汽車能源與環(huán)保的

1、汽車能源與環(huán)保的技術革命汽車產(chǎn)量持續(xù)增加引發(fā)系汽車產(chǎn)量持續(xù)增加引發(fā)系列問題列問題全球汽車總保有量將從目前的約8億輛增加到2021年的12億輛，21世紀中葉，將達38億輛，其中，發(fā)展中國家汽車保有量將增長15倍以上。目前全球每年新生產(chǎn)的各種汽車約6400萬輛，按平均每輛車年消耗10到15桶石油及石油制品計算，汽車的石油消耗量每年達85至127億桶，約占世界石油產(chǎn)量的一半。石油資源的開采每年達幾十億噸，經(jīng)過長期的現(xiàn)代化大規(guī)模開采，石油資源日漸枯竭，按科學家預測，地球上的石油資源如果按目前的開采水平，僅僅可以維持60到100年左右。2007年我國進口石油1.9億噸，預計到2021年前后我國的石油進口

2、量有可能超過日本，成為亞太地區(qū)第一大石油進口國。國務院發(fā)展研究中心預測，預計到2021年和2021年，我國汽車消耗石油為1.38億噸和2.56億噸，約占全國石油總消耗量的43%和67。因此能源危機是我們必需面對的重要問題。有限的資源被我們無限制的使用！不知道我們還能有多少桶油可以使用？汽車污染早已經(jīng)是一個不能讓人們忽視的問題！我國當前汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保問題的嚴重性！“到2021年，中國機動車燃油消耗將占石油消耗總量的43%，2021年，這個比例將會達到 57%。與此相對應，汽車污染物排放總量在迅速上升。北京、上海、廣州等大城市，汽車排放已經(jīng)成為當?shù)氐囊谎趸?、氮氧化物等主要污染物的第一污染源?！?/p>

3、 國務院發(fā)展研究中心研究員陳清泰一語指出了當前我國汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保問題的嚴重性。因為汽車引起的一系列問題已經(jīng)越來越受到人們的重視！然而目前的世界卻是離不開汽車的，因為我們還不能用其它高效有環(huán)保節(jié)能的交通工具！開發(fā)汽車的環(huán)保與節(jié)能技術已經(jīng)刻不容緩！而作為汽車的心臟“發(fā)動機”，便是這次技術革命的重中之重。汽油機技術的發(fā)展趨勢由于汽油機的燃油經(jīng)濟性比柴油機差，所以降低汽油機的能耗已經(jīng)成為汽車界當前必須要解決的一個問題。具有理論空燃比的均質混合氣的燃燒理論在火化點火發(fā)動機上被廣泛使用，它的最大優(yōu)點是可以實用三效催化器來降低CO、HC和NOx等廢氣的排放。不足之處是不能獲得較高的燃油經(jīng)濟性，為了提高發(fā)動

4、機的熱效率和降低廢氣排放，燃燒技術在不斷地發(fā)展。汽油機經(jīng)歷了由完全機械控制的化油器供油為主到采用電控噴射、缸內直噴、電輔助增壓和電動氣門、可變壓縮比、停缸等技術的變化，汽油機發(fā)展的最終方案將采用綜合汽油機和柴油機優(yōu)點的燃燒控制技術。目前最有代表性的三大汽油機技術a. 汽油直噴技術。開發(fā)車用具有汽油機優(yōu)點同時具有柴油機部分負荷高燃油經(jīng)濟性優(yōu)點的發(fā)動機是主要的研究目標。汽油缸內直噴是提高汽油機燃油經(jīng)濟性的重要手段，近些年來，以缸內直噴汽油機(Gasoliine Direct Injection, GDI)為代表的新型混合氣形成模式的研究和應用，極大地提高了汽油機的燃油經(jīng)濟性。以日本為代表的非均質直

5、噴技術面臨燃燒穩(wěn)定性和后處理等問題，同時以歐洲為代表的均質直噴技術正在興起。 b. 電動氣門與無凸輪發(fā)動機。發(fā)動機可變氣門正時技術(Variable Valve Timing, VVT)是針對在常規(guī)車用發(fā)動機中,因氣門定時固定不變而導致發(fā)動機某些重要性能在整個運行范圍內不能很好的滿足需要而提出的。VVT技術在發(fā)動機運行工況范圍內提供最佳的配氣正時，較好地解決了高轉速與低轉速，大負荷與小負荷下動力性與經(jīng)濟性的矛盾，同時在一定程度在一定程度上改善了排放性能。隨著環(huán)境保護和人類可持續(xù)發(fā)展的要求，低能耗和低污染已成為汽車發(fā)動機的發(fā)展目標。VVT技術由于自身的優(yōu)點，日益受到人們重視，尤其是當今電子技術的

