探析汽車發動機節能減排的技術

趙晟淋 唐國山 崔睿

摘 要：近年來汽車的數量快速增長，同時給環境造成了一定的污染，環境問題亟待需要解決，現在汽車這個時代的新需求是節能減排和提高發動機能量的利用率。通過可變壓縮技術，可變氣缸技術，燃油分層噴射技術來提高它的燃油經濟性的同時減少尾氣的排放。本文針對發動機的這三大節能減排技術進行分析和介紹。同時對發動機這方面的節能減排在未來發展的趨勢。

關鍵詞：汽車;發動機;節能減排;技術分析;發展趨勢

1 背景和發展現狀

近幾年的時間本國有些地區的空氣污染真的是日趨嚴重。根據數據來看，我國有些地區的霧霾是持續上升的，對于這些環境污染的源頭都和燃油的使用率和尾氣排放是息息相關的。此問題對于本國汽車占有率高的說這已經成為一個不小的問題了，并且還是一個挑戰。所以要尋求一些解決措施能處理好汽車能源，環保安全等這幾者之間的問題，不僅是人的挑戰更是現今時代的挑戰。所以汽車節能減排技術的研究已是一種趨勢。

在市場中，運用廣泛的發動機有以下幾種技術，可變氣缸技術，可變壓縮，燃油分層，可變配氣技術等等。此類技術對于發動機參數變化的控制技術，來達到讓發動機的工作狀態能達到最高的運作。而本篇文章主要對上述三種節能減排的技術分析的。

2 發動機常見節能減排技術

2.1 可變壓縮比技術

可變壓縮技術在發動機在運行的過程中，可以根據工作負荷的變化，來實現對其壓縮動態調整的技術。如果在發動機高負載的時候提供低的壓縮比例。相反在低的時候出現比較高的壓縮比。目前，此技術的應用是日產的汽車公司VC-TURBO的發動機。接下來對他的優缺點進行相應的分析。

日產VC-TURBO可變壓縮比發動機，它的優點在于可以提高發動機的力性，還可以減少一定的油耗，并且還能改善一下汽車尾氣的排放，其二是在多桿機構，在活塞反復運動接近正弦曲線，這個基本沒有二次震蕩會出現的情況。

缺點主要表現在，多連桿機構是有點復雜的，而且還會增加制造的成本，其二因為加了一些可以活動的零部件，這對后面的維修大大加大的困難，而且還增加了發動機它的總的質量。總的看，VC-TURBO技術在提高了燃油的經濟效率以及對節能減排也有一定的作用。但是在結構方面還有待提高，在未來，有智能化的加入，可變壓縮比這項技術會變得更加的簡單和完美的，這也可以進一步對能源的利用率和尾氣排放起到一定的作用和作出一點有用的貢獻。

2.2 可變氣缸技術

可變氣缸又稱可排放量的技術。平時駕駛的時候發動機是不需要大功率的輸出，特別堵車時，大排放量就會造成浪費，而在發動機在小負荷的狀態，有一定的辦法讓其停止工作，其他的還是正常工作，現在這種方法有兩種。其中比較有代表性的可變氣缸技術有VCM、MDS、DOD、ACT等。

VCM優點在于，能在特定的情況可以關閉部分的氣缸，這對于燃油效率是有一定提高的，而且還能讓排放量降低。同時存在著很多不足的地方，例如，本田的VCM，汽車的發動機如果以小負荷的工作在運行和減速的同時，前排是只有3個氣缸是在運行工作的，后面的是不在工作的。這會讓發動機處于一種不平衡的點，就會產生抖動還有異常的響聲。雖然在節能減排上有所幫助，但在系統的設計的方面也還有著一點欠缺有待提高。

2.3 燃油分層的噴射技術

燃油的分層噴射技術，它的技術是在直噴式的汽油的這個領域里是一項新的技術。二者在相同的排放情況下，發動機的動力和燃油的經濟性基礎的結合程度已經是最大的了，現在這個時代，汽車發動機新技術已經算是最先進的了，而且技術也是最成熟的了。此技術它的由于在于能提供最大的輸出功率和扭矩的同時，還可以一定程度上提高發動機的燃油經濟性和降低尾氣的排放量。

FSL它的工作原理，它是根據發動機在低負荷和全負荷這兩種狀態的時候需要采用兩種不同的注油的方式來實現稀薄燃燒和均勻燃燒。這里以大眾FSL發動機舉例說明，對他的工作原理要進行系統的分析。

在低負荷的狀態時，在這時候油門是在半開的狀態，發動機的壓縮沖程噴注燃油。由于它的特殊結構，它活塞的設計，空氣和燃油形成滾流。火花塞周圍有混合氣接近理論空燃比的可燃混合氣。在這時候點燃火花塞周圍引燃里面的混合氣。在外層，燃燒室的混合氣就是高空燃比混合氣。還能在一定程度上解決浪費燃油的問題，并且還能降低它的尾氣排放。

3 汽車發動機節能減排技術在未來的發展趨勢

我國時代一直在變化這發展，而且科學的技術也在不斷的變化，汽車的發動機在節能減排這一塊會與智能化和網聯化進行接軌，所以在未來的時代可能不需要復雜的結構就能滿足節能的技術。智能化會替代傳統的一些復雜的結構。與此同時智能化的設備也會采集發動機的數據實時分析和調控，盡量得去讓尾氣排放量達到最低，還能通過大數據進行分析，實時獲取汽車所在的地方查看路況信息之后，可以更加及時進行反饋，并給出系統的優化決策分析，最后得出相應的結果，并且及時調整發動機的這些參數減少尾氣的排放量。

4 結論

比較好的經濟性能，比較低的排放水平，這會日漸成為本時代對汽車的新要求。而且在目前，市場上盡管有些已經成熟了，在應用方面也比較廣泛，特別是在節能減排這方面，但是仍然會存在一些不足的地方，這就時刻提醒著我們，需要我們不斷地進行改進，跟上時代的進步。在互聯網智能化的時代的趨勢下，一定會給汽車節能減排道路開辟新的領域。對于怎樣做好節能減排這項技術和智能化與互聯網之間的結合，還得技術人員和相關領域的專家進行分析和研究。

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作者簡介：趙晟淋（2001-），男，遼寧鐵嶺人，本科，研究方向：車輛工程。