汽车节能新技术

汽车节能技术什么是汽车节能技术？汽车节能技术【automobileconservationtechnology】用于改进汽车能源消耗的技术。汽车节能措施涉及方方面面，就中国的现状而言，有效措施包括以下几个方面：公路与交通设施的合理配套，车型及油品按需生产配置，运营的合理等非技术问题。技术方面，保证产品质量，按照规范使用和维护机器，改变汽油机燃烧方式以提高能量转换效率.汽车节能技术的发展一、技术节能与结构节能二、在用车节油技术三、交通运输行业燃料节约措施一.技术节能和结构节能采用节能技术、优化产品结构，来达到降低车辆燃料消目标。1.混合动力汽车技术2.高效汽油机、柴油机技术3.高效载重汽车及发动机技术4.轿车、轻型车的柴油化技术5.整车轻量化技术6.高效内燃机术7.传动与驱动技术8.整车设计优化技术1混合动力汽车技术通常说的混合动力是指油电混合动力，即燃料（汽油、柴油）和电能的混合。例如丰田普锐斯1）混合动力汽车用电池技术与专用电机的开发和产业化；2）发动机电控技术与电机控制技术的开发和产业化；3）整车性能优化控制技术与制动能量回收技术的开发和产业化；4）在起步阶段，给予混合动力汽车适度的政策激励。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。目前最有实用性价值并已有商业化运转模式的，只有混合动力汽车。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车的。混合动力汽车的燃油经济性能较高，行驶性能优越，在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，可以降低油耗。辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速，实现较高水平的燃油经济性。混合动力汽车技术具有非常突出的节能效果，技术相对成熟，而且在国际上已经实现产业化和商业化。此外，混合动力技术对所有以内燃机为动力的汽车，具有普遍的适用性，具有几乎可以实现在任何节能技术的基础上，进一步大幅度提高节能效果的可能性。应进行战略研究的混合燃料与电驱动力技术是氢燃料与电驱动混合动力技术：氢燃料内燃机具有热效率高、清洁环保、对氢气质量要求低、技术继承性好、性价比高等优点，其研发已经受到国外大的汽车公司的高度重视。氢燃料内燃机与电驱动系统的混合动力技术的应用，进一步提高了发动机的动力性、经济性和环保特性。因此，应对此项技术，从战略的高度予以高度重视，并不失时机地投入关键技术的研发和产业化。首先可以从天然气参氢的研究和应用开始，然后开发氢燃料发动机，并于已趋成熟的混合动力技术结合，为未来的车用动力提供解决方案。2．高效汽油机、柴油机技术内燃机的技术进步是汽车节能的关键。在内燃机节能技术方面，国家应重点支持以下几个方面：1）汽油机缸内直喷技术及稀薄、分层燃烧技术2）柴油机高压喷射技术（如：高压共轨燃油喷射技术等）3）柴油机多次喷射技术4）可变气门正时技术5）废气涡轮增压技术6）可变气缸技术3．高效载重汽车及发动机技术我国目前载重汽车品种短缺，技术相对落后。发展高效的载重汽车，是在现代物流高度发展的形势下，提高运输效率，降低车用能源消耗的重要措施。因此，国家应重点支持载重车用大功率高效率柴油机的开发和产业化工作，以及系列化载重汽车的开发和产业化。4．轿车、轻型车的柴油化技术柴油化是实现节能的重要途径，随着汽车进入家庭的步伐加快，轿车和轻型车等燃油消耗非常可观。建议国家应重点支持，轿车和轻型汽车柴油化的工作，应关注以下两个方面：1）轻型高速柴油机技术的研究开发2）车用柴油品质的提高和质量保证5．整车轻量化技术汽车轻量化技术：汽车结构的合理设计可以采用前轮驱动、高刚性结构、超轻悬架结构、部件薄壁化、中空化，小型化及复合化等来达到轻量化的目的。轻量化材料的使用可以通过材料替代或采用新材料来达到汽车轻量化的目的。目前主要是采用高强度钢材、铝镁合金，工程塑料和各种复合材料进行汽车轻量化设计。