《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > EDA與制造 > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 2017十大節(jié)能汽車技術(shù)

2017十大節(jié)能汽車技術(shù)

2017-02-16
關(guān)鍵詞: 2017 汽車節(jié)能

  前些天筆者在整理車企新車規(guī)劃時(shí)發(fā)現(xiàn),很多車企計(jì)劃在2017年推出新能源車型,,而關(guān)注下近期的相關(guān)新聞,例如吉利被爆與Swatch合作開發(fā)電動(dòng)車高性能電池,、上汽集團(tuán)擬投入72億元募集資金用于新能源汽車項(xiàng)目等,,也都無不證實(shí)車企在新能源汽車領(lǐng)域所作的努力。而如果說車企這些舉動(dòng)與油耗和排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)不無關(guān)系,,那么同樣不能忽略的是,,車企們在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域也在頻出“高招”,而其中那些正在節(jié)能減排方面發(fā)揮重要作用的技術(shù)同樣值得濃墨重彩,。因此,,蓋世汽車近日根據(jù)市場關(guān)注度、市場影響力等整理出2017十大熱門汽車節(jié)能技術(shù),,現(xiàn)與您共享,!

  1、缸內(nèi)直噴

  與傳統(tǒng)的歧管噴射不同的是,,缸內(nèi)直噴(GDI)就是將燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi),,直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力進(jìn)一步提高,,使燃油霧化更加細(xì)致,,同時(shí),噴嘴位置,、噴霧形狀,、進(jìn)氣氣流控制,以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計(jì),,使油氣能夠在整個(gè)氣缸內(nèi)充分,、均勻的混合,能量轉(zhuǎn)化效率更高,,增加發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率同時(shí)提升燃油經(jīng)濟(jì)性,。

6362231724272050004426969.jpg

  點(diǎn)評:早在50-70年代,缸內(nèi)直噴技術(shù)便已經(jīng)存在,,但是最終因電控技術(shù)尚不成熟,、成本過高、氮氧化物排放不達(dá)標(biāo)等一些原因而被擱置下來,。如今,,隨著車企技術(shù)能力的提升,,加之油耗標(biāo)法規(guī)的推動(dòng),搭載缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的車型在市場上越來越常見,。業(yè)內(nèi)人士指出,,未來三到五年時(shí)間內(nèi),車企基本都會(huì)采用這一技術(shù),。不過,,相比傳統(tǒng)的進(jìn)氣道噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)(PFI),采用GDI技術(shù)雖然降低了燃油消耗,,但其顆粒物排放卻大于傳統(tǒng)的PFI,,而從技術(shù)人員對此的反饋來看,這似乎并不是大問題,,通過后處理或其他技術(shù)是可以解決的,。

  2、自動(dòng)停缸

  停缸技術(shù)也稱為可變排量技術(shù),,是指發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),,通過相關(guān)機(jī)構(gòu)切斷部分氣缸的燃油供給、點(diǎn)火和進(jìn)排氣,,停止其工作,,使剩余工作氣缸負(fù)荷率增大,以提高效率,,降低燃油消耗,。

6362231726806425007551434.jpg

  點(diǎn)評:近兩年,通用,、本田,、克萊斯勒、大眾,、福特,、奔馳等多家企業(yè)都在其新車型上搭載了這一技術(shù),。并且隨著各種計(jì)算機(jī)及電子控制裝置在汽車上的大量應(yīng)用,,這一技術(shù)本身也越來越完善,應(yīng)用范圍也從大排量發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸擴(kuò)展到了小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上,。當(dāng)然,,停缸技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也有難點(diǎn),例如實(shí)現(xiàn)氣門關(guān)閉的停閥機(jī)構(gòu),、空間布置和切換速度等必須適用于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī),,另外停缸也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的振動(dòng)與噪聲(NVH)性能惡化,而由此所帶來的軟硬件的增加又會(huì)導(dǎo)致停缸發(fā)動(dòng)機(jī)成本的增加,。不過基于這一技術(shù)可以有效節(jié)省能耗,,車企們已經(jīng)設(shè)法推出各種方案來解決這些問題,。

