劉倩

安徽省汽車工業(yè)學(xué)校汽車服務(wù)系 安徽省合肥市 231131

1 引言

在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用下，研發(fā)出了多種汽車新能源可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，既可以滿足汽車行駛的需求，同時也能夠降低對傳統(tǒng)能源的消耗，減少有害氣體的排放，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)。另外節(jié)能技術(shù)的不斷應(yīng)用也在一定程度上減少了汽車使用過程中的能耗量，提高了汽車使用過程中的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國已經(jīng)開始推廣和使用新能源汽車，但是大部分地區(qū)仍然在使用傳統(tǒng)能源汽車，主要因?yàn)槿藗儗τ谛履茉雌囈约肮?jié)能技術(shù)等的認(rèn)知程度有限，因此，加強(qiáng)對汽車新能源以及節(jié)能技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣是實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

2 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的概述

汽車新能源是相對傳統(tǒng)汽車能源而言的，傳統(tǒng)的汽車能源主要是指燃油汽車，包括汽油和柴油等，這中汽車能源不僅需要消耗大量的不可再生能源，而且在燃料燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體，比如一氧化碳以及氮氧化物等，對環(huán)境以及人體的健康造成嚴(yán)重危害。面對日益惡化的環(huán)境問題以及能源問題，研發(fā)汽車新能源技術(shù)已成為汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。所謂汽車新能源主要是指利用非常規(guī)的車用燃料來創(chuàng)造車載動力，以實(shí)現(xiàn)汽車的正常行駛。汽車新能源技術(shù)具有無污染、可再生等特點(diǎn)，可以有效解決目前我國面臨的環(huán)境問題和能源問題，通過使用新能源汽車，減少傳統(tǒng)能源汽車使用過程中對環(huán)境的破壞和能源的消耗。

節(jié)能技術(shù)屬于一種高效使用能源的技術(shù)，其目的是最大限度的提高能源的使用效率，用有限的能源創(chuàng)造出最大的價值。目前在我國各個領(lǐng)域的發(fā)展中都在不斷研發(fā)與應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，比如在人們的日常生活中應(yīng)用了節(jié)水、節(jié)電等節(jié)能技術(shù)，在工業(yè)發(fā)展中通過對工藝的改造也能夠達(dá)到節(jié)能的效果。節(jié)能技術(shù)可以讓我國在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時減少對能源的消耗，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排這一環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的重要措施。在汽車行業(yè)的發(fā)展中對節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用一直沒有停止，比如近年來我國在傳統(tǒng)能源汽車的發(fā)展中進(jìn)行了高校汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù)等的研發(fā)和應(yīng)用，達(dá)到了很好的節(jié)能效果。

3 加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究的意義

首先，加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的研究是環(huán)境和能源保護(hù)的需求。傳統(tǒng)能源汽車所使用的是汽油和柴油，消耗的是不可再生的石油能源，而排放的汽車尾氣中又含有對環(huán)境有污染、對人體有危害的氣體，可見，無論是從環(huán)境保護(hù)角度還是能源保護(hù)角度都需要研究新能源汽車以及節(jié)能技術(shù)，從而用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，減少對不可再生能源的消耗，也降低有害氣體的排放量。特別是在現(xiàn)階段我國汽車保有量不斷增加的背景下，解決汽車能源問題以及環(huán)境污染問題已經(jīng)成為社會高度關(guān)注的重點(diǎn)問題。雖然目前我國已經(jīng)踏足新能源汽車領(lǐng)域，開始了新能源汽車的研究與應(yīng)用，但是從我國整體情況上看，我國在汽車使用方面仍然是以傳統(tǒng)能源汽車為主，能源的消耗以及環(huán)境問題依舊沒有得到有效改善。因此，需要進(jìn)一步加大汽車新能源和節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用。

其次，加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的研究是時代發(fā)展以及我國綜合實(shí)力提升的必然需求。綠色環(huán)保是新時代發(fā)展的主要理念，在人們生活水平不斷提升的背景下，人們的環(huán)保意識以及健康意識逐漸增強(qiáng)，對汽車的要求已經(jīng)不滿足于其行駛和載人載物層面，而是更加傾向于汽車的舒適度和安全環(huán)保方面的要求。人們對汽車的需求也是市場的需求，因此加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的研究是汽車行業(yè)發(fā)展迎合市場需求的必然選擇。另外，汽車產(chǎn)業(yè)作為國家重要的產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展情況對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及綜合實(shí)力的提升有著重要的影響作用，通過新能源和節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的共同發(fā)展，對提高我國綜合實(shí)力以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的長期穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

