汽车传统十大节能技术

汽车传统十大节能技术依照政府和汽车行业内专业人士的说法，历史悠长的内燃机将很有能够继续存在很长一段时刻。

尽管汽车电气化的推动者们预测内燃机即将走向终点，可是美国能源信息署以为到2035年，99%的轻型和重载车辆，专门是商用车，都将仍然搭载传统内燃机。

为了维持石化燃料技术在商用车和乘用车上不断升级，创新技术持续应用，相关研究也一直没有中断。

提高内燃机的效能是改善车辆燃油经济性的一种最有进展前景、最具本钱效益的短中期方式，实验测试说明当前发动机的燃油经济性能够提精湛过50%，乃至达到75%。

政府部门踊跃推行插电式混合动力系统，只是却没有达到预期成效，美国平均每一年销售1650万辆汽车，其中的99%仍然是传统的内燃机车型。

混合动力和插电式混合动力车型尽管利用了电气化系统，但内燃机仍然是不可或缺的重要组成部份。

目前新一代锂离子电池正处在研发时期，假设能成功应用在混合动力车上，以后汽车行业的进展趋势还很难预测，但此刻其正处于技术瓶颈时期，内燃机的地位仍然稳固。

美国联邦平均燃油经济性法规要求在2025年之前，新车燃效要达到英里/加仑，从而促使汽车制造厂商推动电气化进程。

采纳如此的标准并非能完全降低内燃机市占率，其实仅仅有1%到3%的车辆无法达到该要求必需添加插电式混合动力系统。

美国此刻可正常行驶在道路上的轿车和卡车共计亿辆，依照能源部的数据，美国范围内超过60%的石油燃料消耗和25%的温室气体排放都是由车辆产生的。

权威专家们极力推荐利用插电式技术来改善车辆造成的环境污染问题，汽车行业投入大量资金进行技术研发，只是特斯拉等公司带来的挑战也是前所未有的。

政府部门没有把所有精力都放在插电式电池技术上，除此之外还推动氢燃料电池、替代能源和创新内燃机的研发。

依照密歇根大学交通运输研究所的调查，从2007年10月到2021年6月，美国范围内销售新车的燃油经济性从英里/加仑增加到了英里/加仑，而那些能够让1加仑燃油推动汽车前行超过50英里的技术也即将应用在量产车型中。

不管喜爱与否，燃油经济性都是政治、环境等方面的一个综合性话题，内燃机必需在这种大形势下找到一个适合的立足点。

汽车制造厂商往往都有大量的技术储蓄，来知足各类各样日趋严格的燃油经济性和二氧化碳排放量法规要求。

依照美国环保署报告，先进的发动机技术帮忙提高燃油效能，节省了车辆整个寿命周期的运营本钱，相关效能和本钱评估是依照万英里的利用期限、美元/升的燃油价钱完成的，对照标准为燃油经济性22英里/加仑的汽车。

简单来讲，机械增压和涡轮增压技术是紧缩更多空气的两种方法，燃烧室中的燃油量也因此相应增多。

第二次世界大战中的一些战斗机曾经利用了增压技术，而技术的产生还要追溯到更早时期。

此刻通过运算机辅助技术的推行，更小尺寸的发动机和增压条件下输入更多燃油及空气变成了现实。

增压进气系统的引入，使得小排量发动机的动力和自然吸气大排量发动机输出的动力相当，同时又能够知足法规要求的燃油经济性和二氧化碳排放量测评标准。

增压技术是保证发动机动力输出和燃油效能的权宜之计，固然具体能够节省多少燃油是因人而异的，需要参考驾驶者的操控风格。

燃油效能提升：2%到6%。

寿命周期节省费用：400到1300美元。

2停缸技术车辆愈来愈多地采纳自动化系统操纵的技术，在高速公路等低负载工况下，能够让一台八缸发动机的其中四个气缸停止运转，或六缸发动机中的其中三个气缸停止运转。

停缸技术又能够称作“多重排量”、“按需排量”、“主动燃油治理”、“可变气缸治理”技术等。

这种技术理念是超级有效的，举例来讲一辆额定功率450马力的雪佛兰CorvetteC7在高速路上行驶，燃油经济性数据达到30英里/加仑燃油，这是以前很难想象的情形。

