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汽车与节能论文

电气节能技术结课论文

学院

电子电气工程学院

专业

电气工程及自动化

班级学号

0213072021307277

学生

只供参考，任何人不得抄袭，违者必究

授课教师

宋万清

题目

汽车与节能

课程规定进行日期:

自2010年9月至2011年1月止

摘要

2010年08月20日，美国通用IPO前夜,其中国的老伙伴——上汽再次携手宣布与其联合开发新一代环保节能动力总成技术。

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核心技术上进行联合开发,并在全球范围内共享知识产权。

据悉,上海汽车和通用汽车将联合开发新一代动力总成,包括1升—1.5升的紧凑型、轻量化设计的缸内直喷、涡轮增压系列发动机,以及相匹配的干式小扭矩双离合自动变速器。

新一代动力总成相较传统动力总成,在提供充足动力,满足驾驶乐趣的同时,有望降低20%以上油耗和20%以上碳排量,满足消费者对环保节能汽车的需求。

关键词：

汽车，技术，节能，回收。

Abstract

August12,2010,GeneralMotorCorporationanditsChinesepartnerShanghaiAutomobileannouncedthattheyweredevelopinganewgenerationenvironmentalprotectionandenergysavingcoretechnology.ThiswasthefirsttimethatChinesecarcompaniesandinternationalautomobilegroupdevelopedthecoretechnologytogetherandSharedintellectualpropertyglobally.ItwasreportedthatShanghaiAutomobileandGeneralMotorCorporationwoulddevelopthenewgenerationcoretechnology,including1litre-1.5litresofacompactandlightweightdesignincylinderdirectinjection,turbochargedseriesengines,aswellasmatchingdrysmalltorquedoubleon-offautomatictransmission.Comparedwithtraditionalcore,thenewgenerationofcoretechnologyprovidedenoughpower,andsatisfieddrivers’funandconsumers’demandforenvironmentalprotectionandenergysavingcarsneedswhilereducingfuelconsumptionand20%abovecarbonemissions.

Keywords:

car，energysaving，technology，reclaim.

0引言

在全球提倡节能减排的形势和环境下，在汽车行业竞争日益激烈的今天，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工作手段外，在汽车自身的服务保证的基础上，采取先进的研发技术，生产出节能减排汽车，是摆在各汽车公司面前的一个迫在眉睫的任务。

我认为，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。

1生产过程中的节能

1.1概述

汽车节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。

节能环保是汽车工业可持续发展的必由之路！

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？

目前国际上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5L/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-150皮卡、维多莉亚皇冠（CrownVictoria）、大侯爵（GrandMarquis）和林肯城市（LincolnTownCarsedans）等4款车型将可使用乙醇作为动力，公司计划2006年乙醇燃料动力车产量将达到28万辆，并承诺到2010年电气混合车年产量达到25万辆。

对于此项声明，“忧思科学家联盟（theUnionofConcernedScientists）”清洁汽车项目主管詹森·马克（JasonMark）表示欢迎。

通用汽车公司本月20日也发布了新款SUV，其中使用乙醇作为替代燃料的部分车型百英里油耗仅1加仑。

图1-1小排量车销量数据及所占比例

该公司一名北美地区高级主管表示，如果车辆使用E-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-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-85混合型燃料作为动力，明年还将有40万辆电气混合车上市。

（图1-1为小排量车销量数据及所占比例）

1.2目前重点开发、推广的汽车节能技术

1.2.1混合动力汽车技术

混合动力汽车技术具有非常突出的节能效果，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开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，在轿车上应用混合动力技术。

建议实现混合动力汽车的产量占汽车总产量的5%以上。

为此，国家需要在以下一个方面，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；

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与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。

1.2.2．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.废气涡轮增压技术；

f.可变气缸技术；

1.2.3．高效载重汽车及发动机技术

　　我国目前载重汽车品种短缺，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，国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。

