浅析汽车节能技术的发展

浅析汽车　行业前瞻　

节能　一ｒ丁月巨　技术的发展　

摘要２Ｑ　Ｑ生Ｑ　旦　Ｑ旦　美国堕厦ｌＰＱ前夜　其中国的老伙伴——上汽集团再次携手宣布与其　

金亚塞堑＝　堡节能动力总成技术。这是中国汽车企业首次与国际大型汽车集团在动力总成这一　

・　联佥开发，并在全球范围内共享知识产权。据悉，上汽集团和通用汽车将联合开发新　

一代动力总成，包括１～１．５Ｌ的紧凑型、轻量化设计的缸内直喷、　堡垒　堕　！　垫堑　塞佥自　童　墨　堑二　墨戌耋曦佳　垦　查握堡　星盟　

的同时，有望降低２０％以上油　ｉ蠢　驾　

２Ｑ　上　童　壶查　堡茔能　主　重　

关键　汽车技朱　能回收　

１引　言　

在全球提倡节能减排形势和环境下，汽车　行业的竞争日益激烈，除了在努力销售以创造　

更大的经营业绩是所有汽车公司必须要做的一　项比较显形的］二作手段外，在汽车自身的服务　

保证的基础上，采取先进的研发技术，生产　

节能减排汽车，是摆在各汽车公司面前的一个　

迫在眉睫的任务。笔者认为，抓好汽车在生产、　

使用、回收过程中的节能对环境保护具有深远　

的意义　

２概述　

汽车节能是我同经济和社会发展的一项长　

远战略方针。节能环保是汽车Ｔ业可持续发展　的必南之路。我们要生产节能汽车，使用汽车　

时节能，汽车回收节能。节能汽车指的是低能　

耗、低污染、小排量、新能源、新动力汽车。　

什么样的汽车才算节能呢？目前国际七还没有　

一个统一的定义。一般来说，汽车能耗是指模　

拟道路工况运行条件下的油耗，发达国家定义　

的先进汽柴油车的节能目标是小于５　Ｌ／１００ｋｍ。　许多国家规定了一个及格线，不达标就罚款或　

公布于众。近年来，福特公司主推卡车和各种　

ＳＵＶ，这类车型最大缺点就是油耗偏高，环保　人士一直对此颇多微词。而新车型将更多地使　

用由玉米、谷物等原料制成的乙醇作为替代燃　

料，这是福特公司努力打造自环保形象的策略　

之一。福特公司表示，２００６年，该公司生产的　

Ｆ一１５０皮卡、维多莉亚皇冠（Ｃｒｏｗｎ　Ｖｉｃｔｏｒｉａ）、　

大侯爵（Ｇｒａｎｄ　Ｍａｒｑｕｉｓ）和林肯城市（Ｌｉｎｃｏｌｎ　

Ｔｏｗｎ　Ｃａｒ　ｓｅｄａｎｓ）等４款车型将可使用乙醇作为　王丽红为一　

汽天奇员工；孙　

毅成为一汽集团　

公司工会员工　

口王丽红　

孙毅成　

／２０１２．９／汽车工业研究／２１

　～　一　一　待逊唷氨瞻　

动力，公司计；￣ＪＪ２００６年乙醇燃料动力车产量将达￣１Ｊ２８万辆，　

并承诺Ｎ２ｏｌｏ年电气混合车年产量达￣１Ｊ２５万辆。对于此项声　

明，　“忧思科学家联盟（｝ｈｅ　Ｕｎｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ　Ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ）”　

清洁汽车项目主管詹森・马克（Ｊａｓｏｎ　Ｍａｒｋ）表示欢迎。　

通用汽车公司也发布了新款ＳＵＶ，其中使用乙醇作为替　

代燃料的部分车　百英里油耗仅１加仑。　

该公司一名北美地区高级主管表示，如果车辆使用Ｅ一　

８５混合型燃料，即８５％的乙醇与１５％的汽油混合，将大大降　

低美国的石油消耗量。今年夏天原油价格高达每加仑３美元，　

为减轻美国对外国石油的依赖，通用公司计划通过广告向公　

众宣传电气混合车的优点，同时在可以使用Ｅ一８５混合型燃　

料的车型上增加黄色油箱盖，提醒消费者在普通汽油之外还　有可替代燃料可供选择。目前该公司共有１５０万辆车可以Ｅ一　

８５混合　燃料作为动力，２０１３年还将有４０万辆电气混合车上　

市。冈１为小排量车销量数据及所占比例。　

前１０月轿车分级销售结果显示　小排量车销量剧增　

级圳今年累计（辆）　１．０以下　３１７８２８　１．１～１．５Ｉ　４４７７８５　１．６～１．９Ｉ　１００４９０ｌ　２．０Ｌ以Ｌ　４８５９９７　轿车合计２２５６５ｌ　１　比重　１４．１％　１９　８％　４４．５％　２１　６％　１００％　今年累计（辆）　２３０８３０　４０９７４３　７７８１９２　３８６ｌ４９　ｌ８０４９１４　

