汽车节能、安全与环保新技术.ppt

汽车安全 节能与环保新技术 公选课 按一下添加标题 配色方案修改 配色方案在 格式 幻灯片设计 配色方案 编辑配色方案 下调整 LOGO的添加 Logo添加修改在 视图 母版 幻灯片母版 下调整 直接选择logo图片删除或修改 字体格式的设置 标题和文本格式的设置在 视图 母版 幻灯片母版 下调整 默认设置 首页主标题34号 中文黑体英文Arial 加粗 副标题24号 中文黑体英文Arial 加粗内页标题32号 中文黑体英文Arial 加粗 内页内容文字28号 宋体 目录 概论 汽车节能技术 汽车环保技术 汽车安全技术 概述 汽车发展简史 1856 20世纪初 卡尔 奔驰发明汽车 1855年德国人卡尔 奔驰发明了世界上第一辆以汽油为燃料的汽车 它是一辆机动三轮车 最高车速为15Km h 并与1856年1月29日获得专利 这一天被公认为汽车诞生日 概述 汽车发展简史 20世纪初 50年代 美国人亨利 福特开发了汽车流水线 1896年福特在底特律家中的棚屋内完成了他的第一辆四轮汽车 1913年开发了世界上第一条汽车装配流水线 首次实现了汽车的批量生产 将当时著名的T型车组装时间从12 5h缩短到1 5h 后来达到10S 特点 改进外形 提高车速注重美观 舒适性 概述 汽车发展简史 20世纪50年代 70年代 日本丰田汽车公司提出了精益生产方式 核心是消除一切无效劳动和浪费 它把目标确定在尽善尽美上 通过不断地降低成本 提高质量 增强生产灵活性 实现无废品和零库存等手段确保企业在市场竞争中的优势 特点 性能明显提高 汽车型式产量迅速增加 概论 汽车发展简史 20世纪70年代 90年代 各大汽车公司制定全球战略 建立全球化生产 经营体系 1973年石油危机 发展节能 低公害及安全的汽车成为目标 福特80年代汽车 概论 汽车发展简史 20世纪90年代 追求节能安全环保更加注重驾驶性能和舒适性 计算机和电子控制技术的应用 汽车变得智能化 概论 汽车发展简史 现在低碳时代的汽车联合国秘书长潘基文指出 过去一个多世纪中 人类社会目睹了三次经济转变 工业革命以及随后的技术革命之后是全球化时代 现在面临着一次重大变革 低碳经济时代 对于低碳汽车 首先是电动汽车为代表的新能源汽车 但是全球电动车的发展来看 短时间内电动汽车无法取代传统内燃机车 概论 汽车发展简史 现在低碳时代的汽车因此对传统汽车进行改进 以打造节能 安全和环保的汽车 无疑是目前最现实的选择 Prius是日本97推出 01年出售的混合动力车型据美国环境保护署2007年的资料 Prius是在美国销售的汽车中最省油的 概论 视频未来汽车 概论 现代交通对环境的影响内燃机的出现特别是汽车的发明是现代科技最伟大的成就 汽车的出现大大方便了人们的生活和流动 汽车工业也成为社会经济发展的支柱性产业 带动经济增长和吸收大量就业 汽车的大量使用也对环境和人类造成了严重的问题 空气污染 全球变暖 石油资源的枯竭是最主要的三个问题 概论 现代交通对环境的影响空气污染目前车辆都以燃烧碳氢化石燃料来获取动力 并向大气中排放燃烧后的产物 理想的燃烧仅仅产生二氧化碳和水 这些并不会对人类造成太多影响 但是燃烧并不理想除了二氧化碳和水外 还产生一定数量的氮氧化物 一氧化碳和不完全燃烧的碳氢化物这些都是有害的 概论 现代交通对环境的影响空气污染在很高的压力和温度下产生氮氧化物 最主要的氮氧化物是NO 少量的NO2 微量的N2O 氮氧化物主要形成化学烟雾和酸雨 一氧化碳主要来自于不完全碳氢化物的不完全燃烧 人和动物呼吸之后会引起中毒 不完全燃烧的碳氢化物 可以产生化学烟雾在紫外线的作用下与NO生成臭氧 加速衰老 引起死亡 概论 现代交通对环境的影响空气污染燃料含有的杂质也会引起污染主要是硫 燃烧后产生硫化物 形成酸雨 改善提高发动机的工作性能 燃料中会添加一些化合物 如铅 提高汽油的抗暴性能 会引起神经系统疾病 已被禁止使用 概论 现代交通对环境的影响全球变暖温室效应导致全球变暖 主要由二氧化碳和其他一些气体如甲烷 沼气 引起的 全球变暖主要引起生态系统的破坏和自然灾害 生态系统破坏使濒危生物灭绝 如果温升超过1 5 全球20 30 的动植物面临灭绝 如果温升超过3 5 40 70 的物种将面临灭绝 概论 现代交通对环境的影响全球变暖自然灾害将更加普遍 热带风暴将更加频繁 高温和暴雨导致森林火灾和病疫蔓延 海平面上升令洪涝灾害增多 同时一些地区饱受干旱煎熬 农作物减产水质下降 中国二氧化碳07年超美国位居世界首位 中美两国总排放量占世界的40 我国的减排面临越来越大的压力 概论 