汽车节能技术与原理课件.ppt

1、汽车节能技术汽车节能技术目目 录录一、概述一、概述二、发动机节能原理与技术二、发动机节能原理与技术三、整车节能原理与技术三、整车节能原理与技术四、替代（补充）燃料汽车与节能技术四、替代（补充）燃料汽车与节能技术五、替代动力汽车与节能技术五、替代动力汽车与节能技术一、概述一、概述p 我国汽车年产量连续我国汽车年产量连续9年保持两位数的增长速度；年保持两位数的增长速度；p 2009年，我国汽车产销量分别为年，我国汽车产销量分别为1379万辆和万辆和1364万辆，成为全球汽车产销第一大国，万辆，成为全球汽车产销第一大国， 2010年我国汽车产销量分别达年我国汽车产销量分别达1826.5万辆和万辆和1

2、806.2万辆，均超万辆，均超1800万辆；万辆；2011年我国汽年我国汽车产销量分别达车产销量分别达1841.9万辆和万辆和1850.5万辆，均超万辆，均超1840万辆；万辆；p 2012年，我国汽车产销量均超年，我国汽车产销量均超1920万辆。万辆。 p 截至到2012年底我国汽车保有量已达1.14亿辆；p 2020年中国人均汽车拥有量预计达0.17辆，汽车保有量超过2亿辆；p 2030，2040？05,00010,00015,00020,00025,00030,0008082848688199092949698200002万吨原油生产量国内消费量纯出口国纯进口国出口量进口量2009年石油

3、的进口量，2.03亿吨依存度：51.303p20112011年我国石油进口量达年我国石油进口量达2.532.53亿吨，对外依存度亿吨，对外依存度56.5%56.5%；20122012年，我国年，我国石油进口量石油进口量2.842.84亿吨，对外依存度亿吨，对外依存度58%58%；p20202020年我国石油进口量将达年我国石油进口量将达? ?，对外依存度？，对外依存度？年均增长率2.0% 年均增长119万吨年均增长率6.7%年均增长1173万吨p20112011年我国汽油、柴油消耗总量分别达年我国汽油、柴油消耗总量分别达77387738万吨和万吨和1671716717万吨。万吨。p201220

4、12年年1 11111月，我国汽油、柴油的消耗量分别为月，我国汽油、柴油的消耗量分别为78097809万吨和万吨和1548815488万吨万吨 石油供应安全 全球气候变暖 大气环境污染如何解决中国汽车能源需求？如何解决中国汽车能源需求？制定节省能耗的政策与标准推广先进柴油机汽车推广节能型小排量汽车发展混合动力汽车汽柴油消费结构调整发展新型汽车替代燃料节流开源传动系统损传动系统损失占失占2%辅助载荷导致能辅助载荷导致能量损失占量损失占4%克服空气阻力导致能克服空气阻力导致能量占损失量占损失21%发动机及附件能耗占发动机及附件能耗占60%60%克服轮胎滚动阻力导克服轮胎滚动阻力导致能量占损失致能量

5、占损失13%某重卡，满载某重卡，满载36.3吨吨每小时消耗能源每小时消耗能源400kW.h发动机节能技术发动机节能技术底盘节能技术底盘节能技术车身节能技术车身节能技术使用节能技术使用节能技术p 提高充量系数提高充量系数p 废气涡轮增压废气涡轮增压p 汽油机稀薄燃烧汽油机稀薄燃烧p 汽油机燃油喷射与点火系统电子控制汽油机燃油喷射与点火系统电子控制 p 柴油机燃油喷射系统电子控制柴油机燃油喷射系统电子控制 p 发动机其他节能技术发动机其他节能技术 p汽车传动系与发动机匹配汽车传动系与发动机匹配 p自动变速器自动变速器 p超越离合器超越离合器 p制动能量回收制动能量回收 p汽车车身造型汽车车身造型

6、p汽车车身轻量化汽车车身轻量化 马车状汽车马车状汽车 厢型车厢型车 船型船型 “甲壳虫甲壳虫”型型 鱼型鱼型 楔型楔型 子弹头型子弹头型 高强度钢板高强度钢板 ； 铝合金；铝合金； 镁合金；镁合金； 泡沫合金板；泡沫合金板； 蜂窝夹芯复合板；蜂窝夹芯复合板； 工程塑料；工程塑料； 高强度纤维复合材料。高强度纤维复合材料。 p汽车选用与节能汽车选用与节能 p汽车操作技术与节能汽车操作技术与节能 p自动变速器的使用与节能自动变速器的使用与节能 p轮胎的选用轮胎的选用 p汽车发动机调校与节能汽车发动机调校与节能 p汽车维护与节能汽车维护与节能 发动机发动机压缩比提高压缩比提高系统加入系统加入缩小链条

