浅谈汽车新能源与节能技术的应用

发布时间：2024-12-25 19:50

新能源汽车如电动汽车的环保与技术进步 #生活常识# #科技前沿#

邓浪

摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，人们的消费水平随之提升，因此汽车不再是奢侈品而是普通消费品。近年来，我国汽车的数量逐渐增长，故而汽车尾气排放量随之不断增长，对我国的大气污染问题日益严重，最终降低了城市居民与乡镇居民的日常生活质量。

关键词：新能源汽车节能技术应用途径

On the Application of New Energy and Energy-saving Technology in Automobiles

Deng Lang

Abstract：With the continuous improvement of our country's social and economic level， people's consumption level has also increased， so cars are no longer luxury goods but ordinary consumer goods. In recent years， the number of automobiles in our country has gradually increased， and therefore， automobile exhaust emissions have continued increasing. The problem of air pollution has become increasingly serious， which ultimately reduces the quality of daily life of urban and rural residents.

Key words：new energy vehicles， energy-saving technologies， application approaches

1 引言

目前为止，全球升温的情况愈发严重，世界各地的环境污染问题急剧恶化，而导致这种情况发生的主要原因之一就包括汽车尾气排放量逐年增长。由于汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化合物等有害物质，因此长期的大量排放导致大气环境污染严重，降低了大气质量的同时也降低了人们的生活质量。

2 简述新能源汽车与节能技术

2.1 新能源汽车

为了有效解决汽车排放污染问题，国家开始重视新能源汽车的研发与实践。新能源汽车的本质就是部分以非常规车用燃料作为动力来源的汽车，亦或是采用新型车载动力装置的出行工具。新能源汽车整合了车辆的动力控制及驱动等多方面的先进技术与生产制造理念，逐渐形成了技术先进、原理创新、结构创新的汽车。

2.2 节能技术

自我国步入崭新的发展阶段以来，环保部门一直投身于节能技术的研究与实践当中。通过多年来对节能技术的研究与实践，国内当前存在多种节能术类型，包括节电技术、节煤技术、节油技术、节水技术、节气技术以及工艺改造节能技术。现阶段，节能技术主要应用领域包括家庭消耗、工业消耗节能、建筑施工节能以及市政设施节能等等[1]。

3 现有汽车能源环境污染分析

前文提到，汽车所排放的尾气中含有一氧化碳、二氧化碳、醛类气体、一氧化碳、氮氧化合物等有害物质。在尾气成分中，大部分气体均可对人体造成危害，久而久之甚至会引起居民的严重不适。醛类气体可以理解为甲醛，众所周知，甲醛能够对人体造成极大的伤害，如甲醛之类的刺激性气体可通过呼吸道、眼睛等重要部分伤及人的健康，因此在部分甲醛含量较好的场所，人会出现头晕、恶心以及呕吐等表现。

4 节能技术的相关研究

随着人们对汽车的使用频率越来越高，因此汽车对燃料的消耗量逐年增长，对城市与乡镇上空的大气环境损害严重，不利于人们保持健康体质，影响了城市与乡镇居民的人身安全及生活质量。汽车制造业发展至今，市面上大部分节能技术并不完善，因此无法从本源上解决大气污染问题。

4.1 混合动力技术

目前为止，混合动力技术属于最先进的节能技术之一，主要通过发动机与电动机的有效结合解放了单方面的动力不足问题。国内当前具备三个种类的混合动力技术，包括增程式混合动力技术、并联式混合动力技术以及混连式混合动力技术。三种混合动力技术的实践应用均与发动机与电动机息息相关[2]。

首先来分析一下增程式混合动力技术，增程式混合动力技术也可称为串联式混合动力技术，该种动力技术的代表车型包括雪佛兰-沃蓝达。增程式混合动力技术的应用优势由三个，第一是有燃料不断行驶，其二电池可直接充电，最后其发动机拥有最舒适的运转空间。

其次就是并联式混合动力技术，这种并联式的混合动力技术在国内较为常见，其代表车型在国内也较受欢迎，那就是国产汽车典范的比亚迪-秦。“秦”的车体内部存在两个动力源，分别是一个发动机与一个电动机，两种动力源均可直接驱动车体运动。并联式混合动力技术具有实施成本低以及起步扭矩大两个优势。

最后是混联式混合动力技术，该种技术的代表车型则是丰田-凯美瑞-尊瑞。混联式混合动力技术顾名思义就是将并联式与串联式混合动力技术相互融合之后的新型节能产物，较之以上两种混合动力技术，混联式混合动力技术更具节能优势，并且能够节省大量的技术成本。

4.2 汽车压燃技术

压燃环节主要是起到带动作用，通过压燃产生的火花来发动核心设备的运转。目前为止，国内多数型号的汽车仍在使用传统点火方式，而传统点火方式中存在两种最为常见的方式，包括火花塞点火以及活塞压燃点火。较之火花塞点火，活塞压燃点火的压缩比更高，但是在发动机噪音及振动等方面远不及火花塞点火。为了有效的平衡两者之间的优缺点，汽车压燃技术将两种点火方式的优点吸收，摈弃了两种传统点火方式的缺点[3]。

4.3 汽车可变排量技术

可变排量技术最终应用在通用-凯迪拉克系列车型上，作为当时的试运行车型，已经发售便开始脱销，受到广大消费者的喜爱。由此可见，可变排量技术的受欢迎程度也是相对较高，目前为止，可变排量技术成为应用最广泛的节能技术之一。