现代交通对环境的影响全球变暖二氧化碳主要来自于碳氢化合物和煤的燃烧 而交通占整个排放的32 概论 现代交通对环境的影响石油资源枯竭交通能源消耗主要来自石油资源 石油作为不可再生资源 有人估计以现在的开采量和石油消耗速度未来石油可能会在2038年耗竭 而开采新的石油变得越来越困难 成本也越来越高 概论 概论 现代交通对环境的影响交通作为石油的首要使用者 1997年占整个油耗的49 概论 节能的重要性为了保证可持续发展 只有尽可能的节约能源 才能延缓石油枯竭的时间 完成新能源的替换工作 节能是指在保证能够生产出相同数量和质量的产品 或获得相同的经济效益 或者满足相同需要 达到相同目的的前提下 使能源的消耗量下降 节能的目的就是减少国家整个经济发展对能源的需求 尽可能少的能源消耗来获得尽可能多的经济效益 概论 节能的重要性节能从某种意义上说 也是最便宜 最迅速地获得供应的新能源 节能也可以说是开发第五能源 煤炭 石油 水电 核能 不产生放射性废料 无污染的能源 概论 视频新能源汽车 概论 低碳要求下的汽车应对措施在能源短缺以及全球变暖的严重情况下 我国政府提出2020年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40 45 煤和石油的燃烧是二氧化碳的主要来源 汽车是石油消费的主体 也是温室气体的主要排放源 我国于2005年7月1日实施 乘用车燃油消耗率限值 标准规定 从2010年1月1日实施 第二阶段乘用车燃油消耗率限值 被称为二氧化碳法规的第三阶段标准也将于2012年逐步实施 概论 低碳下的汽车应对措施二氧化碳法规的出现 汽车企业需要平衡一个两难问题 一个是要平衡产品规划 实现企业盈利的战略 另一个是必须找到低碳技术 2009年标致雪铁龙提出2020年在中国二氧化碳排放量降低50 采取的方式是为中国合资企业引入6款全新发动机 实现20 的减排 采用新型自动变速器实现20 减排 使用新材料减轻车辆自重 采用新轮胎技术等减排5 开发混合动力和电 概论 低碳下的汽车应对措施电动车剩余5 通过新能源实现 汽车技术的发展正朝着低碳化的方向积极推进 包括节能汽车技术 替代燃料汽车技术和新能源汽车技术 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术发展状况引入发动机节能减排技术 打造节能汽车目前世界各国都把传统发动机的技术升级作为发展低碳汽车的首要任务 大众 将高增压进行到底大众汽车先进动力总成技术已经成为其最核心的企业发展战略 TSI直喷发动机 DSG双离合器自动变速箱以及TDI柴油共轨直喷发动机 在这些技术的基础上 添加多种降低油耗和排放的技术 小型化 小排量 高增压的汽油 柴油发动机将成为大众未来的技术发展方向 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况FSI TSI 直喷即高效大众FSI直喷发动机是目前较为成熟的直喷发动机技术之一 发动机控制单元可以根据不同的发动机负荷选择不同的喷油模式 从而最大限度地提高动力输出 再加上涡轮增压技术的TSI发动机 动力性能可以在不增加排量和只增加少量油耗的情况下大幅提升 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况FSI TSI 直喷即高效大众传统电喷1 8T发动机功率和扭矩为110KW和210N m增加了直喷技术之后可达118KW和250N m的输出 油耗降低20 30 效果明显 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况DSG 双离合流畅切换DSG大众汽车将平顺性与动力性相结合的双离合自动变速箱 在一个档位运行的同时 另一个档位预置于待命状态 换挡操作中 一个离合器脱开的同时另一个离合器结合 这样的结构使得换挡过程比手动变速箱更快 更精确 而且没有顿挫感 DSG双离合器自动变速箱因为换挡过程没有动力损失 不仅比传统自动变速箱省油 更能获得比手动变速箱更好的燃油经济性 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况通用 提高燃油经济性通用目前正在研究闭路燃烧技术 这项技术可以让汽缸每一个冲程都得到控制 可以得到最大的燃油经济性 排放也会降低 柴油机燃烧起来会有油烟 氧化氮的排放 通用汽车的这项技术把它控制在一定范围之内 让它部分均质进气压缩点燃 这样可以提高它的燃油经济性 