探析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的技術(shù)

趙晟淋 唐國(guó)山 崔睿

摘 要：近年來(lái)汽車的數(shù)量快速增長(zhǎng)，同時(shí)給環(huán)境造成了一定的污染，環(huán)境問(wèn)題亟待需要解決，現(xiàn)在汽車這個(gè)時(shí)代的新需求是節(jié)能減排和提高發(fā)動(dòng)機(jī)能量的利用率。通過(guò)可變壓縮技術(shù)，可變氣缸技術(shù)，燃油分層噴射技術(shù)來(lái)提高它的燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少尾氣的排放。本文針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的這三大節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行分析和介紹。同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)這方面的節(jié)能減排在未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：汽車;發(fā)動(dòng)機(jī);節(jié)能減排;技術(shù)分析;發(fā)展趨勢(shì)

1 背景和發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年的時(shí)間本國(guó)有些地區(qū)的空氣污染真的是日趨嚴(yán)重。根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)有些地區(qū)的霧霾是持續(xù)上升的，對(duì)于這些環(huán)境污染的源頭都和燃油的使用率和尾氣排放是息息相關(guān)的。此問(wèn)題對(duì)于本國(guó)汽車占有率高的說(shuō)這已經(jīng)成為一個(gè)不小的問(wèn)題了，并且還是一個(gè)挑戰(zhàn)。所以要尋求一些解決措施能處理好汽車能源，環(huán)保安全等這幾者之間的問(wèn)題，不僅是人的挑戰(zhàn)更是現(xiàn)今時(shí)代的挑戰(zhàn)。所以汽車節(jié)能減排技術(shù)的研究已是一種趨勢(shì)。

在市場(chǎng)中，運(yùn)用廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)有以下幾種技術(shù)，可變氣缸技術(shù)，可變壓縮，燃油分層，可變配氣技術(shù)等等。此類技術(shù)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)變化的控制技術(shù)，來(lái)達(dá)到讓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)能達(dá)到最高的運(yùn)作。而本篇文章主要對(duì)上述三種節(jié)能減排的技術(shù)分析的。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)常見節(jié)能減排技術(shù)

2.1 可變壓縮比技術(shù)

可變壓縮技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，可以根據(jù)工作負(fù)荷的變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其壓縮動(dòng)態(tài)調(diào)整的技術(shù)。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)載的時(shí)候提供低的壓縮比例。相反在低的時(shí)候出現(xiàn)比較高的壓縮比。目前，此技術(shù)的應(yīng)用是日產(chǎn)的汽車公司VC-TURBO的發(fā)動(dòng)機(jī)。接下來(lái)對(duì)他的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的分析。

日產(chǎn)VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)在于可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的力性，還可以減少一定的油耗，并且還能改善一下汽車尾氣的排放，其二是在多桿機(jī)構(gòu)，在活塞反復(fù)運(yùn)動(dòng)接近正弦曲線，這個(gè)基本沒有二次震蕩會(huì)出現(xiàn)的情況。

缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在，多連桿機(jī)構(gòu)是有點(diǎn)復(fù)雜的，而且還會(huì)增加制造的成本，其二因?yàn)榧恿艘恍┛梢曰顒?dòng)的零部件，這對(duì)后面的維修大大加大的困難，而且還增加了發(fā)動(dòng)機(jī)它的總的質(zhì)量。總的看，VC-TURBO技術(shù)在提高了燃油的經(jīng)濟(jì)效率以及對(duì)節(jié)能減排也有一定的作用。但是在結(jié)構(gòu)方面還有待提高，在未來(lái)，有智能化的加入，可變壓縮比這項(xiàng)技術(shù)會(huì)變得更加的簡(jiǎn)單和完美的，這也可以進(jìn)一步對(duì)能源的利用率和尾氣排放起到一定的作用和作出一點(diǎn)有用的貢獻(xiàn)。

2.2 可變氣缸技術(shù)

可變氣缸又稱可排放量的技術(shù)。平時(shí)駕駛的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)是不需要大功率的輸出，特別堵車時(shí)，大排放量就會(huì)造成浪費(fèi)，而在發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷的狀態(tài)，有一定的辦法讓其停止工作，其他的還是正常工作，現(xiàn)在這種方法有兩種。其中比較有代表性的可變氣缸技術(shù)有VCM、MDS、DOD、ACT等。