1.2.4．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。

建议国家应重点支持，轿车和轻型汽车柴油化的工作，应关注以下两个方面：

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。

1.2.5．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）的研究和应用工作。

1.2.6.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，其研发已经受到国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，进一步提高了发动机的动力性、经济性和环保特性。

因此，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。

1.2.7．均质压然发动机技术

　　均质压然发动机技术是一项比较前沿的活塞式内燃机的燃烧技术，目前上述于研究阶段。

但均质压然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工况，具有重要的实用价值。

应在各自单元技术相对成熟时，实现二者的优化配合。

1.2.8其他类型发动机（非活塞式内燃机）技术

　　随着技术的发展，其他类型的发动机（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。

1.2.9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，提高其工作效率非常重要。

除了机械式传动系外，目前，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）、乙醇甚至甲醇等代用燃料，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CO2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，尤其是在城区。

   LPG和CNG汽车一般由汽油车改造而来，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CO2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）的排放性能与汽油车相似，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CO2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，达到总体上降低CO2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CO2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，更重要的是全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。

有专家指出，因不同的操作方式，好的驾驶习惯一年能节省400—600升燃油，价格差1500元—2400元。

仅北京市一年可节油10亿升。

按全国各种车辆6千万计算，将是三千万吨油（一千二百亿元人民币，我国去年进口石油四千九百万吨），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。

2在用车节油技术

2.1采取措施真正落实汽车保养制度

　　随着不断的使用，汽车的状态也在逐渐的变化，这种变化对汽车的燃油经济性造成了影响。

落实汽车的维护制度，保持汽车的良好运行状态，避免由于性能恶化而造成的燃料增加。

在用车减少油耗的各种办法中，这个办法是最为明显和经济的。

所以强化汽车用户的对车辆的保养意识，并使保养制度得到贯彻，对减少汽车的燃油消耗油重大作用。

2.2使用机油添加剂

　　应该提倡在老旧车辆上使用发动机机油添加剂。

机油添加剂的一般原理是使用液体/固体复合润滑，在汽车发动机的摩擦表面涂上一层由微小固体润滑材料颗粒，不仅可以避免摩擦表面的直接接触，而且可以减少老旧汽车的气缸间隙，减少窜气，减少压缩压力的减少，减少发动机的热效率损失。

　　但是润滑油添加剂的市场也是良莠不齐，要严格控制机油添加剂的认证、生产和销售，使用户真正从中节省燃料。

2.3推广使用燃油添加剂

　　最常用而且有效的燃油添加剂是清净剂，其功效在于清净作用，可以清洁汽车发动机燃烧系统和燃油供给系统，从而使发动机维持较好的工作状态，达到抑止排放增加、节约燃油的目的。

目前我国尽管要求添加清净剂，但涉及成本问题普遍没有添加，应采取措施强制添加。

长期以来，我国的燃油添加剂市场非常混乱，多数产品故意夸大效果。

国家在2004年公布了燃油清净剂的国家标准，相信会逐渐规范市场。

由于合乎标准的燃油添加剂的长期使用对节约燃油是有效的，所以应该加大推广使用的力度。

也有许多节油型添加剂，需要真正全面考核、论证后才能推广。

2.4实施费改税政策

　　当前的养路费制度造成一般用户的支出中，燃料费用比例较小，导致了汽车年行驶里程的增加，以及人们对大排量汽车的追求热情。

燃油税实行“多用油多缴税”的基本方针，这充分体现了公平原则。

对于平时用车时间较少的车主来说，必然节约很大一部分油费开销；平时使用时间较多的车子，其使用费用将增加。

这样就鼓励了汽车用户尽量减少不必要的单车出行，同时，车主也会因为油价的高昂而养成节油驾驶习惯，从而降低能源消耗。

由于大排量、大功率的车型燃油费用增加的比例更加明显，所以费改税也同时鼓励了人们在购车时选择节油型的、或排量较小的车型。

由于柴油车比汽油车节油，燃油税的实施无疑会进一步提高人们使用柴油车的积极性。

　　欧洲施行的就是燃油税的制度，燃油的价格几乎是我国的两倍，所以虽然欧洲的汽车多，但是欧洲的汽车多是小型汽车，其两厢车的比重非常大。

3汽车与回收利用

随着国内汽车市场不断扩大，报废汽车引发的安全、环保、资源问题以及汽车再制造产业广阔的前景，受到越来越多的重视，本文通过分析国内报废汽车现状描述，对比发达国家报废汽车管理方法特点，提出国内报废汽车回收利用问题的建议。