7、宽度缩小链条宽度节气门体轻量化节气门体轻量化其他其他座椅、门板轻量化座椅、门板轻量化低滚动阻力轮胎低滚动阻力轮胎减小空气阻力减小空气阻力起停及回收制动功能引入起停及回收制动功能引入日本大发工业通过技术下实现30燃效，可提高约40燃效，并将应用于9月上市的新车上。英国里卡多公司通过技术，在不牺牲整车性能的情况下实现较高的燃效。大众斯柯达明锐车型，实现百公里油耗5升的超低油耗。节能技术组合应用节能技术组合应用变速箱变速箱采用高效率机油泵采用高效率机油泵优化齿轮比优化齿轮比发动机小型化发动机小型化2.0L四缸自然吸气四缸自然吸气_1.0L 三缸涡轮增三缸涡轮增压压电气化电气化增加弱混系统增加弱混系统

8、增加铅酸电池与超级电容增加铅酸电池与超级电容其他其他避免使用稀有避免使用稀有/昂贵的材料昂贵的材料发动机发动机 发动机发动机变速器变速器变速箱变速箱其他其他轻量化轮毂轻量化轮毂低滚阻轮胎低滚阻轮胎各种节能技术的经济性对比各种节能技术的经济性对比与只采用单一高效节油技术（混合动力）相比，对改良的传统技术进行系列的组合应用，节油率较低的技术组合不但可达到同样的节能效果，而且在成本控制方面更具优势。点燃技术点燃技术平均节油率技术成本￥变速箱技术变速箱技术平均节油率技术成本￥低摩擦润滑油0.5%428发动机改进1.0%4,466发动机摩擦减小1.3%4416发动机改进1.5%1,834可变气门正时-进

9、气凸轮相位1.5%367.57发动机改进2.0%2,471可变气门正时-双凸轮相位2.0%367.55发动机改进2.5%1,400非连续可变气门升程，2.0%1,52666/73.5%2,030可变气门正时-耦合凸轮相位，2.3%367.54.0%1,680可变气门正时-耦合凸轮相位，2.3%367.546/77.5%203非连续可变气门升程，2.3%1,522.5其它技术其它技术非连续可变气门升程，2.3%1,522.5轻量化-1%0.3%4272.3%1,638风阻降低-10%1.5%4763.5%4,515低滚阻轮胎2.0%3714.8%1,9113.3%2,5066.5%6,01312

10、.0%17,325柴油技术柴油技术混合动力技术混合动力技术转换为先进柴油（在转换为柴油基础上）10.0%5,46012V 弱混3.0%4,65525.0%25,13034.0%20,482汽车电子技术汽车电子技术37.0%31,514更高电压/发电机改善0.3%37135.0%60,5152.0%1,001插电式混动-技术成本节油率节能技术组合应用节能技术组合应用数据来源： （）美国国家研究委员会高不同动力技术节能情况示意图不同动力技术节能情况示意图高传统动力节能技术组合新能源动力 传统节能车国内发展现状传统节能车国内发展现状国内车企纷纷推动传统节能车技术的改进。除较早的大众技术组合，越来越多

11、的企业开始进行传统技术的改进与组合，甚至一些自主品牌如吉利、比亚迪、上汽等也进入这一技术领域。发动机小排量涡轮增压技术中华骏捷、上汽6、荣威750、2012款标致508、日产骐达1.6T、本田锋范等缸内直喷发动机福特发动机，大众高尔夫、新帕萨特、新迈腾等，通用新君威、新君越，沃尔沃60、S60等 柴油高压共轨直喷发动机大众宝来、捷达柴油版 ，吉奥、 长城哈弗等变速器变速箱大众迈腾、高尔夫、速腾、尚酷等车型，比亚迪G6，2012款荣威550，奇瑞双离合版A3等。吉利与江淮正在研发中。变速箱日产阳光 、天籁、轩逸，本田飞度 、吉利帝豪7 版，长城酷熊、哈弗M2、炫丽，众泰乐睿，东南V3菱悦、力帆6

12、20、海马欢动1.6L 、比亚迪G3等启停装置长安30，2012款帝豪78，吉利全球鹰6（暂未上市）、中华530、雪铁龙全新世嘉（暂未上市）、福美来三代启停版等轻量化设计马自达睿翼、长城滕翼C30、奇瑞A3、吉利远景、比亚迪G3。另一汽、东风、长安、奇瑞、吉利组建研究团队，3年内推出2-4款轻量化车型国内节能技术发展国内节能技术发展汽油替代燃料汽油替代燃料清洁汽车清洁汽车替代动力替代动力替代燃料替代燃料燃料电池燃料电池蓄电池驱动蓄电池驱动混合驱动混合驱动LNGDMECNGLPG生物柴油生物柴油醇类燃料醇类燃料电能电能柴油替代燃料柴油替代燃料合成燃料合成燃料甜高粱甜高粱甘蔗甘蔗淀粉类生产原料淀粉

