汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)

趙傳貴 曹亞兵

摘要：文章首先闡述了汽車(chē)節(jié)能環(huán)保的意義，然后分析了節(jié)能環(huán)保汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，最后對(duì)汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)節(jié)能；環(huán)保新技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

一、前言

近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)雖然取得了飛速發(fā)展，但依然存在一些問(wèn)題和不足需要改進(jìn)，在建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的新時(shí)期，加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)的研究，對(duì)確保居民的切身利益有著重要意義。

二、汽車(chē)節(jié)能環(huán)保的意義

能源和環(huán)境正在成為影響世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大決定性因素。能源和環(huán)境問(wèn)題正在向常規(guī)能源汽車(chē)提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，以混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池等為代表的新一代節(jié)能環(huán)保汽車(chē)正在全球范圍內(nèi)掀起一場(chǎng)汽車(chē)技術(shù)革命。持續(xù)增長(zhǎng)的汽車(chē)消費(fèi)、迅速增長(zhǎng)的石油消費(fèi)和日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，要求中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必須走清潔化和節(jié)能化道路。中國(guó)制定和實(shí)施系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保汽車(chē)的激勵(lì)政策，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。尤其對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)來(lái)說(shuō)，如何有效地利用和節(jié)約資源，使之更好地適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的需要，已成為我國(guó)一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略問(wèn)題。目前，節(jié)油技術(shù)在汽車(chē)設(shè)計(jì)、制造以及使用方面已得到了廣泛的應(yīng)用，并朝著多元化的趨勢(shì)發(fā)展。

縱觀世界各國(guó)對(duì)汽車(chē)這方面的技術(shù)改造和發(fā)展，我們不妨發(fā)現(xiàn)，世界各國(guó)對(duì)汽車(chē)節(jié)能環(huán)保的意識(shí)越來(lái)越重視，各國(guó)都有自己的特色，能源和環(huán)境的雙重危機(jī)，如不能很好的克服，必將引起未來(lái)更大的危機(jī)。而汽車(chē)這一人類(lèi)工業(yè)化的產(chǎn)物，每天都在消耗著大量的能源，并且污染著人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境，但人類(lèi)又不能離開(kāi)汽車(chē)這一現(xiàn)代生活的發(fā)明，如何克服這一矛盾，對(duì)每個(gè)國(guó)家，甚至對(duì)人類(lèi)的未來(lái)，都將起著重要的作用。

三、節(jié)能環(huán)保汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)

1.多元化發(fā)展的格局

國(guó)際汽車(chē)新能源技術(shù)的總體格局是不同技術(shù)路線（先進(jìn)柴油、醇類(lèi)、純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池、生物質(zhì)能等）呈現(xiàn)多元化發(fā)展的“百花齊放”格局。對(duì)于國(guó)際汽車(chē)廠商而言，多元化發(fā)展也意味著不會(huì)輕易放棄任何一種可能的技術(shù)路線。

2.多種技術(shù)融合發(fā)展

不同技術(shù)路線之間并不是絕對(duì)的相互排斥，而是一種你中有我，我中有你的融合與互動(dòng)關(guān)系。如汽油與電動(dòng)的混合動(dòng)力技術(shù)、柴油與電動(dòng)的混合動(dòng)力技術(shù)、混合動(dòng)力與燃料電池技術(shù)相融合。

3.階段性不均衡發(fā)展

從時(shí)間序列來(lái)看，短期內(nèi)，先進(jìn)柴油技術(shù)是技術(shù)相對(duì)成熟、適合規(guī)?；a(chǎn)的先進(jìn)適用技術(shù)，混合動(dòng)力處于產(chǎn)業(yè)化初始階段，而燃料電池、純電動(dòng)等技術(shù)還無(wú)法實(shí)質(zhì)性地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。中期來(lái)看，混合動(dòng)力汽車(chē)有望進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段，成為產(chǎn)業(yè)化條件相對(duì)成熟的替代性技術(shù)，市場(chǎng)份額會(huì)出現(xiàn)較快的增長(zhǎng)。長(zhǎng)期來(lái)看，燃料電池有可能進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段，但市場(chǎng)化前景仍存在一定的不確定性（主要取決于燃料電池堆和氫存儲(chǔ)系統(tǒng)的成本降低方面能否取得突破性進(jìn)展）。

4.強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合正在成為節(jié)能清潔發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。新能源汽車(chē)研發(fā)投入巨大，如混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)的研發(fā)投入都在10億美元以上，為了分?jǐn)傃邪l(fā)成本并提高該項(xiàng)技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，一些大型的跨國(guó)汽車(chē)公司開(kāi)始強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，組成新能源汽車(chē)研發(fā)的技術(shù)聯(lián)盟。

四、汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)

1.優(yōu)化設(shè)計(jì)燃燒系統(tǒng)

內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上與燃燒技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。燃燒室結(jié)構(gòu)是影響燃燒過(guò)程的主要因素，它涉及到活塞頂和缸蓋的形狀，火花塞的位置，進(jìn)、排氣門(mén)的尺寸和數(shù)量，以及進(jìn)氣口的設(shè)計(jì)等一系列問(wèn)題。設(shè)計(jì)者對(duì)燃燒室形狀、燃燒室布置以及噴射系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)

一些現(xiàn)代新型汽油機(jī)已越來(lái)越多地采用優(yōu)化的電子點(diǎn)火系統(tǒng)，代替了傳統(tǒng)的分電器，最佳點(diǎn)火角可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍及一些附加要求（如排放、爆燃界限或駕駛性能等）計(jì)算出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角的多維優(yōu)化調(diào)節(jié)。

3.優(yōu)化供油系統(tǒng)

（一）、采用增壓技術(shù)

