汽車新能源和節(jié)能技術(shù)淺談

張世強

【摘要】：目前，全球升溫的情況越來越嚴重，世界各地的環(huán)境也在急劇惡化，導(dǎo)致這種情況的其中一個重要原因就是人們使用汽車出行的頻率越來越高。我國也出臺了鼓勵研發(fā)新能源汽車的許多優(yōu)惠政策，來解決石油短缺和對環(huán)境污染問題。目前，我國在新能源汽車研發(fā)方面取得了很大成績，并在新能源汽車應(yīng)用方面展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。文章首先對新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析論述，并總結(jié)了新能源應(yīng)用后對節(jié)能技術(shù)發(fā)展的推動作用。

【關(guān)鍵詞】：汽車；新能源；節(jié)能技術(shù)

1、導(dǎo)言

隨著我國汽車保有量連年增加，汽車能源短缺和空氣污染問題日愈嚴峻，尋找和研發(fā)能替代石化能源的新型能源，成為解決該問題的重要途徑。汽車尾氣的排放以及燃油的消耗，對世界的環(huán)境污染問題和能源不足問題產(chǎn)生著重要的影響。如果要解決問題，則需要從汽車的新能源以及節(jié)能技術(shù)方面下手，來減輕汽車出行對環(huán)境方面帶來的污染，以及找到新的能源來替代原有的燃料。

2、我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟不斷的發(fā)展進步，汽車行業(yè)也得到了大力發(fā)展，成為人們?nèi)粘３鲂兄械闹匾煌üぞ?，但同時也增大了能源的損耗，油品燃燒所產(chǎn)生的廢氣被直接排放到空氣中，增大了空氣污染的速度。采用新能源代替油品消耗，能夠節(jié)省大量的石油資源，同時在汽車的尾氣排放治理中也取得了理想的成績。因此新能源汽車應(yīng)用得到了高度重視，各大汽車生產(chǎn)企業(yè)在對產(chǎn)品進行設(shè)計時，也會重點考慮在使用中新能源是否能夠得到充分的燃燒，為汽車行駛提供動能。其中應(yīng)用最廣泛的是壓縮混合氣體，配合汽油使用后能夠為汽車行駛提供充足的能量，同時也減少了汽油的損耗量，混合氣體在壓力作用下進入到燃燒裝置中，被點燃后所釋放出的能量可供汽車行駛運行，并且這樣的環(huán)境下所進行的動力傳輸形式更合理，不會造成使用隱患問題。檢測汽車排放尾氣中的成分，可以發(fā)現(xiàn)僅僅有少部分氮氧化合物，排放量在環(huán)保部門規(guī)定的標準范圍內(nèi)。新能源汽車是采用混合能源供應(yīng)形勢來實現(xiàn)動能轉(zhuǎn)換的，由國外傳入到我國，今年來發(fā)展迅速，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主研究，在國內(nèi)大型汽車生產(chǎn)廠家都得到了很好的應(yīng)用。由于汽車的供能形式發(fā)生轉(zhuǎn)變，在燃燒技術(shù)上自然也有明顯的變化，充分運用HCCI模式，能夠在基層中形成穩(wěn)定的傳輸體系，在燃燒氣體被傳輸前，就已經(jīng)進行了壓縮，提升混合氣體的濃度，這樣在啟動的瞬間動力能夠達到甚至超過單一油品功能標準，內(nèi)燃機中的傳輸流程有所增加，但燃燒以及動能傳輸?shù)臅r間卻并沒有增加，這是新能源汽車中獨有的優(yōu)勢。

3、節(jié)能技術(shù)研究

3.1汽車混合動力技術(shù)

混合動力技術(shù)是目前較為先進的節(jié)能技術(shù)，是指發(fā)動機和電動機的組合，目前可以分為三類。一是增程式混合動力技術(shù)，發(fā)動機只發(fā)電不驅(qū)動，電動機直接驅(qū)動的驅(qū)動方式；二是并聯(lián)式混合動力，發(fā)動機既發(fā)電也驅(qū)動，電動機直接驅(qū)動的驅(qū)動方式；三是混聯(lián)式混合動力，發(fā)動機既驅(qū)動也發(fā)電，由兩個電動機驅(qū)動的驅(qū)動方式。

3.1.1增程式混合動力技術(shù)

