汽车新能源与节能技术应用探索

2022-09-21 16:46:28 来源:写作指导

摘要:汽车作为重要的交通运输工具,给人们的出行以及货物运输等带来极大便利,随着我国经济的不断发展,我国汽车数量也在不断增长。由于汽车尾气中含有一氧化碳以及氮氧化物等成分,会对环境造成一定的影响,目前造成全球气候变暖的主要原因之一就是大量的汽车尾气排放。因此,为实现经济与环境的协调发展,有关部门正在加大汽车新能源与技能技术的研究力度,以此实现在保障社会发展对交通运输需求的同时,降低对生态环境的破坏。文章主要针对汽车新能源以及技能技术的相关内容进行了具体研究和探索。

关键词:汽车;新能源;节能技术;太阳能;混合动力技术

1引言

在科学技术的不断发展与应用下,研发出了多种汽车新能源可以代替传统能源,既可以满足汽车行驶的需求,同时也能够降低对传统能源的消耗,减少有害气体的排放,实现对环境的保护。另外节能技术的不断应用也在一定程度上减少了汽车使用过程中的能耗量,提高了汽车使用过程中的经济效益。目前,我国已经开始推广和使用新能源汽车,但是大部分地区仍然在使用传统能源汽车,主要因为人们对于新能源汽车以及节能技术等的认知程度有限,因此,加强对汽车新能源以及节能技术的研究、应用和推广是实现我国可持续发展的重要举措。

2汽车新能源与节能技术的概述

汽车新能源是相对传统汽车能源而言的,传统的汽车能源主要是指燃油汽车,包括汽油和柴油等,这中汽车能源不仅需要消耗大量的不可再生能源,而且在燃料燃烧的过程中会产生大量的有害气体,比如一氧化碳以及氮氧化物等,对环境以及人体的健康造成严重危害。面对日益恶化的环境问题以及能源问题,研发汽车新能源技术已成为汽车行业发展的必然趋势。所谓汽车新能源主要是指利用非常规的车用燃料来创造车载动力,以实现汽车的正常行驶。汽车新能源技术具有无污染、可再生等特点,可以有效解决目前我国面临的环境问题和能源问题,通过使用新能源汽车,减少传统能源汽车使用过程中对环境的破坏和能源的消耗。节能技术属于一种高效使用能源的技术,其目的是最大限度的提高能源的使用效率,用有限的能源创造出最大的价值。目前在我国各个领域的发展中都在不断研发与应用节能技术,比如在人们的日常生活中应用了节水、节电等节能技术,在工业发展中通过对工艺的改造也能够达到节能的效果。节能技术可以让我国在发展经济的同时减少对能源的消耗,也是实现节能减排这一环境保护目标的重要措施。在汽车行业的发展中对节能技术的研究与应用一直没有停止,比如近年来我国在传统能源汽车的发展中进行了高校汽油机、柴油机技术等的研发和应用,达到了很好的节能效果。

3加强汽车新能源与节能技术应用研究的意义

首先,加强汽车新能源与节能技术的研究是环境和能源保护的需求。传统能源汽车所使用的是汽油和柴油,消耗的是不可再生的石油能源,而排放的汽车尾气中又含有对环境有污染、对人体有危害的气体,可见,无论是从环境保护角度还是能源保护角度都需要研究新能源汽车以及节能技术,从而用新能源代替传统能源,减少对不可再生能源的消耗,也降低有害气体的排放量。特别是在现阶段我国汽车保有量不断增加的背景下,解决汽车能源问题以及环境污染问题已经成为社会高度关注的重点问题。虽然目前我国已经踏足新能源汽车领域,开始了新能源汽车的研究与应用,但是从我国整体情况上看,我国在汽车使用方面仍然是以传统能源汽车为主,能源的消耗以及环境问题依旧没有得到有效改善。因此,需要进一步加大汽车新能源和节能技术的研究与应用。其次,加强汽车新能源与节能技术的研究是时展以及我国综合实力提升的必然需求。绿色环保是新时展的主要理念,在人们生活水平不断提升的背景下,人们的环保意识以及健康意识逐渐增强,对汽车的要求已经不满足于其行驶和载人载物层面,而是更加倾向于汽车的舒适度和安全环保方面的要求。人们对汽车的需求也是市场的需求,因此加强汽车新能源与节能技术的研究是汽车行业发展迎合市场需求的必然选择。另外,汽车产业作为国家重要的产业之一,其发展情况对我国经济发展以及综合实力的提升有着重要的影响作用,通过新能源和节能技术的研究与应用可以实现我国经济与环境的共同发展,对提高我国综合实力以及促进经济的长期稳定发展具有重要意义。

4汽车新能源技术应用分析

4.1汽车氢动力技术

汽车氢动力技术是一种以氢气为燃料的新能源技术,与传统能源汽车相比,氢燃料汽车在行驶的过程中,最终排放出的燃烧产物是水,不含有一氧化碳以及氮氧化物等有害气体,不会对环境以及人体健康造成威胁,属于一种清洁能源。目前汽车氢动力技术的研发与应用还不够成熟,还在进一步研究的过程中。在研发汽车氢动力技术时重点需要对储气装置进行研究,因氢气属于一种比较特殊的气体,应采用复合型金属材料作为储气装置的主要材料,并进行中控设计,才能符合氢燃料存储的要求。如果在未来的研究中氢动力技术逐渐成熟,将会推动我国汽车行业的发展向环境友好型经济发展再迈进一步。

