汽车能源与环保的

汽车能源与环保的技术革命汽车产量持续增加引发系列问题全球汽车总保有量将从目前的约8亿辆增加到2020年的12亿辆，21世纪中叶，将达38亿辆，其中，发展中国家汽车保有量将增长15倍以上。目前全球每年新生产的各种汽车约6400万辆，按平均每辆车年消耗10到15桶石油及石油制品计算，汽车的石油消耗量每年达85至127亿桶，约占世界石油产量的一半。石油资源的开采每年达几十亿吨，经过长期的现代化大规模开采，石油资源日渐枯竭，按科学家预测，地球上的石油资源如果按目前的开采水平，仅仅可以维持60到100年左右。2007年我国进口石油1.9亿吨，预计到2020年前后我国的石油进口量有可能超过日本，成为亚太地区第一大石油进口国。国务院发展研究中心预测，预计到2010年和2020年，我国汽车消耗石油为1.38亿吨和2.56亿吨，约占全国石油总消耗量的43%和67％。因此能源危机是我们必需面对的重要问题。有限的资源被我们无限制的使用！不知道我们还能有多少桶油可以使用？汽车污染早已经是一个不能让人们忽视的问题！！！我国当前汽车产业节能环保问题的严重性！！！•“到2010年，中国机动车燃油消耗将占石油消耗总量的43%，2020年，这个比例将会达到57%。与此相对应，汽车污染物排放总量在迅速上升。北京、上海、广州等大城市，汽车排放已经成为当地的一氧化碳、氮氧化物等主要污染物的第一污染源。”国务院发展研究中心研究员陈清泰一语指出了当前我国汽车产业节能环保问题的严重性。因为汽车引起的一系列问题已经越来越受到人们的重视！然而目前的世界却是离不开汽车的，因为我们还不能用其它高效有环保节能的交通工具！开发汽车的环保与节能技术已经刻不容缓！！！•而作为汽车的心脏“发动机”，便是这次技术革命的重中之重。汽油机技术的发展趋势•由于汽油机的燃油经济性比柴油机差，所以降低汽油机的能耗已经成为汽车界当前必须要解决的一个问题。具有理论空燃比的均质混合气的燃烧理论在火化点火发动机上被广泛使用，它的最大优点是可以实用三效催化器来降低CO、HC和NOx等废气的排放。不足之处是不能获得较高的燃油经济性，为了提高发动机的热效率和降低废气排放，燃烧技术在不断地发展。汽油机经历了由完全机械控制的化油器供油为主到采用电控喷射、缸内直喷、电辅助增压和电动气门、可变压缩比、停缸等技术的变化，汽油机发展的最终方案将采用综合汽油机和柴油机优点的燃烧控制技术。目前最有代表性的三大汽油机技术•a.汽油直喷技术。开发车用具有汽油机优点同时具有柴油机部分负荷高燃油经济性优点的发动机是主要的研究目标。汽油缸内直喷是提高汽油机燃油经济性的重要手段，近些年来，以缸内直喷汽油机(GasoliineDirectInjection,GDI)为代表的新型混合气形成模式的研究和应用，极大地提高了汽油机的燃油经济性。以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题，同时以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。•b.电动气门与无凸轮发动机。发动机可变气门正时技术(VariableValveTiming,VVT)是针对在常规车用发动机中,因气门定时固定不变而导致发动机某些重要性能在整个运行范围内不能很好的满足需要而提出的。VVT技术在发动机运行工况范围内提供最佳的配气正时，较好地解决了高转速与低转速，大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾，同时在一定程度在一定程度上改善了排放性能。随着环境保护和人类可持续发展的要求，低能耗和低污染已成为汽车发动机的发展目标。VVT技术由于自身的优点，日益受到人们重视，尤其是当今电子技术的飞速发展，促进了VVT技术从研究阶段向实用阶段发展。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义，它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列技术变革，如取消节气门、可变压缩比、部分停缸等。