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况奔驰 世界最先进的动力总成技术奔驰2006年发布了CGI直喷汽油机 将直喷汽油机技术向前推进了一步 08年又推出Disotto压燃汽油机 这两项技术代表了奔驰对汽油内燃机技术的研究方向 柴油机方面 奔驰的CDI技术在油耗和排放方面已经超越了丰田强混合动力轿车 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况重点开发电动车技术 发展新能源汽车新能源汽车开发和推广 关乎世界汽车工业发展 目前各大汽车厂商都在重点开发电动车技术 发展新能源汽车 大众新能源电动汽车技术氢动力大众公司氢动力途欢燃料电池和电动马达设计安放在发动机舱内 最高车速为93km h 0 60km h的加速时间为14s 采用锂离子电池做辅助的电能储备单元 污染排放物为零 水汽 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况奔驰新能源电动汽车技术混合动力奔驰推出的混合动力车S400Hybrid 采用锂离子电池 发动机 变速箱和电机融为一体 充分充电后以电动模式行驶100KM 氢动力奔驰的氢动力仍然是燃料电池系统 把氢输入燃料电池中 与空气中氧结合 产生电能驱动电动机形成动力 排放出纯净的水 北京奥运期间奔驰为北京公交提供了三台燃料电池公交车 也是氢动力第一次在中国使用 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况宝马新能源电动汽车技术氢动力早在20c70s 宝马就开始氢燃料的研究 如今 宝马已成为首家把液态氢作为直接燃料并批量生产氢燃料汽车的公司 08年宝马推出纯氢动力版7系 对内燃机更进一步的优化 使只能使用氢燃料却拥有同样的舒适性和安全性能 排放为水 污染为零 概论 低碳下的汽车低碳汽车的技术状况丰田新能源电动汽车技术油电混合丰田油电混合动力系统使发动机和电动机的协同驱动得到提升 实现了世界级的低油耗和尾气排放 丰田普锐斯混合动力已发展到第三代 概述 低碳下的汽车低碳汽车技术状况本田新能源技术本田和丰田一样 实现了油电混合动力的批量生产 混合动力版新思域以发动机驱动为主体 通过1 3L排量的发动机 创造出良好的行驶性和燃油经济性 同时辅以新开发的薄型直流无刷电机 大幅提升燃油效率 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况日产新能源电动汽车技术日产把大部分的资源投入开发电动车日产纯电动车计划2011年上市销售 这款电动车续驶里程达160km 最高车速140km h 在充电站内10min可充电完毕 日产NUVU驾驶室选用纯天然有机和可回收材料 车辆全电能零排放称为移动的绿洲 日产NUVU妞妞 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况现代汽车新能源技术气电混合 HDLPI 以液化石油气驱动的混合动力 与同级别车相比年能耗可减少50 再生制动功能 让车在减速时让热能转换为电能储存在蓄电池内 怠速停车功能控制停车时发动机转速 减少不必要的能量消耗 电机助力功能 在起步加速爬坡利用蓄电池提供辅助动力 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况加强研发生物燃料技术 推广天然气汽车使用生物燃料是发展低碳汽车的一个重要方向 生物燃料包括乙醇 生物柴油和生物合成油 在新一代的替代能源汽车中 天然气具有很大的实用性 使用天然气替代汽油作为燃料 最大的好处在于环保 天然气成分甲烷 燃烧之后一氧化碳排放减少97 氮氢化物减少39 二氧化碳减少24 概论 低碳下的汽车低碳汽车技术状况目前俄罗斯是世界上天然气汽车最多的国家 意大利位居第二 解决好汽车发动机的汽油与天然气兼容以及安全 方便的容器设计等技术问题 天然气汽车的发展很有前景 概论 低碳下的汽车国内自主品牌汽车面对国内市场的巨大需求 新能源对很多自主汽车品牌而言 是一个新的机会 比亚迪汽车混合动力凭借电池方面的强大研发实力 比亚迪率先推出了混合动力的比亚迪F3DM 是全球第一款上市的不依赖专业充电站的双模电动车 概论 低碳下的汽车国内自主品牌比亚迪汽车该车在家用电源上慢充9h可充满 在燃油经济性上 调查显示90 的人每天用车不超过100KM 正常情况下 不需要启动发动机 纯电动状态就可满足日常出行 成本仅为燃油的1 4 概论 低碳下的汽车国内自主品牌奇瑞汽车奇瑞A5BSG是奇瑞开发的第一款混合动力 