在汽车保有量迅猛增长的同时，每年报废汽车数量也急剧增加，另外，日常维修中还有大量的损坏部件、报废轮胎等，这些正成为我国环境保护和资源利用的热点问题，受到政府部门和环保人士的高度关注。

报废汽车的回收利用是汽车产业可持续发展的重要一环，主要发达国家都先后制定了相关的法律、法规、技术标准等，对报废汽车的拆解、回收利用等行为进行了规范，并创造出了巨大的社会和经济效益。

例如日本，在2002年通过了《关于报废机动车再资源化等的法律》（简称《汽车回收利用法》），2005年1月1日起正式实施，在该法实施以前，日本报废汽车的处理依据《废弃物处理法》，《氟利昂回收破坏法》进行。

我国《汽车产业发展政策》及近期国家发改委、科技部、环保局联合发布的《汽车产品回收利用技术政策》都针对汽车回收利用提出了要求。

2004年我国还参考ISO22628-2002标准发布了国家标准GB/T19515《道路车辆可利用性和可回收利用性计算方法》。

　　低碳、节能、环保成为当今乃至以后的主题，那么汽车工业如何在实际操作中实现呢？

报废汽车向何处去？

该如何纳入到回收利用的再制造轨道上来？

世上万物都是不生不灭、有生有灭的。

（图3-1为汽车回收漫画）既然汽车以年产百万辆以上的速度生产出来，那么使用生命周期过后，就必须以同样或稍低一点的速度，该处理的处理掉，该再生的让它重新获得新生┄当前，全球每年至少有2600万辆汽车报废，如果将它们首尾相连，大概可以

图3-1汽车回收漫画

绕地球赤道1.5圈。

为了避免生活在汽车垃圾堆上的可能，全球都在进行报废的汽车零部件回收再制造工程。

在中国，这一事项也迎来“破冰”。

　　我国是人均资源匮乏的国家之一，报废汽车回收是我国重要的再制造资源，同时也是一个朝阳产业。

据了解，汽车上的钢铁、有色材料零部件90％以上可以回收利用。

再制造产品的成本只是新产品的50％，同时可节能60％、节材70％。

以发动机的再制造为例。

市场上，一个新发动机的价格普遍在1.3万元左右，而一个再制造的发动机，其花费是全新发动机的40％至50％。

玻璃、塑料等回收利用率也可达50％以上，与构建“节约型社会”息息相关，产业前景十分喜人。

德法美日等发达国家报废汽车的再利用率已达80％以上。

美国在2009年再制造业的规模已经突破2000亿美元，其中汽车行业占到了700亿美元。

而我国还属于刚刚起步阶段，2009年，我国机动车保有量达到1.8亿辆，正常年报废汽车总量将达到400万辆，加上国家出台汽车以旧换新政策，鼓励汽车提前报废，今后每年报废车辆的数目将会增加，再加上每年因维修更换下来的废旧零部件数量更是惊人。

中国汽车工业协会统计数据显示，我国今年的再制造产能为发动机11万台，变速器6万台，发电机、起动机100万台，总产值不到25亿元。

与此相对比的是，到今年年底，我国汽车保有量将超过7000万辆，假如有一部分备件采用再制造产品，那么再制造产品需求将超过30亿元，因此我们完全有理由相信，汽车回收产业正处在朝阳期，将是下一个高速增长行业。

4 总结

随着世界各国对全球气候的关注持续增加，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。

5参考文献

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机械工业出版社，2010-05.

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