探析汽车发动机节能减排的技术

赵晟淋 唐国山 崔睿

摘 要：近年来汽车的数量快速增长，同时给环境造成了一定的污染，环境问题亟待需要解决，现在汽车这个时代的新需求是节能减排和提高发动机能量的利用率。通过可变压缩技术，可变气缸技术，燃油分层喷射技术来提高它的燃油经济性的同时减少尾气的排放。本文针对发动机的这三大节能减排技术进行分析和介绍。同时对发动机这方面的节能减排在未来发展的趋势。

关键词：汽车;发动机;节能减排;技术分析;发展趋势

1 背景和发展现状

近几年的时间本国有些地区的空气污染真的是日趋严重。根据数据来看，我国有些地区的雾霾是持续上升的，对于这些环境污染的源头都和燃油的使用率和尾气排放是息息相关的。此问题对于本国汽车占有率高的说这已经成为一个不小的问题了，并且还是一个挑战。所以要寻求一些解决措施能处理好汽车能源，环保安全等这几者之间的问题，不仅是人的挑战更是现今时代的挑战。所以汽车节能减排技术的研究已是一种趋势。

在市场中，运用广泛的发动机有以下几种技术，可变气缸技术，可变压缩，燃油分层，可变配气技术等等。此类技术对于发动机参数变化的控制技术，来达到让发动机的工作状态能达到最高的运作。而本篇文章主要对上述三种节能减排的技术分析的。

2 发动机常见节能减排技术

2.1 可变压缩比技术

可变压缩技术在发动机在运行的过程中，可以根据工作负荷的变化，来实现对其压缩动态调整的技术。如果在发动机高负载的时候提供低的压缩比例。相反在低的时候出现比较高的压缩比。目前，此技术的应用是日产的汽车公司VC-TURBO的发动机。接下来对他的优缺点进行相应的分析。

日产VC-TURBO可变压缩比发动机，它的优点在于可以提高发动机的力性，还可以减少一定的油耗，并且還能改善一下汽车尾气的排放，其二是在多杆机构，在活塞反复运动接近正弦曲线，这个基本没有二次震荡会出现的情况。

缺点主要表现在，多连杆机构是有点复杂的，而且还会增加制造的成本，其二因为加了一些可以活动的零部件，这对后面的维修大大加大的困难，而且还增加了发动机它的总的质量。总的看，VC-TURBO技术在提高了燃油的经济效率以及对节能减排也有一定的作用。但是在结构方面还有待提高，在未来，有智能化的加入，可变压缩比这项技术会变得更加的简单和完美的，这也可以进一步对能源的利用率和尾气排放起到一定的作用和作出一点有用的贡献。

2.2 可变气缸技术

可变气缸又称可排放量的技术。平时驾驶的时候发动机是不需要大功率的输出，特别堵车时，大排放量就会造成浪费，而在发动机在小负荷的状态，有一定的办法让其停止工作，其他的还是正常工作，现在这种方法有两种。其中比较有代表性的可变气缸技术有VCM、MDS、DOD、ACT等。

VCM优点在于，能在特定的情况可以关闭部分的气缸，这对于燃油效率是有一定提高的，而且还能让排放量降低。同时存在着很多不足的地方，例如，本田的VCM，汽车的发动机如果以小负荷的工作在运行和减速的同时，前排是只有3个气缸是在运行工作的，后面的是不在工作的。这会让发动机处于一种不平衡的点，就会产生抖动还有异常的响声。虽然在节能减排上有所帮助，但在系统的设计的方面也还有着一点欠缺有待提高。

2.3 燃油分层的喷射技术

燃油的分层喷射技术，它的技术是在直喷式的汽油的这个领域里是一项新的技术。二者在相同的排放情况下，发动机的动力和燃油的经济性基础的结合程度已经是最大的了，现在这个时代，汽车发动机新技术已经算是最先进的了，而且技术也是最成熟的了。此技术它的由于在于能提供最大的输出功率和扭矩的同时，还可以一定程度上提高发动机的燃油经济性和降低尾气的排放量。

FSL它的工作原理，它是根据发动机在低负荷和全负荷这两种状态的时候需要采用两种不同的注油的方式来实现稀薄燃烧和均匀燃烧。这里以大众FSL发动机举例说明，对他的工作原理要进行系统的分析。

在低负荷的状态时，在这时候油门是在半开的状态，发动机的压缩冲程喷注燃油。由于它的特殊结构，它活塞的设计，空气和燃油形成滚流。火花塞周围有混合气接近理论空燃比的可燃混合气。在这时候点燃火花塞周围引燃里面的混合气。在外层，燃烧室的混合气就是高空燃比混合气。还能在一定程度上解决浪费燃油的问题，并且还能降低它的尾气排放。

3 汽车发动机节能减排技术在未来的发展趋势

我国时代一直在变化这发展，而且科学的技术也在不断的变化，汽车的发动机在节能减排这一块会与智能化和网联化进行接轨，所以在未来的时代可能不需要复杂的结构就能满足节能的技术。智能化会替代传统的一些复杂的结构。与此同时智能化的设备也会采集发动机的数据实时分析和调控，尽量得去让尾气排放量达到最低，还能通过大数据进行分析，实时获取汽车所在的地方查看路况信息之后，可以更加及时进行反馈，并给出系统的优化决策分析，最后得出相应的结果，并且及时调整发动机的这些参数减少尾气的排放量。

4 结论

比较好的经济性能，比较低的排放水平，这会日渐成为本时代对汽车的新要求。而且在目前，市场上尽管有些已经成熟了，在应用方面也比较广泛，特别是在节能减排这方面，但是仍然会存在一些不足的地方，这就时刻提醒着我们，需要我们不断地进行改进，跟上时代的进步。在互联网智能化的时代的趋势下，一定会给汽车节能减排道路开辟新的领域。对于怎样做好节能减排这项技术和智能化与互联网之间的结合，还得技术人员和相关领域的专家进行分析和研究。

参考文献：

[1]邢忠义.汽车新结构与新技术[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]崔彪，常思勤，李子非.发动机可变压缩比技术的探讨[J].内燃机，2011（04）：39-42.

[3]龙治涛，刘晓辉，管俊章.浅谈发动机技术与节能减排[J].江汉石油职工大学学报，2016，29（04）.

作者简介：赵晟淋（2001-），男，辽宁铁岭人，本科，研究方向：车辆工程。