紧急发出通知,要求各地在继续强化火电、钢铁、水泥等行业二氧化硫、氮氧化物总量控制基础上,突出抓好工业烟粉尘、施工扬尘、挥发性有机物和机动车尾气污染治理工作。当日,亚洲开发银行和清华大学发布《中华人民共和国国家环境分析》报告称,中国500个大型城市中,只有不到1%达到世界卫生组织空气质量标准。

  环保部数据显示,2011年,全国机动车排放污染物4607.9万吨,比2010年增加3.5%,汽车是污染物总量的主要贡献者,其排放的NOx和PM超过90%,HC和CO超过70%。

  汽车等机动交通工具在使用过程中消耗大量矿物燃料,这些燃料的燃烧产生出大量有害微粒,包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物、颗粒物(有机铅、碳黑、油雾等)、臭气(甲醛、丙烯醛)等。其中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)是汽车污染的主要成分,这些有害物质经尾气管、曲轴箱和燃油系统排放到空气中,经过迁移转化形成一定的大气浓度,造成废气污染,成为机动车污染城市环境的主要祸根。


  随着城市交通的发展,机动车废气污染的危害逐渐显现,机动车排放污染物严重危害着人们的健康、植物的生长和动物的生存。同时大气污染还会加剧有害物质的协同作用,使污染愈加严重。

  机动车尾气排放的有害物质不但增加了大气污染,损害人体生命健康,破坏生态环境平衡,更重要的是,碳氢化合物(HC)与氮氧化物(NOx)在特定的气温条件下,即静风、湿度低、温度高、并在强烈阳光长时间照射下,能进行一系列的光化学反应,形成一种毒性很强的浅蓝色烟雾——光化学烟雾。1943年美国洛杉矶光化学烟雾事件和1952年伦敦烟雾事件都是最具有代表性的光化学烟雾事件。1952年的伦敦烟雾事件造成多达12000人因空气污染而丧生。北京和南宁也分别于1998年和2001年出现了光化学烟雾现象。深圳、重庆等城市也具有发生光化学烟雾现象的地理、气象条件。随着中国机动车的快速发展,今后一些城市发生光化学烟雾污染事件的可能性很大。因此,必须投入更多的精力来治理机动车尾气的排放污染。


  陶瓷基金属磨损自修复材料(DFR),是哈尔滨工业大学、中国人民解放军后勤工程学院、黑龙江大学,十几位专家学者组成的课题组,在俄罗斯军工技术的基础上,与国内外材料学、表面工程学、摩擦学等领域的专家和学者密切配合,经多年研究和实际应用,成功研发生产出的高科技产品。

  (DFR)材料的生产工艺与科学配方,处于国际领先水平,具有独特的作用机理和全新的摩擦理念,开创了在动态中补偿性自动修复金属表面磨损技术的新纪元。

  (DFR)材料,通过提高发动机的密封性能,使油料、燃气燃烧充分,从而降低有害气体排放40%以上,降低颗粒物排放30%以上,汽车平均节省燃油10%以上,大幅减少了由于发动机尾气排放而给人类生存环境造成的空气污染。

   应用“陶瓷基金属磨损自修复材料”治理汽车尾气污染示范项目,必将收到令人瞩目的社会、环境、经济效益。

●一)DFR材料的作用机理

  DFR材料,是以润滑油或润滑脂作为载体,进入机械内部摩擦表面,在接触点上进行超精研磨,清理氧化物、油垢和积碳。通过氧化更新过程,改变金属表面的原有结构,在金属表面复合成新的物质材料,进而强化摩擦表层,逐渐在金属表面形成陶瓷合金层。这种陶瓷合金层只在金属表面磨损部位上产生,非金属磨损部位不会和该种材料发生反应。随着陶瓷合金层的不断生成,使发动机原有的“金属与金属”摩擦方式变成了“陶瓷合金层与陶瓷合金层”的摩擦方式,使摩擦表面的磨损间隙逐步得到补偿。当摩擦间隙逐步恢复至最佳状态时,摩擦释放的热量也在逐渐降低,使金属表面改性过程逐渐停止。陶瓷合金层生成的速度、厚度与摩擦释放出的能量成正比,不会出现线性增长。


●二)DFR材料的独特功效

  (1)、DFR材料可在机械不解体的状态下原位修复机械磨损,在动态中恢复机械的额定功能,延长发动机的使用寿命,降低车辆与设备的维修成本,节约修理的人工、材料费投入和误工损失,不需使用昂贵的精加工设备。

  (2)、陶瓷合金层具有极低的摩擦系数,使摩擦阻力大幅度降低,从而可使发动机节约燃料消耗5%-20%以上,使输出动力提高10~30%。

  (3)、通过提高发动机的密封性能,使油料燃烧充分,从而降低有害气体排放40%以上,降低颗粒物排放30%以上,大幅减少由于发动机尾气排放而造成的空气污染。

  (4)、DFR材料承载能力高,抗磨性能卓越,可避免发动机“冷”启动时造成的摩擦损伤,使发动机冷启动自如,减少机械故障,减少机械振动,降低机械噪音,延长发动机的维修周期。

●三)DFR材料的应用范围

  1、适用于各种型号的柴油机:如铁路机车、汽车及附属设备;油田、船舶用的大型发动机及中小型柴油发电机组等。

  2、适用于各种型号的汽油机:如飞机、各种客货车辆、四冲程摩托车及各种发电机组等。

  3、适用于各种机械设备:如空压机、制冷机、真空泵、减速机、柱塞式液压泵、工程机械和农用机械等。

  4、DFR材料还可以润滑脂为介质,广泛应用在高、中、低速轴承内,延长轴承的使用寿命。


●四)2011该材料研发工作,被列科技部“国家科技计划项目”

