近年來，我國摩托車保有量和產(chǎn)量成直線上升趨勢，年產(chǎn)已達(dá)2700萬輛，特別是家電下鄉(xiāng)政策推行后至2010年12月31日前，無碳罐摩托車保有量已達(dá)1.1億輛（依據(jù)公安部交管局日前發(fā)布的數(shù)據(jù)及中華商務(wù)網(wǎng)和新華網(wǎng)等的分析匯總）。通過摩托車油箱產(chǎn)生的燃油蒸氣的蒸發(fā)排放不僅造成能源的極大浪費(fèi)，而且排放的HC（碳?xì)浠衔铮┚奂诖髿馍峡眨谧贤饩€的作用下，會與氧化氮起光化反應(yīng)生成臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì)，刺激人們的喉、眼、鼻等粘膜，破壞生態(tài)環(huán)境，危害生靈，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長甚至減產(chǎn)，已經(jīng)成為摩托車排放污染物中的“第二公害”，因此減少摩托車燃油蒸氣的排放是我國和世界各國迫切需要解決的課題。

防止摩托車油箱燃油蒸發(fā)目前有兩種方法：一種是在摩托車油箱與大氣相通的管路上加裝吸附碳罐；另一種是在油箱蓋或油箱蓋鎖內(nèi)設(shè)置負(fù)壓進(jìn)氣超壓安全排氣的雙向閥。面對數(shù)量驚人的摩托車保有量和能源浪費(fèi)及污染，很有必要研討兩種方法的孰優(yōu)孰劣。

一、碳罐系統(tǒng)的工作原理及成本

防止油箱燃油蒸發(fā)的碳罐系統(tǒng)是由碳罐、兩條通氣管路、電磁閘閥及電路控制系統(tǒng)組成，每套平均成本為人民幣300元左右。

工作原理：當(dāng)油箱內(nèi)處于正壓時，由于油箱蓋上無通氣孔，燃油蒸氣只能由油箱內(nèi)最上端與碳罐相通的管路排出，油氣被碳罐內(nèi)的活性碳吸附，空氣穿過碳罐內(nèi)的活性碳排出。

當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動工作時，碳罐與化油器或電噴系統(tǒng)相通的管路上電磁閘閥打開，對碳罐產(chǎn)生負(fù)壓，此時碳罐與油箱相通的管路上電磁閘閥關(guān)閉，而碳罐進(jìn)氣口所吸進(jìn)的空氣穿過碳罐內(nèi)的活性碳而將活性碳上吸附的油氣分子脫附送入化油器或電噴系統(tǒng)燃燒掉。當(dāng)油箱產(chǎn)生微負(fù)壓需要進(jìn)氣時，碳罐與油箱相通的管路上電磁閘閥打開，碳罐與化油器或電噴系統(tǒng)相通的管路上電磁閘閥關(guān)閉，通過碳罐進(jìn)氣口而進(jìn)入的空氣穿過活性碳而進(jìn)入油箱上，從而防止油箱燃油蒸氣向大氣排放。

二、雙向閥油箱蓋結(jié)構(gòu)的工作原理及成本

工作原理：油箱蓋除了微型雙向閥開啟時與大氣相通外，其旋緊在油箱上時均全部密封。當(dāng)夏季高溫油箱內(nèi)壓力達(dá)到10kpa~20kpa之間時（通常定為15kpa），安全排氣閥打開，由于油氣分子重于空氣，此時只排出油箱上部的空氣，通常空氣只排出1/6時油箱內(nèi)壓力就低于10kpa了，此時安全閥關(guān)閉，油箱內(nèi)氣體不再向大氣排出。當(dāng)摩托車行駛中油箱內(nèi)有負(fù)壓時，油箱蓋上微型負(fù)壓閥開啟，油箱外的空氣通過微型負(fù)壓閥進(jìn)入油箱，油箱上部又充滿了空氣，這樣周而復(fù)始地運(yùn)行，從而防止了油箱內(nèi)燃油蒸氣的排放。

