汽車工業(yè)環(huán)保節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用
時間:2022-12-29 11:18:36
導(dǎo)語:汽車工業(yè)環(huán)保節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1引言
進入21世紀以來,社會經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了汽車工業(yè)的進步。汽車正在漸漸進入千家萬戶,改善了人們的生活。但是汽車數(shù)目的增加對于能源的需求以及環(huán)境的危害成為重要的問題。怎樣改善這些問題,讓汽車工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路,讓汽車成為優(yōu)質(zhì)的交通工具繼續(xù)傳承,是當代汽車工業(yè)環(huán)保節(jié)能設(shè)計應(yīng)用的重要課題。
2汽車工業(yè)節(jié)能環(huán)保設(shè)計應(yīng)用措施研究
2.1普通電控發(fā)動機節(jié)能減排技術(shù)
2.1.1氧傳感器對噴油量的閉環(huán)控制
發(fā)動機電控單元(ECU)通過安裝在排氣管道上的氧傳感器對尾氣中氧的濃度進行檢測,并根據(jù)此信號來判斷此前噴油量是多還是少,從而使發(fā)動機的空燃比(空氣的質(zhì)量/燃油的質(zhì)量)始終控制在一個狹小的、接近理想的區(qū)域內(nèi)(燃油完全燃燒的理想空燃比為14.7:1),從而可能實現(xiàn)燃油的完全燃燒(三元催化轉(zhuǎn)化),不但減少了燃油的消耗,提高了發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,而且減少了汽車排放中的有害物質(zhì),提高了排放質(zhì)量。
2.1.2爆震傳感器
對點火提前角的精確控制增大點火提前角既可減少燃料消耗又能提高汽車的動力性,但是過大的點火提前角會導(dǎo)致爆燃,使發(fā)動機工作不穩(wěn)定。因此,應(yīng)將點火提前角控制在一個“最大”而又不至于使發(fā)動機發(fā)生爆燃的合適提前角度上。電控發(fā)動機的電控單元主要利用安裝在缸體上的爆震傳感器檢測出的爆燃強度信號,來使發(fā)動機始終工作在爆燃的邊緣。這樣就既能防止發(fā)動機爆燃的發(fā)生,又能有效地提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性,起到節(jié)能的目的。
2.1.3EGR廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)
NOx是空氣中的氮氣與氧氣在高溫、高壓條件下形成的,所以發(fā)動機排出的NOx量主要與氣缸內(nèi)的燃燒溫度有關(guān),氣缸內(nèi)燃燒溫度越高,排出的NOx量就越多。EGR控制系統(tǒng)就是將適量的廢氣重新引入氣缸內(nèi)再次燃燒,從而降低氣缸內(nèi)的燃燒溫度,從而減少了NOx的排放量。
2.1.4汽油蒸汽排放控制(EVAP系統(tǒng))
汽油有極強的蒸發(fā)性,為防止油箱內(nèi)的汽油蒸氣的揮發(fā),造成空氣污染和燃料浪費,設(shè)計了EVAP系統(tǒng)。油箱的燃油蒸氣通過單向閥進入活性碳罐,在車輛工作時,利用真空等把碳罐內(nèi)的汽油送入進氣歧管,與正常混合氣混合后進入發(fā)動機燃燒,使燃油得到充分利用。2.1.5渦輪增壓技術(shù)渦輪增壓就是提高發(fā)動機進氣量,從而提高發(fā)動機的功率和扭矩。在相同排量的條件下,裝上渦輪增壓的發(fā)動機與未裝增壓的發(fā)動機的最大功率相比可以增加40%甚至更高。這也就意味著同樣一臺的發(fā)動機(排量不變)在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率,但是耗油量卻未有增加,從而有效地提高燃油經(jīng)濟性和降低尾氣排放。
2.2發(fā)動機機內(nèi)凈化
2.2.1汽、柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)
電控燃油噴射系統(tǒng)采用微電子技術(shù)來監(jiān)測發(fā)動機運行情況,然后把這些信息傳遞給控制單元分析與計算,完成燃油在不同情況下適量、適時噴入氣缸,進而改進燃油經(jīng)濟性,降低排放的污染物。根據(jù)分析可以知道,利用電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機跟利用傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的發(fā)動機相比較,功率能夠提升5~10%,然而能源消耗可以減少5~15%,對于限制污染物的排放也具備良好的效果。
2.2.2稀燃技術(shù)