6、飛速發(fā)展，促進了VVT技術從研究階段向實用階段發(fā)展。電動氣門具有與電控噴射同等重要的意義，它將給發(fā)動機空氣系統(tǒng)控制和循環(huán)過程管理帶來一系列技術變革，如取消節(jié)氣門、可變壓縮比、部分停缸等。 c. 燃燒方式的混合。傳統(tǒng)的火花點火發(fā)動機的燃燒過程在火焰?zhèn)鞑ブ?，火焰前鋒的溫度比未燃混合氣高很多。所以這種燃燒過程雖然混合氣時均勻的，但是溫度分布仍是不均勻，局部的高溫會導致在火焰經(jīng)過的區(qū)域形成NOx。柴油機的燃燒過程是擴散型的，燃燒過程中燃燒速率由混合速率決定，點火在許多點發(fā)生，這種類型的燃燒過程混合和燃燒都是不均勻的，NOx在燃燒較稀的高溫區(qū)產(chǎn)生，固體微粒在燃料較濃的高溫區(qū)產(chǎn)生。在均質充量壓縮點燃(Ho

7、mogeneous Charge Compression Ignition, HCCI)過程中，理論上是均勻的混合氣和殘余氣體，在整個混合氣體中由壓縮點燃，燃燒是自發(fā)的、均勻的并且沒有火焰?zhèn)鞑?，這樣可以阻止NOx和微粒的形成。這種汽油機均質與柴油機壓燃混合的燃燒方式，以燃料技術和控制技術為基礎，綜合汽油機和柴油機兩種燃燒方式優(yōu)點的均質壓燃HCCI內燃機技術正在興起。柴油機技術更受期待！隨著世界汽車對汽車發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和排放提出了更高要求和計算機技術的迅速發(fā)展，柴油機被公認為節(jié)能的代表和減少汽車尾氣排放污染的有力工具，汽車柴油化也是汽車發(fā)動機發(fā)展的一大趨勢。本文結合當前發(fā)展狀況，論述了缸內

8、直接噴注技術和柴油化趨勢是未來車用發(fā)動機的發(fā)展方向。 柴油機的開發(fā)焦點已由傳統(tǒng)的優(yōu)先考慮經(jīng)濟性、可靠性和耐久性逐步轉為目前的優(yōu)先考慮環(huán)保的要求，即以優(yōu)先保護好人類賴以生存的地球環(huán)境為出發(fā)點去考慮采用何種技術，去評價其先進性。 優(yōu)先考慮柴油機排放、噪聲對環(huán)境的影響問題，與過去相比也有不同 柴油機微粒的排放控制技術已成為柴油機技術發(fā)展中的核心之一,特別是排氣后處理技術的研究。 論文介紹了柴油機微粒排放.通過比較分析與研究當前微粒捕集器的再生技術,可以得出這樣的結論:單純的采用某一種再生技術都有其不足之處 無限V3柴油動力推動SUV成為環(huán)保先鋒 VM發(fā)動機具有“兩高三低”的優(yōu)點，即高功率、高扭矩，低

9、油耗、低排放、低噪音，符合柴油發(fā)動機節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，在適應目前國內SUV強烈的節(jié)能減排需求的同時改變了消費者對柴油發(fā)動機“動靜”大的不好印象。無限V3等速60km油耗5.5L/100公里，在20004000rpm轉速區(qū)間均可發(fā)出340Nm的最大扭矩，最大功率可達105KW，是一款“馬兒跑得既快，吃草絕對又少”的全新柴油SUV。發(fā)動機經(jīng)歷巨變 節(jié)能環(huán)保技術紛紛引入，各大品牌車系紛紛大打節(jié)能環(huán)保牌，意圖以該方面的優(yōu)勢來占領如今的汽車市場！【大眾：將高增壓進行到底】大眾汽車先進動力總成技術已經(jīng)成為其最核心的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。就在前不久的上海車展期間，大眾汽車在中國正式發(fā)布了其藍驅戰(zhàn)略。代表著大眾一系