4 汽車新能源技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 汽車氫動力技術(shù)

汽車氫動力技術(shù)是一種以氫氣為燃料的新能源技術(shù)，與傳統(tǒng)能源汽車相比，氫燃料汽車在行駛的過程中，最終排放出的燃燒產(chǎn)物是水，不含有一氧化碳以及氮氧化物等有害氣體，不會對環(huán)境以及人體健康造成威脅，屬于一種清潔能源。目前汽車氫動力技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用還不夠成熟，還在進(jìn)一步研究的過程中。在研發(fā)汽車氫動力技術(shù)時重點(diǎn)需要對儲氣裝置進(jìn)行研究，因氫氣屬于一種比較特殊的氣體，應(yīng)采用復(fù)合型金屬材料作為儲氣裝置的主要材料，并進(jìn)行中控設(shè)計(jì)，才能符合氫燃料存儲的要求。如果在未來的研究中氫動力技術(shù)逐漸成熟，將會推動我國汽車行業(yè)的發(fā)展向環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)發(fā)展再邁進(jìn)一步。

4.2 電力驅(qū)動技術(shù)

電力驅(qū)動技術(shù)主要是指通過電機(jī)來實(shí)現(xiàn)對車輪的驅(qū)動的一種汽車新能源技術(shù)，用電能代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車能源，一方面可以有效緩解能源衰竭的持續(xù)惡化，在我國傳統(tǒng)能源汽車的多年發(fā)展中，消耗了大量的不可再生能源，通過使用電力驅(qū)動技術(shù)可以有效的減少能源的消耗，也為能源的修復(fù)爭取更多時間。另一方面在電力驅(qū)動的汽車行駛中，基本上不會產(chǎn)生有害的排放物，不會對環(huán)境和人體健康帶來嚴(yán)重的影響，電力驅(qū)動相較于傳統(tǒng)燃油驅(qū)動來說，還存在噪音小的優(yōu)勢，避免較大的噪音給人體的健康帶來危害。電力驅(qū)動技術(shù)雖然從環(huán)保以及節(jié)能兩方面來看都具有較大的優(yōu)勢，但是在實(shí)際研發(fā)與應(yīng)用的過程中還存在很多問題，因電力驅(qū)動汽車主要的動力裝置是動力電池，而在電池的選擇上很難做到成本、容量以及安全性的兼顧，而且具體哪種動力電池更合適需要做反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和研究，需要花費(fèi)大量的時間和精力，也會在一次次的嘗試中面臨失敗和挫折。從現(xiàn)階段我國電力驅(qū)動汽車的研究與應(yīng)用上來看，應(yīng)用比較多的電力驅(qū)動電池有鋰聚合物電池、鋰離子電池等。以電力驅(qū)動技術(shù)為主的汽車也有很多的優(yōu)點(diǎn)，除了節(jié)能減排外，還具有結(jié)構(gòu)簡單、維修便利等優(yōu)勢。

4.3 燃料電池

燃料電池也屬于目前汽車新能源研究中的一個主要內(nèi)容，燃料電池實(shí)際上就是通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料電池中的能量轉(zhuǎn)化為電能，從而形成汽車的驅(qū)動動力。目前比較常見的燃料電池主要是氫氧燃料電池，其工作原理為氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物是水，而在反應(yīng)的過程中釋放電能。燃料電池作為一種汽車新能源技術(shù)，在應(yīng)用的過程中也不會產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)。

4.4 新能源可燃冰

在人類不斷探索和尋找新能源的過程中，一種特殊的物質(zhì)——可燃冰逐漸受到人們的高度關(guān)注，可燃冰從其外觀特征上看更像是一種天然氣水混合物，在正常溫度的環(huán)境中，可燃冰的形態(tài)和特性和天然氣有著很多的相似之處，因此人們也將可燃冰稱為“固體瓦斯”和“天然氣冰”。與傳統(tǒng)燃料中的煤和石油相比，可燃冰擁有更高的燃燒值，將其作為新能源應(yīng)用到汽車制造業(yè)中可以有效減少對傳統(tǒng)能源的消耗，也能夠提高汽車使用的經(jīng)濟(jì)效益。但是在可燃冰的開采上存在很大的難度，至今為止還沒有研發(fā)出較為安全可靠的可燃冰開采技術(shù)，如果在沒有足夠安全保障的前提下進(jìn)行可燃冰開采，很有可能會引發(fā)重大的安全事故。因此，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員在研究可燃冰這種汽車新能源時，要重點(diǎn)研究可燃冰的開采技術(shù)，一旦具備了成熟可靠的可燃冰開采技術(shù)，在未來的汽車行業(yè)發(fā)展中用可燃冰代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車能源將會是一個大的趨勢。