采用具备怠速停机和启动功能的混合动力技术 当遇到红灯或者堵车时 发动机暂停工作 当车辆意识到驾驶员要起步时 通过BSG系统快速启动发动机 减少了发动机在怠速工作时的油耗和污染排放 概论 低碳下的汽车国内自主品牌长安汽车概念跑车氢程搭载长安具备全球领先技术且已成功点火的增压中冷氢内燃机 直接以压缩氢气为燃料 配合总线电控及紧凑的人机工程布置 充分展现了高效 科技与环保特色 其性能不仅可以达到汽油机的水平 效率上还比同排量的汽油机高30 以上 HC CO CO2排放几乎为零 概论 低碳下的汽车中华汽车 吉利集团 一汽集团 东风汽车江淮汽车 东南汽车 福田汽车 北汽集团 上汽集团 研发各自的新能源汽车 新能源电动汽车是目前国际上最主流的低碳技术 要是实现节能减排环保的目标不仅仅单纯发展新能源 而要通过传统发动机技术升级 优化整车设计 采用轻量化材料等多种手段来全面提高汽车的节能减排水平 概论 视频汽车安全 汽车节能技术 发动机节能减排技术如果把发动机也是有生命的 它工作时就像人在呼吸 人的呼吸越顺畅 干起活来就越有劲 发动机也一样 活塞式内燃机问世已经100多年了 但机械构造至今没有根本的变革 但是历经百年不断完善的发动机正经历着技术巨变 目的是集合最具优势的技术降低油耗和排放 目前最具现实性的涡轮增压 可变气门和缸内直喷是发动机的三大流行新技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术涡轮增压增压对于柴油发动机是常见的技术 通过增压器进行强制进气 能够在单位时间内 进入汽缸内的空气量足够多 可以大大提升进入气缸内的空气密度 进而由喷油嘴喷入适量的汽油进行混合 从而达到小排量大功率的目的 汽车节能减排技术 发动机节能减排新技术涡轮增压涡轮增压器就是一个气泵用发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮 当叶轮越转越快时 另一侧的叶轮也在同步加速从而增大进入燃烧室的进气量 压缩空气会变热 进入燃烧室前要冷却 就是中冷 温度低的空气含氧量高 汽车节能减排技术 发动机节能减排新技术涡轮增压增压后能给燃烧室提供更多的空气 使燃烧更彻底 排放干净 另外在高海拔地区也能满足空气供给 缺点由于增压器由排气能量驱动 当发动机转速降低 可能无法驱动增压器 而且增压器还形成了进气阻力 这成了涡轮增压发动机的一大顽疾 汽车节能减排新技术 发动机节能减排新技术机械增压机械增压利用发动机曲轴运转提供动力 压缩空气进行工作 相比涡轮增压机械增压没有动力迟滞 可是机械增压的实际动力效果没有涡轮增压来的迅猛强大 而且机械增压 在高速时消耗很多的发动机动力 汽车节能减排新技术 汽车节能减排新技术 废气涡轮增压技术 汽车节能减排新技术 废气涡轮增压技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排新技术涡轮增压技术为了克服传统涡轮增压技术的天生缺陷 涡轮迟滞 各大厂商着重对涡轮增压技术进行改进 实现可变增压 实现动力爆发更顺畅 提升动力的舒适性 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术涡轮增压大众将机械和涡轮增压相结合1 4LTSI双增压发动机获得了09年最佳发动机 最环保发动机 TSI是大众汽车开发的一套双增压系统 T代表涡轮增压 turbo S代表机械增压 Super charger I代表燃油直喷 Injection 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术涡轮增压这两种增压技术各有利弊 优势互补 涡轮增压适合于发动机高速运转下应用 而在发动机低转速时 不仅不能起到增强动力的作用 而且增加整车油耗 机械增压适合在发动机低速运转时应用 此时能增强低速扭矩 当发动机转速上升后 机械增压器会消耗较多发动机能量 增加油耗 产生很大噪声 汽车节能减排新技术 发动机节能减排技术涡轮增压大众利用这两种增压器的互补性开发出TSI双增压系统 在低速下 由机械增压增大扭矩 在高速下利用涡轮增压提升进气压力 有计算机控制各自何时运转 双增压发动机系统很好的解决了机械增压系统燃油经济性差和涡轮增压系统低速涡轮迟滞问题 双增压系统结构复杂 制造成本高 不易与发动机匹配的问题 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术大众TSI双增压 1 4LTSI发动机 