10、列成熟的、已經(jīng)或者即將批量應用的系列技術，其中包括最基礎也是目前已大批量應用的汽油直噴發(fā)動機、雙離合器自動變速箱以及柴油共軌直噴發(fā)動機。在這些技術基礎之上，通過添加多種降低油耗和排放的技術，可以實現(xiàn)、和三大節(jié)能環(huán)保車型流派。其中，小型化、小排量、高增壓的汽油、柴油發(fā)動機將成為未來大眾汽車主要的技術發(fā)展方向，新款上已經(jīng)裝備速雙離合變速箱，以后更小排量的類似發(fā)動機也將出現(xiàn)。、：直噴即高效大眾直噴發(fā)動機是目前較為成熟的直噴發(fā)動機技術之一，發(fā)動機控制單元可以根據(jù)不同的發(fā)動機負荷選擇不同的噴油模式，從而最大限度地提高動力輸出。再加上渦輪增壓技術的發(fā)動機，其動力性能可以在不增加排量和只增加少量油耗的情況下

11、大幅提升。譬如，大眾傳統(tǒng)電噴發(fā)動機功率和扭矩為和，增加了直噴技術之后可達到和的輸出，油耗則降低，效果明顯。：雙離合流暢切換，這三個字母代表了大眾汽車將平順性與動力性相結合的雙離合自動變速箱在一個擋位運行的同時，另一個擋位預置于待命狀態(tài)。換擋操作中，一個離合器脫開的同時另一個離合器接合。這樣的結構使得換擋過程比手動變速箱更快、更精確，而且沒有頓挫感。雙離合自動變速箱因為換擋過程沒有動力損失，不僅比傳統(tǒng)自動變速箱省油，更能獲得比手動變速箱更好的燃油經(jīng)濟性?！颈捡Y：將直噴汽油機技術又向前推進了一步。】奔馳在先進動力總成技術方面的新技術目前還未能為中國消費者享用，原因有很多，其中主要是成本過高和燃油質

12、量低劣。但這并不能阻擋我們更多地了解這些代表了世界最先進水平的新技術。奔馳在年前就發(fā)布了其直噴汽油機產(chǎn)品，將直噴汽油機技術又向前推進了一步。而在去年法蘭克福車展奔馳推出的概念車上，搭載了另一項意義重大的內燃機技術壓燃汽油機。以上兩項技術代表了奔馳對汽油內燃機技術的研究方向。而在柴油機方面，奔馳的技術已經(jīng)發(fā)展到爐火純青的地步，其裝備了技術的柴油轎車和在油耗和排放方面已經(jīng)超越了豐田的強混合動力轎車及。：用噴嘴取代進氣流奔馳壓電直噴汽油發(fā)動機與大眾的工作原理基本相同。不同點有二：一是奔馳現(xiàn)有的發(fā)動機上都沒有采用增壓技術；二是奔馳不再利用進氣流作為混合氣分層填充的動力，而是通過噴嘴來實現(xiàn)這一效果。盡管

13、奔馳發(fā)動機在很多方面都有突破，但和其他直噴發(fā)動機一樣，它也面臨難以解決的問題，那就是因高壓縮比帶來的高溫副作用，產(chǎn)生過多的氮氧化合物排放。奔馳用了專門的氮氧化合物凈化器以及傳感器來凈化，但該裝置是比三元催化器貴得多的器件。壓燃式技術：強壯而低排放奔馳的壓燃式汽油發(fā)動機將柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機的特點融為一體：燃燒更清潔的汽油，使用的卻是柴油發(fā)動機壓燃的方式點火，其燃燒效率和排放清潔程度都要好很多。在奔馳概念車上，的渦輪增壓缸發(fā)動機能輸出馬力的動力，相當于一部升發(fā)動機，每公里卻只消耗升的汽油，每公里只排放克二氧化碳。如果能實現(xiàn)量產(chǎn)，這會是一項改變歷史的技術?！就ㄓ茫禾岣呷加徒?jīng)濟性】通用汽車在提高傳

14、統(tǒng)內燃機的燃油經(jīng)濟性方面付出了大量的努力。這些技術按照發(fā)動機和變速箱的不同主要包括：小排量發(fā)動機技術、發(fā)動機技術、渦輪增壓技術、直噴技術和六速手自一體變速器。其中，小排量發(fā)動機目前已經(jīng)裝配在雪佛蘭樂馳、樂騁(圖庫 論壇)和樂風(圖庫 論壇)等車型上，發(fā)動機升功率大于，具有小排量大功率的特點。第二代發(fā)動機比上一代產(chǎn)品更加節(jié)油，且推出了更小排量的版本，目前已經(jīng)配備于新君威(圖庫 論壇)和科魯茲，未來還會配備在其他產(chǎn)品上。直噴技術來源于凱迪拉克，在減少油耗和排放的同時，可以輸出更加充沛有力的動力。國內落實通用汽車的小排量發(fā)動機已經(jīng)在上汽通用五菱投產(chǎn)。而另一家合資企業(yè)上海通用汽車已經(jīng)陸續(xù)引進了搭載第二