13、类生产原料术薯术薯玉米玉米甘薯甘薯甘蔗渣甘蔗渣秸杆秸杆纤维素类生纤维素类生产原料产原料糖类生产原料糖类生产原料1、75481998： 汽车用液化石油气汽车用液化石油气2、 .01.20-2000 汽车用丙丁烷液化石油气汽车用丙丁烷液化石油气3、191592003：车用液化石油气：车用液化石油气公交客车出租车驾校车辆城乡区间（结合部）小客车部分市政车辆 除上述车辆，天然气私家车开始出现生物生物柴油柴油野生野生油料植物油料植物菜籽油菜籽油棉籽油棉籽油废餐饮油废餐饮油大豆油大豆油棕榈油棕榈油 替代化石燃料替代化石燃料 十六烷值高十六烷值高 硫含量低硫含量低 不含芳烃不含芳烃 闪点高闪点高 润滑性好润

14、滑性好 费托工艺过程费托工艺过程 BTLCTL天然气天然气GTL生物原料生物原料煤煤气化工艺气化工艺煤气化工艺煤气化工艺气化炉气化炉合成气合成气SyngasSyngas十六烷值十六烷值75-8040-50无硫无硫, 无芳香烃无芳香烃适用于现有的加油网络并无需车辆改装适用于现有的加油网络并无需车辆改装p 是一种含氧燃料（是一种含氧燃料（34.8%)，它无毒性，常温下为气态，可在，它无毒性，常温下为气态，可在5个大气压下液化，液化个大气压下液化，液化后具有与汽油、柴油相近的高能量密度，易于储存与输运；后具有与汽油、柴油相近的高能量密度，易于储存与输运；p 2. 十六烷值高（十六烷值高（5560），

15、适合柴油机使用。），适合柴油机使用。优点：工业基础好成本低 ($50)高效率超低排放多燃料：基础设施依赖小主要问题：噪声大 工作温度高部分 排放氢内燃机（）氢内燃机（） 优点：零排放 高效率低噪声排气温度低主要问题：高成本 ($1500$3000) 氢气纯度要求高技术难度大基础设施燃料电池（燃料电池（ ）系统配置结构关系：系统配置结构关系：串联式串联式并联式并联式混联式混联式两种不同能量的搭配比例：两种不同能量的搭配比例：弱混合弱混合( )中混合中混合( )全混合全混合( )外电源插座充电混合外电源插座充电混合( ) 当电动车在便利及机动性上优于竞争车型时，曾当电动车在便利及机动性上优于竞争车

16、型时，曾经兴旺过经兴旺过但是，当便宜，可靠，易发动且可重复添加燃料但是，当便宜，可靠，易发动且可重复添加燃料的汽车一旦开发出来，电动车就失去了竞争力，主的汽车一旦开发出来，电动车就失去了竞争力，主要是因为其电池性能不足造成电动车失去了竞争力要是因为其电池性能不足造成电动车失去了竞争力: :续航里程续航里程充电时间充电时间如今，是不是真的已经出现了实质性的变化？还如今，是不是真的已经出现了实质性的变化？还是现在的这波热潮，仍将会被束之高阁而告终是现在的这波热潮，仍将会被束之高阁而告终? ?国内替代能源汽车试点地区分布图图图 例例LPGLPG试点城市试点城市CNGCNG试点城市试点城市NG-Lin

17、eNG-Line西气东输工程路线西气东输工程路线Eth.-GasEth.-Gas乙醇汽油试点乙醇汽油试点8 8省份省份Meth.-GasMeth.-Gas甲醇汽油试点甲醇汽油试点1 1省份省份上海上海北京北京济南济南广州广州长春长春青岛青岛重庆重庆海口海口乌鲁木齐乌鲁木齐哈尔滨哈尔滨银川银川天津天津深圳深圳成都成都西安西安黑龙江黑龙江吉林吉林山西山西河南河南安徽安徽湖北湖北山东山东江苏江苏河北河北多样化的节能减排选择多样化的节能减排选择观点：观点：节能技术呈现出多元化的趋势。其中传统动力和共性节能技术受到节能技术呈现出多元化的趋势。其中传统动力和共性节能技术受到各大厂商的推崇，通过对改良的传统

18、技术进行适当的组合，可达到各大厂商的推崇，通过对改良的传统技术进行适当的组合，可达到混合动力汽车的燃油经济性，实现能效和成本的平衡。相比技术尚混合动力汽车的燃油经济性，实现能效和成本的平衡。相比技术尚未成熟的新能源技术，传统节能技术组合更容易被消费者接受。未成熟的新能源技术，传统节能技术组合更容易被消费者接受。节能技术运用将更加广泛。马自达的创驰蓝天技术也将逐渐运用到节能技术运用将更加广泛。马自达的创驰蓝天技术也将逐渐运用到马自达其他车型上及国内很多企业已推出各种节能减排技术，但是马自达其他车型上及国内很多企业已推出各种节能减排技术，但是受所在地的政策环境、资源禀赋以及厂商的技术储备等因素影响，受所在地的政策环境、资源禀赋以及厂商的技术储备等因素影响，各个主机厂所采取的节能减排手段都不尽相同。各个主机厂所采取的节能减排手段都不尽相同。节能技术多元化汽车技术能源技术国内节能技术发展国内节能技术发展汽车工业使命！汽车工业使命！产业责任产业责任: 节能、高效、节能、高效、社会责任：减排、可靠、社会责任：减排、可靠、 34 胡志远：胡志远：021