现代汽车节能技术探析_许文靖

除了前面所述的发动机节能技术外，
还 有 激 光 点 火 技 术 、陶 瓷 发 动 机 以 及 进 一 步 改 进Ｅ Ｆ Ｉ 燃 油 喷 射 系 统 等 。混合动力装置 的使用；柴油机电控技术的推广，采用高压 共 轨 、单 体 泵 或 泵 喷 嘴 等 能 使 喷 油 压 力 达 １００ＭＰａ以上的喷油系统等也为提高燃油经 济性提供选择的方向。
可 变 排 量 发 动 机 能 够 把 稀 薄 燃 烧 、分 层 燃 烧 、节 气 门 方 式 的 各 个 优 点 集 中 于 一 身 。可 变 排 量 方 式 能 够 按 照 负 荷 的 变 化 改 变发动机的排量，因而能够大幅度降低泵
气损失，确保空燃比一定，所以能够高精度 净化排放气体，提高燃油的经济性。
从我国的能源政策及汽车工业发展现 状来看，我国汽车节能技术应用与发展将 集中在以下几个方面：开展柴油机电控技 术的研发，在轿车中推广柴油机；大力研发 高效节能的零部件； 大 力 开 发 和 应 用 进 、排 气控制、缸 内 直 喷 及 稀 燃 等 发 动 机 新 技 术； 开展燃气（ 天 燃 气 、液 化 石 油 气 ） 、乙 醇 汽 油 等替代燃料的研究和推广使用；优先发展 混合动力汽车技术， 加 大 动 力 电 池 系 统 、混 合动力专用发动机以及电力电子技术的研 发力度。
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科技创新导报 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
国汽车节能技术发展的方向。
关键词： 节能技术 发动机 缸内直喷 稀释燃烧 Ｈ Ｃ Ｃ Ｉ
中图分类号： Ｓ ２ １ ０ ． ４ 文献标识码： Ａ
文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０８（ｃ）－００７８－０１
据有关资料显示，目前石油总消耗量 的４０％被各类交通工具消耗，而汽车是现 代 社 会 最 主 要 的 交 通 运 输 工 具 。随 着 世 界 汽车保有量的不断增加，作为不可再生能 源， 石 油 资 源 的 供 应 日 趋 紧 张 。世 界 各 国 积 极寻求代用燃料或者减少燃油的消耗量； 各 大 汽 车 公 司 ， 如 丰 田 、本 田 、福 特 、宝 马 、 大众等都致力于新型节能环保汽车的研 发，取得了良好的成效。
改 善 汽 车 的 技 术 状 况 、驾 驶 技 术 与 加 强使用管理等都会起到节油的效果。
２ 发动机节能新技术 汽车能源动力技术的变革是一个比较
漫 长 的 过 程 。在 相 当 长 的 时 期 内， 以先进内 燃机为动力的汽车仍将占主导地位；开发 和推广先进内燃机汽车，是直接有效的节 能方法。目 前， 应 用 较 多 或 具 有 发 展 前 景 的 发动机节能技术主要有如下几种。 ２ ． １ 进、排气控制技术
除ＨＣＣＩ之外，还有低温预混合燃烧 ＭＫ，预混压缩点火燃烧ＰＣＩ，当量燃烧，汽油 机分层燃烧系统等新的燃烧方式的应用。 ２．５ 发动机新燃料
目前世界各国研究的发动机新燃料主 要 有 ： 醇 类 燃 料 、二 甲 基 醚 、天 燃 气 、植 物 油 、生 物 柴 油 等 。新 燃 料 的 实 际 应 用 也 取 得 较大进展：巴西汽车广泛使用乙醇，我国东 北 三 省 、河 南 、安 徽 等 省 为 试 点 进 行 乙 醇 汽 油推广使用，燃料／汽油双燃料发动机也在 汽车（尤其是出租车）上投入使用。
众 所 周 知 ， 发 动 机 气 门 的 开 启 升 程 、开 启和关闭时刻，对发动机性能有重要影响。 近年来，世界多个汽车公司生产的发动机， 相继采用了气门升程和配气相位控制技 术 ， 比 较 典 型 的 有 日 本 本 田 的 Ｖ Ｔ Ｅ Ｃ 、丰 田 ＶＶＴ～ｉ，德国宝马的Ｖａｌｖｅｔｒｏｎｉｃ技术，但这 些技术仍未实现全电子控制，而且通常仅 对进气门的升程和开闭时刻进行控制，所 以 发 动 机 的 进 、排 气 控 制 技 术 仍 有 较 大 的 开发潜力。 ２．２ 可变排量技术
自１９９５年日本三菱汽车公司将缸内直 喷技术首先应用于汽车汽油机以来，日本 丰 田 、德 国 奔 驰 、宝 马 汽 车 公 司 等 都 在 原 缸 内直接喷射汽油机的基础上进行了技术改 进和提高。宝马Ｎ ５ ４发动机使用高精度燃油 喷射装置（ＨＰＩ），更准确地计量混合气量且 采用高压缩比，新型喷油器采用喷束导向 式喷射方式能将燃油以锥束形式非常均匀 地喷射到燃烧室内。 ２ ． ４ 新概念燃烧方式
如本田公司的第八代雅阁全新３．５ＬＶ６ 发动机，采用了ＶＣＭ可变汽缸管理技术。 Ｖ Ｃ Ｍ 系 统 能 够 在 ３ 缸 、４ 缸 、６ 缸 工 作 模 式 间 自动切换。 ２ ． ３ 汽油机缸内直喷与稀薄燃烧技术