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术涡轮增压奔驰柴油机采用两级涡轮增压奔驰2 1L柴油机采用了两级涡轮增压技术 在发动机中串联两个涡轮增压器 尺寸较小的被称为高压级增压器 尺寸较大的被称为低压级增压器 在发动机低速运转时 高压级增压器与发动机同步运转 保证发动机有良好的瞬间响应避免涡轮迟滞 随着发动机转速的增加低压级涡轮增压器开始工作 与高压级增压器共同运行 保证发动机功率稳定增加 汽车节能减排技术 发动机节能减排新技术涡轮增压宝马采用双涡轮增压技术宝马六缸双涡轮增压发动机采用了两个尺寸较小的涡轮增压器 进行并联 每个增压器负责3个汽缸 在整车动力性和发动机瞬间响应方面 双涡轮增压技术优势明显 由于涡轮增压器的低俗劣势 它不能完全消除涡轮迟滞现象 只能使驾驶者在驾驶过程中不会明显感到增压器的介入 缓解涡轮迟滞 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门就像动物呼吸器官的吸气和呼气一样 发动机燃烧需要向汽缸提供必需的新鲜空气 并将燃烧后的废气排除出去 这由发动机的配气机构实现的 因此配气机构的主要功能是按照一定时限自动开启和关闭各气缸的进 排气门 从而使空气及时通过进气门向气缸内供给新鲜空气或者可燃混合气 并且及时将燃烧做功后形成的废气从排气门排出 实现发动机气缸换气补给的整个过程 汽车节能减排新技术 发动机节能减排技术可变气门发动机气门是由曲轴通过凸轮轴带动的 气门的配气正时则是由凸轮决定的 普通的发动机 进排气们开闭时间都是固定的 但是这种固定不变的气门正时却很难顾及到发动机在不同转速工况时的工作需要 发动机的进 排气犹如人体的呼吸 不过机械化的 呼吸 过程却并不能使发动机的做功效率有任何提升 汽车节能减排技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门由于发动机工作时的转速很高 四冲程发动机的一个工作行程仅需千分之几秒 这么短促的时间往往会引起发动机进气不足 排气不净 造成功率下降 因此 就需要利用气流的进气惯性 气门要早开晚关 以满足满足进气充足 排气干净的要求 这种情况下 必然会出现一个进气门和排气门同时开启的时刻 配气相位上称为 重叠阶段 汽车节能减排新技术 发动机节能减排技术可变气门重叠的角度通常都很小 可是对发动机性能的影响却相当大发动机转速越高 每个汽缸一个周期内留给吸气和排气的绝对时间也越短 因此想要达到较好的充气效率 这时发动机需要尽可能长的吸气和排气时间 显然 当转速越高时 要求的重叠角度越大 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门配气机构的设计是对高转速工况优化的 发动机容易在较高的转速下 获得较大的峰值功率 但在低转速工况下 过大的重叠角则会使得废气过多的泻入进气岐管 吸气量反而会下降 气缸内气流也会紊乱 导致怠速不稳 低速扭矩偏低 相反 如果配气机构只对低转速工况优化 发动机的就无法在高转速下达到较高的峰值功率 所以传统的发动机都是一个折衷方案 不可能在两种截然不同的工况下都达到最优状态 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门为了解决这个问题 就要求配气相位角大小可以根据转速和负载的不同进行调节 高低转速下都可以获得理想的进气量从而提升发动机燃烧效率 这就是可变气门正时技术开发的初衷 传统的VVT技术通过合理的分配气门开启的时间确实可以有效提高发动机效率和经济性 汽车节能减排新技术 发动机节能减排技术可变气门发动机的实质动力表现是取决与单位时间内汽缸的进气量的气门正时代表了气门开启的时间 而气门升程则代表了气门开启的大小可变气门正时技术也是通过改变进气量来改善动力表现的 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门气门正时只能增加或者缩小气门开启时间 如果气门开启大小 气门升程 也可以时间可变调节的话 那么就可以针对不同的转速使用合适的气门升程 从而提升发动机在各个转速内的动力性能 这就是和VVT技术相辅相承的可变气门升程技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门低转速时系统使用较小的气门升程 这样有利于增加缸内紊流提高燃烧速度 增加发动机低速输出扭矩 而高转速时使用较大的气门升程则可以显著提高进气量 进而提升高转速时的功率输出 