不同的冲程:新型低污染的机动三轮车发动机可以拯救生命并遏制气候变化 [幻灯片展示]

尽管两冲程三轮车在交通拥堵的城市中很方便,但它也是一种有毒的害虫——但新型发动机可以改善其性能

在德里被禁十年后,喷出烟雾的内燃机三轮车在印度和许多其他国家逐渐消失,这不仅要归功于小型货车的涌入,还要归功于改进的三轮车电机设计以及淘汰污染较严重型号的法律。例如,今年 1 月,雅加达官员查获了 30 辆无牌照的三轮车。

由于这种交通工具通常缺乏催化转换器,并且维护不善,轻型两冲程汽油动力三轮车(也称为嘟嘟车和三轮车)排放的对肺部有害的颗粒物大约是其他发动机类型的 13 倍。这种烟尘在亚洲各地造成死亡——既结束又缩短了那些最易暴露的人的生命。

但是,三轮车是可持续交通链中一个有价值的齿轮:根据世界资源研究所环境组织 Embarq 交通部门的新分析,只要旧款车型实现绿色化。它们的优点包括经济实惠、在交通拥堵的城市中易于操作(发生事故后,它们经常充当救护车)以及方便残疾人、老年人和妇女。最重要的是,它们通过运送多名乘客作为“最后一英里”的接驳车,从而减少汽车使用,有助于通过减少温室气体排放来改善地球健康。


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例如,由于三轮车的质量较小且发动机较小,它们的二氧化碳排放量约为私家车的三分之一,后者因此贡献了印度城市道路客运总排放量的 90%。此外,印度理工学院德里分校的交通专家 Dinesh Mohan 解释说,“由于[三轮车]对道路的磨损要小得多,并且在建造和运营中使用的材料更少,它们对全球变暖的贡献将远小于较重的汽车。”

如今,三轮车占印度城市出行的 20%,但由于它们由多个乘客共享,因此仅占所有车辆的不到 11%。那么,如何才能使三轮车更清洁呢?事实证明,有几种方法。

净化空气
由于印度一半城市的空气质量受到颗粒物污染的影响,是全球标准的 1.5 倍,因此转向更环保的三轮车可以大幅减少那里的排放。尽管预计到 2050 年全国汽车拥有量将飙升 40 倍,但由于日益增长的富裕和城市化,2003 年至 2010 年间印度的三轮车产量翻了一番。

这种增长表明,通过更好的发动机和全球定位系统和手机等通信技术,三轮车也可以在其他地方发挥类似的减排作用。例如,德里郊区的 Radio Tuk Tuk 因其“拨打三轮车”的四冲程车队而广受欢迎。在曼谷和加德满都,电动嘟嘟车和人力车也很受欢迎。

Embarq 的报告主要作者 Akshay Mani 表示:“监管改革、技术、金融和运营改进可以帮助企业家扩大规模,从而使更清洁的三轮车充分发挥其环境和经济潜力。”Embarq 的三轮车框架主张“避免-转移-改进”原则:避免不必要的出行,转向更可持续的模式,并通过政策、服务和技术提高所有模式的性能。

马尼拉亚洲城市清洁空气倡议执行主任 Sophie Punte 解释说:“如果你想要更清洁的[三轮车],你必须引入新技术并淘汰污染的三轮车。”

但报废旧型号并不容易。如今,印度的街道上有 500 万辆三轮车,其中大约 80% 的标志性敞篷出租车在浦那、拉杰果和苏拉特等中等城市仍然配备两冲程发动机;其余的许多要么使用两冲程压缩天然气 (CNG) 发动机,要么使用更大、燃烧更清洁的四冲程汽油或 CNG 发动机。

以下是两冲程发动机的工作原理:在第一个冲程中,气缸中混合的气体、润滑油和空气在活塞向上移动时被压缩,当火花塞点火时就会燃烧。在第二个冲程中,随后的燃烧会向下推活塞。由于燃烧压力,向下移动的活塞会打开一个开放的端口,排出废气。当活塞向下压时,它会转动曲轴以驱动车轮。由此产生的真空会打开一个被称为簧片阀的装置,该装置允许下一个来自化油器的空气、燃料和油的混合物进入。在下一个向上的压缩冲程中,火花塞再次点火,循环重新开始。

由于两冲程发动机在机械上更简单,因此运行和维修成本更低,因此很受欢迎。但它们也很脏:未燃烧的燃料和油会以烟尘的形式从排气口排出,而四冲程发动机会更彻底地燃烧不与油混合的气体。

就印度而言,该行业正试图使其可用于这种交通替代方案的技术多样化。三轮车巨头 Bajaj Auto 刚刚宣布推出其首款四轮类似三轮车的车辆。根据 Bajaj 的说法,由于其 400 公斤的重量可用于低速城市使用,因此每公里仅排放 60 克二氧化碳,而许多高速公路轿车为 150 克和 1300 公斤。四冲程 RE60 还将采用燃油喷射技术,可提高 20% 的燃油效率。

Punte 说:“淘汰两冲程车型将防止将它们倾倒到其他地方或转售给较贫穷的司机。”但简单地禁止旧三轮车许可证往往会适得其反,因为许多摇摇欲坠的两冲程主力车会在蓬勃发展的许可证黑市上偷偷溜走。

城市领导力

要淘汰遗留的三轮车,当地领导力至关重要。2005 年,艾哈迈达巴德的官员对印度第七大城市的空气质量感到担忧,因为每天有近 300 辆新车(包括三轮车)加入其道路。因此,他们强制要求对 CNG 三轮车发动机进行改造,在全市范围内安装 CNG 加气站,并为潜在的三轮车买家提供银行贷款。结果如何?2009 年,该市的污染程度从 2005 年的全国第四位降至第 66 位。如今,其所有 115,000 辆三轮车和 1,650 辆城市公交车都使用 CNG,其他城市也在效仿这一 CNG 示例。

当法律不起作用时,个人呼吁可能会起作用。以菲律宾的中等城市圣费尔南多为例。2001 年,两冲程车型占 1600 辆城市许可三轮车的 71%——有些车龄高达 30 年——每辆车排放的烟尘量与 10 辆吉普车相当。为了鼓励向四冲程转变,市长玛丽·简·奥尔特加提供了免费体检、绿色升级贷款和维护研讨会,许可证续期与及时还款挂钩。尽管努力是分阶段进行的,但司机很快就进行了升级。如今,所有城市三轮车都是四冲程的。

解决三轮车的排放问题也是全球应对气候变化努力的一部分。2 月,一个美国领导的联盟提议限制寿命较短的污染物,如烟尘和甲烷,因为它们提供了一种快速抑制全球变暖的方法。这项努力已划拨资金用于简单的发展中国家行动,例如在柴油发动机上添加过滤器并将其转换为使用更清洁的 CNG 燃料。总而言之,这些抑制甲烷和烟尘排放的努力可能有助于在本世纪将全球平均气温升高幅度控制在 0.5 摄氏度以上,并改善公众健康。从本质上讲,这项努力将帮助其他国家赶上美国,美国大约在十年前禁止使用两冲程发动机的割草机。

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