图１小排量车销量数据及所占比例　

３　目前重点开发、推广的汽车节能技术　

（１）混合动力汽车技术　

混合动力汽车技术具有非常突　的节能效果，技术相对　

成熟，而且在国际上已经实现产业化和商业化。此外，混合　动力技术对所有以内燃机为动力的汽车，具有普遍的适用　

性，具有几乎可以实现在任何节能技术的基础上，进一步大　

幅度提高节能效果的可能性。因此，国家应重点支持混合动　

力技术的开发、产业化和推广应用。根据技术的难易程度，　

建议首先在城市公交客车上自主研发和推广应用混合动力技　术，然后，利用自主研发和引进技术相结合的方式，在轿车　

卜应用混合动力技术。建议实现混合动力汽车的产量占汽车　

总产量的５％以　。为此，国家需要在以下方面予以支持：　

ａ．混合动力汽车用电池技术与专用电机的开发和产业　

化；　

２２／汽车工业研究／２０１２．９／　ｂ．发动机电控技术与电机控制技术的开发和产业化；　

ｃ．整车性能优化控制技术　制动能量回收技术的开发和　产业化；　

ｄ．在起步阶段，给予混合动力汽车适度的政策激励。　（２）高效汽油机、柴油机技术　

内燃机的技术进步是汽车节能的关键。在内燃机节能技　术方面，国家应重点支持以下几个方面：　

ａ．汽油机缸内直喷技术及稀薄、分层燃烧技术；ｂ．柴油　

机高压喷射技术（如：高压共轨燃油喷射技术等）；ｃ．柴油　

机多次喷射技术；ｄ．可变气门正时技术；ｅ．废气涡轮增乐技　

术；ｆ可变气缸技术。　

（３）高效载重汽车及发动机技术　

目前我国载重汽车品种短缺，技术相对落后。发展高效　

的载重汽车，是在现代物流高度发展的形势下，提高运输效　

率，降低车用能源消耗的重要措施。因此，　家应重点支持　

载重车用大功率高效率柴油机的开发和产业化工作，以及系　

列化载重汽车的开发和产业化。　（４）轿车、轻型车的柴油化技术　

柴油化是实现节能的重要途径。随着汽车进入家庭的步　

伐加快，轿车和轻型车等燃油消耗非常可观。建议国家重点　

支持轿车和轻型汽车柴油化工作，　关注以下两个方面：　

ａ．轻型高速柴油机技术的研究开发；　

ｂ．车用柴油品质的提高和质量保证。　

（５）整车轻量化技术　

整车轻量化是汽车节能的重要措施，应积极开展新型高　

强度、轻质材料（如：镁合金、非金属材料等）的研究和应　

用上作。　

（６）氢燃料与电驱动混合动力技术　

氢燃料内燃机具有热效率高、清洁环保、对氢气质量要　求低、技术继承性好、性价比高等优点，其研发已经受到困　

外大的汽车公司的高度重视。氢燃料内燃机与电驱动系统的　

混合动力技术的应用，进一步提高ｒ发动机的动力性、经济　

性和环保特性。囚此，应对此项技术，从战略的高度予以高　

度重视，并不失时机地投入关键技术的研发和产业化。首先　

可以从天然气参氢的研究和应用开始，然后开发氢燃料发动　

机，并于已趋成熟的混合动力技术结合，为未来的车用动力　

提供解决方案。　

（７）均质压燃发动机技术　

均质压燃发动机技术是一项比较前沿的活塞式内燃机的　

燃烧技术，目前尚处于研究阶段。但均质　燃发动机与混合　

动力的组合，可以回避发动机难以实现均质压燃的一ｒ况，具　

有重要的实用价值。应在各自单元技术相对成熟时，实现二　，　

蚍　者的优化配合。　

（８）其他类型发动机（非活塞式内　

燃机）技术　

随着汽车技术的发展，其他类　的　

发动机（如，转子式发动机、甚至燃气　

轮机等），也会在汽车应用领域得到应　

用，因此，应予以重视。　（９）先进高效的传动系技术　

传动系是动力总成的重要组成部分，　提高其Ｔ作效率非常重要。除了机械式　

传动系外，日前，利用电力电子技术开　

发的电传动系统受到人们的重视。　