4.2电力驱动技术

电力驱动技术主要是指通过电机来实现对车轮的驱动的一种汽车新能源技术,用电能代替传统汽车能源,一方面可以有效缓解能源衰竭的持续恶化,在我国传统能源汽车的多年发展中,消耗了大量的不可再生能源,通过使用电力驱动技术可以有效的减少能源的消耗,也为能源的修复争取更多时间。另一方面在电力驱动的汽车行驶中,基本上不会产生有害的排放物,不会对环境和人体健康带来严重的影响,电力驱动相较于传统燃油驱动来说,还存在噪音小的优势,避免较大的噪音给人体的健康带来危害。电力驱动技术虽然从环保以及节能两方面来看都具有较大的优势,但是在实际研发与应用的过程中还存在很多问题,因电力驱动汽车主要的动力装置是动力电池,而在电池的选择上很难做到成本、容量以及安全性的兼顾,而且具体哪种动力电池更合适需要做反复的实验和研究,需要花费大量的时间和精力,也会在一次次的尝试中面临失败和挫折。从现阶段我国电力驱动汽车的研究与应用上来看,应用比较多的电力驱动电池有锂聚合物电池、锂离子电池等。以电力驱动技术为主的汽车也有很多的优点,除了节能减排外,还具有结构简单、维修便利等优势。

4.3燃料电池

燃料电池也属于目前汽车新能源研究中的一个主要内容,燃料电池实际上就是通过电化学反应将燃料电池中的能量转化为电能,从而形成汽车的驱动动力。目前比较常见的燃料电池主要是氢氧燃料电池,其工作原理为氢和氧发生化学反应,化学反应的产物是水,而在反应的过程中释放电能。燃料电池作为一种汽车新能源技术,在应用的过程中也不会产生对环境有害的物质。

4.4新能源可燃冰

在人类不断探索和寻找新能源的过程中,一种特殊的物质——可燃冰逐渐受到人们的高度关注,可燃冰从其外观特征上看更像是一种天然气水混合物,在正常温度的环境中,可燃冰的形态和特性和天然气有着很多的相似之处,因此人们也将可燃冰称为“固体瓦斯”和“天然气冰”。与传统燃料中的煤和石油相比,可燃冰拥有更高的燃烧值,将其作为新能源应用到汽车制造业中可以有效减少对传统能源的消耗,也能够提高汽车使用的经济效益。但是在可燃冰的开采上存在很大的难度,至今为止还没有研发出较为安全可靠的可燃冰开采技术,如果在没有足够安全保障的前提下进行可燃冰开采,很有可能会引发重大的安全事故。因此,相关技术研发人员在研究可燃冰这种汽车新能源时,要重点研究可燃冰的开采技术,一旦具备了成熟可靠的可燃冰开采技术,在未来的汽车行业发展中用可燃冰代替传统汽车能源将会是一个大的趋势。

4.5太阳能技术

在研究与寻找汽车新能源的过程中,选择汽车新能源的原则包括无污染和可再生,也就是汽车新能源在使用的过程中不能产生对环境和人体有害的物质,同时也要确保能源是可再生的,不会因为过量使用而导致能源枯竭,而生态稳定发展形成影响。太阳能作为一种可再生资源已经在多个领域的节能环保中得到广泛应用,通过对太阳能进行能量的转化,也可以使其作为一种汽车新能源推动汽车行业的持续健康发展。太阳能技术在汽车领域中的应用主要表现为太阳能电池技术的应用,也就是通过利用太阳能技术实现对太阳能向电能的转换,提高能量的转换率以提高资源的利用率。从现阶段的车用太阳能电池技术的应用情况上看,光伏电池板主要包括硅电池以及薄膜电池等,而应用太阳能电池技术的汽车在车型的设计上多以扁平型、流线型为主,这样设计的目的主要是可以实现最大程度的吸收太阳能、转化成更多的电能以供汽车驱动使用。在这种类型的汽车底盘结构的设计上主要包括承载式、半承载式以及无承载式,这三种不同底盘结构的汽车在自身重量上差距并不大,主要的区别在于汽车的载重重心上,除了半承载式的载重重心是在舱壁上外,其余两种的载重重心均在车体上。太阳能技术主要应用于电力驱动的汽车,目前我国在电力驱动的汽车研发上,汽车的驱动系统多数是由太阳能电机和内燃机混合组成,因单纯以太阳能电机进行驱动的话会受到太阳能电池蓄电容量的影响,在一些特殊的汽车行驶状况下难以满足汽车驱动的需求,在加上太阳能光伏电池成本相对来说比较高,因此选择将太阳能电机与内燃机进行混合使用,在常态化的汽车行驶途中,比如匀速行驶,就可以选择用太阳能电池进行驱动,而在一些特殊情况,比如苦况艰险、需要进行爬坡等,就可以选择混合驱动的方式为汽车行驶提供动力。

