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福斯汽車如何在檢驗時假造廢氣排放量?

A nighttime view of the logo for Volkswagen (VW) of Manhattan (at 802 11th Avenue between 55th and 56th Streets), Midtown West, Manhattan, New York, May 27, 2013. (Photo by Oliver Morris/Getty Images)

Photo by Oliver Morris/Getty Images

數十年來,汽車製造商就不斷嘗試研發馬力強大、廢氣排放量少的引擎,但這不是件容易的事。

因此當福斯選擇在自家柴油車引擎加裝可以在檢測時降低排放量的「減效裝置」(Defeat Device)時,他們儼然發現了解決這個兩難問題的方法 ── 汽車在檢測時會降低排放量、但駕駛平時開車時仍然可以享受汽車的高效能。唯一的問題是,這種作法並不合法。

美國環保署(EPA)指出,福斯的減效裝置隱匿汽車實際上路時會排放超標高達40倍於法定標準的廢氣。福斯也已證實,他們在全球約1100萬輛柴油車加裝這種軟體。此一醜聞重創德國汽車業,福斯前執行長溫特康(Martin Winterkorn)也為此辭職下台。

柴油引擎所使用的燃料與汽油車不同,柴油車不靠火星塞點火,而是利用壓縮氣體產生的高溫將燃料點燃,因此如果柴油引擎獲得的氧氣不足就無法將燃料完全燃燒,而且會排放許多膠黏物質:氮氧化物、燃燒不完全的燃料以及煤煙等粒子。

這些膠黏物質就是問題所在。氮氧化物暴露在太陽下時,會產生臭氧。而當我們暴露在充滿氮氧化物及臭氧的環境中,會引發氣喘、呼吸道疾病,甚至可能縮短壽命。此外,臭氧也會使心血管疾病及肺病更加惡化。

多年來,柴油卡車和公車是高速公路上的最大汙染源,但汽車製造商研發了一種稱為「選擇性觸媒還原系統(SCR)」的新型技術,這種技術會將由30%尿素及70%的水混合而成的溶液噴在引擎排氣管中,並透過化學反應,將氮氧化物轉為對人體危害較低的氮氣、氧氣、水及少量的氮氧化物。美國柴油技術論壇(Diesel Technology Forum)指出,選擇性觸媒還原系統能將柴油所排放的氮氧化物降低至10%,這使柴油引擎能夠被用於對廢氣排放量管制較嚴格的家用汽車。

福斯的減效裝置正是採用類似技術。在2013年,非營利團體國際清潔運輸委員會(International Council on Clean Transportation)打算比較歐洲及美國同款柴油車型的廢氣排放量,他們與西維吉尼亞大學(West Virginia University)的研究員合作,在洛杉磯測試Jetta、Passat、BMW的四缸、2.0升柴油引擎車。結果只有BMW通過測試。

國際清潔運輸委員會執行長柯迪亞克(Drew Kodjak)說:「我們本來認為柴油車的廢氣排放量會比較少……你可以想像當發現三輛汽車中有兩輛排放出驚人的廢氣量時,我們是多麼驚訝。」

國際清潔運輸委員會後來將研究結果通報給環保署及加州空氣資源局(CARB),主管機關在2014年就曾見過福斯的管理階層,福斯當時也同意主動召回相關汽車並解決此問題。但當加州空氣資源局在2015年7月進行後續檢測時,福斯仍然無法過關── 福斯確實有安裝減少廢氣排放量的技術,但這個技術在大多時候是關閉的。

至於福斯汽車是怎麼偵測到汽車正在接受檢測的?其實很簡單。密西根大學(University of Michigan)機械工程學系教授史黛芬諾保諾(Anna Stefanopolou)表示,汽車會偵測方向盤的使用情形。在正常情況下,當駕駛轉彎時,方向盤也會震動;但當汽車在進行檢測時,方向盤並不會隨著車輪轉動而震動。這時,福斯汽車的減效裝置就會接收到訊號,並啟動降低廢氣排放量的功能,讓汽車通過檢測。

福斯的造假案將使各國政府及消費者重新審視各家汽車製造商的廢氣排放量;同時,柴油車也將面臨更嚴格的法規管制。但有些人認為,真正潔淨引擎的生產成本將會非常高昂、使這種引擎不易賣出。

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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。