•c.燃烧方式的混合。传统的火花点火发动机的燃烧过程在火焰传播中，火焰前锋的温度比未燃混合气高很多。所以这种燃烧过程虽然混合气时均匀的，但是温度分布仍是不均匀，局部的高温会导致在火焰经过的区域形成NOx。柴油机的燃烧过程是扩散型的，燃烧过程中燃烧速率由混合速率决定，点火在许多点发生，这种类型的燃烧过程混合和燃烧都是不均匀的，NOx在燃烧较稀的高温区产生，固体微粒在燃料较浓的高温区产生。在均质充量压缩点燃(HomogeneousChargeCompressionIgnition,HCCI)过程中，理论上是均匀的混合气和残余气体，在整个混合气体中由压缩点燃，燃烧是自发的、均匀的并且没有火焰传播，这样可以阻止NOx和微粒的形成。这种汽油机均质与柴油机压燃混合的燃烧方式，以燃料技术和控制技术为基础，综合汽油机和柴油机两种燃烧方式优点的均质压燃HCCI内燃机技术正在兴起。柴油机技术更受期待！！！•随着世界汽车对汽车发动机动力性、经济性和排放提出了更高要求和计算机技术的迅速发展，柴油机被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有力工具，汽车柴油化也是汽车发动机发展的一大趋势。本文结合当前发展状况，论述了缸内直接喷注技术和柴油化趋势是未来车用发动机的发展方向。柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求，即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术，去评价其先进性。优先考虑柴油机排放、噪声对环境的影响问题，与过去相比也有不同柴油机微粒的排放控制技术已成为柴油机技术发展中的核心之一,特别是排气后处理技术的研究。论文介绍了柴油机微粒排放...通过比较分析与研究当前微粒捕集器的再生技术,可以得出这样的结论:单纯的采用某一种再生技术都有其不足之处无限V3柴油动力推动SUV成为环保先锋•VM发动机具有“两高三低”的优点，即高功率、高扭矩，低油耗、低排放、低噪音，符合柴油发动机节能环保的发展趋势，在适应目前国内SUV强烈的节能减排需求的同时改变了消费者对柴油发动机“动静”大的不好印象。无限V3等速60km油耗5.5L/100公里，在2000－4000rpm转速区间均可发出340N·m的最大扭矩，最大功率可达105KW，是一款“马儿跑得既快，吃草绝对又少”的全新柴油SUV。发动机经历巨变节能环保技术纷纷引入，各大品牌车系纷纷大打节能环保牌，意图以该方面的优势来占领如今的汽车市场！【大众：将高增压进行到底】•大众汽车先进动力总成技术已经成为其最核心的企业发展战略。就在前不久的上海车展期间，大众汽车在中国正式发布了其Ｂｌｕｅｍｏｔｉｏｎ蓝驱战略。Ｂｌｕｅｍｏｔｉｏｎ代表着大众一系列成熟的、已经或者即将批量应用的系列技术，其中包括最基础也是目前已大批量应用的ＴＳＩ汽油直喷发动机、ＤＳＧ双离合器自动变速箱以及ＴＤＩ柴油共轨直喷发动机。在这些技术基础之上，通过添加多种降低油耗和排放的技术，可以实现ＥｃｏＴＳＩ、ＢｌｕｅＴＤＩ和Ｂｌｕｅｍｏｔｉｏｎ三大节能环保车型流派。•其中，小型化、小排量、高增压的汽油、柴油发动机将成为未来大众汽车主要的技术发展方向，新款ＰＯＬＯ上已经装备１．２ＴＳＩ＋７速ＤＳＧ双离合变速箱，以后更小排量的类似发动机也将出现。•ＦＳＩ、ＴＳＩ：直喷即高效•大众ＦＳＩ直喷发动机是目前较为成熟的直喷发动机技术之一，发动机控制单元可以根据不同的发动机负荷选择不同的喷油模式，从而最大限度地提高动力输出。再加上涡轮增压技术的ＴＳＩ发动机，其动力性能可以在不增加排量和只增加少量油耗的情况下大幅提升。•譬如，大众传统电喷１．８Ｔ发动机功率和扭矩为１１０ｋＷ和２１０Ｎ·ｍ，增加了直喷技术之后可达到１１８ｋＷ和２５０Ｎ·ｍ的输出，油耗则降低２０％~３０％，效果明显。•ＤＳＧ：双离合流畅切换•ＤＳＧ，这三个字母代表了大众汽车将平顺性与动力性相结合的双离合自动变速箱——在一个挡位运行的同时，另一个挡位预置于待命状态。换挡操作中，一个离合器脱开的同时另一个离合器接合。