汽车节能技术的现状及发展趋势研究
汽车节能技术的现状及发展趋势研究[20191208101652]
摘 要
汽车节能技术是用于改进汽车能源消耗的技术。除了采用替代燃料的方法之外,大力开发和推广汽车节能技术的应用是解决能源稀缺问题的根本措施。一直以来,人们一直都很重视对汽车节能技术的研究开发。不同历史时期,出现了众多的节能技术。这些节能技术不仅能够提高发动机的动力性、经济性与工作稳定性,而且还能提高排放性能,对控制排气污染问题起到了十分重要的作用。
本文首先对汽车节能技术的定义、汽车节能的途径以及节能技术的意义进行了介绍。接着阐述了国内外汽车节能技术的发展现状。然后详细介绍了一些目前汽车节能的关键性技术,分别是燃油蒸汽排放控制技术、废气再循环技术和发动机均质压燃技术。在文章的最后,对汽车节能新技术的发展趋势进行了总结和分析。
关键字:汽车节能技术现状发展
目 录
1 汽车节能技术概述 1
1.1 汽车节能的定义 1
1.2 汽车节能的途径 1
1.3 汽车节能的意义 3
2 汽车节能技术的国内外发展现状 4
2.1 国外发展现状 4
2.2 国内发展现状 5
3 汽车节能的关键性技术 6
3.1 燃油蒸汽排放控制技术 6
3.1.1燃油蒸汽排放系统的简介 6
3.1.2燃油蒸汽排放系统的组成 7
3.1.3 燃油蒸汽排放控制原理 8
3.1.4 减少燃油蒸汽排放的主要技术措施 9
3.2 废气再循环技术 10
3.2.1废气再循环的目的 10
3.2.2 废气再循环率和废气再循环原理 11
3.2.3 目前EGR 技术主要存在问题 13
3.2.4 EGR发展趋势 14
3.3 均质压燃发动机技术 14
3.3.1“均质压燃”燃烧技术介绍 14
3.3.2“均质压燃”技术原理 15
3.3.3 “均质压燃”燃烧控制方法 16
3.3.4 “均质压燃”燃烧技术所面临的挑战 18
3.3.5 “均质压燃”燃烧发展前景 19
4 汽车节能技术的发展趋势 21
结语 23
参考文献 24
致谢 25
1 汽车节能技术概述
1.1 汽车节能的定义
节能是指加强对能源取用上的管理,运用先进的技术、选择可行的经济和并且要保证在社会与环境能够接受的范围内的有效合理的措施,从能源的开采到使用各个环节中的耗损与浪费尽可能的降低,使之更加有效、合理的使用能源。节能是每个国家发展经济的一项长期的政策。
节能汽车是指利用发动机提供主要动力 ,综合工况下燃料消耗 率比下一时期目标值好,并且性能与排量都进行合理优化的汽车,也是指能低耗、排量小、污染低、新动力、新技术汽车。目前限制小排量汽车政策已经取消,国家将加大力度支持节能的小排量汽车以及先进的内燃机节能技术的研究和开发,鼓励汽车生产商着重对柴油轿车和微型车进行开发和生产,以及推广使用均质压燃发动机技术、天然气稀释技术、废气再循环、氢燃料新型能源汽车等新的节能新技术。用于交通运输 消耗的占全球能源消耗的25%,包括每一年生产的2/3石油 能源在内。交通运输的部分节能方法根本就不需要任何成本,比如说,让轮胎保持正常的充气就能够有效的节省出6%。另外,在消耗相同的汽油情况下,混合动力汽车要比传统的燃油汽车多行驶出20%。
汽车节能技术用来改进汽车能源消耗的技术[1]。人类在保护生存环境,减少汽车有害物排放方面,已经做了相当多的努力。目前,已经研制出了检测有害气体NOX浓度传感器、HC浓度传感器等,以便对其进行有效的控制。柴油机高压共轨式喷油系统、爆震控制系统、断油控制系统、汽油机燃油喷射电控系统、先进高效的传动系统、发动机怠速控制系统以及危机控制点火系统等不仅能够提高发动机的动力性、经济性与工作稳定性,而且还能提高排放性能,对排气污染的控制也起到了重要作用。
