汽車節能環保論文

時間：2022-08-09 08:33:19 論文范文我要投稿

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汽車節能環保論文

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汽車節能環保論文

　　隨著能源的日漸緊張和對環境保護的日益迫切，節能工作更加深入；同時，由于工業生產上經濟效益需求的提高，作為降低作業成本的直接有效措施，節能工作也應更前進一步。尤其對我國這樣一個發展中的大國來說，如何有效地利用和節約資源，使之更好地適應國民經濟持續、快速、健康發展的需要，已成為我國一項重要的戰略問題。目前，節油技術在汽車設計、制造以及使用方面已得到了廣泛的應用，并朝著多元化的趨勢發展。

　　一、節油技術的分類與實施

　　1、優化設計燃燒系統

　　內燃機技術的發展在很大程度上與燃燒技術的發展密切相關。燃燒室結構是影響燃燒過程的主要因素，它涉及到活塞頂和缸蓋的形狀，火花塞的位置，進、排氣門的尺寸和數量，以及進氣口的設計等一系列問題。設計者對燃燒室形狀、燃燒室布置以及噴射系統進行了優化設計，具體目標是：

　　a)在全部工況下都能實現快速、穩定、連續的燃燒；

　　b)在油門全開時有高的容積效率；

　　c)由燃燒室壁傳走的熱量損失少；

　　d)排放污染物低；

　　e)抗爆燃性能好。

　　2、采用電子點火系統

　　一些現代新型汽油機已越來越多地采用優化的電子點火系統，代替了傳統的分電器，最佳點火角可以根據發動機工作范圍及一些附加要求(如排放、爆燃界限或駕駛性能等)計算出來，以實現點火提前角的多維優化調節。

　　燃燒稀混合氣是改善火花點火式汽油機燃油經濟性，降低CO排放量，特別是使NOx排放符合法規要求的另一有效途徑，同時也能放寬所用汽油的種類。但使用稀混合氣會降低火焰傳播速度，因此，要對傳統的結構進行改進，以使混合氣加速燃燒。目前主要采取的措施有：高能點火系統、空氣噴射燃燒系統、火焰噴射燃燒系統以及分層燃燒等。

　　3、優化供油系統

　　現代內燃機向著提高比功率、改善燃油經濟性和符合環境保護法規的方向發展，使供油系統有了以下幾種發展趨勢：

　　a)采用增壓技術。這樣不僅能提高發動機升功率，還能降低燃油消耗和有害排放物。

　　b)改善燃油經濟性。為達到這一目的，車用柴油機越來越多地采用直噴燃燒系統，并要求較高的噴油壓力和噴油率。

　　c)精確控制噴油過程參數。隨著電控技術在供油系統中的廣泛應用，實現了內燃機在每個工況點上對噴油過程參數(噴油定時、噴油率、持續時間)的控制，從而達到了最低油耗，控制了排放污染和噪聲污染，使供油系統達到最佳化。

　　4、降低機械損失

　　汽車的機械損失主要包括運動部件摩擦損失和驅動功率損失，這兩大類損失約占總機械損失的90％以上，為此，汽車設計者在降低運動副的摩擦系數和提高傳動效率方面做了許多工作，即主要通過減少活塞組、曲軸與連桿、配氣機構、傳動系統、各驅動裝置的機械損失來實現。另外，使用時在潤滑油中添加各種減摩劑，也可使各運動副摩擦系數降低。目前使用的減摩劑主要有二硫化鉬、石墨和有機鉬、有機硼、GRT、YGC節能減摩劑等，還有一些摩擦改進劑，如磷酸脂、硫磷酸鉬、油酸環氧脂等。

　　5、采用新材料

　　為適應汽車輕量化的要求，輕金屬和非金屬材料在汽車制造上的使用量逐年增長，特別是轎車發動機更甚，這樣可有效地改善車廂布置，縮小汽車外形尺寸。目前，在汽車制造上主要使用了一些高強度低合金鋼、鋁合金、鎂合金、塑料、陶瓷以及一些纖維強化材料。隨著新材料、新工藝的不斷發展，一些汽車已開始用鋁和其它輕質材料制造保險杠、車廂、車架縱梁、飛輪殼、油箱等，從而使汽車的有效負載能力有了大幅度的提高。資料表明，車重減輕10％，油耗可減少8％-9％，在同樣的加速性能下，單位燃油的行駛里程可延長10％左右。

　　6、改善車廂的空氣動力性能

　　通常汽車速度越快，空氣阻力也越大，從而消耗在克服空氣阻力上的功率也就越多。在一般車速行駛時，發動機功率的20％—30％消耗于空氣阻力。所以，無論是對轎車，還是對載貨汽車來說，都應在車體設計上盡可能地減少空氣阻力，主要采取的辦法是：

　　a)設計合理的車身外形。對發動機、前保險杠、水箱、翼子板、擋風玻璃、車門、車身、車尾形狀進行空氣動力學優化設計，使整車綜合性能達到最佳。

　　b)加裝導流裝置。通常在車身上加裝導流板、導風罩等，目前還在一些小轎車上加裝了防止因空氣浮力而引起汽車牽引力不足的壓風板，在大型貨車上使用了裝在牽引車項上的導風板及裝在牽引車與半掛車之間的導風罩等。