增程式混合動力技術(shù)也稱串聯(lián)式混合動力技術(shù)，其代表車型是雪佛蘭-沃藍達。這種動力技術(shù)的優(yōu)點有三個：一是只要有燃料就可以行駛，不用擔心電池的電量不足；二是汽車的電池可以直接充電；三是發(fā)動機能夠在最舒適的轉(zhuǎn)速區(qū)間工作，以保證較低的油耗。但這種動力技術(shù)的缺點也十分明顯，一是由于能源經(jīng)過兩次的轉(zhuǎn)換，其效率偏低；二是由于只有電動機驅(qū)動車輛，所以電動機功率較大，同時為了保證電動機的續(xù)航，對發(fā)動機的功率和電池的容量都有一定的要求。

3.1.2并聯(lián)式混合動力技術(shù)

并聯(lián)式混合動力技術(shù)的代表車型是比亞迪-秦，這款車體內(nèi)有一個發(fā)動機和一個電動機，而且車體內(nèi)的電動機和發(fā)動機都可直接驅(qū)動車輪。這種動力技術(shù)的優(yōu)點有兩點，一是這種動力技術(shù)的成本是最低的，只需要在車內(nèi)安裝電動機和電池；二是其起步扭矩大，會產(chǎn)生較為強烈的推背感。而這種車的缺點也有兩個，一是兩者同時工作的時間不長，不能保持太久的高功率高扭矩；二是在正常的行駛情況下，只有發(fā)動機工作，與其他汽車相比沒有節(jié)省太多的油耗。

3.1.3混聯(lián)式混合動力技術(shù)

混聯(lián)式混合動力技術(shù)的代表車型是凱美瑞尊瑞?；炻?lián)式混合動力技術(shù)更有效地結(jié)合了上面兩種動力技術(shù)，在這種技術(shù)中，發(fā)動機的動力由動力分割機進行分割，一部分直接對車輪進行驅(qū)動，而另一部分則被用于發(fā)電，所產(chǎn)生的電能用來驅(qū)動電動機，電動機的使用比例比并聯(lián)式中電動機的使用比例更大。這種動力技術(shù)的優(yōu)點也有兩種：一是擺脫了充電樁的限制；二是能真正實現(xiàn)電動機與發(fā)動機長時間同時工作。其缺點也有兩點，一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且成本最高；二是汽車的車身重量會有所增加。

3.2汽車壓燃技術(shù)

目前汽車傳統(tǒng)點火方式有兩種，分別是火花塞點火和活塞壓燃點火，活塞壓燃點火的壓縮比更高，而火花塞點火則使發(fā)動機的噪音和工作震動更小。汽車壓燃技術(shù)是將傳統(tǒng)的火花塞點火方式和活塞壓燃點火方式進行結(jié)合，通過提高發(fā)動機的壓縮比，使燃料可以在同一時間內(nèi)燃燒，從而達到提高燃油使用率的目的。采用壓燃技術(shù)能使發(fā)動機的燃燒溫度降低，減少輻射熱傳遞，而且燃燒周期更短，從而達到節(jié)能的目的。

3.3汽車可變排量技術(shù)

可變排量，也稱為切缸工作循環(huán)，最早在20世紀80年代被通用汽車公司運用于凱迪拉克汽車上。目前在中國已經(jīng)研究出通過控制發(fā)動機的進氣溫度來控制排量的技術(shù)。這項技術(shù)是根據(jù)空氣冷縮熱脹的原理，在汽車剎車或者怠速時，汽車的熱氣管道會向發(fā)動機輸入熱空氣供內(nèi)燃機燃燒，空氣密度的降低使得在保證理想空燃比的前提下，能夠降低噴油量，而同時因為進氣密度的降低，壓縮進程時壓縮空氣所需的能量也隨之而降低。因此，我們可以在發(fā)動機體積不變的前提下，使汽車在剎車和怠速時降低發(fā)動機的功率，減少噴油，降低排放。

結(jié)論

綜上所述，新能源汽車的研發(fā)對我國的汽車工業(yè)發(fā)展來說是一個非常好的機會。發(fā)展新能源汽車是大勢所趨，是節(jié)能環(huán)保形勢所迫，隨著國家對新能源汽車扶持力度的加大和人們節(jié)能環(huán)保意識的提高，新能源汽車必將迎來大發(fā)展的時代。

【參考文獻】：

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