這樣不僅能提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率，還能降低燃油消耗和有害排放物。

（二）、改善燃油經(jīng)濟(jì)性。

為達(dá)到這一目的，車(chē)用柴油機(jī)越來(lái)越多地采用直噴燃燒系統(tǒng)，并要求較高的噴油壓力和噴油率。

（三）、精確控制噴油過(guò)程參數(shù)

隨著電控技術(shù)在供油系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)在每個(gè)工況點(diǎn)上對(duì)噴油過(guò)程參數(shù)（噴油定時(shí)、噴油率、持續(xù)時(shí)間）的控制，從而達(dá)到了最低油耗，控制了排放污染和噪聲污染，使供油系統(tǒng)達(dá)到最佳化。

4.降低機(jī)械損失

汽車(chē)的機(jī)械損失主要包括運(yùn)動(dòng)部件摩擦損失和驅(qū)動(dòng)功率損失，這兩大類(lèi)損失約占總機(jī)械損失的90%以上，為此，汽車(chē)設(shè)計(jì)者在降低運(yùn)動(dòng)副的摩擦系數(shù)和提高傳動(dòng)效率方面做了許多工作，即主要通過(guò)減少活塞組、曲軸與連桿、配氣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、各驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械損失來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，使用時(shí)在潤(rùn)滑油中添加各種減摩劑，也可使各運(yùn)動(dòng)副摩擦系數(shù)降低。目前使用的減摩劑主要有二硫化鉬、石墨和有機(jī)鉬、有機(jī)硼、GRT、YGC節(jié)能減摩劑等，還有一些摩擦改進(jìn)劑，如磷酸脂、硫磷酸鉬、油酸環(huán)氧脂等。

5.采用新材料

為適應(yīng)汽車(chē)輕量化的要求，輕金屬和非金屬材料在汽車(chē)制造上的使用量逐年增長(zhǎng)，特別是轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)更甚，這樣可有效地改善車(chē)廂布置，縮小汽車(chē)外形尺寸。目前，在汽車(chē)制造上主要使用了一些高強(qiáng)度低合金鋼、鋁合金、鎂合金、塑料、陶瓷以及一些纖維強(qiáng)化材料。隨著新材料、新工藝的不斷發(fā)展，一些汽車(chē)已開(kāi)始用鋁和其它輕質(zhì)材料制造保險(xiǎn)杠、車(chē)廂、車(chē)架縱梁、飛輪殼、油箱等，從而使汽車(chē)的有效負(fù)載能力有了大幅度的提高。資料表明，車(chē)重減輕10%，油耗可減少8%-9%，在同樣的加速性能下，單位燃油的行駛里程可延長(zhǎng)10%左右。

6.減少滾動(dòng)阻力

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的約30%-40%用于克服輪胎的滾動(dòng)阻力，在平整路面上，輪胎的滾動(dòng)阻力由輪胎空氣阻力、輪胎變形阻力、輪胎與路面間的滑動(dòng)阻力三部分組成，其中變形阻力占滾動(dòng)阻力總值的90%以上。目前廣泛采用了子午線輪胎，它的滾動(dòng)阻力系數(shù)要比一般斜交線輪胎低25%—30%左右，而且其彈性好，運(yùn)動(dòng)阻力小，在使用中節(jié)油效果明顯。為了更大范圍地減少滾動(dòng)阻力，輪胎正朝著高氣壓比、無(wú)內(nèi)胎化方面發(fā)展，并取得了一些積極的進(jìn)展。

7.廣泛使用汽車(chē)診斷與檢測(cè)技術(shù)

現(xiàn)代技術(shù)特別是微電子技術(shù)極大地促進(jìn)了汽車(chē)診斷與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)踐證明，如能及時(shí)地借助診斷設(shè)備對(duì)汽車(chē)狀態(tài)進(jìn)行診斷，使汽車(chē)技術(shù)狀況經(jīng)常保持良好，對(duì)于節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和交通安全具有重要意義。用現(xiàn)代方法對(duì)汽車(chē)診斷時(shí)，可以在不解體整車(chē)的情況下，用專(zhuān)用儀器設(shè)備檢測(cè)出汽車(chē)相關(guān)總成和機(jī)構(gòu)的參數(shù)、曲線或波形，為進(jìn)一步分析、判斷汽車(chē)狀況提供原始數(shù)據(jù)，然后再通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)一步對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷、貯存、處理，從而對(duì)汽車(chē)技術(shù)狀況作出正確的結(jié)論?？梢哉f(shuō)，檢測(cè)控制自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化是汽車(chē)診斷與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。

8.汽車(chē)柴油機(jī)化

通常柴油機(jī)的熱效率要比汽油機(jī)高許多，如能廣泛地使用柴油機(jī)，將會(huì)節(jié)約大量燃料。柴油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)還在于它可以使用純度比較低、價(jià)格比汽油便宜的柴油作燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，將汽油機(jī)轉(zhuǎn)換為柴油機(jī)，每升燃料的行程里程平均可增加35%，同樣質(zhì)量和功率相同的柴油機(jī)與汽油機(jī)相比，油耗下降15%-25%。因此，各汽車(chē)制造商都積極地增加柴油車(chē)的比重，可以預(yù)測(cè)，將來(lái)會(huì)越來(lái)越鄉(xiāng)地在載貨汽車(chē)、小客車(chē)和小轎車(chē)上采用柴油機(jī)。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)新時(shí)期下，汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析，進(jìn)一步明確了汽車(chē)節(jié)能環(huán)保改革方向，為汽車(chē)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)的優(yōu)化完善奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有助于提高汽車(chē)節(jié)能環(huán)保水平。

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作者簡(jiǎn)介：

趙傳貴（1973--），男，山東菏澤人，從事汽車(chē)駕駛工作。