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1、1.1课题背景(1)汽车节能技术分析的作用和意义大家知道,汽车工业的飞速发展是人类文明的一大骄傲。与此同时,汽车对能源的消耗和废气的排放也H渐成为人类发展的一大障碍。2002年地球峰会大会的主耍口的就是敦促齐国在可持续发展领域釆取实际行动。齐国政府在大会上纷纷提出行动计划、时间表和伙伴关系项冃,特别是中国总理朱跆基在大会上宣布中国已核准旨在减缓全球变暖的《京都议定书》,受到与会代表的高度赞扬。汽车工业对可持续发展应做出的贡献就是减少燃油的消耗量、降低排放。采用先进科学的节能措施减少汽车废气对大气的污染、改善人类生态环境、节省石油资源。(2)我国汽车化进程
2、对石油消费的影响随着经济的快速增长,我国的汽车化进程也越来越快。汽车化进程的快速发展加快了我国石油消费的增氏。我国的原油消费量从1990年的1.18亿吨上升到2005年的3.0亿吨,其间,1996年我国开始从原油净出口国变为净进口国。在之后仅仅10年的时间里,我国的石油进口对外依存度上升到40%o汽车消费占石油消费的比例不断上升。1980年,我国汽车消费占全国石油消费的比例为12%,1990年上升到19%,2000年上升到21%(IEA,2005年)。而根据我国的统计资料,2004年该比例已经达到25%o2005年我国的汽车普及率仅仅为24W1000人,
3、而2030年的汽车保有量将达到2278万辆,普及率将上升到152W1000人,汽车消费的石油在石油消费屮所占比例将不断上升。世界各研究机构对2030年我国车用石油占石油总消费比例的预测如下:IEA(国际能源署),37%(2004年);TSINGHUA(清华大学核能和新能源技术研究院),37%(2004年);ERI(中国能源研究所),41%(2005年);EDMC(日本能源经济研究所计量分析部),43%(2006年)。从以上各研究机构的预测值可以看出,我国用于汽车消费的石油消费比例在2030年将上升到40%⑴左右,所以,随着我国汽车化进程的快速发展和汽车普
4、及率的快速增加,我国石油消费量在近几
5、•年内将会迅速增加。除了汽车保有量增加这个原因外,造成我国汽车燃油消耗量口大的另一个原因是我国的汽车技术整体比欧美、日木等发达国家落后10〜20年,欧洲的柴汕机技术和美国、日木的混合动力汽车的研制成功以及可替用燃料的不断研制,把汽车能耗进一步降低,而我国老旧车比例高达25%,汽车每百公里平均耗油比发达国家高20%以上。我国现在行驶的乘用车很多是从国外引进的上世纪80年代的车型,即使是最近几年生产的汽车,节油技术的采用也非常有限。从2004年销售量排名前15名车型的节汕技术应用情况可以看出,节汕技术的应用只集中在一部分
6、中高档汽车,而应用得较多的技术是“电控燃料喷射技术叩勺一种,即MPI(多点电喷汽油)技术。该技术是和“三元催化技术”共同诞生的技术,是一种极其普通的技术。而我国应用像“可变气门正时和升程技术”这样新技术的车型只有“广州本出”的“雅阁”和“飞度冷以及“上海大众”的“帕萨特”等少量车型。同时,由于很多节汕技术的采用耍求成品汕具有较高的质量,例如,具有代表性的节汕技术——直喷技术、稀薄燃烧技术、透平增压技术、共轨喷射技术、尾气再循环技术等都需要燃油屮的硫含量和多环芳疑含有量保持较低水平,但是我国目前的油品质量没有达到这些耍求,譬如硫含量还相当高,所以也造成了很
7、多节油技术无法采用。随着当前我国国民经济和汽车工的快速发展,以及由此带來的能源消耗和环境问题的日益突出,交通节能减排工作的重耍性不断增加,而汽车节能减排则乂是其中的重要组成部分,重要性不言而喻。考虑到当前我国的汽车节能技术发展的实际状况,除了要积极推进以混合动力、燃料电池、柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术的不断发展外,另一个推进汽车节能减排工作的措施就是大力研究开发适合我国现阶段汽车行业技术现状以及适合大量在用汽车的高性能汽车节能产品。1.2本文研究内容目前,节能技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用,并朝着多元化的趋势发展。因此针对这
8、个发展的趋势,本文重点从两方面入手进行研究:发动机节能技术、整车节能技术。从技术层面寻求降低汽车油耗的的方法,达到节约能源的目的。2发动机的节能技术发动机节能是汽车节能技术的关键。发动机节能技术的核心是提高发动机的燃烧效率,而捉高热效率就是组织好发动机各个工作过程,减少各种损耗,以及止确选择汽车动力机械的机型。2.1发动机节能原理发动机循环热效率是衡量发动机燃油经济性的重要参数之一,根据热力学定律可以推导出汽油机、低速柴油机、和高速柴油机的理想循环热效率分别为:汽油机定容加热(奥托)循环的热效率:(2-1)"tv=―占低速柴油机定压加热(狄塞尔)循环的热
9、效率:(2-2)高速柴油机混合加热循环的热效率:(2-3)式中:£-压缩比;K・