  3、分層燃燒

  分層燃燒的好處在于熱效率高,、節(jié)流損失少,、有限的燃料盡可能多地轉(zhuǎn)化成工作能量。其基本原理是,,發(fā)動(dòng)機(jī)在吸氣行程活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí),,ECU控制噴油嘴先進(jìn)行一次小量的噴油,使氣缸內(nèi)形成稀薄混合氣,,而在活塞壓縮到上止點(diǎn)時(shí)再進(jìn)行第二次噴油,,利用活塞頂?shù)奶厥饨Y(jié)構(gòu)讓火花塞附近出現(xiàn)混合氣相對濃度較高的區(qū)域,然后利用這部分較濃的混合氣引燃汽缸內(nèi)的稀薄混合氣,,從而實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)的稀薄燃燒,,這就可以用更少的燃油達(dá)到同樣的燃燒效果,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗更低,。

6362231728303300009212187.jpg

  點(diǎn)評:了解缸內(nèi)直噴的人士大多對分層燃燒也有所耳聞,,從技術(shù)的角度來看,兩者關(guān)系匪淺:缸內(nèi)直噴是分層燃燒的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ),,而分層燃燒又是缸內(nèi)直噴能夠省油的重要手段,。目前,國外許多車企都有自己的缸內(nèi)直噴分層燃燒發(fā)動(dòng)機(jī),,而就國內(nèi)來說,,也有一部分車企在此方面在做相關(guān)的嘗試,但由于分層燃燒對于油品的要求較高,,所帶來的成本也相對較高,,此外還需解決氮氧化物的排放問題等,目前其在國內(nèi)的應(yīng)用還不是很廣泛,。不過,,隨著國內(nèi)油品質(zhì)量的提升等方面的進(jìn)步,此類適應(yīng)高效低耗趨勢的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有不錯(cuò)的前景,。

  4,、阿特金森循環(huán)

  1882年,英國工程師JamesAtkinson(詹姆斯·阿特金森)在使用奧托循環(huán)(四沖程循環(huán))內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上,,通過一套復(fù)雜的連桿機(jī)構(gòu),,使得發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程大于膨脹行程,這種巧妙的設(shè)計(jì),,不僅改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率,,也使得發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比高于壓縮比,有效地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率,,這種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理被稱為阿特金森循環(huán),。

6362231730050175006740681.jpg

  點(diǎn)評:目前,,這一技術(shù)除了應(yīng)用在馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)上,更為普遍的應(yīng)用是在混動(dòng)車型上,,如豐田系的普銳斯,、卡羅拉、雷凌等混動(dòng)版,,雷克薩斯的CT200,、RX450h混動(dòng)版等。這主要是因?yàn)?,其與混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合所發(fā)揮的作用更為明顯:車輛起步階段,,通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可以保證動(dòng)力性能。而在中高速勻速行駛時(shí),,由于阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率高,,又可以有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性。未來幾年,,隨著市面上混動(dòng)車型的逐漸增加,,阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用無疑也會(huì)越來越多。

  5,、可變氣門正時(shí)系統(tǒng)

  傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門正時(shí)系統(tǒng),,是一種配氣相位即氣門開啟關(guān)閉一成不變的機(jī)械系統(tǒng),這種配氣系統(tǒng)很難滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在多種工況對配氣的需要,,不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速工況下均輸出強(qiáng)勁的動(dòng)力要求,。而可變氣門正時(shí)系統(tǒng)(VVT)是一種改變氣門開啟時(shí)間或開啟大小的電控系統(tǒng),通過在不同轉(zhuǎn)速下為車輛匹配更合理的氣門開啟或關(guān)閉時(shí)刻,,來增強(qiáng)車輛扭矩輸出的均衡性,,提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率并降低車輛的油耗。