众所周知，汽车在刹车或怠速中，汽车的热气挂到会向发动机输入热气，并共内燃机燃烧，基于此，能够有效降低汽车的尾气筒的喷油量，同时降低进气密度。在压缩过程中，压缩空气所需的实际能量也会随着进气密度不断降低。在设计汽车怠速时，可变排放量技术的介入能够在不改变发动机体积的前提下有效降低发动机功率，减少汽车喷油量，最大限度上降低排量。

4.4 汽车结构节能技术分析

汽车的结构与部件的设计对其自身油耗的关联性较大，因此设计师在设计过程中务必充分重视汽车的结构与部件对油耗的影响，包括结构与部件自身重量、节能技术应用等等。举例来说，更贴合空气动力学的流线型车身使得汽车在行驶时所遇到的空气阻力更小，从而实现节能动力与能耗目的。

首先分析一下车身的节能设计，由于汽车在行驶时与空气形成直接接触，且空气自身也时刻处于运动状态，因此空气与汽车的接触及其本身的不规律运动均会对汽车的行驶形成阻力。设计师在设计车型时可以必须考虑全面，包括如何减小空气阻力及汽车的迎风面积等等。另一方面则是车辆自重节能问题，不同汽车的重量不同，因此对燃料的消耗量也存在一定的差异。由此可见，减轻汽车的重量不失为一种有效的节能手段。

5 新能源技术的相关研究

5.1 混合动力技术

除了节能技术的相关研究之外，还应当重视对新能源技术的研发与落实。截止目前，新能源技术的研发方向主要包括混合动力技术、氢动力技术以及燃料电池技术。首先就是在国内新能源汽车市场中最为常见的混合动力技术，汽车行业对运用混合动力技术的表现就是混合动力汽车的推出，而混合动力汽车均是发动机与电动机同时发挥效用，即为当前的“油电混合”概念[4]。

5.2 氢动力技术

另一方面，氢动力技术在国内同样属于较为常见的新能源技术研究方向，对氢动力技术的研究主要体现在氢动力汽车的推出与使用。较之传统的动力汽车，氢动力汽车排放的不是含有害物质的尾气，而是排放纯净水，从真正意义上做到了“零排放”概念。氢动力技术现阶段作为最常见的几种新能源技术之一，为新能源汽车的研发与生产奠定了坚实基础，

氢动力并非只有益处，同时该项技术也存在很大的弊端，例如研究成本偏高等等。较之传统车辆的技术成本，氢动力汽车的技术成本要高出20%左右，但是作为未来的主要研发方向，氢动力技术还是“利大于弊”的。其一，氢动力技术的能源转化率高，是普通新能源技术的2-3倍;其二，氢动力技术不见化学反应，零损耗、电池工作噪音小等等。

5.3 燃料电池技术

实际上，燃料电池汽车也可以视为是电动汽车的一种，虽然如此，但是燃料电池汽车与普通的电动汽车仍然存在不同之处。例如，燃烧电池无需充电，当出现电量欠压情况时，只需要为电池装满燃料即可，较之普通的电池消耗，燃料电池具备自行补充燃料的特点，无需反复充电，为车主省去了很多复杂的蓄能步骤。总而言之，燃料电池较之普通电池优势众多，截止目前体现最为明显的包括以下五点。其一就是零排放，其二是提升发动机燃烧效率，其三是静音效果好，其四是提升燃料经济性，最后是切实减少了汽车的机油或汽油泄漏现象，避免对水资源的污染。随着行业内对燃料电池技术的深入研究，燃烧电池技术呈现多元化的发展趋势，虽然如此，但是其技术核心依然是控制器技术、电机技术以及电池技术。

现阶段，国内对节能技术与新能源技术的融合发展非常重视，而随着时间的推移，新能源汽车技能技术逐渐被广泛应用至国内汽车市场中。目前为止，该项技术的代表车型就是丰田-卡罗拉，卡罗拉是众多新能源汽车中唯一使用双擎的车型，因此在行驶过程中卡罗拉的发动机与电动机均可成为驱动车体的动力源[5]。

6 结语

综上所述，目前国内市场中已经存在多种节能手段，这就说明国内具备较为成熟的节能设计与制造体系，且社会各界对环境污染问题较为重视。新能源汽车的研发与实践逐渐成为当前汽车行业的首要任务，行业市场应当给予高度的重视，持续关注节能生产的发展与落实，保证人们生活质量与环境质量的共同提高，基于此，确保我国能够尽快实现可持续发展。

参考文献：

[1]王旭升. 汽车新能源更换过程中能量密度问题及应对措施[J]. 黑河学院学报，2018，9（11）：219-220.

[2]周海晶，魏小冈. 新技术背景下汽车新能源方向教师素质与能力的提升路径研究——以重庆旅游职业学院为例[J]. 西部素质教育，2019，5（05）：117-118.

[3]马立强. 辽宁阜新高专汽车新能源维修专业建设的策略探析[J]. 汽车维修与保养，2019（03）：77-79.

[4]谭永佳，利莉，黄俊刚. STEM案例教学设计——以“探索汽车新能源”项目为例[J].内江科技，2019，40（12）：57-58.

[5]杨章跃，黄斌. 江西省军民融合产业发展再结硕果九江·昌河汽车新能源基地正式开工[J]. 中国军转民，2017（04）：55.

本文由 @ 修订发布于 2024-11-17 14:11:36

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