1.2 汽车节能的途径
汽车节能措施有很多种,涉及各个方面,就中国目前近况而言,合理有效的措施有如下五个方面:
(1)优化内燃机技术,实现节能
内燃机技术的发展历程有内燃机燃烧技术有着密切的联系。燃烧室形状结构是影响燃烧进程的主要因素,也是节能技术的突破口。它包含了一系列问题包括活塞顶和汽缸盖的匹配状况、排气门数目的选取、进气口尺寸的优化以及点火器的位置选择等。对燃烧室布置、燃烧室结构以及喷射系统进行了不断地改善与优化,以实现提高燃烧效率和节能的目的。大致目标是: 在油门全部打开时也能有较高的容积效率;在所有条件下都能达到稳定、快速、不间断的燃烧; 热能从燃烧室壁传出的损失少; 污染物排放量降低;抗爆燃性能得到改善。这样不仅达到了油耗最低,而且还有效的减少排放和噪声所带来的污染,从而让供油系统达到最佳状态。
(2)优化传动系统
部件运动时产生的摩擦损耗和驱动时产生的功率损耗是主要的机械损失,几乎占汽车总机械损失的九成以上,而发动机零部件所损耗功率占发动机总功率的10%-15%左右,其中冷却风扇损耗的功率为5%到10%。当前, 一种装有离合器的风扇在某一些汽车上使用,它是随水温的改变而不断地调整工况。另外,还能在减小运动副的摩擦系数方面做出突破,以及在提高发动机传动效率等方面多进行研究,其大部分通过配气机构、传动系统、曲柄连杆机构、各驱动装置和减少活塞组的以达到减小机械损失的目的。
(3)减轻汽车质量
汽车质量的大小对其滚动、加速与爬坡时产生的阻力有直接影响,所以汽车燃油消耗的多少与其本身质量有着十分紧密的联系。采用新的材料和新的技术减轻汽车质量,来促进汽车的节能。有德国汽车研究人员称:若是汽车质量能够减轻10%,则可降低油耗8%左右,车辆的能源消耗量为78%。因而可知,适当减轻汽车质量可以起到一定的节能效果。
(4)优化车身流线性
一般来说,车辆的尺寸外形、速度和空气阻力系数增大,空气阻力就增大,通常情况下,汽车行驶的速度越高,空气阻力也就随之增大,从而功率消耗的也就越多。因此,对于每一种汽车,不论是轿车,还是客车与卡车,都应在车身优化改良上将空气阻力降低到最低以实现节能。
(5)采用滚动阻力小的轮胎
路面、轮胎的构造、车速、质料和气压影响车轮滚动阻力。用于克服其滚动阻力占据内了燃机输出功率很大一部分。早已被国内外公认的是子午线轮胎可以减小汽车轮胎的滚动阻力,所以对子午线轮胎进行推广使用也可以起到很好的节能效果。
1.3 汽车节能的意义
科技是一把双刃剑,在汽车为人来造福的同时,也带出了大气污染问题,加剧了全球气候的恶化。石油价格的波动,气候的急剧恶化,使依赖石油能源的汽车业举步维艰,还有就是每年仅汽车排放的二氧化碳就占所有二氧化碳排放量的25%。因此,很多专家指出必须针对汽车排放的有害物质采取相应的控制措施,汽车的节能技术的完善对整个社会的。在未来20年到30年里主要还是以传统汽车为主,所以依托技术的发展将汽车节能技术提升到一定的水平上去有着特别重大意义。
(1)能够推动交通运输行业向低碳模式转化,大力发展汽车节能新技术和新能源汽车,能够使二氧化碳的排放量大幅度减少。目前全球每一年排放大约达到500 亿吨二氧化碳,其中仅运输行业就占15%。根据国家的节能减排目标,到2050 年的时候要将二氧化碳排放量降低至200亿吨,其中交通运输领域的减排量占17%[2]。如果采用一系列先进节能新技术,包括发动机节能技术,底盘节能新技术,新能源汽车等,大约十年后汽车在其排放总量上有很大可能减少45%。