6362231731939237507970174.jpg

  點(diǎn)評:整體來看,,可變氣門正時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)成為了比較大眾化的技術(shù),,目前市場在售的車型已經(jīng)有很大部分的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配了這一系統(tǒng)。就國內(nèi)自主品牌來說,,雖說這方面技術(shù)水平不一,,但也取得了不少的進(jìn)展。而在具體的技術(shù)應(yīng)用上,,各廠家的做法有所不同,,其中雙可變氣門正時(shí)技術(shù)是近兩年較常見的方式,具體來說,,它是通過可變氣門正時(shí)系統(tǒng)與可變氣門升程技術(shù)結(jié)合的方式,為發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況和轉(zhuǎn)速下提供更高的進(jìn),、排氣效率,。

  6,、可變氣門升程

  傳統(tǒng)汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程——凸輪型線設(shè)計(jì)是對發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的平衡性選擇。其結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既得不到最佳的高速效率,,也得不到最佳的低速扭矩,。但得到了全工況下最平衡的性能。而“可變氣門升程”技術(shù)(VVL),,就是利用一系列的手段,,讓氣門打開的深度可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的轉(zhuǎn)速二改變:低速時(shí),減小氣門開啟深度,,可以提升氣缸里的真空度,,加快氣流速度;高速時(shí),,氣流速度已經(jīng)足夠大,,那么就加深氣門開啟深度,加大進(jìn)氣量,。這樣一來,,就可以實(shí)現(xiàn)高低速發(fā)動(dòng)機(jī)性能的兼顧了。

6362231734431425006923296.jpg

 點(diǎn)評:正如以上所說,,可變氣門正時(shí)技術(shù)幾乎已成為當(dāng)今發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置,,然而它對動(dòng)力提升的幫助不大,而將其與可變氣門升程技術(shù)有效的結(jié)合起來時(shí),,則可為發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況和轉(zhuǎn)速下提供了更高的進(jìn),、排氣效率,彌補(bǔ)其缺憾,。不過,,由于“可變氣門升程”相比VVT要更復(fù)雜,制造精度,、耐用性等要求也更高,,因此目前市面上該技術(shù)的代表企業(yè)還主要以本田、英菲尼迪,、三菱等相對有實(shí)力的車企為主,。

  7、自動(dòng)啟停

  自動(dòng)啟停系統(tǒng)是一套可以自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)熄火和點(diǎn)火的系統(tǒng),。搭載發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停技術(shù)的車輛,,在行駛途中臨時(shí)停車時(shí)會(huì)自動(dòng)熄火。當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)時(shí),,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)重啟發(fā)動(dòng),。它能夠盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空轉(zhuǎn)時(shí)間,減少不必要的燃油消耗,,降低排放提高燃油經(jīng)濟(jì)性,。

6362231736315800003166882.jpg

 

  點(diǎn)評:對于自動(dòng)啟停,,業(yè)內(nèi)人士已然十分熟悉了。由于具有提升燃油經(jīng)濟(jì)性的作用,,這一系統(tǒng)已然成為很多新推出車型的一個(gè)必備配置,。但是這一系統(tǒng)自推出至今也受到了不少的詬病,損傷發(fā)動(dòng)機(jī),、體驗(yàn)差等問題頻受車主吐槽,,并且在實(shí)際使用中節(jié)油效果也受到了質(zhì)疑。而換個(gè)角度來看,,大部分車企仍舊在新車型中標(biāo)配了這一技術(shù),,例如一汽豐田已上市的新款威馳、東風(fēng)標(biāo)致全新308,,以及即將上市的長安CX70T等,。可見車企還是十分看好這一技術(shù),,至于以上所提到的負(fù)面問題,,相信他們也是有信心解決的。

  8,、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

  電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)主要由扭矩傳感器,、車速傳感器、電動(dòng)機(jī),、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元(ECU)等組成,。其原理是:轉(zhuǎn)矩傳感器與轉(zhuǎn)向軸(小齒輪軸)連接在一起,當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,轉(zhuǎn)矩傳感器開始工作,,把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)動(dòng)角位移變成電信號傳給ECU,ECU根據(jù)車速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器的信號決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和助力電流的大小,,從而完成實(shí)時(shí)控制助力轉(zhuǎn)向,。因此它可以很容易地實(shí)現(xiàn)在車速不同時(shí)提供電動(dòng)機(jī)不同的助力效果,保證汽車在低速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)輕便靈活,,高速轉(zhuǎn)向行駛時(shí)穩(wěn)定可靠,。

