现代汽车新技术PPT课件（共5章）第四章汽车节能降排技术.pptx

发布时间：2024-12-22 01:21

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第四章汽车节能降排新技术?一、节能技术概述为了减少汽车排放对环境造成的污染，缓解石油供应不足与石油消耗量日益增加的矛盾，需要改善汽车的经济性和排放性。国家法规方面，到2030年，重型商用车的油耗限值规定预计比2015年将下降约50%。同时，排放要求也必将更加严格。二、汽车节能标准体系（一）国际汽车节能标准法规动态及趋势分析（二）我国现行乘用车燃料消耗量标准及实施情况1.标准体系概况2.标准实施情况1）《乘用车燃料消耗量限值》2）《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》3.标准修订过程及主要活动（三）节能技术潜力及经济成本分析从减少车辆行驶所需阻力、提高热动能量转换效率、减少能量传输过程损失、减少辅助能量消耗、优化车辆能量管理等5个方面，提出应对2020年节能标准的技术选项。轻量化（高强度钢+铝合金）减少车辆行驶所需能量低滚阻轮胎+外形优化缸内直喷+涡轮增压节能标准技术选项提高热动能量转换效率气门控制技术减少热损失和机械损失CVT+DCT节能变速器应用降低能量传输过程损失多档化及速比优化高效发电机减少辅助系统能量消耗怠速启停+制动能量回收断缸燃烧合金）优化车辆能量供需管理（四）预期达到的社会效益 GB 19578《乘用车燃料消耗量限值》和GB 27999《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》是贯彻落实《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》的重要措施，旨在推动我国先进节能技术的发展和应用，持续降低我国乘用车燃料消耗量，使我国乘用车平均燃料消耗量水平在2020年下降至5 L/100 km左右，对应CO2排放约为120 g/km。三、汽车轻量化技术?（一）概述汽车的燃油消耗与车重的关系很难用简单的数学关系式表达，但可以从理论分析和试验两个方面找到它们之间的关系。汽车行驶的阻力F可由下式表达：式中，为汽车重力；为滚动阻力系数；为道路坡度；为汽车旋转质量换算系数；m为汽车质量；为空气阻力系数；为迎风面积；为车速。 1.高强度钢汽车制造新材料领域目前非常有竞争力的材料是高强度钢，它在汽车上最主要的应用场合是车身结构部件、车架及悬架。和其他传统材料相比，这种高强度钢优势比较明显，如抗碰撞的性能非常好，有较强的耐腐蚀性能，可以最大限度地减轻钢板的厚度，而且能够节约成本，达到减轻车身自重的目的。Volvo S402.工程塑料橡胶材料1）塑料弹簧与传统的钢制弹簧相比，纤维增强塑料FRP弹簧?所用的“导线”更厚，总体直径更长，圈数更少。最重要的是，这种弹簧要轻得多。奥迪A4前悬挂系统中所用的钢制弹簧每个质量为2.66 kg，而FRP弹簧仅为1.53 kg，减轻了40％以上，但在性能上毫不逊色。纤维玻璃增强环氧车用弹簧（左）与传统铁弹簧（右）2）橡胶车身在2017年东京车展上，业内知名的橡胶、塑料和LED专家 Toyoda Gosei展示了一款别致的概念车型——Flesby II。3）塑料仪表盘塑料是一类重要的非金属汽车用轻量化材料，近年来，塑料在汽车上的用量在急剧攀升，是目前汽车上使用最多的非金属材料。相对于传统的钢材，塑料具有一系列的优势。（1）质量轻。（2）提升造型设计自由度。3.轻质合金材料1）铝合金铝合金密度低，比强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗腐蚀性，可循环利用率高，是汽车应用最广泛的轻量化材料。（1）铸造铝合金。铸造铝合金是直接用铸造方法浇注或压铸成零件或毛坯的铝合金，又分为重力铸造件、低压铸造件等。（2）变形铝合金。变形铝合金中合金元素含量比较低，常用的变形铝合金中合金元素总量小于5%，但在高强度变形铝合金中可达8%~14%。（3）铝基复合材料。铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约，还没有形成很大的规模。镁合金部件2）镁合金镁合金具有密度小，比强度、比刚度高，阻尼性、切削加工性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定，资源丰富，易回收，无污染等优点。 3）钛合金钛合金具有密度小、强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。同时有很好的抗腐蚀性、韧性、加工性、焊接性；热膨胀系数低，热导率低，无磁性，对环境无污染。汽车采用钛材料可极大地减轻车身质量，降低燃料消耗，提高发动机的工作效率，改善环境和降低噪声。（1）发动机连杆。（2）气阀。（3）气门弹簧座。（4）钛合金弹簧。（5）涡轮增压器转子。（6）排气系统及消声器。（7）车体框架。（8）钛合金轮毂螺栓。4.复合材料复合材料是指由两种或两种以上的不同形态或不同性质的材料按照一定的复合工艺组合而成的一种结构物。1）复合材料应满足的条件（1）必须是由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组成的，材料之间有明显的界面。（2）是用人工方法制造的，各组分的形状、

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