汽車發動機的節能減排技術

何書齊

摘 要：隨著環境污染問題越來越嚴重，社會和國家越來越重視大氣污染和全球變暖問題，而汽車發動機排放是環境污染之一。降低發動機排放技術的研究必是汽車行業的重中之重，只有做好減排工作，才能降低環境污染，維護人民的身體健康，保護好人類賴以生存的家園。這是國家政策的需求，也是我們應該履行的義務。

關鍵詞：汽車發動機;節能減排;技術

隨著人們物質生活水平的不斷提升，近年來，我國汽車市場需求量開始呈逐年上升趨勢，在此情況下，也加劇了發動機生產企業的市場競爭。隨著國家環保法規的實施，國家對汽車發動機的要求不僅僅局限在其動力和性能等方面，也對其節能減排能力提出一定要求，而這也為我國汽車行業未來發展提供了重要方向，廣大發動機生產企業更要提升對這一問題的重視程度，從而在不斷提升自身市場競爭力的同時，實現可持續穩定發展。

1 汽車發動機尾氣排放的危害

燃油汽車以石油產品作為動力能源。如果燃油能夠得到充分燃燒，那么就只會產生少量有害氣體，汽車尾氣排放的危害程度低;但如果燃油燃燒不夠充分，就會產生有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、含氮化合物等）和微粒。這些有害物質不僅刺激人類器官，導致頭疼、眩暈，甚至是癌癥，而且增加大氣污染，破壞生態環境平衡。日常生活中遇見的酸雨，PM2.5急劇升高、霧霾天氣等，都是與汽車尾氣排放污染密切相關。

2 汽車發動機的節能減排技術

2.1 可變氣缸技術（VCM）

可變氣缸技術也稱可變排量技術。因為在日常的開車駕駛中，有時候并不需要發動機大功率的輸出，特別是在一些大城市遭遇堵車的時候，大排量多氣缸的組合就有點浪費了。而可變氣缸技術就是在發動機工作在小負荷狀態時，通過一系列的方法讓一部分氣缸停止工作，而另一部分氣缸繼續正常工作。具體的方法主要有兩種（對發動機停止供油和停止供氣），這兩種方法也是目前眾多汽車廠家用的比較多的方法。現階段，具有代表性的可變氣缸技術有VCM、MDS、DOD、ACT等。下面，筆者將針對VCM這種可變排量技術進行具體的分析。

VCM的工作原理是通過VTEC系統在特定情況下，關閉指定氣缸的進、排氣門，以此來終止這些氣缸的工作。具體的工作過程就是利用電子控制技術，采用專用的一體式滑閥。在接收到來自于系統電控裝置發出的調節指令后，滑閥會有選擇地將油壓導向特定氣缸的搖臂。然后，同步活塞在上述油壓的推動下，實現搖臂的連接和斷開，從而達到關閉進、排氣門的目的。在關閉氣門的同時，這些氣缸的燃油供給會被動力傳動系控制的模塊來切斷，最終使這些氣缸停止工作。這樣一來，就實現了在特定情況下，部分氣缸工作，而另一部分氣缸不工作的目的。這里需要特別指出的是，在VCM系統中，非工作氣缸的火花塞還是會繼續點火。其目的是降低火花塞的溫度損失，避免非工作氣缸重新投入工作時因為不能完全燃燒而造成火花塞油污的現象發生。VCM技術的主要優點是在特定情況下關閉部分氣缸，有利于燃油效率提高，在一定程度上提高了燃油經濟性，同時也降低尾氣排放水平。VCM系統雖然在節能減排方面有著巨大的作用，但是其系統在設計方面還需要考慮更全面一點，有待進一步的優化提高。

2.2 電子節氣門技術

該技術的產生，能夠使發動機節氣門之間進行有效連接，通過增加電控單元和傳感器，實現對節氣門開度的精準控制，此外，電子節氣門技術還能實現對發動機空燃比和轉矩的有效控制，從而大幅度提升汽車行駛經濟性、平穩性以及動力性，有助于節約能源、保護環境。

2.3 可變進氣歧管技術

實踐過程中，需要結合發動機負荷以及轉速的變化，對進氣道長度進行改變，在轉速較高時，一般可將進氣道變短，以免產生較大的進氣流動損失，提升發動機的運行效率。在低負荷、低轉速的狀態下時，可將進氣道延長，增加管內空氣流動動力，加快進氣速度，提升充氣效率，如此可最大限度的提升輸出功率，增加轉矩。常見的可變進氣歧管技術包括可變進共振技術、可變進氣歧管長度技術。

2.4 電能

汽車使用電能代替原有的石油能源。作為儲能的動力電池，如鋰電池、三元電池，已經被整車廠用來生產純電動和混合動力車輛。雖然電動續航里程小，動力電池成本高，但純電動和混合動力車發展前景非常可觀，一旦動力電池技術成熟，將徹底解決汽車的排放污染問題。現在仍需加大動力電池的研發，降低材料成本，提高電池能量密度，從而增加電動續航里程、減少電池重量和百公里耗電量，提高經濟性。

3 汽車發動機節能減排技術的未來發展趨勢

隨著社會的不斷發展，科學技術的不斷進步，汽車發動機在節能減排方面可能朝著智能化和網聯化的方向發展。未來的發動機節能減排技術的實現可能不再需要復雜的結構來滿足，智能化的硬件設備將代替之前這些技術中的某些復雜結構。同時這些智能化的設備也會通過從發動機中采集的實時數據來進行更精確的決策和調控，使發動機的尾氣排放量盡可能降到最低。而網聯化則可以通過互聯網大數據的分析，在實時地獲取汽車所在的地理位置及這個位置的路況信息之后，及時地反饋給發動機的相關決策系統進行分析計算，最終根據計算結果及時地調整發動機的某些參數來實現減少排量。

4 結語

先進的發動機技術在汽車節能、環保技術開發中起著關鍵的決定性的作用。縱觀世界汽車產品技術的發展，汽車發動機新技術正以優異的性能，更好的經濟性和動力性為方向得到日益廣泛的重視和發展，各種輕量化安全性高性能高環保低油耗的發動機將更加適應社會的發展，將成為發動機發展的主流方向。

參考文獻：

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