整车轻量化是汽车节能的重要措施，应积极开展新型高强度、轻质材料（如：镁合金、非金属材料等）的研究和应用工作。轻量化技术的发展和实现途径a)采用轻质或新材料b)零部件结构优化设计及工艺现阶段成熟使用的轻量化技术1.复合材料2.新雪丽吸引材料3.高强度座椅骨架4.开口截型缓冲架5.GMT缓冲梁目前正在研究的轻量化技术1.SMC内板2.LFT前端模块3.PC/PMMA玻璃6.高效内燃机技术发动机节能技术核心是提高发动机的燃烧效率，而提高发动机的燃烧效率就是组织好发动机各个工作过程，减少各种损耗，以及正确选择汽车动力机械机型。提高发动机的燃烧效率关键是组织好进排气过程，喷油过程、燃油过程、减少各种损失。主要措施有：提高压缩比，稀燃技术，直喷技术，增压、中冷技术，可变进气技术，改善进排气过程，改善混合气在汽缸中的流动方式，改进点火配置提高点火能量，优化燃烧过程，电控喷射技术，高压共轨技术，绝热发动机技术等。我国重点发展的汽车发动机节能技术有柴油发动机的电控高压技术、增压中冷技术、多气门和EGR技术、重型柴油机SCR技术；汽油发动机的直喷技术、先进的充气技术、高效燃烧技术；通用节能技术则有降低摩擦功与采用低功耗附件。其他类型发动机（非活塞式内燃机）技术随着技术的发展，其他类型的发动机（如，转子式发动机、甚至燃气轮机等）也会在汽车应用领域得到应用，因此应予以重视。应进行战略研究的发动机技术是均质压燃发动机技术：均质压燃发动机技术是一项比较前沿的活塞式内燃机的燃烧技术，目前上述于研究阶段。但均质压燃发动机与混合动力的组合，可以回避发动机难以实现均质压燃的工况，具有重要的实用价值。应在各自单元技术相对成熟时，实现二者的优化配合。7.传动与驱动技术应进行战略研究的传动系技术是先进高效的传动系技术。传动系是动力总成的重要组成部分，提高其工作效率非常重要。除了机械式传动系外，目前，利用电力电子技术开发的电传动系统，受到人们的重视。8.整车设计优化技术底盘方面节能技术汽车传动系与发动机匹配一、传动系匹配节能传动系效率越高，传递动力的过程中能量损失越小，汽车的油耗就越低。在汽车设计过程中，当发动机性能和汽车的常用行驶工况确定后，合理选择传动比，进行传动系与发动机的匹配优化，可使汽车的使用性能最大限度地发挥出来，从而改善燃油经济性。二、传动系参数的合理匹配1．合理选择变速器参数1）速比范围与档位数速比范围——最低档速比与最高档速比之比速比范围的扩大可以明显地改善汽车的燃油经济性和动力性。档位数：动力性方面，档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力；燃油经济性方面，档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。所以增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。2）速比间隔一般认为速比间隔不宜大于1.7～1.8。变速器各档速比确定一般有两种方法，即等比级数分配或渐进式速比分配。2．合理选择驱动桥的参数3．变速器与主减速器传动比的匹配节能另外，还需要减小汽车行驶阻力，降低空气阻力系数CD的措施：a)改善轿车前端形状b)改善后窗倾角和车顶拱度c)正确选择离地间隙d)放置扰流板e)优化发动机舱内流场车身方面节能技术车身是整个汽车零部件的载体，其重量约占整车的40%~60%。因此实现汽车车身轻量化是改善汽车经济性的有效方法。车身结构轻量化的途径1车身结构轻量化设计例如变截面薄板及其在车身制造中的应用2车身结构轻量化材料的选择轮胎的选用汽车行驶时的滚动阻力与轮胎的类型、结构、材料和气压等因素有着密切的关系。因此，在汽车使用过程中，正确选用轮胎，不仅可以降低轮胎在使用成本中所占的比例，还可减少汽车行驶时的阻力，从而减少汽车燃油的消耗，达到节能的目的。轮胎的合理选用原则轮胎类型的选择轮胎类型主要依据汽车类型和行驶条件来选择。优先选择子午线轮胎。