為了提升燃油的經(jīng)濟性,改進排放,稀薄燃燒技術(shù)被引進到發(fā)動機系統(tǒng)當中,稀薄燃燒可以使得氮氧化物的排放量顯著減少,與此同時,比較高的空氣比值能夠降低排放物當中一氧化碳與碳氫化合物的比重,這也可以實現(xiàn)減少個兩種有害氣體排放的目的。為了可以使得發(fā)動機在高空燃比的情況下不失火,一定要具備三種重要技術(shù)的支持,即高能點火技術(shù)、分層燃燒技術(shù)以及提升壓縮比。稀燃技術(shù)雖然比不上缸內(nèi)直噴系統(tǒng)先進,但是低廉的價格使得稀燃技術(shù)仍然具備廣闊的市場。
2.3工業(yè)設(shè)計方法的應(yīng)用
節(jié)能環(huán)保汽車的影響可以利用兩種方法得到。一種是利用理論書籍以及網(wǎng)絡(luò)來查找節(jié)能環(huán)保汽車的行業(yè)發(fā)展歷程,品牌特征,技術(shù)發(fā)展過程,市場營銷方案,其中包含生產(chǎn)物流、市場運作以及售后服務(wù)等等;收集環(huán)保節(jié)能汽車技術(shù)方面的資料,包含汽車車身、節(jié)能方式、內(nèi)飾、環(huán)保、發(fā)動機等反面的專題。而是利用訪談改領(lǐng)域的設(shè)計師與專家,材料工程師以及具備十年以上駕駛年限的司機等,不斷改進創(chuàng)建的因素框架。在創(chuàng)建因素框架過程當中,在訪談材料工程師、電氣工程師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)計師等后,創(chuàng)建了如圖1所示的環(huán)保節(jié)能因素框架結(jié)構(gòu)。
2.4努力尋找新的替代能源,發(fā)展節(jié)能環(huán)保車
近年來,新能源電動汽車技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展。油電混合動力技術(shù)已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化,鋰動力電池技術(shù)取得了重大突破,車用燃料電池技術(shù)不斷進步。汽車企業(yè)需要懂點發(fā)展小型電動轎車的產(chǎn)業(yè)化。小型電動轎車迎合了電動汽車自身的發(fā)展規(guī)律以及我國的基本國情,我國具備豐富的稀土資源、鎂資源以及鋰資源,能夠給電動汽車的重要構(gòu)件原材料帶來資源保障。并且我國的電動摩托車、電動自行車等輕型電動車的技術(shù)經(jīng)驗與發(fā)展過程可以給電動汽車工業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。油電混合動力汽車現(xiàn)在雖然已經(jīng)生產(chǎn),但是市場前景并不好。跟傳統(tǒng)的燃油汽車相比較,油電混合汽車具備良好的能耗優(yōu)勢。油電混合動力汽車工業(yè)的發(fā)展最主要的問題就是降低投入成本,這也是需要汽車企業(yè)亟待解決的難題,尤其是一定要降低電機驅(qū)動系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及動力電池等的成本。這樣一來混合動力車的銷售量才會提升,才可能真正意義上給節(jié)能與減排做貢獻。在研發(fā)鋰動力電池上,鋰離子電池具備容量大、性能好、能量密度高、無記憶性等優(yōu)勢,已經(jīng)得到了眾多車企的廣泛認可,是當前車用電池的工業(yè)化熱點。
3結(jié)語
綜上所述,汽車產(chǎn)業(yè)的環(huán)保節(jié)能是一項回收期長、社會公益性強、投入巨大的工作,僅僅依靠汽車企業(yè)本身的力量是非常難以完成的,這需要全社會的整體參與。我們要從國情出發(fā),創(chuàng)建節(jié)約型的消費觀念,一起營造消費環(huán)保節(jié)能汽車的良好氛圍。同時汽車企業(yè)要努力引進與研發(fā)新技術(shù)、努力探索汽車新能源動力,從源頭上降低能耗,避免環(huán)境污染情況的惡化。要努力宣傳節(jié)能環(huán)保汽車在環(huán)保與能耗等方面的優(yōu)勢。新能源汽車是一種新生事物,其發(fā)展的過程需要經(jīng)過艱苦的探索,需要不斷創(chuàng)新與改善,消費者在購買使用新能源汽車的時候,有責任把汽車出現(xiàn)的情況真實的反饋給汽車生產(chǎn)廠家,方便車企能夠盡早改進,讓新能源汽車得到很好的推廣,其實促進汽車工業(yè)的環(huán)保與節(jié)能。
作者:隆中天 單位:湖北省襄陽市第五中學(xué)
參考文獻:
[1]張希良,等.中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].環(huán)境保護,2013(10).
[2]暢成偉.節(jié)能減排汽車駕駛技術(shù)探討[J].河南科技,2014(6).
[3]辛明華,趙春明,范京.插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)總體設(shè)計[J].汽車工程師,2010(10).