(2)能够让国家能源安全有所提升,大力发展汽车节能新技术,可以降低汽车对石油的依赖。当前,中国汽车保有量大约为6000多万辆,每一年差不多有一多半的燃油被汽车用掉。如果继续保持这样的增长速度和油耗程度,保守估计再过5年中国汽车总量将超过1.5 亿辆,年耗油总量将超过2 亿吨。到2030 年左右,如果汽车节能技术能够普遍运用到汽车上,届时石油的消耗量将大幅度下降。
(3)能够振兴自己国家的汽车产业,众所周知,在传统汽车行业,中国相对于世界先进的领域落后近几十年,但在汽车节能技术新领域,各个国家基本上是处于同一起跑线上的。在造价成本和市场销售方面,中国具有很大的优势和潜力,更有机会在全世界汽车节能技术领域达到国际领先水平。
2 汽车节能技术的国内外发展现状
2.1 国外发展现状
全球主要汽车生产商在研究开发汽车节能技术时,大多采用多项技术兼顾、侧重发展某项核心技术的发展策略[2]。本文主要从三个国家和地区介绍汽车节能技术发展。
(1)美国
在未来汽车节能技术的发展方向上,美国已经逐渐做出了模式调整,由过去只专注于燃料电池技术正在向多种节能技术一起发展的多元化格局转变。在过去相当长的一段时间里,美国节能汽车的发展是以燃料电池汽车为重点,美国探索的最终解决方案是氢+燃料电池模式,但目前生产成本还是很高以及氢燃料的储存也相对困难。全球汽车专家广泛认为燃料电池技术将在十年以后才能真正进行大规模商业化生产。所以近些年,美国逐渐向先进柴油车节能技术和混合动力汽车转变,目前,美国已经成为全球最大的混合动力汽车市场。先进柴油机节能技术在美国发展也很快,美国汽车行业将很大一部分精力投入在先进的柴油机节能技术的研发上。估计在燃料电池节能技术未形成大规模商业生产之前,先进柴油机节能技术会保持相对较快的发展。
(2)欧盟
欧盟是第一个立足于先进的柴油机节能技术开发上,近些年来,又对混合动力、内燃机均质压燃技术、废气涡轮增压等多种节能技术的投资逐步增加。在过去15年,欧盟一直专注于先进柴油机节能技术的研究上,并且取得了很好的成果,不仅在节能技术上的有很大突破,使柴油车的污染物排放量比其他节能汽车明显降低,而且由于先进柴油车成本明显比其他节能汽车低,所以先进柴油车优先获得了巨大的市场和利润,在2008年里,在欧盟中新增的商用车差不多百分之九十以上都是柴油车,一半的新增轿车中也是使用柴油车。从而可以看出,下一步欧洲的研究发展的方向,一是接着优化和完善柴油车的节能技术,使其能够达到更加严格排放标准。在另一方面不断地研究开发其他的汽车节能技术,包括:采用新的内燃机节能技术,让汽油机的燃油效率提高和减少污染物的排放,比如通过采用汽油直喷技术,将普通汽油汽车的燃油效率提高12%左右;同时在其他节能技术的研究与开发领域上欧洲也在有条不紊地进行着。
(3)日本
日本因为资源很匮乏,石油是相当稀缺,所以让日本多年来不得不聚集很大一部分人力和财力对汽车节能技术进行深入的研发,这使日本汽车节能技术的产业化方面已经达到世界先进行列。不过混合动力汽车在市场表现一般,在节能技术路线的抉择上也不得不向多种技术共同发展的格局转变,但这并不能埋没了日本在混合动力方面研究所取得巨大成果。尤其是日本本田公司和丰田公司在混合动力汽车的技术研发上可以说达到世界领先水平,对促进国际混合动力市场的研发和推广上起到了很大的推动的作用。从日本国内汽车市场来看,由于日本国土面积比较狭小,大部分居民出门都选择乘坐公共交通,轿车的年行驶里程也相对较短,混合动力汽车经济上的弱点就体现的更为明显。根据丰田公司的预测,普通的家用轿车要想收回增加的购车成本一般需要10年左右的时间。所以尽管日本的混合动力技术比较成熟,但是混合动力汽车在本土市场上的表现并不理想,每年混合动力汽车销售量不及本国汽车市场的1%。尽管当前市场反馈的效果不是很好,但是其汽车混合动力技术水平相对与其他国家还是比较成熟的。今后看来,成熟的混合动力技术以及日益增加的市场份额所带来的巨大利益将会逐渐减少混合动力汽车的制造成本,所以混合动力汽车的发展前景还是很大。