货车普遍采用高强度尼龙帘布轮胎；越野车选用胎面宽、宜径较大的超低压胎，轿车易采用宜径较小的宽轮辋低压胎。轮胎花纹的选择轮胎花纹主要依据道路条件、行车速度、道路远近来进行选择。高速行驶汽车不宜采用加深花纹和横向花纹的轮胎。低速行驶汽车应采用加深花纹或超深花纹的轮胎。轮胎尺寸和气压的选择轮胎尺寸和气压主要根据汽车承受载荷情况和行驶速度来选择。所选轮胎承受的静载荷值应等或接近于轮胎的额定负荷。结构节能1.小排量乘用车2.柴油乘用车1小排量乘用车小排量乘用车小排量汽车具有以下优点：a)节能。小排量汽车油耗量基本上在每百公里6升以下，与一般排量在⒈4以下的家庭经济型轿车相比，每百公里可省3—4升油，社会效益十分明显。b)环保。我国城市环境空气质量检测表明，70%的城市环境空气质量不达标，随着城市机动车保有量的急剧增加，机动车尾气排放已成为很多城市空气污染的主要来源。c)经济。小排量汽车称得上是最佳的城市用车，价格便宜，一般在8万元以下，在家庭经济承受范围之内。同时，可降低制造的材料成本。一般说来，衡量小排量车先进与否的标准应该有四个指标：升功率(即以1升排量为衡量标准下发动机的最大功率)、城市工况下最低油耗、尾气排放、碰撞安全性2柴油乘用车从节能角度看，检测数据表明，与同排量的汽油车相比，采用了众多突破性新技术的清洁柴油车可实现节油30%、而动力可以提升30%到50%。从减排角度看，与同排量的汽油车相比，清洁柴油车可实现减少二氧化碳排放25%。为应对全球气候变暖，我国已向国际社会承诺：到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2019年下降40%-45%。如果清洁柴油轿车的占比能够达到30%，那么到2020年我国机动车将累计减少CO2排放2.48亿吨，相当于2019年机动车CO2排放的总量。其意义同样不可小觑。二．在用车节油技术1.采取措施真正落实汽车保养制度2.使用机油添加剂3.推广使用燃油添加剂1.采取措施真正落实汽车保养制度随着不断的使用，汽车的状态也在逐渐的变化，这种变化对汽车的燃油经济性造成了影响。落实汽车的维护制度，保持汽车的良好运行状态，避免由于性能恶化而造成的燃料增加。在用车减少油耗的各种办法中，这个办法是最为明显和经济的。所以强化汽车用户的对车辆的保养意识，并使保养制度得到贯彻，对减少汽车的燃油消耗油重大作用。2.使用机油添加剂应该提倡在老旧车辆上使用发动机机油添加剂。机油添加剂的一般原理是使用液体/固体复合润滑，在汽车发动机的摩擦表面涂上一层由微小固体润滑材料颗粒，不仅可以避免摩擦表面的直接接触，而且可以减少老旧汽车的气缸间隙，减少窜气，减少压缩压力的减少，减少发动机的热效率损失。3.推广使用燃油添加剂最常用而且有效的燃油添加剂是清净剂其功效在于清净作用，可以清洁汽车发动机燃烧系统和燃油供给系统，从而使发动机维持较好的工作状态，达到抑止排放增加、节约燃油的目的。目前我国尽管要求添加清净剂，但涉及成本问题普遍没有添加，应采取措施强制添加。三交通运输行业燃料节约措施1.实施费改税政策2.限制超载1.实施费改税政策当前的养路费制度造成一般用户的支出中，燃料费用比例较小，导致了汽车年行驶里程的增加，以及人们对大排量汽车的追求热情。燃油税实行“多用油多缴税”的基本方针，这充分体现了公平原则。对于平时用车时间较少的车主来说，必然节约很大一部分油费开销；平时使用时间较多的车子，其使用费用将增加。这样就鼓励了汽车用户尽量减少不必要的单车出行，同时，车主也会因为油价的高昂而养成节油驾驶习惯，从而降低能源消耗。由于大排量、大功率的车型燃油费用增加的比例更加明显，所以费改税也同时鼓励了人们在购车时选择节油型的、或排量较小的车型。由于柴油车比汽油车节油，燃油税的实施无疑会进一步提高人们使用柴油车的积极性。欧洲施行的就是燃油税的制度，燃油的价格几乎是我国的两倍，所以虽然欧洲的汽车多，但是欧洲的汽车多是小型汽车，其两厢车的比重非常大。美国的燃油价格非常低，几乎与我国的燃油价格相当