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术可变气门 VTEC variablevalvetimingandliftelectronicControlsystem VVT i variablevalvetimingintelligent 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术缸内直喷 FSI 对于一台汽油发动机来说 将汽油送入汽缸 并与空气混合 再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力 因此油气混合技术也是发动机的关键之一 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术缸内直喷普通的汽油机它的喷嘴安装于进气歧管内 在喷油时进气道的气流与高挥发性的汽油混合很容易就形成了高质量的油汽混合气 但是从进气筛管到气缸仍有一段距离 因此从理论上讲我们踩油门之后会有很短的时间延时高浓度的混合气才能到达气缸 另外现代汽车都采用了可变气门正时 进 排气门都具有开闭重合角 说白了就是混合气进气的时候有很少一部分未经燃烧就直接从还未关闭的排气门排出 这也是造成了资源浪费 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术缸内直喷缸内直喷技术一直是用在柴油机上 是柴油的物理特性决定的 柴油的沸点高 挥发能力很弱 较粘稠 流动性差 因此让其在缸外与空气进行充分的雾化形成混合气的难度非常高 所以柴油机不能像汽油机那样在缸外设置喷嘴 而内燃机在进行燃烧之前最佳的燃料状态是让燃料与空气充分的雾化 才能达到均匀 充分的燃烧 因此柴油机现阶段最佳的解决办法只能使用缸内直喷技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术FSI缸内直喷发动机 应用了稀薄燃烧技术 就是说它在正常工作情况下的空燃比要大于理论空燃比 混合气浓度比普通电喷发动机更低 混合气浓度降低了 那么经济性也随之提高 跑同样的路 应用稀燃技术的发动机就会更省油 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术当空燃比大于理论空燃比时 由于混合气浓度降低 那么汽油的发火性也会降低 通俗的说汽油就不那么容易被点燃 因为火花塞的点火能量有限 如果要在这种情况下顺利点火 就必须提高火花塞的点火能量 通常提高火花塞点火能量有两种做法 一种是使用多电极火花塞 另一种是使用双火花塞 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术要获得更好的点火和燃烧条件 就必须把燃油直接喷射到汽缸中去 通过对燃烧室内部形状的设计 让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合 然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气 其他周边区域有较稀的混合气 这样才能在保证在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧 而这种在不同区域拥有不同混合气浓度的燃烧技术叫做分层燃烧技术 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术汽油喷射入活塞坑以后 可以向上运动到火花塞附近 在火花塞附近形成一个较浓的区域 有利于点火 当中心区域点燃以后 放出的热量要大大高于火花塞点火能量 因此就很容易引燃周边汽油浓度较小的区域实现稀薄燃烧 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术稀薄燃烧除了可以节省燃油 还有一个显著的特点就是可以使用高压缩比 普通发动机混合气浓度较大 如果压缩比过高就容易产生自燃 由于有了稀燃技术 混合气自燃的机率减低 那么压缩比也可以随之提高了 压缩比提高以后 带来的直接好处就是让汽油的燃烧效率更高 因为在高压状态下汽油燃烧所释放的能量比在低压状态下要多 而且在高压状态下汽油燃烧也更充分 有害物质的排放也更低 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术均匀燃烧 在全负荷时 燃油喷射与进气同步 燃油得到完全雾化 使混合汽均匀地充满燃烧室 自然会得到充分的燃烧 使发动机动力得到淋漓尽致的发挥 