这样的结构使得换挡过程比手动变速箱更快、更精确，而且没有顿挫感。•ＤＳＧ双离合自动变速箱因为换挡过程没有动力损失，不仅比传统自动变速箱省油，更能获得比手动变速箱更好的燃油经济性。【奔驰：将直喷汽油机技术又向前推进了一步。】•奔驰在先进动力总成技术方面的新技术目前还未能为中国消费者享用，原因有很多，其中主要是成本过高和燃油质量低劣。但这并不能阻挡我们更多地了解这些代表了世界最先进水平的新技术。•奔驰在４年前就发布了其ＣＧＩ直喷汽油机产品，将直喷汽油机技术又向前推进了一步。而在去年法兰克福车展奔驰推出的Ｆ７００概念车上，搭载了另一项意义重大的内燃机技术——Ｄｉｓｏｔｔｏ压燃汽油机。以上两项技术代表了奔驰对汽油内燃机技术的研究方向。而在柴油机方面，奔驰的ＣＤＩ技术已经发展到炉火纯青的地步，其装备了Ｂｌｕｅｔｅｃ技术的柴油轿车和ＳＵＶ在油耗和排放方面已经超越了丰田的强混合动力轿车及ＳＵＶ。•ＣＧＩ：用喷嘴取代进气流•奔驰ＣＧＩ压电直喷汽油发动机与大众ＴＳＩ的工作原理基本相同。不同点有二：一是奔驰现有的ＣＧＩ发动机上都没有采用增压技术；二是奔驰不再利用进气流作为混合气分层填充的动力，而是通过喷嘴来实现这一效果。•尽管奔驰ＣＧＩ发动机在很多方面都有突破，但和其他直喷发动机一样，它也面临难以解决的问题，那就是因高压缩比带来的高温副作用，产生过多的氮氧化合物排放。奔驰用了专门的氮氧化合物净化器以及传感器来净化，但该装置是比三元催化器贵得多的器件。压燃式技术：强壮而低排放奔驰的Ｄｉｓｏｔｔｏ压燃式汽油发动机将柴油发动机和汽油发动机的特点融为一体：燃烧更清洁的汽油，使用的却是柴油发动机压燃的方式点火，其燃烧效率和排放清洁程度都要好很多。•在奔驰Ｆ７００概念车上，１．８Ｌ的涡轮增压４缸Ｄｉｓｏｔｔｏ发动机能输出２３５马力的动力，相当于一部３．５升Ｖ６发动机，每１００公里却只消耗５．３升的汽油，每公里只排放１２７克二氧化碳。如果能实现量产，这会是一项改变历史的技术。【通用：提高燃油经济性】•通用汽车在提高传统内燃机的燃油经济性方面付出了大量的努力。这些技术按照发动机和变速箱的不同主要包括：Ｓ－ＴＥＣ小排量发动机技术、ＥＣＯＴＥＣ发动机技术、涡轮增压技术、ＳＩＤＩ直喷技术和六速手自一体变速器。•其中，Ｓ－ＴＥＣ小排量发动机目前已经装配在雪佛兰乐驰、乐骋(图库论坛)和乐风(图库论坛)等车型上，发动机升功率大于５０ｋＷ，具有小排量大功率的特点。第二代ＥＣＯＴＥＣ发动机比上一代产品更加节油，且推出了更小排量的版本，目前已经配备于新君威(图库论坛)和科鲁兹，未来还会配备在其他产品上。ＳＩＤＩ直喷技术来源于凯迪拉克，在减少油耗和排放的同时，可以输出更加充沛有力的动力。•国内落实通用汽车的Ｓ－ＴＥＣ小排量发动机已经在上汽通用五菱投产。而另一家合资企业上海通用汽车已经陆续引进了搭载第二代ＥＣＯＴＥＣ发动机、ＳＩＤＩ直喷发动机的产品，并将陆续引进搭载涡轮增压发动机的产品。•按照上海通用此前发布的“绿动未来”战略，上海通用将在２００９年至２０１２年陆续推出高科技、低油耗、多样化能源的１１款发动机。•此外，上海通用已经在中国推出了轻度混合动力和中度混合动力产品，未来还将有更多混合动力车型和电动车上市。•即将在今年夏天上市的别克首款搭载涡轮增压发动机的车型会具有强劲的马力。上海通用汽车称这款２．０Ｔ直喷涡轮增压发动机“将是目前国内中高级车市场上动力表现最为强劲的”。该发动机将通用的ＳＩＤＩ直喷技术和涡轮增压技术相结合，最大功率１６２ｋＷ／５３００ｒｐｍ，最大扭矩３５０Ｎ·ｍ／２０００ｒｐｍ－４０００ｒｐｍ，升功率达８１ｋＷ，０到１００ｋｍ／ｈ的加速时间仅７．８秒。就参数而言，远高于竞争对手的同排量涡轮增压发动机。•ＨＣＣＩ：无需点火系统•ＨＣＣＩ的中文意思是“均质充量压缩点燃”。单从名称来看，似乎只是一种点燃方式。实际上，这是一种全新的内燃机燃烧概念，既不同于柴油机（非均质充量压缩点燃），又不同于汽油机（均质充量火花点燃），是一种火花点燃式发动机和压缩点燃式发动机概念的混合体。•空气和燃油在ＨＣＣＩ发动机的进气系统中预混合，形成均质的空气／燃油混合气，然后吸入汽缸进行压缩；也有