VCM優(yōu)點(diǎn)在于，能在特定的情況可以關(guān)閉部分的氣缸，這對(duì)于燃油效率是有一定提高的，而且還能讓排放量降低。同時(shí)存在著很多不足的地方，例如，本田的VCM，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)如果以小負(fù)荷的工作在運(yùn)行和減速的同時(shí)，前排是只有3個(gè)氣缸是在運(yùn)行工作的，后面的是不在工作的。這會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于一種不平衡的點(diǎn)，就會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)還有異常的響聲。雖然在節(jié)能減排上有所幫助，但在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的方面也還有著一點(diǎn)欠缺有待提高。

2.3 燃油分層的噴射技術(shù)

燃油的分層噴射技術(shù)，它的技術(shù)是在直噴式的汽油的這個(gè)領(lǐng)域里是一項(xiàng)新的技術(shù)。二者在相同的排放情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和燃油的經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)的結(jié)合程度已經(jīng)是最大的了，現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)已經(jīng)算是最先進(jìn)的了，而且技術(shù)也是最成熟的了。此技術(shù)它的由于在于能提供最大的輸出功率和扭矩的同時(shí)，還可以一定程度上提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣的排放量。

FSL它的工作原理，它是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷和全負(fù)荷這兩種狀態(tài)的時(shí)候需要采用兩種不同的注油的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒和均勻燃燒。這里以大眾FSL發(fā)動(dòng)機(jī)舉例說(shuō)明，對(duì)他的工作原理要進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

在低負(fù)荷的狀態(tài)時(shí)，在這時(shí)候油門是在半開的狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程噴注燃油。由于它的特殊結(jié)構(gòu)，它活塞的設(shè)計(jì)，空氣和燃油形成滾流。火花塞周圍有混合氣接近理論空燃比的可燃混合氣。在這時(shí)候點(diǎn)燃火花塞周圍引燃里面的混合氣。在外層，燃燒室的混合氣就是高空燃比混合氣。還能在一定程度上解決浪費(fèi)燃油的問(wèn)題，并且還能降低它的尾氣排放。

3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)時(shí)代一直在變化這發(fā)展，而且科學(xué)的技術(shù)也在不斷的變化，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)能減排這一塊會(huì)與智能化和網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)行接軌，所以在未來(lái)的時(shí)代可能不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就能滿足節(jié)能的技術(shù)。智能化會(huì)替代傳統(tǒng)的一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)智能化的設(shè)備也會(huì)采集發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析和調(diào)控，盡量得去讓尾氣排放量達(dá)到最低，還能通過(guò)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)獲取汽車所在的地方查看路況信息之后，可以更加及時(shí)進(jìn)行反饋，并給出系統(tǒng)的優(yōu)化決策分析，最后得出相應(yīng)的結(jié)果，并且及時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的這些參數(shù)減少尾氣的排放量。

4 結(jié)論

比較好的經(jīng)濟(jì)性能，比較低的排放水平，這會(huì)日漸成為本時(shí)代對(duì)汽車的新要求。而且在目前，市場(chǎng)上盡管有些已經(jīng)成熟了，在應(yīng)用方面也比較廣泛，特別是在節(jié)能減排這方面，但是仍然會(huì)存在一些不足的地方，這就時(shí)刻提醒著我們，需要我們不斷地進(jìn)行改進(jìn)，跟上時(shí)代的進(jìn)步。在互聯(lián)網(wǎng)智能化的時(shí)代的趨勢(shì)下，一定會(huì)給汽車節(jié)能減排道路開辟新的領(lǐng)域。對(duì)于怎樣做好節(jié)能減排這項(xiàng)技術(shù)和智能化與互聯(lián)網(wǎng)之間的結(jié)合，還得技術(shù)人員和相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行分析和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢忠義.汽車新結(jié)構(gòu)與新技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]崔彪，常思勤，李子非.發(fā)動(dòng)機(jī)可變壓縮比技術(shù)的探討[J].內(nèi)燃機(jī)，2011（04）：39-42.

[3]龍治濤，劉曉輝，管俊章.淺談發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與節(jié)能減排[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，29（04）.

作者簡(jiǎn)介：趙晟淋（2001-），男，遼寧鐵嶺人，本科，研究方向：車輛工程。