燃油效能提升：4%到10%。

寿命周期节省费用：800到2100美元。

3汽油发动机燃油直接喷射系统该先进技术的帮忙下，燃油直接喷射到进气道中，然后与空气形成燃油混合气，吸卷进入气缸中。

类似技术还包括“气缸直接喷射”和“火花点火直接喷射”，能够让燃油混合气的温度更低一些，形成更高的燃气紧缩比，从而进一步提高动力性能和燃油效能。

燃油效能提升：2%到3%。

寿命周期节省费用：400到600美元。

4可变气门正时和升程进气阀门操纵新鲜空气流入气缸，排气阀门操纵废气流出气缸。

进气阀门和排气阀门什么时刻打开，和打开多长时刻都阻碍着发动机效能。

参考发动机当前转速和负载状况，可变气门正时和升程系统自动优化阀门开启时刻和举升时刻。

与传统配时固定的气门举升系统相较，创新系统在各类工况下的燃油效能更高。

可变气门正时和举升系统包括可变气门驱动技术、可变凸轮正时技术、凸轮配气相位技术、电子升程操纵技术等。

燃油效能提升：1%到11%。

寿命周期节省费用：200到2300美元。

5发动机启停系统了解混合动力系统的车迷朋友们可能都明白启停系统的大体原理，该装置被普遍应用在混合动力和插电式混合动力车型中。

简而言之，当车辆停止前进，启停系统能够自动关闭发动机；当制动踏板被驾驶者释放而踩下油门的时候，发动机立刻开始从头运转。

提高效能的理念也超级明了，确实是阻止怠速状态的燃油浪费。

汽车制造厂商还从混合动力车型中引入了动能回收制动系统，把刹车进程中损失的机械能转化成电能，贮存在电池组顶用于驱动自动起动机。

所谓的微混合动力车型就利用了这种装置，与真正意义上的混合动力系统不同，贮存的电能不是用来驱动牵引电动机。

除12伏系统之外，更高电压品级的电池组存储转化能量，以后为空气调剂系统、资讯娱乐系统等设备提供能量。

燃油效能提升：2%到4%。

寿命周期节省费用：400到800美元。

节省燃料的另外一种方式是优化发动性能量的传输效率，全新变速器与汽油、柴油发动机完美搭配，尽可能提高燃油利用率。

6更多档位的自动变速箱克莱斯勒、现代、福特和公共等汽车制造企业已经宣布将设计研发拥有10个档位的自动变速箱。

在传统4档位自动变速箱基础上增加的每一个档位，都帮忙发动机始终处在一个最优的工作状态，因此提高了潜在效能。

测试显示的平均效能提高率数据如下：5档2%到3%；6档3%到5%；7档5%到7%；8档6%到8%；档位越高，效能提高水平越大。

增加档位的理念能够作为电气化的一种替代解决方案，让传统车型也能够符合法规标准要求。

燃油效能提升：2%到8%。

寿命周期节省费用：400到1700美元。

7无级变速器（CVT）无级变速器与混合动力系统的联系加倍紧密，应用在传统车型上有着很多优势。

无级变速器利用一对直径可调剂的皮带轮，通过皮带或链条连接，而不是传统的齿轮组，能够制造出无穷多个不同的传动速比。

得益于持续性换档操作，能量传输可不能显现中断，山路工况下也不需要低速从动装置，有助于造就更好的燃油效能。

燃油效能提升：1%到7%。

寿命周期节省费用：200到1500美元。

8双聚散自动变速箱（DCT）双聚散变速箱又被称作自动化手动变速箱，融合了手动变速箱和自动变速箱二者的优势。

手动变速箱的传输能量损失率较低，可是操控起来没有自动变速箱方便。

利用双聚散变速箱换档时不需要驾驶者人工踩下聚散器，只需要操纵方向盘上的起落档拨片即可，固然也能够直接选择自动变速箱模式。

系统工作由电子元件操纵，并通过液压或电动机设备执行换档操作。

或许有很多传统人士以为只有手动变速器才能带来驾驶乐趣，只是高性能跑车和赛车应用双聚散变速器已经有了很长一段时刻。

燃油效能提升：7%到10%。

寿命周期节省费用：1500到2100美元。

另外还有一些其他技术能够提高燃油效能。

9轻量化技术简单外加轻量化是设计制造高性能灵活跑车永久不变的定律，更轻的车身还能够额外提高燃油经济性。

轻量化车型需要更少的能量来驱动，汽车制造厂商们也超级热衷于轻量化理念，因为与其他设计目标可不能发生冲突。

经常使用的一些做法有，采纳高强度钢、铝合金和其他轻量化材料（例如碳纤维），或降低驱动系统的尺寸大小。

与此同时，车辆必需知足日趋严格的平安标准，材料选择和技术应用要完美地结合在一路。

各类解决方案综合起来提高了车辆轻量化水准，或许还存在某些设计无益于燃油效能提高，但整体来讲此刻的汽车产品正在往更好的方向进展。

燃油效能提升：每降低5%的重量，提高2%到4%的效能。

寿命周期节省费用：400到800美元。

10低转动阻力轮胎毋庸置疑，轮胎关于汽车来讲超级重要，它们是车辆与道路之间的唯一接触点，只是同时也会带来必然程度的摩擦阻力。

传统的低粘性橡胶很难操纵摩擦阻力，而此刻的低转动阻力化合物材料能够更好地降低阻尼系数。

低转动阻力橡胶的大体理念是能量守恒，尽管降低了能量损失，动力性能也受到阻碍。

高性能跑车临时可不能采纳低转动阻力轮胎，因为它们无法提供充沛的侧向加速度和粘附特性品级；一般车型超级适合装配这种轮胎，帮忙提高燃油效能。

燃油效能提升：1%到3%。

寿命周期节省费用：200到600美元。

美国能源部的车辆技术办公室致力于推动内燃机技术的研发，以便早日把节能产品应用在各类乘用车和商用车上。

大型重卡是一种超级常见的商用车，尽管只占汽车保有量的4%，可是却消耗了20%的燃油。

混合动力系统等多种内燃机补充技术都处在研究和开发时期，不难相信以后总会有适合技术应用在量产车型中。

回收发动机废热能量、超低摩擦阻力的润滑油、先进的燃烧技术、替代燃料也都属于内燃机技术的重要研究课题，内燃机退出历史舞台仍是好久以后的情形。

两年以后续航里程在200到250英里的电动汽车就有可能问世，很多电池专家也在全力研发锂离子电池组之外的其他创新产品，他们希望早日发觉能够改变行业格局的电池技术，到那时内燃机才真真正正受到严峻要挟。

尽管很多人预见到了汽车电气化能够带来的益处，可是没有人明白那个目标何时能够实现。

汽车电气化时期到来之前，制造厂商们仍然会尽力研发内燃机技术，做到更低的尾气排放、更高的效能，直到替代驱动技术确实全面超越内燃机。