汽车节能技术与原理

3. 石油消费快速增长
万吨 30,000
25,000
纯出口国
国内消费量
年均增长率6.7% 年均增长1173万吨
20,000 原油生产量
15,000
进口量
10,000
出口量
纯进口国
5,000
年均增长率2.0% 年均增长119万吨
2009年石油的进口量，2.03亿吨 依存度：51.3％
0 80
82
84
➢发动机节能技术 ➢底盘节能技术 ➢车身节能技术 ➢使用节能技术
2）发动机节能途径
提高充量系数 废气涡轮增压 汽油机稀薄燃烧 汽油机燃油喷射与点火系统电子控制 柴油机燃油喷射系统电子控制 发动机其他节能技术
3）汽车底盘节能途径
汽车传动系与发动机匹配 自动变速器 超越离合器 制动能量回收
开源
•汽柴油消费结构调整 •发展新型汽车替代燃料
6. 汽车能源节流－汽车节能
某重卡，满载36.3吨 每小时消耗能源400kW.h
克服空气阻力导致能 量占损失21%
发动机及附件能耗占 60%
克服轮胎滚动阻力导 致能量占损失13%
传动系统损 失占2%
辅助载荷导致能 量损失占4%
1）影响汽车燃料经济性主要因素及节能途径
非连续可变气门升程， 汽油缸内直喷 涡轮增压及小型化
2.3%
1,522.5 轻量化-1%
0.3%
427
2.3%
1,638 风阻降低-10%
1.5%
476
3.5%
4,515 低滚阻轮胎
2.0%
371
连续可变气门升程，
4.8%
1,911 轻量化-5%
3.3%
2,506
轻量化-10%
6.5%
6,013
轻量化-20%
汽车节能技术
目录
一、概述 二、发动机节能原理与技术 三、整车节能原理与技术 四、替代（补充）燃料汽车与节能技术 五、替代动力汽车与节能技术
一、概述
1. 中国汽车产业快速增长
我国汽车年产量连续9年保持两位数的增长速度； 2009年，我国汽车产销量分别为1379万辆和1364万辆，成为全球汽车产销第一大国，
变速箱
压缩比提高
采用高效率机油泵
系统加入
优化齿轮比
缩小链条宽度
节气门体轻量化
其他
座椅、门板轻量化
低滚动阻力轮胎
减小空气阻力
起停及回收制动功能引入
发动机小型化 2.0L四缸自然吸气_1.0L 三缸涡轮增
压 电气化 增加弱混系统 增加铅酸电池与超级电容 其他 避免使用稀有/昂贵的材料
发动机 发动机 变速器 变速箱 其他 轻量化轮毂 低滚阻轮胎
2.5%
1,400
非连续可变气门升程，
新能源动力 可变气门正时-耦合凸轮相位，
2.0% 2.3%
1,526 367.5
6→6/7
3.5% 4.0%
2,030 1,680
可变气门正时-耦合凸轮相位，
2.3%
367.5 4→6/7
7.5%
203
非连续可变气门升程，
2.3%
1,522.5
其它技术
节能技术 组合
节能技术组合应用
• 日本大发工业通过技术下实现30燃效，可提高约40％燃效，并将应用于9月上市的新车上。 • 英国里卡多公司通过技术，在不牺牲整车性能的情况下实现较高的燃效。 • 大众斯柯达明锐车型，实现百公里油耗5升的超低油耗。
大发e:S技术
里卡多Hyboost技术
斯柯达GreenLine技术
发动机
4）汽车车身节能途径
汽车车身造型 汽车车身轻量化
马车状汽车
船型
✓ 高强度钢板 ；
✓ 铝合金；
✓ 镁合金；
✓ 泡沫合金板；
✓ 蜂窝夹芯复合板；
✓ ✓
工程塑料； 高强度纤维复合材料。
鱼型
厢型车
楔型
“甲壳虫”型
子弹头型
5）汽车使用节能途径
汽车选用与节能 汽车操作技术与节能 自动变速器的使用与节能 轮胎的选用 汽车发动机调校与节能 汽车维护与节能
5. 我国汽车动力面临诸多挑战
我国原油供需状况 单位：万吨
42000 36000 30000 24000 18000 12000
6000 0 1993
原油产量 原油需求量
1996 1999 2002
2005
2008
石油供应安全
全球气候变暖
大气环境污染
如何解决中国汽车能源需求？
节流
•制定节省能耗的政策与标准 •推广先进柴油机汽车 •推广节能型小排量汽车 •发展混合动力汽车
平均节油 技术成本
率
￥
变速箱技术
平均节油 技术成本率￥低源自擦润滑油0.5%42
8发动机改进
1.0%
4,466
发动机摩擦减小
1.3%
441 6发动机改进
1.5%
1,834
可变气门正时-进气凸轮相位
1.5%
367.5 7发动机改进
2.0%
2,471
可变气门正时-双凸轮相位
2.0%
367.5 5发动机改进
86
88 1990 92
94
96
98 2000 02 03
2011年我国石油进口量达2.53亿吨，对外依存度56.5%；2012年，我国 石油进口量2.84亿吨，对外依存度58%；
2020年我国石油进口量将达?，对外依存度？
4. 中国车用汽柴油消耗量
2011年我国汽油、柴油消耗总量分别达7738万吨和16717万吨。 2012年1－11月，我国汽油、柴油的消耗量分别为7809万吨和15488万吨
节能技术组合应用
各种节能技术的经济性对比
• 与只采用单一高效节油技术（混合动力）相比，对改良的传统技术进行系列的组合应用，节油 率较低的技术组合不但可达到同样的节能效果，而且在成本控制方面更具优势。
节油率
高
四缸节能技术成本及节油率 数据来源： （）美国国家研究委员会
不同动力技术节能情况示意图
点燃技术
技术成本 高
2.0%
1,001 插电式混动
-
-
国内节能技术发展
传统节能车国内发展现状
2010年我国汽车产销量分别达1826.5万辆和1806.2万辆，均超1800万辆；2011年我国汽 车产销量分别达1841.9万辆和1850.5万辆，均超1840万辆； 2012年，我国汽车产销量均超1920万辆。
2. 中国汽车保有量
截至到2012年底我国汽车保有量已达1.14亿辆； 2020年中国人均汽车拥有量预计达0.17辆，汽车保有量超过2亿辆； 2030，2040？
12.0%
17,325
传统动力
柴油技术
转换为先进柴油（在转换为柴油基 础上）
10.0%
5,460
混合动力技术 12V 弱混
3.0%
4,655
转换为柴油
25.0%
25,130
34.0%
20,482
汽车电子技术
混联式混动
37.0%
31,514
更高电压/发电机改善
0.3%
371 双模混动
35.0%
60,515