2017年節能汽車十大技術

很多車企計劃在2017年推出新能源車型，而關注下近期的相關新聞，例如吉利被爆與Swatch合作開發電動車高效能電池、上汽集團擬投入72億元募集資金用於新能源汽車專案等，也都無不證實車企在新能源汽車領域所作的努力。那麼，下面是由yjbys小編為大家提供的節能汽車十大技術，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　缸內直噴

與傳統的歧管噴射不同的是，缸內直噴(GDI)就是將燃油噴嘴安裝於氣缸內，直接將燃油噴入氣缸內與進氣混合。噴射壓力進一步提高，使燃油霧化更加細緻，同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設計，使油氣能夠在整個氣缸內充分、均勻的混合，能量轉化效率更高，增加發動機工作效率同時提升燃油經濟性。

點評：早在50-70年代，缸內直噴技術便已經存在，但是最終因電控技術尚不成熟、成本過高、氮氧化物排放不達標等一些原因而被擱置下來。如今，隨著車企技術能力的提升，加之油耗標法規的推動，搭載缸內直噴發動機的車型在市場上越來越常見。業內人士指出，未來三到五年時間內，車企基本都會採用這一技術。不過，相比傳統的進氣道噴射式發動機(PFI)，採用GDI技術雖然降低了燃油消耗，但其顆粒物排放卻大於傳統的PFI，而從技術人員對此的反饋來看，這似乎並不是大問題，通過後處理或其他技術是可以解決的。

　　自動停缸

停缸技術也稱為可變排量技術，是指發動機在部分負荷下執行時，通過相關機構切斷部分氣缸的燃油供給、點火和進排氣，停止其工作，使剩餘工作氣缸負荷率增大，以提高效率，降低燃油消耗。

點評：近兩年，通用、本田、克萊斯勒、大眾、福特、賓士等多家企業都在其新車型上搭載了這一技術。並且隨著各種計算機及電子控制裝置在汽車上的大量應用，這一技術本身也越來越完善，應用範圍也從大排量發動機逐漸擴充套件到了小排量發動機上。當然，停缸技術在實際應用中也有難點，例如實現氣門關閉的停閥機構、空間佈置和切換速度等必須適用於目標發動機，另外停缸也會導致發動機和整車的振動與噪聲(NVH)效能惡化，而由此所帶來的軟硬體的增加又會導致停缸發動機成本的增加。不過基於這一技術可以有效節省能耗，車企們已經設法推出各種方案來解決這些問題。

　　分層燃燒

分層燃燒的好處在於熱效率高、節流損失少、有限的燃料儘可能多地轉化成工作能量。其基本原理是，發動機在吸氣行程活塞到達下止點時，ECU控制噴油嘴先進行一次小量的噴油，使氣缸內形成稀薄混合氣，而在活塞壓縮到上止點時再進行第二次噴油，利用活塞頂的特殊結構讓火花塞附近出現混合氣相對濃度較高的區域，然後利用這部分較濃的混合氣引燃汽缸內的稀薄混合氣，從而實現氣缸內的稀薄燃燒，這就可以用更少的燃油達到同樣的`燃燒效果，使得發動機的油耗更低。

點評：瞭解缸內直噴的人士大多對分層燃燒也有所耳聞，從技術的角度來看，兩者關係匪淺：缸內直噴是分層燃燒的實現基礎，而分層燃燒又是缸內直噴能夠省油的重要手段。目前，國外許多車企都有自己的缸內直噴分層燃燒發動機，而就國內來說，也有一部分車企在此方面在做相關的嘗試，但由於分層燃燒對於油品的要求較高，所帶來的成本也相對較高，此外還需解決氮氧化物的排放問題等，目前其在國內的應用還不是很廣泛。不過，隨著國內油品質量的提升等方面的進步，此類適應高效低耗趨勢的發動機會有不錯的前景。

　　阿特金森迴圈

1882年，英國工程師JamesAtkinson(詹姆斯·阿特金森)在使用奧托迴圈(四衝程迴圈)內燃機的基礎上，通過一套複雜的連桿機構，使得發動機的壓縮行程大於膨脹行程，這種巧妙的設計，不僅改善了發動機的進氣效率，也使得發動機的膨脹比高於壓縮比，有效地提高了發動機效率，這種發動機的工作原理被稱為阿特金森迴圈。

點評：目前，這一技術除了應用在馬自達的創馳藍天發動機上，更為普遍的應用是在混動車型上，如豐田系的普銳斯、卡羅拉、雷凌等混動版，雷克薩斯的CT200、RX450h混動版等。這主要是因為，其與混動系統結合所發揮的作用更為明顯：車輛起步階段，通過電動機驅動可以保證動力效能。而在中高速勻速行駛時，由於阿特金森迴圈發動機的熱效率高，又可以有效提高燃油經濟性。未來幾年，隨著市面上混動車型的逐漸增加，阿特金森迴圈發動機的應用無疑也會越來越多。

　　可變氣門正時系統

傳統發動機的氣門正時系統，是一種配氣相位即氣門開啟關閉一成不變的機械系統，這種配氣系統很難滿足發動機在多種工況對配氣的需要，不能滿足發動機在各種轉速工況下均輸出強勁的動力要求。而可變氣門正時系統(VVT)是一種改變氣門開啟時間或開啟大小的電控系統，通過在不同轉速下為車輛匹配更合理的氣門開啟或關閉時刻，來增強車輛扭矩輸出的均衡性，提高發動機功率並降低車輛的油耗。

