張紀寶
面對能源緊缺和環境污染,汽車作為化石燃料的使用大戶,正面臨著嚴峻的挑戰。
我國先后發布了《節能與新能源汽車產業發展規劃2012~2020》《中國制造2025》等系列規劃和政策,為我國汽車節能減排發展明確了方向。隨著內燃機在減排和能效方面能力的進一步提升,預計2018年,我國發動機在降低污染物排放和降低油耗兩方面將取得重大突破。
過去幾年,通過機內燃燒優化技術和高效的處理系統,新型發動機的排放污染物相比國五排放標準將整體降低50%以上,這意味著今后汽車的排放污染物將比目前至少減少一半,極大降低了對環境的污染。與此同時,內燃機燃燒新技術也有了進一步突破。有效熱效率是評價發動機將能量轉化為有效功輸出的能力。傳統汽油機的有效熱效率一般在30%左右,柴油機的有效熱效率一般在40%左右,均已逼近傳統內燃機熱效率的極限。如今,日本已計劃將汽油機有效熱效率提升至50%。美國的“超級卡車”計劃則已將柴油發動機有效熱效率提高到了48%,并提出了實現50%有效熱效率的技術路線。
要知道,在發動機熱效率在接近極限的情況下,熱效率每提高1%,都是技術方面的重大突破。我國也正以提高發動機燃燒效率為中心,開展內燃機新型高效清潔燃燒技術研究,預計在未來的1-2年內,我國將實現汽油機有效熱效率40%、柴油機有效熱效率50%的突破性進展。
在逐步提高汽車發動機自身熱效率的同時,將發動機和電機相結合的混合動力系統也是降低汽車油耗的有效方法。……