汽车节能减排技术探析

汽车节能减排技术探析

一、发展汽车节能减排技术的背景和意义

中国是世界第一大汽车产销国，2015年我国民用汽车保有量达到1.63亿辆。汽油车的排气污染容易控制而柴油车的油耗比汽油车低205-%-30%。

节能减排是汽车产业永恒的追求。随着国际社会对环境问题的日益重视，汽车节能减排问题成为汽车企业发展第一问题。

二、汽油车油耗高的主要原因

汽车诞生一百多年来，尽管历经诸如化油器、电控燃油喷射等较大的技术进步，但汽油车发动机的燃烧模式却没有实质性的改变，一直保持预混均质混合气及火花点火方式，因此解决汽油发动机燃油效率（或热效率）低是实现汽车节能减排的关键。汽油车发动机燃烧效率低的主要原因有以下几点：（1）泵吸损失大。汽油机负荷调节采用进气节流方式进行量调节，造成占指示功20%的泵吸损失。

（2）燃烧等容度低。汽油车燃烧在热力学中将其作为一个等容加热过程来考虑，但实际上其等容度甚至不高于柴油机。汽油车的初期放热速率低，尤其在中小负荷时其等容度低是汽油机燃烧效率低的主要原因之一。

（3）常用工况使发动机处于中低负荷区域。汽油车一般作为乘用车使用，其常用工况位于中低负荷区域，而中低负荷区的油耗明显高于中高负荷区域。

三、解决汽车油耗高的主要技术措施

（1）增压小排量

在进气道喷射汽油机上采用增压，会明显提高功率或提升转矩，实现增压小排量。增压小排量能使发动机运行区间向高负荷区域移动，发动机的相对负荷率提高，由此使提高燃烧等容度和降低泵吸损失，提高燃油经济性。但是由于汽车发动机转速范围宽，增压器与整车匹配比较困难。

（2）采用缸内直喷技术

缸内直喷发动机在中、小负荷工况时采用分层燃烧模式,燃油浓度梯度呈现梯度分布,即在缸壁附近分布的大部分是空气,有效地防止了热量传递给缸体水套,提高了燃烧的热效率。缸内直喷技术可以提高比热容和压缩比以及减少泵吸损失，特别是均质混合气化学计量比燃烧，可大幅降低油耗。

（3）改善燃油性能实现均质燃烧

降低燃油的粘度可以改善混合气均匀度，实现均质燃烧，提高燃烧效率。

目前，北京等城市率先全面供应国六标准油品，便是从改善燃油品质入手，实现减排的重要举措。

另外，20世纪90年代兴起的磁化节油减排技术也在某些汽车上得到应用，但其作用机理至今未能取得行业共识。近期国家质量监督检验中心对北京水木华威磁化科技的燃油磁化器节油效果进行检验，综合节油率达到百分之七，效果显著。据介绍磁化燃油可以使燃油粘度降低，分子团簇结构细化，与氧气更均匀的混合，提高混合气均匀度，其本质是实现均质燃烧。

四、总结

汽车节能减排技术的发展与突破，是汽车行业企业在政策约束与同业竞争中生存与制胜的关键。单一的节能减排技术，有其对油品、整车的环境适应性和提升空间的局限性；最大限度发挥单一节能、减排技术的优势与多种技术的综合匹配运用，将是今后技术研发的趋势。