bet356体育投注网-bet356亚洲版在线体育投注

新能源技术在汽车工程中的应用分析

[《时代汽车》2022年第4期], 国研网 发布于 2022/5/18


如何解决目前的能源危机和环境问题,是当今世界上最热门的问题之一,特别是汽车行业,汽车的能耗和废气排放量更是研究的重点。因此,发展新能源技术,用新能源取代原有的燃料车,已经成为了当今汽车行业的主流,也是国家的一项重大战略,可以有效地改善环境,减轻国家的能源负担。而现在,国内的汽车工业还处于发展初期,人才匮乏,新能源技术的发展还处于萌芽状态,国家的政策支持还不够充分,我国作为一个汽车消费的大国,新能源汽车是国家发展的必然趋势。

摘要:如何解决目前的能源危机和环境问题,是当今世界上最热门的问题之一,特别是汽车行业,汽车的能耗和废气排放量更是研究的重点。因此,发展新能源技术,用新能源取代原有的燃料车,已经成为了当今汽车行业的主流,也是国家的一项重大战略,可以有效地改善环境,减轻国家的能源负担。而现在,国内的汽车工业还处于发展初期,人才匮乏,新能源技术的发展还处于萌芽状态,国家的政策支持还不够充分,我国作为一个汽车消费的大国,新能源汽车是国家发展的必然趋势。

关键词:汽车工程,新能源技术,现状分析,应用分析,应用策略

环境污染是我国经济社会发展的一个重大控制问题,在实施相关生产工作的过程中,必须强化环境保护,强化大气污染治理,建设碧水蓝天,为人类生产生活营造良好的生活环境发挥有效促进作用。从环境污染的角度看,大气污染的来源是工业和交通[1]。在交通污染方面,机动车排放是我国目前最大的污染源。而随着社会和经济的发展,机动车的排放量越来越多,排放的废气也越来越多,若不加强对汽车排放的控制,将会对环境产生更大的负面影响。所以,在汽车尾气排放严重的情况下,应加强新型能源的创新应用。新能源已经被实践证明是一种非常环保的新型能源,它可以改变传统的汽车以石油为燃料这一情况,为汽车提供足够的动力,同时也可以减少废气的排放量。另外,利用新型能源,可以有效地减少对进口原油的依赖,保障国家的能源安全,提高国家战略发展水平。根据上述分析,新能源汽车在当今汽车工程领域具有十分重要的意义。目前,混合动力汽车、纯电动汽车、燃油汽车、燃油汽车等新能源汽车的替代,是我国社会交通系统改革的一个重要内容。

1 了解新能源汽车

新能源汽车,顾名思义,就是要研发出一种新的能源,用它来替代汽油,这对于汽车的环境保护具有重要的意义[2]。二十世纪末期,人们认识到汽车所需的燃油太多,于是就开始寻找替代石油的替代方法,试图利用可再生能源或全球丰富的资源来减缓石油危机。目前,在新能源汽车的发展过程中,已经有了从燃油到汽车的各种技术,其中包括混合动力汽车、蓄电池动力汽车、以及其它一些绿色、节能的燃料电池汽车。在新的发展趋势下,新能源汽车的发展也在不断的发展,新能源汽车的产品也在不断的改进,在未来的发展中,新能源汽车的生产将会更加的成熟。

在经济发展和环境保护意识日益提高的今天,传统燃油车已经不能满足当今社会发展的需求[3]。随着新能源汽车的普及,很多人都在接受新能源汽车,但我们现在要面对的问题是,何时才能买到新能源汽车,以及如何让更多的人接受。中国的新能源汽车市场将会是一个巨大的市场,它将会与国外企业进行激烈的竞争,如何在国内的市场中抢占先机,保障国内的经济发展。顾客就是最重要的,我们只能尽量满足他们的需要,让他们愿意买。很多人都觉得新能源车很贵,而且在性能和安全性上,都比传统汽车要好很多,而传统的汽车,对新能源车的使用,还不够熟悉,所以我们的广告并没有做好。现在,网络和4s店是我们向顾客推广新能源汽车最有效的方式,在网络上,我们要注意宣传,让大家更好的了解新能源汽车。

2 传统汽车和新能源汽车之间的对比

传统的汽车发动机把燃料的化学能转化为机械能,通常由四个主要部件构成:发动机、车身、底盘和电气装置[4]。新能源汽车将取代汽油、柴油,改用其它可再生的、洁净的能源,达到环保。以下分别从动力、底盘、车身、电力设备四个方面对传统汽车和新能源汽车进行对比。