5汽车节能技术应用分析

5.1汽车混合动力技术

混合动力技术是目前汽车行业发展中应用比较普遍的一种节能技术,该节能技术的应用原理主要是将传统的汽油机和采油机与电机进组合应用,在汽车行驶的过程中,如果处于常态化的行驶状态中,电机足可以供应其驱动的动力,这时就可以减少对汽油机或者采油机的使用,降低能好的同时也可以减少污染物的排放。如果在汽车行驶途中需要进行爬坡或者突然加速等操作时,为了能够满足汽车瞬时爆发力的需求,可以让汽油机或者采油机与电机进行组合发力。也就是说在汽车混合动力技术的应用下,汽油机或者采油机是在一些突出情况下才使用,正常情况下是不需要使用到燃油机的,而且在汽车混合动力中还能够将汽车制动过程中产生的热量进行回收和再利用。目前根据我国汽车混合动力技术研究和应用的情况来看,根据混合程度不同也将汽车混合动力技术分成了多种,不同汽车混合动力技术有各自的特点,在实际应用中可以根据具体的需求进行合理选择。

5.2蓝驱技术

蓝驱技术是一种对汽车车型以及发动机进行进一步优化后产生出来的优质产品,主要的效果是实现了减少汽车耗油量,节约了能源。相较于传统车型而言,应用蓝驱技术的汽车在变速上产生了一定的变化,具体体现在三档到五档的转动比上的变化,而这一变化可以让汽车在行驶的过程中减少耗油。另外,在应用蓝驱技术进行汽车车型改造的过程中,会根据有关科学数据对汽车机体结构中的滚动阻力、胎压以及风阻系数等进行了优化,从整体上看汽车在行驶的过程中会借助各种自然因素降低能耗量。

5.3汽车压燃技术

汽车压燃技术主要是一种提高燃料燃烧率的节能技术,从我国目前汽车发动机的形式上来看,通常情况都是使用复试内燃机,而汽车的燃料主要是汽油和柴油,使用汽油为燃料的汽车发动机在点火时采用的是火花塞点火的方式,而使用柴油作为燃料的汽车发动机在点火时通常是采用活塞压燃点火方式。通过对两种不同燃料的点火方式进行分析可以了解到相对于汽油机的来说柴油机的压缩比要更高,也就意味着柴油机的燃油效率要更高。而相对于柴油机而言汽油机在发动过程中的噪音要小很多,可见二者各自有各自的优点和不足。汽车压燃技术就是将这两种燃料的点火技术进行有效整合,实现二者的优势互补,在实际应用汽车压燃技术后,能够在保障燃料充分燃烧的同时减少汽车发动的噪音。通过对技术的不断优化和改进,在现阶段的汽车压燃技术中还能够对滴喷油量进行很好的调节,从而减少对节气门的使用,此外,还能够实现对发动机内燃料燃烧的温度进行调节,使燃烧稳定降低,进而缩短燃料燃烧的周期。根据汽车压燃技术的应用情况来看,其在未来仍然有很大的研发与应用空间。

5.4汽车可变排量技术

汽车可变排量技术是一种可以科学调节发动机燃料排放量的节能技术,在现阶段的汽车制造中也有了一定的应用。该种技术在实现对燃料排放量调控上主要是采用电脑控制的手段,根据汽车行驶的不同需求合理控制发动机燃料排放量,能够避免燃料的浪费,提高汽车在行驶过程中燃油的经济性。这样一来降低燃料的浪费、提高燃料的使用率,在很大程度上能够满足我国对汽车行业发展提出的节能减排的要求。事实上,在很早以前就有国家进行了可变排量技术的研究,但是由于当时在技术上的支持力度不足,导致可变排量技术应用中存在很多的问题,随着科学技术的不断发展,很多新技术可以为汽车可变排量技术的应用和运营提供支撑,我国也在汽车可变排量技术的研究上取得了非常理想的成绩,尤其是在发动机进气温度的控制上我国研究出了比较成熟的控制技术,为汽车可变排量技术有效的应用到汽车制造中提供了支持。

6结语

综上所述,汽车新能源是相对传统汽车能源而言的,传统的汽车能源主要是指燃油汽车,包括汽油和柴油等,这中汽车能源不仅需要消耗大量的不可再生能源,而且在燃料燃烧的过程中会产生大量的有害气体,比如一氧化碳以及氮氧化物等,对环境以及人体的健康造成严重危害。加强汽车新能源与节能技术的研究对实现我国汽车使用过程中的节能减排具有重要作用,因此,汽车领域相关研究人员要加大对汽车新能源技术以及技能技术的研究与应用。

参考文献:

[1]闭宗胜.汽车新能源与节能技术应用研究[J].专用汽车,2022(2):13-15.

[2]胡烨.汽车新能源与节能技术应用研究[J].设备管理与维修,2021(8):157-158.

[3]孙艾宁.汽车新能源与节能技术应用研究[J].时代汽车,2021(3):83-84.

作者:刘倩 单位:安徽省汽车工业学校汽车服务系