6362231737564237502785483.jpg

  點(diǎn)評:相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,歐美市場目前EPS的普及率達(dá)80%以上,,國內(nèi)市場僅占30%左右,,未來基本會(huì)以每年兩位數(shù)的速率實(shí)現(xiàn)跳躍式增長。需要指出的是,,不僅電動(dòng)車在標(biāo)配EPS,,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車同樣在積極采用這一先進(jìn)技術(shù),市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多搭載這一系統(tǒng)的車型,例如東風(fēng)日產(chǎn)軒逸,、傳祺GA3S視界,、別克英朗等等,。

  9,、制動(dòng)能量回收

  制動(dòng)能量回收系統(tǒng)是指一種應(yīng)用于汽車或者軌道交通上的,能夠?qū)⒅苿?dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,,并將其存儲(chǔ)在電容器內(nèi),,在使用時(shí)可迅速將能力釋放的系統(tǒng)。制動(dòng)能量回收系統(tǒng)包括與車型相適配的發(fā)電機(jī),、蓄電池以及可以監(jiān)視電池電量的智能電池管理系統(tǒng),。該類型車輛在制動(dòng)或慣性滑行中釋放出的多余能量,并通過發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能,,再儲(chǔ)存在蓄電池中,,用于之后的加速行駛。這個(gè)蓄電池還可為車內(nèi)耗電設(shè)備供電,,降低對發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴,、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗及二氧化碳排放。


6362231738947050003660684.jpg

  點(diǎn)評:制動(dòng)能量回收是現(xiàn)代電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力車重要技術(shù)之一,,也是當(dāng)前整車和零部件企業(yè)所大肆宣傳和積極研發(fā)的技術(shù),。目前,博世,、大陸,、法雷奧等國際零部件企業(yè)已經(jīng)有這方面的技術(shù)儲(chǔ)備,并且已投入實(shí)際應(yīng)用,。國內(nèi)汽車零部件企業(yè)也在進(jìn)行積極的研發(fā),,并取得了一定的進(jìn)展。另外從目前來看,,該系統(tǒng)一般可實(shí)現(xiàn)能量回收10%~20%,,至于具體可回收多少,則與電池性能,、車輛運(yùn)行狀態(tài)等有關(guān),。

  10、微混合動(dòng)力系統(tǒng)

  在混合動(dòng)力系統(tǒng)中,,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率占據(jù)整個(gè)系統(tǒng)輸出功率的比重可分為微混,、中混和全混三種,其中為混合動(dòng)力系統(tǒng)是指以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ?,電機(jī)作為輔助動(dòng)力,,具備制動(dòng)能量回收功能的混合動(dòng)力汽車。

6362231739928300008697157.jpg

 點(diǎn)評:近兩年,業(yè)界對于微混合動(dòng)力的關(guān)注度可以說是前所未有的,,一方面油耗及排放法規(guī)的加嚴(yán)使業(yè)界對一切可能對此有益的方案引起注意,;另一方面,48V微混系統(tǒng)的火熱以及企業(yè)相關(guān)規(guī)劃的落實(shí)也確實(shí)讓業(yè)界看到了微混合動(dòng)力在當(dāng)前所能夠發(fā)揮的重要作用,;此外,,相對于中混以及全混動(dòng)力系統(tǒng),微混系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn),,也更具備成本優(yōu)勢,。從相關(guān)企業(yè)的布局來看,微混合動(dòng)力系統(tǒng)也將是未來幾年的重要節(jié)能方式,。

  汽車電子網(wǎng)為您提供最新汽車電子產(chǎn)品信息,,及最具權(quán)威行業(yè)資訊和最新的行業(yè)動(dòng)態(tài),汽車電子行業(yè)最前沿的技術(shù)資訊,,為全球汽車電子行業(yè)人士搭建交流平臺(tái),。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。