汽車新能源及節(jié)能技術(shù)探索
時間:2022-05-26 10:20:18
導(dǎo)語:汽車新能源及節(jié)能技術(shù)探索一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高,人民群眾的消費能力顯著提高,汽車不再是一部分人專有的奢侈品,而變成了很多人都能擁有的生活必需品。近年來,我國的汽車總量逐漸增加,廢氣排放量也相應(yīng)增加,致使環(huán)境污染問題日益嚴重,最終導(dǎo)致城市居民的生活質(zhì)量嚴重下降。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;節(jié)能環(huán)保;混合動力技術(shù)
1引言
當前,全球范圍內(nèi)氣溫不斷上升,世界各國的生態(tài)問題和環(huán)境問題異常嚴峻。造成這種情況的主要原因之一是廢氣排放量的逐漸增加。由于廢氣中含有一氧化碳和氮氧化物等有害物質(zhì),其長期大量排放會造成嚴重的空氣污染,不僅降低了空氣質(zhì)量,而且還降低了人們的生活質(zhì)量,已經(jīng)成為世界各國普遍關(guān)注的焦點問題。
2我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
新能源汽車是指不使用傳統(tǒng)的汽油和柴油作為燃料,或者雖然使用常規(guī)的汽油或柴油作為燃料,但采用新型車載動力裝置的汽車[1]。概括來說,新能源汽車,即采用先進的動力控制和驅(qū)動技術(shù)、具有現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的新型汽車。當前市場上的新能源汽車主要包括汽油—電動混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、氫能汽車和其他能源汽車。如今,使用汽油和柴油的汽車數(shù)量正在迅速增加,空氣污染變得越來越嚴重,在此種情況下,新能源汽車在汽車工業(yè)中成為不可或缺的一員,地位越來越重要。目前,我國政府也高度重視新能源技術(shù)的發(fā)展,并給予大力支持。我國在汽車工業(yè)發(fā)展過程中,越來越注重節(jié)約資源和綠色環(huán)保,嚴格要求車輛必須減少尾氣排放以免對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染,并且不能過多地依賴煤炭資源,務(wù)必保證生態(tài)資源可以維持在相對較高的水平,在此基礎(chǔ)上,可以發(fā)展我國的新興產(chǎn)業(yè)。我國的新能源汽車是在20世紀90年代逐漸興起并獲得發(fā)展的。2001年,我國在863計劃中進一步明確了純電動汽車的發(fā)展目標,這里所說的純電動汽車就是新能源汽車的一種。此外,該計劃中還強調(diào)要大力發(fā)展混合動力汽車與燃料電池汽車,將以上三種類型新能源汽車的發(fā)展規(guī)劃設(shè)計作為垂直方案。此外,還有一個水平方案,即大力發(fā)展多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機和動力電池,由此形成了縱橫交織的網(wǎng)狀發(fā)展規(guī)劃,成為我國新能源汽車快速崛起的技術(shù)基礎(chǔ)和政策支持。
3新能源汽車與節(jié)能環(huán)保概述
3.1新能源汽車
為了更好地解決機動車尾氣排放所造成的環(huán)境污染問題,我國對新能源汽車的產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計工作給予了高度重視。新能源汽車的本質(zhì)是使用非傳統(tǒng)燃料進行驅(qū)動的汽車,或者是使用新型動力系統(tǒng)的專用運輸工具[2]。具體而言,新能源汽車是指將世界頂尖技術(shù)和先進生產(chǎn)方式整合到汽車驅(qū)動力操縱和驅(qū)動的各個方面,以此為基本原理進行研發(fā)創(chuàng)新所生產(chǎn)出的包含國際前沿技術(shù)的具有現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的新型環(huán)保汽車。
3.2節(jié)能環(huán)保
由于我國已經(jīng)進入了新的發(fā)展階段,國家環(huán)境保護署一直致力于以節(jié)能環(huán)保為目標進行汽車產(chǎn)業(yè)的科學研究和實踐活動?;诙嗄甑墓?jié)能環(huán)??茖W研究和實踐活動,現(xiàn)階段我國已擁有多種環(huán)保技術(shù),其中包括節(jié)能技術(shù)、節(jié)煤技術(shù)、節(jié)油技術(shù)、節(jié)水技術(shù),等等。目前,節(jié)約能源和環(huán)境保護的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括家庭消費、工業(yè)生產(chǎn)消耗、環(huán)境保護和節(jié)能、建筑工程中的環(huán)境保護和節(jié)能以及道路設(shè)施的環(huán)境保護和節(jié)能。
