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两次中风,你就出局了

令人印象深刻的新技术将小型发动机的污染减少了近 90%。

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2001 年,菲律宾圣费尔南多市时任市长玛丽·简·奥尔特加知道她的城市正在窒息而死。原因是什么?空气污染,特别是来自由肮脏的二冲程发动机提供动力的两轮和三轮车的污染,包括摩托车、踏板车以及被称为嘟嘟车的机动三轮车。

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在全球范围内,户外空气污染每年导致 80 万人死亡,并使更多人患病。虽然悍马和其他 SUV 等大型车辆经常因过度排放而受到指责,但一些最严重的罪魁祸首却是最小的出行工具。在亚洲,二冲程发动机的车辆产生大量污染。“在许多发展中国家的城市,污染是骇人的,”加州大学戴维斯分校交通研究所所长兼能源效率中心代理所长丹尼尔·斯珀林说。“二冲程发动机是问题的重要组成部分。”

与发达国家更大但效率更高的使用四冲程发动机的汽车不同,二冲程车辆排放出大量危险的碳氢化合物、一氧化碳和烟雾。一台二冲程发动机产生的污染相当于 30 到 50 辆四冲程汽车。亚洲约有 1 亿辆摩托车——其中约一半使用二冲程发动机——这相当于多达 25 亿辆汽车的烟雾。显而易见的解决方案是简单地淘汰二冲程车,奥尔特加曾试图通过提供经济激励,包括一笔 200 美元的免息贷款用于购买新的四冲程发动机车辆的首付。三年内,圣费尔南多市的 400 台四冲程发动机取代了二冲程车——但仍有 800 多辆注册的二冲程三轮车在城市街道上行驶。即使有贷款,对许多人来说,升级到四冲程车辆仍然过于昂贵。此外,被丢弃的车辆会被卖掉并重新使用,仅仅是将污染转移到别处。我们需要的是一种廉价的解决方案来处理现有的二冲程发动机。

科罗拉多州立大学(CSU)科林斯堡分校发动机与能源转换实验室主任布莱恩·威尔逊联合创办了一家名为 Envirofit 的初创公司,该公司销售用于二冲程发动机的改装套件。该技术可将碳氢化合物排放量减少近 90%,同时提高燃油效率高达 35%。第一批 400 套套件于去年秋季在菲律宾上市。美国环境保护署(EPA)已授予 Envirofit 一份合同,用于在印度浦那改装二冲程嘟嘟车,并将在今年花费约 10 万美元在那里测试 Envirofit 套件。“我们正在赞助一个试点项目,以确定改装是否是这些印度车辆的可行技术解决方案,”EPA 发言人玛戈特·佩雷斯-萨利文说。目标是到 2008 年底在亚洲完成 15,000 次改装。

佩雷斯-萨利文说,美国之所以关注亚洲的二冲程问题,是因为“污染没有国界”。在美国,二冲程发动机仅限于雪地摩托、水上摩托艇和舷外马达等娱乐车辆。该行业将在今年推出自己的二冲程直喷替代品。

二冲程发动机产生大量污染,因为其中的燃油-空气混合物会与发动机的润滑油混合。同时,当废气通过排气口排出时,燃烧室会吸入受污染的混合物。一些燃油和机油会与废气混合。

Envirofit 的解决方案是用缸内直喷燃油系统替换发动机的化油器,化油器负责在燃油和空气进入燃烧室之前进行混合。这使得燃油可以在排气口关闭时进入燃烧室。几乎消除所有未燃烧的燃油可显著减少由此产生的烟雾和碳氢化合物。改装套件包括一个空气压缩机、线束、定制支架和一个新的气缸盖。

Envirofit 在某种程度上是偶然开发了这项技术。2002 年,威尔逊的一群学生参加了由美国汽车工程师协会赞助的一项竞赛;目标是为黄石国家公园开发一种清洁的雪地摩托发动机。该团队制造了一辆二冲程雪地摩托,赢得了比赛,并激发了创业想法。

2005 年,Envirofit 在菲律宾的 13 辆载有边车的嘟嘟车出租车上进行了改装套件的现场测试,这些嘟嘟车多年来一直面临排放问题。八个月后,结果令人印象深刻。这些套件不仅减少了排放,还为出租车司机节省了金钱,并吸引他们积极参与。菲律宾维甘市环境和自然资源官员格伦·A·孔塞普西翁说,他市的人们起初对这些套件持怀疑态度。“但现在,随着现场测试令人信服的结果以及现场嘟嘟车司机的实际经验与其他司机分享,这种情况正在减少,”孔塞普西翁说。

省钱是说服这些司机的关键。前 CSU 学生兼 Envirofit 联合创始人蒂姆·鲍尔说:“这不像纽约市的出租车公司。”“这些二冲程车由一个人拥有,年收入为 1500 美元。你必须让他们明白,这样做会让他们赚到更多的钱,”鲍尔说。通过减少高达 50% 的燃油损失和机油消耗,改装后的发动机每年可为用户节省高达 600 美元。鲍尔认为,Envirofit 可以在五年内生产多达 50 万套套件,“将 1.9 亿美元投入到世界上一些最贫穷的人手中”。

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“在使用 Envirofit 改装套件六个月后,我的额外收入帮助我攒够了房款补助金,”菲律宾三轮车运营商和司机协会主席罗兰多·圣地亚哥说,他是首批改装自行车的司机之一。“我重建了自己的家和邻居的家,为六个家庭提供了住房,”他说——这证明了更好的空气可以带来许多其他更好的事物。

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