2.2 国内发展现状
随着我国逐渐变成汽车大国,汽车能源消耗在总能源消耗中比重越来越大,并成为我国石油能源匮乏的主要原因,致使我国对外部能源有很大的依赖。
我国在传统内燃机节能技术方面还是有相当大的潜力和空间,国外一直研究的复合火花点火技术、危机控制点火技术、废气涡轮增压技术、压缩比可变技术、可变排量技术、可变气门相位及升程、均质压燃技术以及统缸内直喷技术等在我国均有所发展。长安大学、吉林大学、湖南大学等一批高等学府院校正在开展一项研究,探讨汽车动力系统优化节能油。在中国,节能技术的研究与开发已列入“十一五”发展规划中,积极按照国家的能源政策:“节约优先、立足国内、煤炭为辅、多元发展”,实行以汽车节能新技术的发展为主和新能源技术为辅的双管齐下的措施。
我国近年来在研发与推广汽车节能技术领域上取得了一定的进步与发展:(1)在新能源技术方面已经形成了以混合动力、电动和燃料电池为主的“三纵三横”开发布局和技术体系。(2)在节能技术研发方面,初步掌握了废气再循环的关键技术,在柴油机高效节能技术方面也取得了一定的进步,一些产品差不多可以满足运行要求。(3)在工业生产方面,我国起步落后目前正向产业化推进,初步实现了小批次生产。
但是在汽车节能技术发展过程中我国仍然存在下列几个问题:(1)虽然我国汽车节能技术研究起步比较早,但由于缺乏政府投资,企业投入更少,一直未进行有效执行。 (2)汽车节能关键零部件,还没有形成一定规模的产业链,大规模产业化生产还有待进一步提高。(3)节能技术效果不明显但成本较高,成为汽车节能新技术产业化的瓶颈。(4)节能的关键技术一致没有较大的突破,近中期内实现产业化基本没有可能。(5)高效的内燃机技术、先进的变速箱技术、车身轻量化技术、耦合机电技术等有待进一步研究。(6)电控喷油的关键性技术掌握不足,自我创新能力不强。 (7)政策积极鼓励有关配套的措施需要进行完善。
3 汽车节能的关键性技术
3.1 燃油蒸汽排放控制技术
3.1.1燃油蒸汽排放系统的简介
汽车燃料特别是汽油是一种极易挥发的物质,曲轴箱、气门室、燃油箱和燃油管路内部的燃油受热后,表面就会有蒸汽产生,如处理不当,就会散发到大气之中造成环境污染。
摘 要
汽车节能技术是用于改进汽车能源消耗的技术。除了采用替代燃料的方法之外,大力开发和推广汽车节能技术的应用是解决能源稀缺问题的根本措施。一直以来,人们一直都很重视对汽车节能技术的研究开发。不同历史时期,出现了众多的节能技术。这些节能技术不仅能够提高发动机的动力性、经济性与工作稳定性,而且还能提高排放性能,对控制排气污染问题起到了十分重要的作用。
本文首先对汽车节能技术的定义、汽车节能的途径以及节能技术的意义进行了介绍。接着阐述了国内外汽车节能技术的发展现状。然后详细介绍了一些目前汽车节能的关键性技术,分别是燃油蒸汽排放控制技术、废气再循环技术和发动机均质压燃技术。在文章的最后,对汽车节能新技术的发展趋势进行了总结和分析。
关键字:汽车节能技术现状发展
目 录
1 汽车节能技术概述 1
1.1 汽车节能的定义 1
1.2 汽车节能的途径 1
1.3 汽车节能的意义 3
2 汽车节能技术的国内外发展现状 4
2.1 国外发展现状 4
2.2 国内发展现状 5
3 汽车节能的关键性技术 6
3.1 燃油蒸汽排放控制技术 6
3.1.1燃油蒸汽排放系统的简介 6
3.1.2燃油蒸汽排放系统的组成 7