4新能源汽車節(jié)能技術(shù)
4.1混合動力汽車技術(shù)
到目前為止,石油和電力的混合技術(shù)屬于最好的節(jié)能和環(huán)保技術(shù)之一。此技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵是要在汽車發(fā)動機和電動機合理結(jié)合的基礎(chǔ)上,解決單邊驅(qū)動力不足的問題。中國目前擁有三種混合動力技術(shù),包括串聯(lián)式混合動力技術(shù)、并聯(lián)式混合動力技術(shù)及混聯(lián)式混合動力技術(shù),這三種混合動力技術(shù)在實踐中的應(yīng)用都與汽車發(fā)動機和電動機密切相關(guān)[3]。下面分別對這三種技術(shù)加以具體介紹。首先是串聯(lián)式混合動力技術(shù)。從技術(shù)角度來講,該系列汽車包括雪佛蘭-沃蘭達等。串聯(lián)式混合動力技術(shù)具有三個顯著優(yōu)點:第一是可以長時間行駛,第二是可以隨時為可充電電池充電,第三是具有較舒適的室內(nèi)操作空間。其次是并聯(lián)式混合動力技術(shù)。這種技術(shù)在中國應(yīng)用得最為普遍,這也意味著該系列汽車在中國會越來越受歡迎,這一系列汽車包括本田CR-Z、別克君越eAssist、比亞迪汽車秦(BYDAuto-Qin)國產(chǎn)汽車模型?!扒亍斌w內(nèi)有兩種動力裝置,分別是汽車發(fā)動機和電動機。這兩個動力裝置都可以短時間迅速驅(qū)動并運行。并聯(lián)式混合動力技術(shù)具有運行成本低、開發(fā)扭矩大的優(yōu)點。最后是混聯(lián)式混合動力技術(shù)。采用此種技術(shù)的汽車系列包括豐田普銳斯、凱美瑞尊瑞、雷克薩斯CT200h、比亞迪F3DM。顧名思義,混聯(lián)式混合動力技術(shù)是一種采用新型環(huán)保節(jié)能材料并將并行和串行兩種技術(shù)結(jié)合在一起的混合動力技術(shù)。與前兩種混合動力技術(shù)相比,混聯(lián)式混合動力技術(shù)在技術(shù)方面更加先進,其具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點,可以節(jié)省大量的成本。
4.2車輛壓縮點火技術(shù)
目前中國大多數(shù)車輛仍在使用傳統(tǒng)點火方法,而在傳統(tǒng)點火方法中還有兩種較常見的方法,包括點火線圈點火和活塞桿壓縮點火[4]。與點火線圈點火相比,活塞桿壓縮點火發(fā)動機的壓縮比更高,但就汽車發(fā)動機的噪聲和振動而言,它遠不如點火線圈點火技術(shù)好。為了更合理地趨利避害,新能源汽車的壓縮點火技術(shù)吸收了兩種點火方法的優(yōu)點,摒棄了兩種點火方法的缺點。
4.3汽車可變排量技術(shù)
可變排量技術(shù)最終被應(yīng)用于通用凱迪拉克汽車系列。作為當時的試運行汽車系列,它已經(jīng)開始銷售甚至逐漸脫銷,受到許多客戶的青睞。應(yīng)用到可變排量技術(shù)的汽車其發(fā)熱量也比較高,到目前為止,可變排量技術(shù)已成為最常用的節(jié)能環(huán)保技術(shù)之一。眾所周知,當踩汽車制動踏板,或者汽車處于待機狀態(tài)時,車輛的熱流會將熱量輸入到汽車發(fā)動機,并用燃氣輪機將其點燃。由此可以合理地減小車輛的點火提前角,在整個收縮過程中,空氣壓縮所需的動能還將伴隨著進氣口相對密度的減小而持續(xù)降低。汽車可變排量技術(shù)的優(yōu)勢就是可以在不改變車輛發(fā)動機容積的情況下合理地減小車輛點火提前角并使排量達到最小化。
4.4汽車結(jié)構(gòu)節(jié)能環(huán)保技術(shù)
車輛的結(jié)構(gòu)和部件的設(shè)計與其自身的油耗有很大的關(guān)系。因此,室內(nèi)設(shè)計者試圖在設(shè)計過程中充分并高度重視車輛的結(jié)構(gòu)和部件對燃料消耗的危害,包括部件的結(jié)構(gòu)和凈重,盡可能使其符合節(jié)能環(huán)保原則。例如,更符合流體力學的流線型車身在車輛行駛時具有較小的摩擦阻力,從而實現(xiàn)了減小能耗、節(jié)能環(huán)保的目的。舉個例子,由于干燥的車輛在行駛時會直接與氣體接觸,并且氣體本身始終處于運動狀態(tài),因此氣體與車輛之間的接觸以及汽車自身的不規(guī)則運動都會使其在行駛過程中產(chǎn)生摩擦阻力,因此設(shè)計師在設(shè)計汽車系統(tǒng)時必須考慮所有因素,包括如何減少汽車的摩擦阻力和總迎風面積。
