汽车节能环保新技术概要

汽车节能新技术综述

能源对任何一个国家来说都是至关重要的。汽车虽然给人类带来了文明, 但也带来了负面影响, 诸如日益枯竭的石油资源, 排放大量的废气废物以及产生的严重

后果, 这些都是汽车工业所面临的迫切需要解决的问题,汽车节能减排技术正是在解决这些问题的同时不断取得进步的。汽车节能技术主要分三大类:一是对传统内燃机技术的改进, 二是整车节能技术, 三是新能源汽车技术。

发动机节能是汽车节能技术的关键, 而发动机节能技术的核心是提高发动机的燃烧效率, 提高热效率。要提高发动机的热效率,关键是组织好进、排气过程,喷油

过程,燃烧过程,减少各种损失。在这一方面的技术主要体现在改进汽车动力系统上, 其通过对传统内燃机技术的改进来达到节能减排的目的。主要措施有:提高压缩比、改善混合气在气缸中的流动方式、改进点火配置提高点火能量、增压中冷技术、电控燃油喷射技术、高压共轨技术、直喷技术、稀燃技术、优化燃烧过程、

可变进气技术、改善进排气过程、绝热发动机技术等。

整车节能技术主要有:汽车传动系统匹配优化、减小空气阻力—汽车空气动力学设计、整车轻量化以及各种对行驶系、制动系的改进。

新能源汽车是指使用汽、柴油以外燃料的汽车,如:液化石油汽车、天然气汽车、醇类燃料汽车、二甲醚汽车、电动汽车和混合动力汽车等。

以下是对一些重要技术的阐述。

电控燃油喷射系统

(一电控汽油机燃油喷射技术的发展史

1967年德国博世公司推出 D 型 Jetronic 模拟式汽油喷射系统。 1973年博世公司推出 L 型 Jetronic 汽油喷射系统,由于采用了测量空气流量的方法控制喷油量,提

高了控制精度。同时还开发出机械式汽油喷射系统。 1979年博世公司推出了集点火与喷油于一体的 Motronic 数字式发动机综合电子控制系统。在这期间美国 GM

公司的 DEFI 、 FORD 公司的 EEC , 丰田公司的 TCCS 纷纷出场。这些都是综合控制的电子系统。 1995年美国在轿车上全部采用电控汽油喷射系统; 欧洲的轿车采用汽油喷射系统的占 90%以上。目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统,以满足日益严格的排放要求。

(二电控汽油机燃油喷射系统的优缺点

与化油器式发动机相比,汽油喷射系统具有以下优点:

1、提高了发动机的充气系数,从而增加了发动机的输出功率和扭矩。

2、可均匀分配各缸燃油,减少了爆震现象,提高了发动机工作的稳定性。

3、提高了汽车冷起动性能和加速性等驾驶性能。

4、能根据发动机负荷的变化,精确控制混合气的空燃比,适应发动机的各种工况,使汽油燃烧充分,降低油耗,减少排气污染, 。

电控汽油喷射系统的缺点在于价格偏高、维修要求高。

(三电控汽油机燃油喷射系统的组成与工作原理

1、电控汽油机燃油喷射系统的组成

按其部件功用来看,主要由进气系统、燃油控制系统和电子控制系统三部分组成。

2、电控汽油机燃油喷射系统的工作原理

电控燃油喷射系统采用各种传感器,它们将发动机的负荷、转速、加速、减速、吸入空气流量和温度、冷却水温度等变化情况转换成电信号, 然后把这些电信号输入到计算机控制系统 (电子控制单元 ECU , ECU 根据这些信号与存储的信号

进行精确计算后, 输出一个控制信号去控制喷油阀的开启时间和持续时间,实现对喷油器喷油量的控制 , 从而使发动机始终具有一个最佳的空燃比。

高压共轨电控柴油喷射系统

柴油机排气中包含各种成分,除基本成分 CO2, H2O , O2以及 N2等外,还包括CO , HC , NOX ,微粒及醛类等。这些成分的质量总和在柴油机排气中所占的比例虽然还不到 1%,但它们大部分是有害的,或有强烈刺激的臭味,有的还有致癌作用,因此被列为有害排放物。

随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一, 为了保护环境, 要求降低柴油机污染物的排放。高压共轨电控柴油喷射技术是目前能够较为成功的控制柴油机污染排放的新技术之一。

(一共轨电控柴油喷射系统的发展

柴油机燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素,传统的喷射系统由于结构和原理等限制, 不能很好的提高喷射压力和达到理想的喷射速率特性来改善柴油机缸内的燃烧, 因此, 柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。

在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统, 称之为第一代电控喷射系统。第二代电控喷射系统基于电磁阀的时间控制系统。第三代电控系统是高压共轨系统, 被世界内燃机行业公认为 20世纪三大突破之一,将成为 21世纪柴油机燃油系统的主流。

(二高压共轨电控柴油喷射系统的优点

共轨式喷油系统于二十世纪 90年代中后期才正式进入实用化阶段。高压共轨电控柴油喷射系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能,其优点有:

1、共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能。

2、可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120MPa ~200MPa ,可同时控制 NOx 和微粒在较小的数值内,以满足排放要求。

3、柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机 NOx ,又能保证优良的动力性和经济性。

4、由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内, 循环喷油量变动小, 各缸供油不均匀可得到改善, 从而减轻柴油机的振动和降低排放。

(三高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成和工作原理

1、高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成

高压共轨电控燃油喷射系统的基本组成主要由高压油泵、共轨腔及高压油管、电控喷油器、电控单元 ECU 以及各种传感器和执行器等组成,它是一种将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的供油方式,

2、高压共轨电控柴油喷射系统的基本工作原理

电动燃油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内, 通过对共轨腔的油压实现精确控制, 使高压油管压力大小与发动机的转速无关, 可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。其中ECU 控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于共轨腔的压力和电磁阀开启时间的长短。

其它的节能环保技术

(一 Recuporation (再生制动能量回收

车辆在制动或减速过程中耗费多余的能量,将这些能量回收 U 用则能够降低车辆的能量消耗,使燃油经济性进一步提高。 Reeuporation(再生制动能量回收技术的目标就是为实现最大限度地回收利用原本可能浪费掉的多余能量。当驾驶员油门踏板或施加制动, 车辆减速, 产生了多