3.1.3 燃油蒸汽排放控制原理 8
3.1.4 减少燃油蒸汽排放的主要技术措施 9
3.2 废气再循环技术 10
3.2.1废气再循环的目的 10
3.2.2 废气再循环率和废气再循环原理 11
3.2.3 目前EGR 技术主要存在问题 13
3.2.4 EGR发展趋势 14
3.3 均质压燃发动机技术 14
3.3.1“均质压燃”燃烧技术介绍 14
3.3.2“均质压燃”技术原理 15
3.3.3 “均质压燃”燃烧控制方法 16
3.3.4 “均质压燃”燃烧技术所面临的挑战 18
3.3.5 “均质压燃”燃烧发展前景 19
4 汽车节能技术的发展趋势 21
结语 23
参考文献 24
致谢 25
1 汽车节能技术概述
1.1 汽车节能的定义
节能是指加强对能源取用上的管理,运用先进的技术、选择可行的经济和并且要保证在社会与环境能够接受的范围内的有效合理的措施,从能源的开采到使用各个环节中的耗损与浪费尽可能的降低,使之更加有效、合理的使用能源。节能是每个国家发展经济的一项长期的政策。
节能汽车
汽车节能技术
1.2 汽车节能的途径
汽车节能措施有很多种,涉及各个方面,就中国目前近况而言,合理有效的措施有如下五个方面:
(1)优化内燃机技术,实现节能
内燃机技术的发展历程有内燃机燃烧技术有着密切的联系。燃烧室形状结构是影响燃烧进程的主要因素,也是节能技术的突破口。它包含了一系列问题包括活塞顶和汽缸盖的匹配状况、排气门数目的选取、进气口尺寸的优化以及点火器的位置选择等。对燃烧室布置、燃烧室结构以及喷射系统进行了不断地改善与优化,以实现提高燃烧效率和节能的目的。大致目标是: 在油门全部打开时也能有较高的容积效率;在所有条件下都能达到稳定、快速、不间断的燃烧; 热能从燃烧室壁传出的损失少; 污染物排放量降低;抗爆燃性能得到改善。这样不仅达到了油耗最低,而且还有效的减少排放和噪声所带来的污染,从而让供油系统达到最佳状态。
(2)优化传动系统
部件运动时产生的摩擦损耗和驱动时产生的功率损耗是主要的机械损失,几乎占汽车总机械损失的九成以上,而发动机零部件所损耗功率占发动机总功率的10%-15%左右,其中冷却风扇损耗的功率为5%到10%。当前, 一种装有离合器的风扇在某一些汽车上使用,它是随水温的改变而不断地调整工况。另外,还能在减小运动副的摩擦系数方面做出突破,以及在提高发动机传动效率等方面多进行研究,其大部分通过配气机构、传动系统、曲柄连杆机构、各驱动装置和减少活塞组的以达到减小机械损失的目的。
(3)减轻汽车质量
汽车质量的大小对其滚动、加速与爬坡时产生的阻力有直接影响,所以汽车燃油消耗的多少与其本身质量有着十分紧密的联系。采用新的材料和新的技术减轻汽车质量,来促进汽车的节能。有德国汽车研究人员称:若是汽车质量能够减轻10%,则可降低油耗8%左右,车辆的能源消耗量为78%。因而可知,适当减轻汽车质量可以起到一定的节能效果。
(4)优化车身流线性
一般来说,车辆的尺寸外形、速度和空气阻力系数增大,空气阻力就增大,通常情况下,汽车行驶的速度越高,空气阻力也就随之增大,从而功率消耗的也就越多。因此,对于每一种汽车,不论是轿车,还是客车与卡车,都应在车身优化改良上将空气阻力降低到最低以实现节能。
(5)采用滚动阻力小的轮胎
路面、轮胎的构造、车速、质料和气压影响车轮滚动阻力。用于克服其滚动阻力占据内了燃机输出功率很大一部分。早已被国内外公认的是子午线轮胎可以减小汽车轮胎的滚动阻力,所以对子午线轮胎进行推广使用也可以起到很好的节能效果。
1.3 汽车节能的意义