5有關(guān)新能源開發(fā)技術(shù)的科學研究
5.1油和電混合技術(shù)
除了與節(jié)能和環(huán)保有關(guān)的研究外,還應(yīng)高度重視產(chǎn)品研發(fā)和新能源開發(fā)技術(shù)的實施。到目前為止,新能源開發(fā)技術(shù)的主要產(chǎn)品研發(fā)方向包括油電混合技術(shù),氫能技術(shù)和燃料電池技術(shù)。目前在中國新能源汽車銷售市場上較為常見的汽車產(chǎn)品多為油電混合動力汽車,汽車制造業(yè)在混合動力技術(shù)應(yīng)用上的主要表現(xiàn)是了油電混合動力汽車,其不僅采用電動機作為動力源,同時柴油機和汽油機也可以充分發(fā)揮作用,這就是當今混合動力名稱的由來。
5.2氫能技術(shù)
我國的氫能技術(shù)屬于新能源開發(fā)技術(shù)相對普遍的研究內(nèi)容。氫動力技術(shù)科學研究的關(guān)鍵體現(xiàn)在氫動力汽車的和應(yīng)用中。與傳統(tǒng)的駕駛車輛相比,氫動力車輛不會排放有害的廢氣,這在實際意義上保證了“零排放”的定義。氫能技術(shù)是目前最常見的新能源開發(fā)技術(shù)之一,它為新能源汽車的產(chǎn)品開發(fā)和制造奠定了堅實的基礎(chǔ)。氫電雖然有益于環(huán)境,但是這項技術(shù)也有很大的缺點,例如科研費用較高。與傳統(tǒng)汽車的技術(shù)成本相比,氫動力汽車的技術(shù)成本要高出20%。但是,作為未來重要的產(chǎn)品研發(fā)方向,氫動力的技術(shù)性可能是“利大于弊”。首先,氫能技術(shù)的轉(zhuǎn)化率很高,是普通新能源開發(fā)技術(shù)的2—3倍。其次,在可充電電池運行期間,氫動力技術(shù)沒有化學變化,具有零能耗和低噪音的優(yōu)點。
5.3燃料電池技術(shù)
實際上,燃料電池汽車也可以被視為一種純電動汽車。盡管如此,燃料電池汽車和普通的純電動汽車之間仍然存在差異。例如,燃料電池汽車的電池可持續(xù)發(fā)電。當發(fā)生功耗欠壓保護條件時,普通電池必須充滿電,與普通充電電池的性能相比,燃料電池具有自填充能量的特性,無需持續(xù)為電池充電。通常,燃料電池與普通充電電池相比具有許多優(yōu)點,到目前為止,最突出的優(yōu)點包括以下六個:一是零排放,二是提升車輛引擎點火效率,三是隔音效果非常好,四是燃料范圍廣,五是比能量高,六是更加可靠。通過對該領(lǐng)域燃料電池技術(shù)的深入分析,燃料電池呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。
6結(jié)語
總體而言,現(xiàn)階段中國市場上已經(jīng)有多種環(huán)保節(jié)能方法,這表明中國擁有較為完善的電氣設(shè)計和制造管理體系,各界人士對此都非常重視。新能源汽車的產(chǎn)品開發(fā)和實踐活動在當今汽車制造業(yè)得到了高度重視,并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)關(guān)注環(huán)保節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢和實際應(yīng)用,以確保民眾生活質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境效益相互促進,保證可持續(xù)發(fā)展目標可以在我國盡快實現(xiàn)。
參考文獻:
[1]梁振華.汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技風,2020(14):19,24.
[2]鄭文豪.汽車新能源以及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2020,414(08):74-75.
[3]李平安.汽車新能源以及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技風,2020,410(06):51-51.
[4]汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機與配件,2019(12):250-251.
作者:李志超 單位:河南經(jīng)濟貿(mào)易技師學院
精品范文
2汽車論文