汽车燃料除了大家熟悉的汽油和柴　

油外，目前至少有液化石油气（ＬＰＧ）、　

天然气（ＣＮＧ或ＬＮＧ）、乙醇共至甲醇等　

代用燃料，新能源车还包括电动车、混　

合动力车、燃料电池车等。　从环境的角度看不同的燃料有着不　

同的优点。与汽油相比，柴油车每公里　

的ＣＯ　排放有着显著的降低，这是因为柴　

油机的效率更高，因此使用柴油对气候　

变化的影响要小。柴油车的ＣＯ和ＨＣ排放　

同样比汽油车低，但柴油发动机的ＮＯｘ和　

颗粒物的排放水平要高于新的汽油车，　

而这两种污染物是空气质量问题的关键，　

尤其在城区。　

ＬＰＧ和ＣＮＧ汽车一般南汽油车改造　

来，采用双燃料车的形式，既可以使用　

汽油，也可以使用气体燃料。在ＣＯ　排放　

性能方面，ＬＰＧ汽车介于汽油车和柴油车　

之间。这是由于该燃料具有低碳高能的　

特性。设计优良的ＬＰＧ和ＣＮＧ汽车，部分　

污染物（ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ和颗粒物）的排　放性能　汽油车相似，或者稍好。　

生物燃料，如乙醇、生物柴油，提　

供了一条降低车辆对气候变化影响的途　

径。生物燃料并不是完全意义上的ＣＯ，中　

性燃料，因为其生产和制作过程需要消　

耗额外的能源，但通过使用生物燃料可　

以节省常规汽油和柴油，达到总体卜降　

低ＣＯ　排放的目的。目前大部分商业销售　

的生物燃料是在常规汽油里添加１０％乙醇　和柴油里混合５％生物柴油，它们适合于　

目前的常规汽柴油车辆。一些制造厂还　

研发了灵活燃料汽车，它们甚至可以使　

用Ｅ８５汽油（８５％乙醇＋１５％汽油），也可　

以使用常规汽油。　

混合动力车综合了常规内燃机车和　

纯电动车的优点。它有着多种不同的运　

行模式，例如加速以及高负荷运行时电　

动机可以提供额外的能量；可以通过内　燃机或制动能量回收存储来为电池充电。　

混合动力车可以降低油耗和ＣＯ　排放，同　

时可以降低大气污染物的排放。笔者认　

为，我国汽车能源利用率比其他国家低　

的主要原因除技术落后以外，更重要的　是伞民节能意识较差造成的。汽车油耗　

的变化，往往不被大多数人注意，一般　

来说，汽车百公里油耗发生微小的变化，　

一月或一年下来会发生很大的差额。有　

专家指　，因不同的操作方式，好的驾　

驶习惯一年能节省４００～６００Ｌ燃油，价格　

差１５００—２４００元。仅北京市一年可节油１０　

亿Ｌ。按伞国各种车辆６０００万计算，将是　

３０００万ｔ油（１２００亿元人民币，２０１１年我　国进口石￣１４９００万ｔ），相当于开发几个大　

油田。因此，节能对我国来说是十分重　要的，对于我们每一位车主也是一项十　

分明显的切身利益。　

４总结　

随着世界各国对全球气候的关注普　

遍加强，环境保护已经成为世界各国的　

首要任务。在汽车行业中，减少破坏环　

境的汽车的生产和使用是现在节能减排　

的当务之急，而相应的互补对策则是尽　可能的开发绿色能源去补充动力能源，　

满足工业发展和人民正常生活的使用和　

需要。■　

（责任编辑乾离）　参考文献　１刘玉梅．汽车节能技术与　原理【Ｍ】．北京：机械工业出版　

社．２０１０．０５　２王文伟＇毕荣华．电动汽车　

技术基础［Ｍ】．北京：机械工业出　版社．２０１０．１１　３熊云，胥立红，钟远利．汽　车节能技术原理及应用［Ｍ］．北　京：中国石化出版社，２００７．０１　４邵毅明，邵毅明，边耀璋．　汽车新能源与节能技术［Ｍ］．北　！　京：人民交通出版社，２００８．０３　

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