點評：整體來看，可變氣門正時系統已經成為了比較大眾化的技術，目前市場在售的車型已經有很大部分的發動機裝配了這一系統。就國內自主品牌來說，雖說這方面技術水平不一，但也取得了不少的進展。而在具體的技術應用上，各廠家的做法有所不同，其中雙可變氣門正時技術是近兩年較常見的方式，具體來說，它是通過可變氣門正時系統與可變氣門升程技術結合的方式，為發動機在各種工況和轉速下提供更高的進、排氣效率。

　　可變氣門升程

傳統汽油機發動機的氣門升程——凸輪型線設計是對發動機在全工況下的平衡性選擇。其結果是發動機既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。但得到了全工況下最平衡的效能。而“可變氣門升程”技術(VVL)，就是利用一系列的手段，讓氣門開啟的深度可以根據發動機不同的轉速二改變：低速時，減小氣門開啟深度，可以提升氣缸裡的真空度，加快氣流速度;高速時，氣流速度已經足夠大，那麼就加深氣門開啟深度，加大進氣量。這樣一來，就可以實現高低速發動機效能的兼顧了。

點評：正如以上所說，可變氣門正時技術幾乎已成為當今發動機的標準配置，然而它對動力提升的幫助不大，而將其與可變氣門升程技術有效的結合起來時，則可為發動機在各種工況和轉速下提供了更高的進、排氣效率，彌補其缺憾。不過，由於“可變氣門升程”相比VVT要更復雜，製造精度、耐用性等要求也更高，因此目前市面上該技術的代表企業還主要以本田、英菲尼迪、三菱等相對有實力的車企為主。

　　自動啟停

自動啟停系統是一套可以自動控制發動機熄火和點火的系統。搭載發動機自動啟停技術的車輛，在行駛途中臨時停車時會自動熄火。當需要繼續前進時，系統會自動重啟發動。它能夠儘量降低發動機怠速空轉時間，減少不必要的燃油消耗，降低排放提高燃油經濟性。

點評：對於自動啟停，業內人士已然十分熟悉了。由於具有提升燃油經濟性的作用，這一系統已然成為很多新推出車型的一個必備配置。但是這一系統自推出至今也受到了不少的詬病，損傷發動機、體驗差等問題頻受車主吐槽，並且在實際使用中節油效果也受到了質疑。而換個角度來看，大部分車企仍舊在新車型中標配了這一技術，例如一汽豐田已上市的新款威馳、東風標緻全新308，以及即將上市的長安CX70T等。可見車企還是十分看好這一技術，至於以上所提到的負面問題，相信他們也是有信心解決的。

　　電動助力轉向系統

電動助力轉向系統(EPS)主要由扭矩感測器、車速感測器、電動機、減速機構和電子控制單元(ECU)等組成。其原理是：轉矩感測器與轉向軸(小齒輪軸)連線在一起，當轉向軸轉動時，轉矩感測器開始工作，把輸入軸和輸出軸在扭杆作用下產生的相對轉動角位移變成電訊號傳給ECU，ECU根據車速感測器和轉矩感測器的訊號決定電動機的旋轉方向和助力電流的大小，從而完成實時控制助力轉向。因此它可以很容易地實現在車速不同時提供電動機不同的助力效果，保證汽車在低速轉向行駛時輕便靈活，高速轉向行駛時穩定可靠。

點評：相關資料顯示，歐美市場目前EPS的普及率達80%以上，國內市場僅佔30%左右，未來基本會以每年兩位數的速率實現跳躍式增長。需要指出的是，不僅電動車在標配EPS，傳統內燃機汽車同樣在積極採用這一先進技術，市場上已經出現了很多搭載這一系統的車型，例如東風日產軒逸、傳祺GA3S視界、別克英朗等等。

　　制動能量回收

制動能量回收系統是指一種應用於汽車或者軌道交通上的，能夠將制動時產生的熱能轉換成機械能，並將其儲存在電容器內，在使用時可迅速將能力釋放的系統。制動能量回收系統包括與車型相適配的發電機、蓄電池以及可以監視電池電量的智慧電池管理系統。該型別車輛在制動或慣性滑行中釋放出的多餘能量，並通過發電機將其轉化為電能，再儲存在蓄電池中，用於之後的加速行駛。這個蓄電池還可為車內耗電裝置供電，降低對發動機的依賴、發動機油耗及二氧化碳排放。

點評：制動能量回收是現代電動汽車與混合動力車重要技術之一，也是當前整車和零部件企業所大肆宣傳和積極研發的技術。目前，博世、大陸、法雷奧等國際零部件企業已經有這方面的技術儲備，並且已投入實際應用。國內汽車零部件企業也在進行積極的研發，並取得了一定的進展。另外從目前來看，該系統一般可實現能量回收10%~20%，至於具體可回收多少，則與電池效能、車輛執行狀態等有關。

　　微混合動力系統

在混合動力系統中，根據電動機的功率佔據整個系統輸出功率的比重可分為微混、中混和全混三種，其中為混合動力系統是指以發動機為主要動力源，電機作為輔助動力，具備制動能量回收功能的混合動力汽車。

點評：近兩年，業界對於微混合動力的關注度可以說是前所未有的，一方面油耗及排放法規的加嚴使業界對一切可能對此有益的方案引起注意;另一方面，48V微混系統的火熱以及企業相關規劃的落實也確實讓業界看到了微混合動力在當前所能夠發揮的重要作用;此外，相對於中混以及全混動力系統，微混系統更容易實現，也更具備成本優勢。從相關企業的佈局來看，微混合動力系統也將是未來幾年的重要節能方式。