直接喷射汽油机直接把汽油喷入气缸 燃烧室而不是进气歧管内，没有节气门，没 有节流损失；同时利用直立式进气道与弯 曲顶面活塞形成的空气流动，使缸内混合 气分层，保证点火瞬间在火花塞周围形成 易于着火的浓混合气，而燃烧室其余区为 稀 混 合 气 。目 前 ， 稀 燃 的 空 燃 比 最 高 可 达 ６５：１。缸 内 直 喷 与 稀 燃 技 术 的 采 用，可 以 使 发动机具有更高的燃烧效率，产生更强劲 的动力。
１ 汽车主要节能途径分析 １．１ 发动机
发动机的效率对汽车的油耗有决定性 的 影 响 。发 动 机 的 油 耗 决 定 于 发 动 机 的 结 构， 故想法改变发动机构： 压缩比、燃烧室形 状等，即可实现节能；另外，采用热效率高的 柴油机，使发动机工作在比油耗最低的 ８０％～９０％负荷下，同样可达到省油的目的。 １．２ 整车结构
汽 车 传 动 系 效 率 、总 质 量 、汽 车 的 外 形 及轮胎的结构与状态等都与油耗有着密切 的关系。提 高 汽 车 的 传 动 效 率 ， 采 用 高 效 率 的变速器；采用高强度轻质材料，减轻汽车 总质量，改善车身流线形设计；采用子午线 轮胎，保持正确胎压与胎面花纹等都起到 节 油 效 果 。研 究 表 明 ， 汽 车 整 车 重 量 减 轻 １０％，油耗可减少８％左右。 １．３ 其他方面
科技创新导报 ２００９ ＮＯ．２４ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 现代汽车节能技术探析
工 程 技 术
许文靖 （ 江门职业技术学院 广东江门 ５ ２ ９ ０ ０ ０ ）
摘 要：阐述了汽车节能的主要途径；通过对缸内直喷与稀薄燃烧技术等现代发动机节能技术的介绍与分析，结合国内研究现状，指出我
３ 我国汽车节能技术研究现状与对策 我国是一个能源资源相对缺乏的国
家 ， 国 家“ 十 一 五 ”规 划 和“ 十 七 大 ”都 对 汽 车 的 节 能 减 排 提 出 了 要 求 。多 年 来， 一汽集 团 、上 汽 集 团 、长 安 汽 车 以 及 清 华 大 学 、吉 林 大 学 、华 南 理 工 大 学 等 企 业 和 高 校 一 直 致 力 于 汽 车 节 能 减 排 技 术 的 研 究 。电 控 燃 油 喷 射 系 统 的 普 及 ， 进 、排 气 控 制 技 术 、柴 油 机 电 控 技 术 的 应 用 以 及 电 动 汽 车 、混 合 动力汽车等的开发，标志着我国汽车节能 技术已跨上了一个新台阶。
汽车能耗的高低反映出汽车工业的先 进与落ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，汽车节能技术的推广应用，将大 力推动我国汽车工业的发展。
参考文献 ［１］ 熊云，胥立红，钟远利．汽车节能技术原
理及应用［Ｍ］．北京：中国石化出版社， ２００８年． ［２］ 辛 木“． 节 能 与 新 能 源 汽 车 技 术 政 策 研 究 ”项 目 启 动 及 其 内 容 介 绍 ［ Ｊ ］ ． 交 通 世 界２００８，（２）：６０～６３． ［３］ 逸锋．最新型的缸内多次喷射的直喷汽 油机［Ｊ］．汽车与配件２００７，（７）：３６～３８． ［４］ 姜春生，刘凤军．新的发动机燃烧方式— —均质充量压燃燃烧（ＨＣＣＩ）［Ｊ］．汽车技 术，２００５，（４）：２５～２７．
２００７年１１月，国家发改委召集国内主要 汽 车 生 产 商 、相 关 高 校 及 协 会 等 启 动“ 节 能 与 新 能 源 汽 车 技 术 政 策 研 究 ”项 目， 该项目 包 括 能 源 供 应 与 需 求 分 析 、目 标 制 定 与 技 术选择、配套政策与保障措施研究３ 个子课 题以及高效内燃机技术在内的６大技术专 题；力争通过研究分析，提出我国节能与新 能源汽车技术政策。
传统的汽油机采用火花塞电极放电点 燃缸内的混合气，易自燃而引起敲缸；传统 的柴油机采用压燃的方式点火，易产生 Ｎ Ｏ Ｘ 和 碳 烟 。均 匀 充 量 压 缩 燃 烧 Ｈ Ｃ Ｃ Ｉ 是 综 合了传统的压燃式和点火式发动机的优点 的全新燃烧方法，可以同时实现排放和燃 料 消 耗 的 降 低 。根 据 研 究 表 明 ， 该 方 式 燃 烧 在燃烧室内多个位置同时开始，并且没有 可辨别的火焰传播现象，但ＨＣＣＩ燃烧的开 始取决于空气和燃料形成的混合气的自燃 特性，故燃烧相位调整及控制是实现ＨＣＣＩ 的 关 键 。因 此 ， 对 于 即 将 在 实 车 上 的 应 用 ， 将 会 出 现“ 双 重 模 式 ”发 动 机 ， 即 利 用 了 低 负荷下ＨＣＣＩ燃烧的优点和高负荷下火花 点燃式燃烧或传统柴油机燃烧的优点。