【摘 要】當(dāng)前，能源危機(jī)與環(huán)境污染已經(jīng)成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題，污車耗能和廢氣排放是造成能源危機(jī)與環(huán)境污染的重要原因之一，已經(jīng)嚴(yán)重影響著人們生活和健康，研究汽車新能源與節(jié)能技術(shù)成為汽車發(fā)展的重要方向。本文就當(dāng)前汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，進(jìn)行了簡要的探討。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能環(huán)保;汽車新能源;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用研究

0.引言

在經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的同時，能源危機(jī)和環(huán)境污染正成為影響人類生存和發(fā)展的重要問題，節(jié)能與環(huán)保正成為21世紀(jì)人類社會和諧發(fā)展的主題。汽車燃油消耗和廢氣排放，已經(jīng)成為能源危機(jī)和環(huán)境污染的主要誘因，為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，急需在汽車工業(yè)中應(yīng)用新能源與節(jié)能技術(shù)，以降低能源消耗和環(huán)境污染。研究汽車新能源與節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為汽車發(fā)展的重要方向，汔車動力正從汽油向清潔柴油、混合動力、燃料電池等方向過渡。本文就當(dāng)前汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了簡要的探討。

1.汽車節(jié)能技術(shù)

1.1汽車混合動力技術(shù)

汽車混合動力技術(shù)是當(dāng)前汽車新能源與節(jié)能技術(shù)中發(fā)展較為成熟的一項技術(shù)，也是人們較為熟悉的技術(shù)。在汽車混合動力技術(shù)方面，豐田作為先行者憑借混合動力的環(huán)保理念取得了極好的成級。目前所采用的汽車混合動力技術(shù)，有汽油機(jī)與電動機(jī)混合、柴油機(jī)與電動機(jī)混合兩種。實際上，混合動力技術(shù)主要是應(yīng)用電動機(jī)和發(fā)動機(jī)相配合，以獲得加速成和爬坡等工況下所需要的爆發(fā)力，而在汽車高速巡航狀態(tài)時，則減少發(fā)動機(jī)出力，從而減少發(fā)動機(jī)的油耗。此外，混合動力技術(shù)還有能量回收技術(shù)的應(yīng)用，在汽車制動情況下，可以將制動所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)變，提供給電動機(jī)作為能量。

通常情況下，混合動力汽車可以選擇單獨使用電動機(jī)驅(qū)動。從電機(jī)輸出功率在整個混合動力系統(tǒng)功率中所占的比重來看，可分為混合動力系統(tǒng)、輕混合動力系統(tǒng)、中混合動力系統(tǒng)、完全混合動力系統(tǒng)。第一種混合動力系統(tǒng)所采用的混合動力，是在內(nèi)燃機(jī)上增加啟動電機(jī)的方是所獲取的，所采用的啟動電機(jī)是發(fā)電啟動一體式電動機(jī)，以此為基礎(chǔ)控制發(fā)動機(jī)啟動和停止。輕混合動力系統(tǒng)則采用集成啟動電機(jī)，這一第汽車減速成和制動時，能夠吸收部分能量，而在汽車行駛過程中發(fā)動機(jī)則等速運轉(zhuǎn)。中混合動力系統(tǒng)采用高電壓電機(jī)，當(dāng)汽車在加入或大負(fù)荷狀態(tài)時，電機(jī)輔助驅(qū)動以補(bǔ)充發(fā)動機(jī)自身功率的不足。完全混合動力系統(tǒng)采用高壓啟動電機(jī)，其混合程度可達(dá)50%以上，是當(dāng)前混合動力技術(shù)發(fā)展的主要方向。

1.2藍(lán)驅(qū)技術(shù)

藍(lán)驅(qū)技術(shù)是在原發(fā)動機(jī)和車型基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，以降低汽車燃油消耗的節(jié)能技術(shù)。相較于普通車型，應(yīng)用藍(lán)驅(qū)技術(shù)的車型調(diào)整了變速箱3擋到5擋的傳動比，使汽車在高速成巡航狀態(tài)下能夠更省油。同巔，藍(lán)驅(qū)技術(shù)還從空氣動力學(xué)原理出發(fā)，對車身設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化，如底盤高度、風(fēng)阻系數(shù)、胎壓、滾動阻力等。

1.3汽車壓燃技術(shù)