4.5 太陽能技術(shù)

在研究與尋找汽車新能源的過程中，選擇汽車新能源的原則包括無污染和可再生，也就是汽車新能源在使用的過程中不能產(chǎn)生對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，同時也要確保能源是可再生的，不會因?yàn)檫^量使用而導(dǎo)致能源枯竭，而生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展形成影響。太陽能作為一種可再生資源已經(jīng)在多個領(lǐng)域的節(jié)能環(huán)保中得到廣泛應(yīng)用，通過對太陽能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化，也可以使其作為一種汽車新能源推動汽車行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。太陽能技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為太陽能電池技術(shù)的應(yīng)用，也就是通過利用太陽能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對太陽能向電能的轉(zhuǎn)換，提高能量的轉(zhuǎn)換率以提高資源的利用率。從現(xiàn)階段的車用太陽能電池技術(shù)的應(yīng)用情況上看，光伏電池板主要包括硅電池以及薄膜電池等，而應(yīng)用太陽能電池技術(shù)的汽車在車型的設(shè)計(jì)上多以扁平型、流線型為主，這樣設(shè)計(jì)的目的主要是可以實(shí)現(xiàn)最大程度的吸收太陽能、轉(zhuǎn)化成更多的電能以供汽車驅(qū)動使用。在這種類型的汽車底盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上主要包括承載式、半承載式以及無承載式，這三種不同底盤結(jié)構(gòu)的汽車在自身重量上差距并不大，主要的區(qū)別在于汽車的載重重心上，除了半承載式的載重重心是在艙壁上外，其余兩種的載重重心均在車體上。

太陽能技術(shù)主要應(yīng)用于電力驅(qū)動的汽車，目前我國在電力驅(qū)動的汽車研發(fā)上，汽車的驅(qū)動系統(tǒng)多數(shù)是由太陽能電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)混合組成，因單純以太陽能電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的話會受到太陽能電池蓄電容量的影響，在一些特殊的汽車行駛狀況下難以滿足汽車驅(qū)動的需求，在加上太陽能光伏電池成本相對來說比較高，因此選擇將太陽能電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行混合使用，在常態(tài)化的汽車行駛途中，比如勻速行駛，就可以選擇用太陽能電池進(jìn)行驅(qū)動，而在一些特殊情況，比如苦況艱險、需要進(jìn)行爬坡等，就可以選擇混合驅(qū)動的方式為汽車行駛提供動力。

5 汽車節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析

5.1 汽車混合動力技術(shù)

混合動力技術(shù)是目前汽車行業(yè)發(fā)展中應(yīng)用比較普遍的一種節(jié)能技術(shù)，該節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理主要是將傳統(tǒng)的汽油機(jī)和采油機(jī)與電機(jī)進(jìn)組合應(yīng)用，在汽車行駛的過程中，如果處于常態(tài)化的行駛狀態(tài)中，電機(jī)足可以供應(yīng)其驅(qū)動的動力，這時就可以減少對汽油機(jī)或者采油機(jī)的使用，降低能好的同時也可以減少污染物的排放。如果在汽車行駛途中需要進(jìn)行爬坡或者突然加速等操作時，為了能夠滿足汽車瞬時爆發(fā)力的需求，可以讓汽油機(jī)或者采油機(jī)與電機(jī)進(jìn)行組合發(fā)力。也就是說在汽車混合動力技術(shù)的應(yīng)用下，汽油機(jī)或者采油機(jī)是在一些突出情況下才使用，正常情況下是不需要使用到燃油機(jī)的，而且在汽車混合動力中還能夠?qū)⑵囍苿舆^程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收和再利用。目前根據(jù)我國汽車混合動力技術(shù)研究和應(yīng)用的情況來看，根據(jù)混合程度不同也將汽車混合動力技術(shù)分成了多種，不同汽車混合動力技術(shù)有各自的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)具體的需求進(jìn)行合理選擇。

5.2 藍(lán)驅(qū)技術(shù)