15、代發(fā)動機、直噴發(fā)動機的產(chǎn)品，并將陸續(xù)引進搭載渦輪增壓發(fā)動機的產(chǎn)品。按照上海通用此前發(fā)布的“綠動未來”戰(zhàn)略，上海通用將在年至年陸續(xù)推出高科技、低油耗、多樣化能源的款發(fā)動機。此外，上海通用已經(jīng)在中國推出了輕度混合動力和中度混合動力產(chǎn)品，未來還將有更多混合動力車型和電動車上市。即將在今年夏天上市的別克首款搭載渦輪增壓發(fā)動機的車型會具有強勁的馬力。上海通用汽車稱這款直噴渦輪增壓發(fā)動機“將是目前國內中高級車市場上動力表現(xiàn)最為強勁的”。該發(fā)動機將通用的直噴技術和渦輪增壓技術相結合，最大功率，最大扭矩，升功率達，到的加速時間僅秒。就參數(shù)而言，遠高于競爭對手的同排量渦輪增壓發(fā)動機。：無需點火系統(tǒng)的中文意思是“

16、均質充量壓縮點燃”。單從名稱來看，似乎只是一種點燃方式。實際上，這是一種全新的內燃機燃燒概念，既不同于柴油機（非均質充量壓縮點燃），又不同于汽油機（均質充量火花點燃），是一種火花點燃式發(fā)動機和壓縮點燃式發(fā)動機概念的混合體?？諝夂腿加驮诎l(fā)動機的進氣系統(tǒng)中預混合，形成均質的空氣燃油混合氣，然后吸入汽缸進行壓縮；也有燃油直接噴入汽缸，在汽缸內與空氣進行預混合的。在壓縮過程中，混合氣溫度升高，達到自燃溫度而自燃。也就是說，不需要任何點火系統(tǒng)。按照通用汽車的介紹，采用技術的汽油發(fā)動機可以在保留汽油發(fā)動機優(yōu)點的同時，具備柴油發(fā)動機高功率、低油耗的優(yōu)點。不過，事實上技術并不是通用汽車獨創(chuàng)，也并非只有通用汽車

17、在研究。閉路燃燒：追求經(jīng)濟這項技術可以讓汽缸每一個沖程都得到控制，可以得到最大的燃油經(jīng)濟性，排放也會降低。按照通用汽車的計劃，該技術大概會在年，在歐寶、凱迪拉克等車型上得到應用。簡單地說，柴油機燃燒起來會有油煙、氧化氮的排放，通用汽車這項技術要把它控制在一定范圍之內，讓它部分均質進氣壓縮點燃，這樣可以提高它的燃油經(jīng)濟性。另外，柴油微粒過濾器可以把灰塵排放降低?！靖Ｌ兀阂詣恿M合出擊】去年年初，福特汽車在美國底特律發(fā)布了一項名為的全新發(fā)動機技術。這項技術的核心是通過對缸和缸發(fā)動機使用廢氣渦輪增壓和燃油直噴兩種技術實現(xiàn)更低排放。說白了，和大眾的技術并沒有本質區(qū)別。同樣是在年，福特還拿出了一項名為的

18、變速箱技術。與大眾汽車的擋雙離合變速箱類似，福特汽車的變速箱同樣也采用了目前流行的雙離合技術實現(xiàn)節(jié)能減排。當然，除卻變速箱，福特目前也有高效的速自動變速箱系統(tǒng)與發(fā)動機匹配，但從長遠來看，的動力組合將是福特汽車在傳統(tǒng)動力系統(tǒng)基礎上實現(xiàn)節(jié)能減排的具體方案。：缸頂缸用直噴技術能有效提升燃油經(jīng)濟性、降低二氧化碳排放，同時確保強勁的動力輸出。福特汽車有一個“=、=”的概念，即采用技術的發(fā)動機，缸機型能產(chǎn)生傳統(tǒng)缸機型的動力，缸機型能產(chǎn)生傳統(tǒng)缸機型的動力。為了證實這一理論，福特汽車在年將一臺裝備了排量燃油直噴式雙渦輪增壓引擎的車型與一輛裝備馬力的發(fā)動機的進行對比測試，結果也正如他們的預想。：額定扭矩大變速器是兩個并行工作的中間軸式變速器，中間軸被設計為一個帶“奇數(shù)擋、”齒輪和另一個帶“偶數(shù)擋、”齒輪，在行駛和全動力傳遞時，通過預選擋位就可以準備下次換擋，