论文--汽车节能技术应用

论文--汽车节能技术应用内容摘要：

动机升温时间； c)避免不必要的怠速运转； d)行驶中应 尽量避免突然加速和减速； e)正确掌握变速时机； f)正确使用空调制冷系统。 2 重点节能技术 黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 10 高效内燃机技术 高效柴油机技术 柴油机电控高压技术、增压中冷技术、多气门技术、 EGR 技术、重型柴油机 SCR技术、柴油机高效燃烧技术。 高效汽油机技术 直喷汽油及 GDI 技术、汽油机增压及小型化发动机可变技术、汽油机高效燃烧 高效柴油机技 术 柴油机发动机在商用领域广泛采用，并在乘用车领域逐步发展，燃油消耗总量较大，是节能减排的重点。 柴油机电控高压 技术、增压中冷技术、多气门技术、 EGR技术、重型柴油机 SCR 技术、柴油机高效燃烧技术。 电控高压喷射技术 由于排放法规的限制，先进国家的柴油车基本上都采用了电控高压喷射技术：我国在电控高压喷射技术方面，已经掌握了电控单车体的核心技术，电控其轨就似乎处于起步阶段，影响了我国柴油机的整体技术的提高和技术成本，应当在核心硬件和标定技术方面加快自主产品研发，提高柴油机企业竞争力。 增压中冷技术 在统计表明汽车增压中冷技术能够降低柴油机油耗 5%10%，节能效果显著。 我国柴油机经济广泛采用增压中冷技术，是降低排放，提 高经济性的重要手段。 国际增压技术在向可变和控制以及高效率方向发展；我国增压技术应用方面水平还比较低，在增压度、增压效率和低速响应方面还存有差距，国内自主技术含量和可靠性方面也存有差距。 多气门和 EGR 技术 柴油机要想提高功率和进一步降低油耗，多气门技术是一个重要技术：四气门技术已经被国多数量重型柴油机企业将所掌握，并开始应用，国际上小型高效柴油机应开始采用多气门技术：我国在小缸径柴油机上的多气门技术应用上还不成熟。 黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 11 EGR 技术是小型柴油机，满足国内外的关键技术，国内已经开始逐步采用，需要时在可靠性和控制技 术上进行研究 SCR 技术 SCR 技术的优点。 提高柴油机燃油经济性，国 4 缸 SCR 柴油机较国 3 缸柴油机油耗降低 6%左右。 高效汽油机技术 目前国内 99%以上的汽车都是汽油车，在可以预计的将来，汽油机将是汽车的主要动力。 传统起到喷射汽油机充气技术的升级是提高燃油经济性的现实方案，汽油机高功率小型化是提高整车燃油经济性的有效手段，缸内直喷技术为进一步提高汽油机的燃油经济性提供了有力的保障。 先进汽油机燃烧技术的实用化是未来减低油耗的有效手段。 先进充气技术 目前国内采用多气门技术的车型达到 85%，采用可 变正时技术的车比例将近30%，采用增压型的车型非常少。 燃油消耗率降低 % 汽油气门、顶置凸轮、可变气门正时，可变气门升程和正时，增压和尺寸减小。 直接喷射汽油机最低 2 ， 3， 5， 5, 10，最高 5， 5,10,7,20 混合动力汽车技术 随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油 发动机 汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、 混合动力 汽车等。 目前最有实用性价值并已有商业化运转模式的，只有 混合动力汽车。 通常说的混合动力油电混合动力，即燃料（汽油、柴油）和电能的混合。 混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。 经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 12 离散 结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。 混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车的。 混合动力汽车的燃油经济性能较高，行驶性能优越，在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，可以降低油耗。 辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速，实现较高水平的燃油经济性。 混合动力技术分类 混合动力总成按动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。 （ 1）串联式 混合动力 汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV) SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，发动机、发电机和驱动电动机采用 “ 串联 ” 的方式组成 SHEV 的驱动系统。 SHEV 用发动机－发电机组均衡地发电，电能供应驱动电动机或动力电池组，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车，使 SHEV 的行驶里程得到延长。 实际上 SHEV 的发动机－发电机组只能看作一种电能供应系统，发动机并不直接参与 SHEV 的驱动、 SHEV 的发动机，可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。 发动机、发 电机组，发动机的转速控制在一定范围内，不受 SHEV 运行工况的影响，经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转。 SHEV 驱动系统的结构比较简单，动力电池组、发动机－发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度，控制系统也比较简单，因为只有唯一的电动机驱动模式，其特点是动力特性更加趋近于 EV。 SHEV 必须装置在一个大功率的发动机－发电机组，再用驱动电动机来驱动车辆。 发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于 SHEV 的最大驱动功率，在热能 → 电能 →机械能之间的转换过程中，总效率低于内燃机汽车。 三大 动力总成的体积较大，黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 13 质量也较重，还有庞大的动力电池组，使得在中小型汽车上布置有一定的困难，一般适合大型客车采用。 小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。 当车辆处启动、加速、爬坡 工况时，发动机 电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机 发电机组向电池组充电。 串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目 的。 （ 2）并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动 系统 提供 扭矩 ，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。 当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到行驶速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。 电动机可以作为发电机使用，称为电动－发电机组。 由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱 动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。 （ 3）混联式装置包含了串联式和并联式的特点。 动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为以发动机为主和以电机为主两种。 以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。 该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。 联混合动力 根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类： 一是 串联式混合动力 系统。 串联式混合动力系统一般由 内燃机 直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。 在这种联结方式下，电池就 像 一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。 电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量 之间进行调节，从而保证车辆正常工作。 这种动力系统在 城市公交 上的应用比较多， 轿车 上很少使用。 黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 14 二是并联式混合动力系统。 并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和 电机驱动 系统。 两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。 这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。 该联结方式结构简单，成本低。 本田的 Accord 和 Civic 采用的是并联式联结方式。 三是混联式混合动力系统。 混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。 与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以 更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率 输出和电机的运转。 此联结方式系统复杂，成本高。 Prius 采用的是混联式联结方式。 混合动力汽车技术的差异性发展 混合动力汽车 (HEV)拥有两个或多个动力系统，因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多种分类形式。 目前出现的量产混合动力汽车主要为油电混合动力。 在汽车界，目前还没有形成严格的混合动力形式分类，我们在这 里暂且将它们分为两类：辅助混合动力 和 一体化混合动力。 图 24 混合动力汽车 图形解析 辅助混合动力 (串联 ) 黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 15 顾名思义，这一类型的混合动力是以一种动力为主，另一种动力为辅。 这种技术有两个极端：一个是以内燃机为主要动力，电机电池模块为辅助动力；另一个是以电机电池模块为主要动力，内燃机为辅助动力。 内燃机为主 代表车型：别 克君越混合动力、本田 CIVIC 混合动力 特点：技术简单，生产维护成本较低，既适合走走停停的城市道路，又适合中高速的长距离行驶，但节油效果不明显。 电机电池模块为主 代表车型：大众汽车高尔夫 TwinDrive、福特 Edge、 VOIVO ReCtlarge C。