藍(lán)驅(qū)技術(shù)是一種對汽車車型以及發(fā)動機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化后產(chǎn)生出來的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，主要的效果是實(shí)現(xiàn)了減少汽車耗油量，節(jié)約了能源。相較于傳統(tǒng)車型而言，應(yīng)用藍(lán)驅(qū)技術(shù)的汽車在變速上產(chǎn)生了一定的變化，具體體現(xiàn)在三檔到五檔的轉(zhuǎn)動比上的變化，而這一變化可以讓汽車在行駛的過程中減少耗油。另外，在應(yīng)用藍(lán)驅(qū)技術(shù)進(jìn)行汽車車型改造的過程中，會根據(jù)有關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)對汽車機(jī)體結(jié)構(gòu)中的滾動阻力、胎壓以及風(fēng)阻系數(shù)等進(jìn)行了優(yōu)化，從整體上看汽車在行駛的過程中會借助各種自然因素降低能耗量。

5.3 汽車壓燃技術(shù)

汽車壓燃技術(shù)主要是一種提高燃料燃燒率的節(jié)能技術(shù)，從我國目前汽車發(fā)動機(jī)的形式上來看，通常情況都是使用復(fù)試內(nèi)燃機(jī)，而汽車的燃料主要是汽油和柴油，使用汽油為燃料的汽車發(fā)動機(jī)在點(diǎn)火時采用的是火花塞點(diǎn)火的方式，而使用柴油作為燃料的汽車發(fā)動機(jī)在點(diǎn)火時通常是采用活塞壓燃點(diǎn)火方式。通過對兩種不同燃料的點(diǎn)火方式進(jìn)行分析可以了解到相對于汽油機(jī)的來說柴油機(jī)的壓縮比要更高，也就意味著柴油機(jī)的燃油效率要更高。而相對于柴油機(jī)而言汽油機(jī)在發(fā)動過程中的噪音要小很多，可見二者各自有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。汽車壓燃技術(shù)就是將這兩種燃料的點(diǎn)火技術(shù)進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補(bǔ)，在實(shí)際應(yīng)用汽車壓燃技術(shù)后，能夠在保障燃料充分燃燒的同時減少汽車發(fā)動的噪音。通過對技術(shù)的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，在現(xiàn)階段的汽車壓燃技術(shù)中還能夠?qū)Φ螄娪土窟M(jìn)行很好的調(diào)節(jié)，從而減少對節(jié)氣門的使用，此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)動機(jī)內(nèi)燃料燃燒的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燃燒穩(wěn)定降低，進(jìn)而縮短燃料燃燒的周期。根據(jù)汽車壓燃技術(shù)的應(yīng)用情況來看，其在未來仍然有很大的研發(fā)與應(yīng)用空間。

5.4 汽車可變排量技術(shù)

汽車可變排量技術(shù)是一種可以科學(xué)調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)燃料排放量的節(jié)能技術(shù)，在現(xiàn)階段的汽車制造中也有了一定的應(yīng)用。該種技術(shù)在實(shí)現(xiàn)對燃料排放量調(diào)控上主要是采用電腦控制的手段，根據(jù)汽車行駛的不同需求合理控制發(fā)動機(jī)燃料排放量，能夠避免燃料的浪費(fèi)，提高汽車在行駛過程中燃油的經(jīng)濟(jì)性。這樣一來降低燃料的浪費(fèi)、提高燃料的使用率，在很大程度上能夠滿足我國對汽車行業(yè)發(fā)展提出的節(jié)能減排的要求。事實(shí)上，在很早以前就有國家進(jìn)行了可變排量技術(shù)的研究，但是由于當(dāng)時在技術(shù)上的支持力度不足，導(dǎo)致可變排量技術(shù)應(yīng)用中存在很多的問題，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新技術(shù)可以為汽車可變排量技術(shù)的應(yīng)用和運(yùn)營提供支撐，我國也在汽車可變排量技術(shù)的研究上取得了非常理想的成績，尤其是在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度的控制上我國研究出了比較成熟的控制技術(shù)，為汽車可變排量技術(shù)有效的應(yīng)用到汽車制造中提供了支持。

6 結(jié)語

綜上所述，汽車新能源是相對傳統(tǒng)汽車能源而言的，傳統(tǒng)的汽車能源主要是指燃油汽車，包括汽油和柴油等，這中汽車能源不僅需要消耗大量的不可再生能源，而且在燃料燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體，比如一氧化碳以及氮氧化物等，對環(huán)境以及人體的健康造成嚴(yán)重危害。加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的研究對實(shí)現(xiàn)我國汽車使用過程中的節(jié)能減排具有重要作用，因此，汽車領(lǐng)域相關(guān)研究人員要加大對汽車新能源技術(shù)以及技能技術(shù)的研究與應(yīng)用。