2.1 发电设备

新能源汽车之所以被称作“新”,是因为大部分的动力系统都是由新能源提供,例如电力、风力、太阳能和氢气等[5]。目前,新能源汽车的主要动力来源是电动,而在新能源技术发展到一定程度后,也会有更多不同种类的新能源进入我们的生活。电动车的动力系统主要包括驱动电机、调速控制、动力源等组成,而传统的汽车动力则是发动机,其燃料的使用会产生对环境的污染,这也是新能源车与传统汽车的区别。就加速而言,由于马达可以得到所有的扭力和动力,因此,它的能源利用率很高,而常规的引擎有一个转矩的尖峰,因此电动马达的加速性能更好。

2.2 底盘

汽车的底盘由四个部件组成:传动部件、行驶部件、转向部件和刹车部件[6]。传动机构的功能是把发动机的输出扭矩传递到传动轴上,而电动汽车靠电线来传送电力,因此不需要传动轴,电动机可以通过负载起动,无需离合器,通过线路来控制电机的旋转方向,无需换挡,电动机采用无极调节,传统的传动系统已经过时,采用双电机驱动时,差速器也可以省略。在行驶装置、转向装置和刹车装置方面,新能源汽车与普通汽车并无太大差别,在电动车上,通常会采用储能装置,把刹车的动能转化成电能,储存在蓄电池里。而全电动车则是用电池供电,无需油箱、油管和排气管等常规车辆所必须的[7]。由此可以看出,这两款新能源车的底盘构造有很大的不同。

2.3 车体部位

传统燃料车的车身构造大致相同,但新能源车的外形更具弹性,比如:特斯拉没有引擎,电池布局更为平坦,本田Clarity的氢燃料电池车,需要配备气罐、燃料电池动力系统、电池板等。不同的电池布局、不同的能源动力系统将会对汽车的设计理念产生不同的影响。由于新能源汽车的体积较小,占用的空间较少,因此可以直接使用电机代替原有的动力系统,只要在原有的工艺条件下增加马达的分装流水线即可,从而节省了成本,提高了工作效率。随着新技术的发展,新能源汽车的大量推广,新能源汽车的车身结构也会随之发生变化[8]

2.4 电力设施

现在的新能源汽车,正处于人工智能,大数据,云计算,5G网络,移动互联,迭代控制等技术的结合和发展,新能源汽车不但可以实现自动驾驶,还可以具备身份识别、自动诊断、道路选择、通讯、娱乐等多种功能,而这些功能的实现,都需要新的电子产品。从上述对比分析可知,目前的新能源汽车在功率、底盘等方面与常规车辆相比存在较大差异,但在车身造型、电器等方面则几乎没有太大的改变。在新能源汽车不断发展的今天,新能源汽车将在车身的外观、材质、电子设备等领域取得重大突破。

3 新能源技术应用在汽车工程的研究

3.1 混合电动汽车

目前我国的汽车产业还处于初级阶段,而混合动力汽车是新能源汽车的过渡产品,它包括了传统的汽油发动机和电动汽车的电力系统[9]。因为它在保持了原有的汽车产业基础上进行发展研究,所以在某些方面,仍然可以采用原来的技术,并不需要太多的技术,同时,也可以成为电动车的试验品,让电动车在技术上有更多的突破和创新,所以,很多厂商都选择了混合动力车,尤其是日本,日系的混合车是目前最受欢迎的车型。

这种混合动力汽车如此流行,有其自身的优点。但是,在同样的行车状况、同样的距离内,它可以采用排量更低的发动机,同样的工作效率,低的能耗,低的排放。与纯电动车相比,可以选择更小的电池,无需为混动车设置充电桩,也不需要额外的电池来进行充电,而且在功率方面,混合动力车的效率要高得多,纯电动车因为技术的限制,在性能上要差混合动力汽车一筹。

混合动力汽车按不同的性能和功能进行划分,有许多类型,它们的性能结构和侧重点各不相同,因此,在发展和研究方面,也需要相应的技术来达到自己的发展目的[10]。这就意味着我们要投入更多的人力和财力,这就是一条从传统汽车到纯电动汽车的道路,我们要一步一个脚印,让我们的产品在节能和性能上达到最好,同时也要降低排放和成本。

汽车已经发展了一百多年,从最初的蒸汽发动机,到后来的内燃机,再到后来的纯电动。由于纯电动的技术还不够成熟,所以内燃机仍然是我们汽车运行的主要动力来源,所以我们现在要做的就是改进发动机的性能和能源消耗,在发动机上使用的新技术,包括燃油喷射、排气再循环、催化后处理等,但在现阶段,我们的重心还是放在了混合动力上,如果将内燃机用于混动汽车,那么我们的汽车在节能和减排方面将会更上一层楼。

3.2 纯电动汽车

纯电动汽车,是一种彻底抛弃了传统的发动机,以电池为动力,以电力驱动车辆,包括车辆的驾驶,以及车辆的空调等附属设备,都会通过电池来提供,从而减少车辆的能耗,同时排放的废气也不会对环境造成任何污染,这将成为国内汽车行业的发展趋势。