三、兩種方式的經(jīng)濟(jì)效益及排放分析

1、成本及壽命對比

油箱蓋增設(shè)雙向閥每輛摩托車只需要增加10元人民幣，很快就能收回成本；加裝碳罐系統(tǒng)每輛摩托車需要增加至少300元人民幣，壽命終止后只收回成本的六十分之一。根據(jù)《摩托車報廢標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定》，摩托車使用壽命定為10年，雙向閥油箱蓋壽命可達(dá)10年甚至更長時間。經(jīng)模擬試驗(yàn)，每輛摩托車油箱蒸氣年排放平均為265g，而碳罐系統(tǒng)的壽命吸附量僅為400g，因此碳罐有效工作壽命是有限的。碳罐性能劣化是由于高沸點(diǎn)的HC（碳?xì)浠衔铮┍晃胩脊迌?nèi)部活性碳的微孔并被有效吸附而引起的，當(dāng)劣化達(dá)到一定程度則碳罐的有效工作壽命就終止了。

2、節(jié)約和減排效果
 

現(xiàn)有的1.1億輛保有量和每年新增的2700萬輛摩托車均可更換和裝設(shè)雙向閥油箱蓋。

而碳罐系統(tǒng)只能在新生產(chǎn)的摩托車上裝設(shè)。按此計算，采用雙向閥油箱蓋年節(jié)約和減排汽油為：265g*(1.1*108+2.7*107)≈363*108g≈36300t，10年即363000t。

年產(chǎn)2700萬輛摩托車均裝設(shè)碳罐系統(tǒng)，10年可節(jié)約和減排汽油：400g*(27*107)=10800t。仍有10800t*8.5＝91800t汽油經(jīng)油箱蒸發(fā)而排放至大氣中。

采用碳罐系統(tǒng)將比采用雙向閥技術(shù)多排放浪費(fèi)汽油36300t-10800t=25500t。如果今后全部采用碳罐系統(tǒng)，按每年2700萬輛摩托車遞增計算，10年蒸發(fā)浪費(fèi)掉的汽油將是現(xiàn)在的12.46倍。

每年按2700萬輛新增摩托車計算，10年蒸發(fā)排放的汽油為265g*(2.7*107)*(8.5+7.5+6.5+5.5+4.5+3.5+2.5+1.5+0.5)年≈289777t

碳罐系統(tǒng)10年內(nèi)浪費(fèi)掉的汽油即為現(xiàn)在的：（289777t+25500t)/25500t≈315277t/25500t≈12.36（倍）

3、兩種方式新增排放對比

通過上述成本和節(jié)油的理論分析，雙向閥技術(shù)是不會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w增排的，節(jié)約大于成本；碳罐系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)大于節(jié)約。按年產(chǎn)2700萬輛摩托車計，10年總計產(chǎn)量2.7億輛，每個碳罐系統(tǒng)按增加300元成本計算，則新增工業(yè)產(chǎn)值810億元。“2010年萬元工業(yè)增加值綜合能耗保守地定為1.0噸標(biāo)煤”（2009年國家統(tǒng)計局公布萬元產(chǎn)值能耗為1.077噸標(biāo)煤，有關(guān)部門公布2010年略有增加），每噸標(biāo)煤排放二氧化碳為2.66噸，810億工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生的二氧化碳排放量為2154.6億噸，而碳罐系統(tǒng)節(jié)約的汽油僅為10.8萬噸。

兩者相除可以看出新增二氧化碳排放量是防止汽車蒸氣排放量的20萬倍，同時仍然有31.6萬噸的汽油蒸發(fā)掉了。

結(jié)論：為防止油箱汽油的蒸發(fā)排放，在摩托車上采有雙向閥與裝設(shè)碳罐系統(tǒng)，效果對比觸目驚心，孰優(yōu)孰劣一目了然。上述計算雖為理念數(shù)據(jù)，但也可證明，在摩托車油箱蓋或油箱蓋鎖內(nèi)設(shè)置負(fù)壓進(jìn)氣超壓安全排氣的雙向閥是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式。