科技是一把双刃剑,在汽车为人来造福的同时,也带出了大气污染问题,加剧了全球气候的恶化。石油价格的波动,气候的急剧恶化,使依赖石油能源的汽车业举步维艰,还有就是每年仅汽车排放的二氧化碳就占所有二氧化碳排放量的25%。因此,很多专家指出必须针对汽车排放的有害物质采取相应的控制措施,汽车的节能技术的完善对整个社会的。在未来20年到30年里主要还是以传统汽车为主,所以依托技术的发展将汽车节能技术提升到一定的水平上去有着特别重大意义。
(1)能够推动交通运输行业向低碳模式转化,大力发展汽车节能新技术和新能源汽车,能够使二氧化碳的排放量大幅度减少。目前全球每一年排放大约达到500 亿吨二氧化碳,其中仅运输行业就占15%。根据国家的节能减排目标,到2050 年的时候要将二氧化碳排放量降低至200亿吨,其中交通运输领域的减排量占17%[2]。如果采用一系列先进节能新技术,包括发动机节能技术,底盘节能新技术,新能源汽车等,大约十年后汽车在其排放总量上有很大可能减少45%。
(2)能够让国家能源安全有所提升,大力发展汽车节能新技术,可以降低汽车对石油的依赖。当前,中国汽车保有量大约为6000多万辆,每一年差不多有一多半的燃油被汽车用掉。如果继续保持这样的增长速度和油耗程度,保守估计再过5年中国汽车总量将超过1.5 亿辆,年耗油总量将超过2 亿吨。到2030 年左右,如果汽车节能技术能够普遍运用到汽车上,届时石油的消耗量将大幅度下降。
(3)能够振兴自己国家的汽车产业,众所周知,在传统汽车行业,中国相对于世界先进的领域落后近几十年,但在汽车节能技术新领域,各个国家基本上是处于同一起跑线上的。在造价成本和市场销售方面,中国具有很大的优势和潜力,更有机会在全世界汽车节能技术领域达到国际领先水平。
2 汽车节能技术的国内外发展现状
2.1 国外发展现状
全球主要汽车生产商在研究开发汽车节能技术时,大多采用多项技术兼顾、侧重发展某项核心技术的发展策略[2]。本文主要从三个国家和地区介绍汽车节能技术发展。
(1)美国
在未来汽车节能技术的发展方向上,美国已经逐渐做出了模式调整,由过去只专注于燃料电池技术正在向多种节能技术一起发展的多元化格局转变。在过去相当长的一段时间里,美国节能汽车的发展是以燃料电池汽车为重点,美国探索的最终解决方案是氢+燃料电池模式,但目前生产成本还是很高以及氢燃料的储存也相对困难。全球汽车专家广泛认为燃料电池技术将在十年以后才能真正进行大规模商业化生产。所以近些年,美国逐渐向先进柴油车节能技术和混合动力汽车转变,目前,美国已经成为全球最大的混合动力汽车市场。先进柴油机节能技术在美国发展也很快,美国汽车行业将很大一部分精力投入在先进的柴油机节能技术的研发上。估计在燃料电池节能技术未形成大规模商业生产之前,先进柴油机节能技术会保持相对较快的发展。
(2)欧盟
欧盟是第一个立足于先进的柴油机节能技术开发上,近些年来,又对混合动力、内燃机均质压燃技术、废气涡轮增压等多种节能技术的投资逐步增加。在过去15年,欧盟一直专注于先进柴油机节能技术的研究上,并且取得了很好的成果,不仅在节能技术上的有很大突破,使柴油车的污染物排放量比其他节能汽车明显降低,而且由于先进柴油车成本明显比其他节能汽车低,所以先进柴油车优先获得了巨大的市场和利润,在2008年里,在欧盟中新增的商用车差不多百分之九十以上都是柴油车,一半的新增轿车中也是使用柴油车。从而可以看出,下一步欧洲的研究发展的方向,一是接着优化和完善柴油车的节能技术,使其能够达到更加严格排放标准。在另一方面不断地研究开发其他的汽车节能技术,包括:采用新的内燃机节能技术,让汽油机的燃油效率提高和减少污染物的排放,比如通过采用汽油直喷技术,将普通汽油汽车的燃油效率提高12%左右;同时在其他节能技术的研究与开发领域上欧洲也在有条不紊地进行着。