  该技术2011年被科技部列为“国家科技计划项目”,在科技部支持下材料组方,生产工艺得到全面提升。

●五)黑龙江省环保厅多年跟踪测试及结论  

  1、2010年,黑龙江省环保厅、哈尔滨市环保局指导省环保协会组织了应用自修复材料治理机动车尾气污染的公开测试。

  结论为:参加测试车辆尾气有害物质下降40%以上。

  2、2012年1月,黑龙江省环保厅会同黑龙江省发改委、黑龙江省科技厅、哈尔滨市科技局、哈尔滨市环保局及全省各地市(农垦)环保局相关部门委托东北林业大学交通学院、黑龙江省汽车产品质量监督检验站进行了《金属磨损自修复技术(材料)》性能、治理尾气污染、节能降耗等方面的检验、测试、专家论证,结论如下:

  在内燃机上的应用试验表明,“陶瓷基金属磨损自修复材料”具有降低燃料消耗,改善动力性能、延长使用寿命的效果。

  通过对在用汽油车和柴油车添加该产品前后污染物排放的实际检测表明:汽车尾气污染物排放有较大程度降低(数据见附件检测报告)。

  “陶瓷基金属磨损自修复材料”的应用具有较大的社会、经济、环境效益,具有重要的推广价值。

  此次尾气检测,对添加该材料的柴油、汽油和燃气发动机进行添加前、后的有害气体CH、CO和NOX含量及气缸压力检测分析结论是:

  参加测试的燃气公交车、捷达汽油车CH平均减少了54.54%、CO平均减少了82.36%、NOX平均减少了91.43%、气缸压力平均提高了14.1%。

  参加测试的柴油车烟度最高降低3倍。

  3、2012年 6月10日-7月10日,黑龙江省环保厅、哈尔滨市环保局联合组织了应用自修复材料治理机动车尾气污染的“黑龙江省汽车尾气污染治理示范项目现场公开测试”。

  结论为:

  柴油发动机添加自修复材料前后污染物平均降低91.2%;

  汽油发动机添加自修复材料前后ASM5025工况HC平均降低56.33%、CO平均降低13.04%、NO平均降低28.86%;ASM2540工况HC平均降低51.7%、CO平均降低22.79%、NO平均降低47.6%。

  添加后行驶8000公里测试,平均节油13.00%。


2010年5月,汽车应用测试现场,参加测试车辆尾气有害物质下降40%以上。

  2012年8月24日,黑龙江省环保厅主持召开了“黑龙江省环保实用技术择优会议”。省环保厅及有关市(农垦)环保局的同志和有关专家参加了会议。会议专家组(名单附后)听取了哈尔滨工业大学应用技术研究所和黑龙江多邦科技开发有限公司关于“陶瓷基金属磨损自修复材料”的研发及试验应用情况介绍,审阅了相关资料。经过专家质疑和认真讨论,形成以下意见:

  一、“陶瓷基金属磨损自修复材料”在环保、质检、检测等权威部门监督和指导下,历经十年,进行了多次较大规模应用测试,均未发现对车辆造成不良后果,成熟可靠。

  二、在汽车发动机上的应用试验证明,“陶瓷基金属磨损自修复材料”具有明显的降低燃料消耗,提高动力性能的效果。

  三、通过对在用公交、出租、救援等车辆添加该产品前后污染物排放的实际检测对比表明:汽车尾气污染物HC、CO、NOⅹ、烟度均有较大程度降低。因此,该材料在汽车上的大量应用,将对空气质量的改善具有较大作用。

  四、“陶瓷基金属磨损自修复材料”的应用将产生巨大的社会、经济、环境效益,具有重要的推广价值。

  建议:进一步加强对“陶瓷基金属磨损自修复材料”的应用技术研究。


2012年1月,治理尾气污染的检验、测试、专家论证现场

  参加测试的汽油车CH平均减少了54.54%、CO平均减少了82.36%、NOx平均减少了91.43%、气缸压力平均提高了14.1%。参加测试的柴油车烟度降低40%以上。

  柴油发动机添加前后污染物平均降低91.2%;

  汽油发动机添加前后ASM5025工况HC平均降低56.33%、CO平均降低13.04%、NOx平均降低28.86%;ASM2540工况HC平均降低51.7%、CO平均降低22.79%、NOx平均降低47.6%。节省燃油13.04%。


2012年 6月,黑龙江省环保厅、哈尔滨市环保局联合示范测试现场

  三、经济和社会效益

●一)汽车发动机节能减排经济社会效益分析

  1、社会效益简析

  哈尔滨市汽车发动机应用金属磨损自修复材料每年至少减少二氧化碳排放约97万吨。

  我国汽车保有量为1.04亿辆,应用金属磨损自修复材料,每年减少二氧化碳排放约1.25亿吨。

  2、经济效益明显:

  哈尔滨市汽车应用金属磨损自修复材料可节省燃油、燃气至少31.5万吨,折合人民币约20亿元;

  全国汽车应用金属磨损自修复材料可节省燃油、燃气至少4000万吨,折合人民币约2800亿元。

●二)我国军事、民用装备、设备等领域减摩、抗磨社会、经济效益分析

  我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,应用“陶瓷基金属磨损自修复材料”可以延长运动机械的使用寿命一倍以上,其社会、经济效益不言而喻。

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