在均匀燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比 即空燃比是14 7 1在均匀燃烧情况下 在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术汽油机缸内直喷作为新技术有着美好的前景 缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧 实现了高负荷 尤其是低负荷下的燃油削耗降低 动力还有很大提升 在部分负荷时具有的巨大节油作用体现在市内走走停停的交通状况下 汽车节能减排技术 发动机减排技术废气再循环 EGR 系统用于降低废气中的氧化氮 NOX 的排出量 氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应 发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件 在强制加速期间更是如此 大量的氮氧化物形成光化学烟雾 造成眼睛疼痛 呼吸困难 长期呼吸会呼吸器官疾病和癌症 汽车节能减排技术 发动机减排技术当发动机在负荷下运转时 EGR阀开启 使少量的废气进入进气歧管 与可燃混合气一起进入燃烧室 怠速时EGR阀关闭 几乎没有废气再循环至发动机 汽车废气是一种不可燃气体 不含燃料和氧化剂 在燃烧室内不参与燃烧 它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力 以减少氧化氮的生成量 进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术作为动力总成的一部分 变速箱对于车辆的动力性能 油耗及排放 同样起着至关重要的作用 先进的变速箱可帮助发动机更好地演绎其优异性能 实现车辆动力性与经济性的最佳结合 创造高性能与低排放的完美平衡 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术DSG双离合自动变速箱采用双离合器技术 将手动和自动变速箱合而为一 手动变速箱 MT 是应用历史最长的变速装置 它的优点是 结构简单 传动效率高 车速随档位变换的响应表现直接 富有驾驶乐趣 给驾驶者带来强烈的驾驭和掌控感 然而手动变速箱 MT 也存在一些缺点 换档操作复杂 舒适性略差 并且在换档过程中 离合器分离与结合的过程会产生动力间断 要想获得理想的燃油经济性 则对良好的驾驶习惯有较高的要求 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术自动变速箱 AT 最大的好处是带来了方便的换档操控 舒适的驾乘感受 目前采用液力变矩器的自动变速箱 AT 是迄今应用历史最长的自动变速箱 但是 自动变速箱 AT 换档动作迟钝 提速慢 会产生顿挫感等缺点 也在一定程度上使驾驶乐趣降低 而且自动变速箱 AT 的传动效率较低 油耗较高 汽车节能减排技术 发动机减排技术DSG双离合器自动变速箱双离合器变速器 顾名思义 就是一台变速器使用了两个离合器 各离合器单独运转的变速器 好处 DSG的换档动作比手动档变速箱还要快 带来更多驾驶乐趣 DSG换挡过程中不产生动力间断 DSG极为快速的换档过程令人难以察觉无顿挫感 DSG的油耗水平与手动档车型相当 甚至低于手动挡车型 汽车节能减排技术 发动机减排技术工作原理双离合器变速器省略了传统手动变速器的离合器踏板 改由电子控制液压系统对两个离合器进行控制 双离合器变速器的输入轴也被分为两部分 两个离合器各自与一根输入轴相连 中空的外轴用于连接变速器中的偶数挡位 外轴套嵌的实心内轴则用于连接奇数挡位 两个离合器在工作时相互配合 各自负责一根输入轴的动力传递 汽车节能减排技术 发动机减排技术 红色部分表示离合器2通过内轴控制变速器中的奇数挡位 绿色部分表示离合器1通过外轴控制变速器中的偶数挡位 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术当汽车正常行驶时 一个离合器与变速器中的某一挡位相连 将发动机动力传递至驱动轮 与此同时 控制单元根据车辆行驶速度和发动机转速对驾驶者的换挡意图进行预先判断 控制另一个离合器与变速器中下一挡位的齿轮组相连 离合器仍处于分离状态 尚未进行任何动力传输 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术换挡时 第一个离合器断开连接 同时第二个离合器将之前预连接的变速器中下一挡位的齿轮组与发动机接合 