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中型車節(jié)能減排技術

中型和重型貨車所消耗的燃料約占美國總運輸燃料的20%，隨之產生了大量的溫室氣體。因而，美國環(huán)境保護局專門出臺了針對中型和重型貨車燃油經濟性和排放的規(guī)定，以限制其燃料消耗和排放?？偨Y了美國西南研究院關于如何降低中型貨車燃油消耗的研究成果，分析了多項技術單獨使用及聯(lián)合使用對中型貨車燃油消耗的影響。

改善發(fā)動機燃油消耗的措施可分為發(fā)動機技術和整車技術。發(fā)動機技術包括稀薄燃油缸內直噴燃燒、排氣再循環(huán)、停缸技術、可變氣門技術。整車技術包括改善空氣阻力、降低輪胎滾動阻力、改進渦輪增壓器、增加變速器擋位、整車輕量化、減小底盤和傳動系統(tǒng)的摩擦。美國西南研究院分別從發(fā)動機和整車角度對上述減少燃油消耗的技術進行了分析。根據(jù)獲得的大量可用試驗數(shù)據(jù)，選定福特F-650皮卡和肯沃斯T270箱式貨車作為車輛模型的原型。發(fā)動機選擇康明斯ISB 6.7L柴油機、6.2L自然吸氣V8汽油機和3.5L渦輪增壓V6直噴汽油機。采用商業(yè)化軟件GT-Power對發(fā)動機技術進行仿真模擬，采用西南研究院基于Matlab開發(fā)的仿真工具對整車技術進行仿真。仿真選擇了4種瞬態(tài)循環(huán)工況和兩種穩(wěn)態(tài)循環(huán)工況。仿真結果表明，①在所有循環(huán)工況下，柴油機都顯現(xiàn)出最好的燃油經濟性；②對各種技術進行單獨分析時，發(fā)動機技術中的稀薄燃油缸內直噴燃燒技術能顯著降低各種循環(huán)工況下的燃油消耗，整車技術中降低輪胎滾動阻力能顯著降低各種循環(huán)工況下的燃油消耗；③聯(lián)合稀薄燃油缸內直噴燃燒、可變氣門技術和排氣再循環(huán)技術，可使V6發(fā)動機獲得最好的燃油經濟性；④聯(lián)合稀薄燃油缸內直噴燃燒和停缸技術，可使V8發(fā)動機獲得最好的燃油經濟性；⑤聯(lián)合改進渦輪增壓器和減小底盤及傳動系統(tǒng)的摩擦，可使柴油機獲得最好的燃油經濟性。

最后，對各項技術進行成本分析，將研究結果與成本分析結果相結合，以確定這些技術的性價比。

CoralieCooperetal.SAE 2015-01-2769.

編譯：李臣