这里是科学美国人——60秒科学
如果你最近买了一辆车,你可能已经注意到燃油经济,也就是每加仑行驶的总英里数正在悄然上升 。原因之一在于燃油喷射装置的效率更高,这被称为缸内直接喷射技术 。去年美国出售的新车中,有一半车辆都具有这个特征 。
“这种引擎设计也可以引进涡轮增压,这才是真正的原因:更小的引擎,更大的发动机功率 。”娜奥米·齐默尔曼是卡内基梅隆大学的空气质量科学家,她从未买过汽车 。“可能是因为我在博士研究生阶段对发动机排放进行了整体研究 。”
下面说明一下这两种喷射方式的不同之处 。按照旧标准,车辆使用的是进气道燃油喷射技术,将气体注入进气口,在冲击汽缸之前与空气混合 。而缸内直接喷射,顾名思义,就是直接式燃料喷射,将燃料直接注入汽缸 。这种方法更省油,二氧化碳排放量更少,这将有助于减缓气候变化 。但是,与此相矛盾的是,这种方法会喷射出更多的颗粒物,包括黑碳或煤灰等与全球变暖有关的污染物 。
齐默尔曼和同事对直接喷射式发动机进行了研究分析,以查明这种污染均衡怎样解决气候问题 。“答案是,这种方法非法复杂,目前还不能确定 。”不过她表示,总体来说,将燃油经济性由5%提高到9%,可能会抵消黑炭的暖化效应,这对气候是有益的 。该项研究结果发表在《环境科学与技术》杂志上 。
燃油经济性目标可能在那些温度波动较大、汽油中含有更多芳香化合物的地方会有所不同,这似乎促进了黑碳排放 。有一个地方刚好符合要求,这个地方就是加拿大 。“在这里,就改善燃油经济性而言,我们可能需要将其提高至10%,甚至是15% 。这确实是燃油经济性的大幅提高 。”
她表示,汽油颗粒过滤器可能是减少黑碳排放的解决方法 。该过滤器还可以筛选出危害人类健康的颗粒物 。这意味着,这个星球以及生活在这个星球上的人们赢得了胜利 。
谢谢大家收听科学美国人——60秒科学 。我是我是克里斯托弗·因塔利亚塔 。
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