　　7、減少滾動阻力

　　發動機輸出功率的約30％-40％用于克服輪胎的滾動阻力，在平整路面上，輪胎的滾動阻力由輪胎空氣阻力、輪胎變形阻力、輪胎與路面間的滑動阻力三部分組成，其中變形阻力占滾動阻力總值的90％以上。目前廣泛采用了子午線輪胎，它的滾動阻力系數要比一般斜交線輪胎低25％—30％左右，而且其彈性好，運動阻力小，在使用中節油效果明顯。為了更大范圍地減少滾動阻力，輪胎正朝著高氣壓比、無內胎化方面發展，并取得了一些積極的進展。

　　8、廣泛使用汽車診斷與檢測技術

　　現代技術特別是微電子技術極大地促進了汽車診斷與檢測技術的發展，實踐證明，如能及時地借助診斷設備對汽車狀態進行診斷，使汽車技術狀況經常保持良好，對于節約能源、環境保護和交通安全具有重要意義。

　　用現代方法對汽車診斷時，可以在不解體整車的情況下，用專用儀器設備檢測出汽車相關總成和機構的參數、曲線或波形，為進一步分析、判斷汽車狀況提供原始數據，然后再通過計算機進一步對這些數據進行分析、判斷、貯存、處理，從而對汽車技術狀況作出正確的結論。可以說，檢測控制自動化、數據處理自動化是汽車診斷與檢測技術的發展方向。

　　資料表明，如能定期診斷汽車廢氣，并及時對汽車排放加以限制，可使被查汽車油耗降低5％左右；相反，點火系如在有故障的情況下工作，則油耗最大可超過標準的80％左右。

　　9、汽車柴油機化

　　通常柴油機的熱效率要比汽油機高許多，如能廣泛地使用柴油機，將會節約大量燃料。柴油機的優點還在于它可以使用純度比較低、價格比汽油便宜的柴油作燃料。據統計，將汽油機轉換為柴油機，每升燃料的行程里程平均可增加35％，同樣質量和功率相同的柴油機與汽油機相比，油耗下降15％-25％。因此，各汽車制造商都積極地增加柴油車的比重，可以預測，將來會越來越鄉地在載貨汽車、小客車和小轎車上采用柴油機。

　　二、節油技術的合理選用

　　節油技術的選用除了按照效費比這一綜合經濟性指標衡量其選用是否合理外，還可從以下幾方面選擇。

　　1、按功效選用

　　根據節油技術的功效選擇適當的節油技術，如在節省柴油方面，苦發動機工作以重負荷為主，可選用重負荷工況區段節油效果好的項目，如乳化柴油、慣性增壓等。若發動機工作以中輕負荷為主，則可選用整個工況區段都具有節油效果的節油技術，如磁化柴油等。如果從提高發動機功率角度選擇。可選用慣性增壓、磁化柴油、進氣噴水等。如果從環保要求選擇，可選用磁化柴油、乳化柴油等。

　　2、按季節選用

　　高溫、干燥的季節，可選用能夠強化冷卻的一些節油技術，如進氣噴水、乳化柴油等，而在低溫、潮濕的季節，則不宜采用上述技術。

　　風冷發動機、廢氣渦輪增壓柴油機往往熱負荷高，發動機容易過熱，影響工作效率和可靠性，可選用有強化冷卻作用的節油技術。

　　城市內的汽車對排放污染要求較高，其發動機可選用減少排放污染效果突出的節油技術，又由于汽車對防火安全要求較高，可選用具有一定安全防火作用的節油技術(乳化柴油等)。一些發動機自身具有一些不足的工作特性，可有針對性地選擇節油技術補償其不足。

　　3、按地域選用

　　不同的地域特點，導致不同的甚至相反的節油技術選擇。這主要表現在南方的炎熱和北方的寒冷上南方溫度高，一些兼有強化冷卻作用的節油技術效果較好；而北方寒冷，則宜選用具備預溫加熱的燃油系統。這不僅可以收到節油的良好效果，還可解決發動機的高溫散熱不良或低溫起動困難的問題。

　　4、提高駕駛員的技術水平

　　提高駕駛員的技術水平也是降低汽車燃油消耗量的重要途徑之一，據測定，駕駛技術高的駕駛員比一般水平的駕駛員可平均節油8％-10％。主要應從以下幾個方面注意：

　　a)保持合理的行車速度；

　　b)冷車起動時避免延長發動機升溫時間；

　　c)避免不必要的怠速運轉；

　　d)行駛中應盡量避免突然加速和減速；