进行下一个挡位的动力传输 从而不会出现动力中断的状况 除了空挡之外 双离合器变速器中的一个离合器总处于接合状态 另一个离合器总处于断开状态 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术用1档起步的时候离合器1结合 1档齿轮联通传动 而此时2档的齿轮已经啮合好 只是离合器2没有结合 动力不从2档齿轮这过 到达换档转速时 变速箱无需再做啮合2档齿轮的动作 只需分离离合器1 结合离合器2即实现了换档 离合器2结合后 变速箱退出1档挂再上3档预备 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术这样一个机构即有像手动档一样的直接输出 又省去了手动档进退档动作所需的时间 同时一个离合器分离的同时另一个离合器已经结合上 中间动力没有中断 正是因为DSG即有手动档的动力输出直接 体积小 重量轻的优势 又实现了手动档无法完成的快速换档 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术正是这样的两个离合器配合换挡的结构 在挡位切换时齿轮早已衔接 DSG双离合自动变速器实现了 平顺换挡 快速换挡 动力 无间断 地输出 节约燃油的设计目的 据大众官方数据 目前普及型的双离合变速器换挡时间只有0 2秒左右 即使是全球最好的赛手换挡速度也不可能与双离合变速器相比 双离合变速器换挡时间也远超出人类操作的极限 汽车节能减排技术 发动机节能减排技术 汽车安全技术 汽车安全概述1850年末 为少数有钱人服务的私人蒸汽汽车也开始生产 随着这种汽车的普及 英国随后开始实施世界上最早的道路交通法 红旗法 世界上第一起交通死亡事故发生在1889年美国的纽约 一个名叫蓓蕾丝的妇女发生交通意外 汽车安全技术 汽车安全概论欧洲各国是实施与车辆有关的法规较早的国家 英国从1929年开始实施 道路车辆照明法 德国于1952年公布了包含汽车及其零部件安全法规的道路交通 澳大利亚于1968年制定了设计法规 ADR 汽车安全技术 汽车安全概述美国参议员利比科夫1965年在参院提出了立法的必要性 随后美国制定了一系列法规 影响最大的是1970年2月美国运输部 DOT 提出的安全试验车 ESV 计划 计划的目的是弄清汽车碰撞时增加乘员生存的可能性 掌握如何领导改进设计来减少伤亡和经济损失的一般规律 促进世界汽车工业界的安全研究 将安全试验车试验研究所得到的技术资料用于制订新的安全标准 汽车安全技术 汽车安全概述自1889年世界上发生第一起车祸死亡事故至今 全球死于交通事故的人数总计高达3200多万人 远远高于同期死于战争的人数 如今全世界每年死于道路交通事故的超过100万人 地球上平均每50秒钟就有1人死于交通事故 每2秒钟就有1人因交通事故受伤 因此 道路交通事故已成为 现代社会的第一公害 汽车安全技术 汽车安全概述我国交通事故特征 明显的分为两个阶段 20世纪50年代 70年代 由于汽车保有量少 公路交通系统不发达 平均行车速度较低 所以交通事故伤亡人员以行人为主 20世纪80年代 尤其进入21世纪以来 汽车保有量迅速增加 公路交通系统得到大大改善 平均行车速度大大提高 交通事故伤亡人员的比例有了很大变化 汽车安全技术 汽车安全概述1951年中国机动车交通事故死亡人数仅为852人 2002年则达到10 9万余人 据公安部门的报告 2000年后全国每年的交通事故死亡人数在10万人上下 受伤人数50万左右 中国机动车交通事故死亡数约占全球道路交通事故伤害死亡数的8 2010年全国发生道路交通事故238351起 造成67759人死亡 275125人受伤 汽车安全技术 汽车安全概述主动安全性定义 在交通事故发生之前的安全性 主要涉及汽车的动力性 操纵稳定性及汽车的舒适性 制动性以及灯光 视野等方面 称为汽车的主动安全性 研究的目的 防止和减少交通事故的发生 涉及的安全性措施 如发生危险状态时 驾驶者采取操纵方向盘进行避让或者进行紧急制动 在汽车正常行驶时 确保操纵稳定性 对周围环境的视认性和基本行驶性能的措施等被称为主动安全性措施 涉及的安全装置 如防抱制动系统 防滑系统 主动悬架 四轮驱动 动力转向 灯光照明系统 刮水器 后视镜 防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等成为主动安全系统或预防安全系统 汽车安全技术 汽车安全概述被动安全事故发生后的安全性 主要涉及汽车结构安全性及司乘人员的保护性安全性 这些成为汽车的被动安全 研究的目的 尽