(3)日本
日本因为资源很匮乏,石油是相当稀缺,所以让日本多年来不得不聚集很大一部分人力和财力对汽车节能技术进行深入的研发,这使日本汽车节能技术的产业化方面已经达到世界先进行列。不过混合动力汽车在市场表现一般,在节能技术路线的抉择上也不得不向多种技术共同发展的格局转变,但这并不能埋没了日本在混合动力方面研究所取得巨大成果。尤其是日本本田公司和丰田公司在混合动力汽车的技术研发上可以说达到世界领先水平,对促进国际混合动力市场的研发和推广上起到了很大的推动的作用。从日本国内汽车市场来看,由于日本国土面积比较狭小,大部分居民出门都选择乘坐公共交通,轿车的年行驶里程也相对较短,混合动力汽车经济上的弱点就体现的更为明显。根据丰田公司的预测,普通的家用轿车要想收回增加的购车成本一般需要10年左右的时间。所以尽管日本的混合动力技术比较成熟,但是混合动力汽车在本土市场上的表现并不理想,每年混合动力汽车销售量不及本国汽车市场的1%。尽管当前市场反馈的效果不是很好,但是其汽车混合动力技术水平相对与其他国家还是比较成熟的。今后看来,成熟的混合动力技术以及日益增加的市场份额所带来的巨大利益将会逐渐减少混合动力汽车的制造成本,所以混合动力汽车的发展前景还是很大。
2.2 国内发展现状
随着我国逐渐变成汽车大国,汽车能源消耗在总能源消耗中比重越来越大,并成为我国石油能源匮乏的主要原因,致使我国对外部能源有很大的依赖。
我国在传统内燃机节能技术方面还是有相当大的潜力和空间,国外一直研究的复合火花点火技术、危机控制点火技术、废气涡轮增压技术、压缩比可变技术、可变排量技术、可变气门相位及升程、均质压燃技术以及统缸内直喷技术等在我国均有所发展。长安大学、吉林大学、湖南大学等一批高等学府院校正在开展一项研究,探讨汽车动力系统优化节能油。在中国,节能技术的研究与开发已列入“十一五”发展规划中,积极按照国家的能源政策:“节约优先、立足国内、煤炭为辅、多元发展”,实行以汽车节能新技术的发展为主和新能源技术为辅的双管齐下的措施。
我国近年来在研发与推广汽车节能技术领域上取得了一定的进步与发展:(1)在新能源技术方面已经形成了以混合动力、电动和燃料电池为主的“三纵三横”开发布局和技术体系。(2)在节能技术研发方面,初步掌握了废气再循环的关键技术,在柴油机高效节能技术方面也取得了一定的进步,一些产品差不多可以满足运行要求。(3)在工业生产方面,我国起步落后目前正向产业化推进,初步实现了小批次生产。
但是在汽车节能技术发展过程中我国仍然存在下列几个问题:(1)虽然我国汽车节能技术研究起步比较早,但由于缺乏政府投资,企业投入更少,一直未进行有效执行。 (2)汽车节能关键零部件,还没有形成一定规模的产业链,大规模产业化生产还有待进一步提高。(3)节能技术效果不明显但成本较高,成为汽车节能新技术产业化的瓶颈。(4)节能的关键技术一致没有较大的突破,近中期内实现产业化基本没有可能。(5)高效的内燃机技术、先进的变速箱技术、车身轻量化技术、耦合机电技术等有待进一步研究。(6)电控喷油的关键性技术掌握不足,自我创新能力不强。 (7)政策积极鼓励有关配套的措施需要进行完善。
3 汽车节能的关键性技术
3.1 燃油蒸汽排放控制技术
3.1.1燃油蒸汽排放系统的简介
汽车燃料特别是汽油是一种极易挥发的物质,曲轴箱、气门室、燃油箱和燃油管路内部的燃油受热后,表面就会有蒸汽产生,如处理不当,就会散发到大气之中造成环境污染。
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