目前汽車所采用的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，所采用的燃料主要為汽油和柴油，汽油采用火花塞點火，柴油采用活塞壓燃方式點火，點火方式的不同使得紫油機(jī)壓縮比比汽油機(jī)更高，燃油效率相對較高，但汽油機(jī)所采用的火花塞點火方式，使其發(fā)動機(jī)工作震動小，噪音小。汽車壓燃技術(shù)則是將兩種技術(shù)進(jìn)行融合所產(chǎn)生的新技術(shù)，采用汽車壓燃技術(shù)的發(fā)動機(jī)，其技術(shù)結(jié)構(gòu)相較于普通發(fā)動機(jī)更為復(fù)雜，其壓縮比更高，燃料能在同一時間燃燒，從而提高了燃油使用率，同時由于采用了稀薄的混合氣壓縮點燃，能有直接通過調(diào)節(jié)噴油量來調(diào)節(jié)扭矩而不用節(jié)氣門。此外，由于采用壓燃技術(shù)，發(fā)動機(jī)燃燒溫度極低，能有效減少輻射熱傳遞，且燃燒周期短，其燃燒過程更多是化學(xué)反應(yīng)，在目前污車節(jié)能技術(shù)中發(fā)展相對成熟。

2.汽車新能源

2.1氫動力技術(shù)

氫動力目前主要應(yīng)用于寶馬和本田兩個汽車品牌之中。在寶馬汽車中，應(yīng)用了一套絕熱能力極佳的儲氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多層復(fù)合金屬材質(zhì)，采用3mm中空設(shè)計，可以有效的將槽內(nèi)溫度保持在-250℃，用以儲存氣動力技術(shù)所采用氫氣燃料，能有效的將氫氣維持在液態(tài)情況下。雖然這個儲氣系統(tǒng)體積龐大，但能夠省卻安裝冷卻機(jī)構(gòu)的空間，因此可以不增加體積和生產(chǎn)成本，同時不用增加機(jī)械結(jié)構(gòu)。不過氫動力技術(shù)最初設(shè)計的目的，并不是純粹氫燃料動力，而是采用汽油/氫氣雙燃料，真正使用氫單一燃料的車型在首批產(chǎn)品中僅有5輛。

采用氫氣作為燃料，其燒燒特性同汽油并不相同，在采用汽油/氫氣雙燃料時，很難將燃燒效果最佳化，既便達(dá)到了，在進(jìn)行汽油和氫氣燃料切換時，汽車動力也會產(chǎn)生明顯的落差。為此，在實際應(yīng)用中，對兩種燃料的動力曲線進(jìn)行了限制，使得汽車動車受到部分限制，以使乘客感受不到切換時動力上產(chǎn)生的落差。

2.2電力驅(qū)動技術(shù)

電力驅(qū)動是將汽車汽油發(fā)動機(jī)和柴油發(fā)動機(jī)替換為電動機(jī)，采用電能作為能源，為汽車行駛提供動力。這種技術(shù)所采用的燃料清潮，同時輸出扭矩大，應(yīng)用在汽車中有較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，采用電力驅(qū)動技術(shù)，其難點在于動力充電的問題，以及充電后汽車?yán)m(xù)航能力的問題，雖然目前應(yīng)用電動力技術(shù)的汽車已經(jīng)開始量產(chǎn)，但這兩個問題依然沒能得到良好的解決。實際上，電池技術(shù)是新能源汽車研究的關(guān)鍵性技術(shù)之一，目前主要集中在電池安全性、可靠性、輕量化等方面，需要重點支持驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、電動空調(diào)、電動轉(zhuǎn)向、電動制動等能力。根據(jù)規(guī)劃，我國2015年，純電動乘用車、插電式混合動力乘用車最高車速成不低于100公里/小時，驅(qū)動能力與成本都將進(jìn)一步得到改善。

2.3燃料電池技術(shù)

燃料電池技術(shù)，是采用氫氣、甲醇等作為燃料，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流驅(qū)動汽車的一種新能源技術(shù)。燃料電池的能量是由氫氣與氧氣發(fā)生化學(xué)作用所產(chǎn)生的，而不是經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的。這一過程是直接將氫氣、甲醇等轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽麄€過程不會產(chǎn)生有害物，同時能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)更高，是一種理想的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。但在實際應(yīng)用中，單個燃料電池所提供的動力極為有限，通常需要結(jié)合成燃料電池組，以獲得足夠的動力。目前，燃料電池技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于福特、豐田、通用等汽轉(zhuǎn)公司，具有極高的價值。

3.結(jié)束語

當(dāng)前全球都面臨著能源問題，主要表現(xiàn)為能源儲量不足、能源利用效率低、現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)污染嚴(yán)重等方向。需要積極研究新能源作為替代，開發(fā)新的節(jié)能技術(shù)，從而降低汽車的能源消耗與環(huán)境污染，促進(jìn)人類社會的持續(xù)發(fā)展。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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