无论是对现有的混合动力车,还是未来的纯电动车,都与电池技术的研究和发展有着密切的关系[11]。长期以来,国内对蓄电池的开发还面临着一些技术难题,例如能源的选择、电池的使用寿命等问题。如果是电动车,它的能量低于汽车运行所需的能源,那么它的性能就会变得很差,它的速度也会变得很慢,它的续航能力也会受到限制,所以它的应用范围很小,可以应用在小汽车,电动摩托车上,而卡车就不会使用。从节约能源的角度来看,电动汽车和内燃机相比,电动车的效率要比内燃机高,但在低能耗时需要更多的能源,所以它的造价也就更高。而且电池的寿命比汽车要短的多,当一辆车到了生命尽头时,电池往往已经更换很多次了,这会让我们汽车的使用成本变得更高。此外,我们还得考虑电池的续航能力和续航时间。

3.3 氢燃料电池的应用

氢燃料电池是一种“绿色”的新能源,它的原理是利用化学方法将氢气和氧气分别输送到正极和正极,并将其转化为电能。氢燃料电池最早是在太空中使用的,但是由于对车辆的过度依赖,导致了大量的能源消耗,导致了越来越严重的环境问题,因此,人们开始考虑使用氢燃料电池,而不是常规的发动机和内燃机。因为氢燃料电池的能源来自于电解水,而地球上的水资源非常丰富,而且它所排放的废气对环境也非常友好,所以很多专家都非常重视它。

根据最新的数据,压缩氢气是最受欢迎的一种新能源,它不但节能降耗,而且技术上也更加简单,适合在当今世界的汽车市场中进行开发。氢燃料电池具有三大优点。第一,氢燃料电池使用的是一种将化学能转换成电能的方法,不需要像传统的发动机那样使用蒸汽或者汽油来发电,而且没有任何污染,没有二氧化碳,也没有二氧化硫,是一种非常干净的“绿色”能源,可以达到“零排放”的目的。第二,在车辆行驶过程中,氢燃料电池并没有太大的噪声,工作时的声音大约为55分贝,与人类的交流基本相同,并没有内燃机的剧烈燃烧所产生的巨大声响,尤其是在室内车库、车间等室内环境中,这种低噪声的优点尤为突出,而随着人类走向“绿色”社会,这种能源将成为人类生活中不可缺少的一部分。第三,氢燃料电池,其能源转换效率极高,可以将化学能直接转化为电能,而不需要将化学能转化为热能,之后再转化为电能,能量转换的过程中,不仅效率高,更能减少能量的消耗。

目前,由于技术尚未完全成熟,纯电动汽车在经济和性能上还未完全适应市场的要求,仍然处于发展的过程中。但是现在,氢燃料发动机却是比较好做的,我们已经有了自己的生产流程,也有了相应的设备,在技术上,我们已经积累了大量的经验,现在我们需要做的,就是将其传统的内燃机结构进行改在,使其可以变成使用氢气为燃料的发动机。

4 新能源汽车的发展途径浅析

4.1 加大支持技术发展的力度

新能源汽车将成为未来汽车市场的主流,而新能源汽车和节能技术,则代表着一个国家的整体实力。所以,在今后的发展中,政府必须加强对新能源汽车和节能技术的扶持。首先,政府要制定相关的政策,鼓励各大车企积极参与到新能源汽车的研发中,并鼓励大众积极购买与支持新能源汽车,才能为车企带来一定的社会效益与经济效益,激发其研发与制造热情。其次,要加强财政和金融的支持。比如补贴,所有购买新能源汽车的人,都可以享受到免税、补贴、贷款利息等优惠政策,以此来激发民众的购买欲望。还有就是,可以给那些企业提供一些优惠,让他们在新能源汽车上,投入更多的精力,加强宣传和推广。比如新闻广播,社交群,网站,车展,研究消费者对产品的需求,从根本上激发新能源汽车行业的生命力。

4.2 重点培养相关专业的人才

发展新能源汽车和相关技术,必须有一批高素质、高素质的专业人才。为此,必须加强对专业人才的培训,让他们真正将“以科技兴国家”作为个人发展目标。首先,汽车制造商要加强与大学的合作,与培训机构进行互动,建立相应的课程,建立实验室,建立实习基地,培养学员的实践能力,培养他们的创新和研发能力。其次,各大汽车厂商也要为研发人员提供更多的学习机会。

可以从国外先进的技术和管理经验中吸取营养,进行创新和优化。同时,还可以通过加强合作,开发新技术,扩大新能源技术的使用范围,加速新能源汽车的发展。最后,要从激励机制、奖惩机制、考核机制、激励机制等方面入手,充分发挥激励作用,激发人才的研究热情,从而建立起一支高技术创新队伍,吸纳高素质的技术人员,为国家发展新能源技术做出自己的贡献。

5 结语

综上所述,目前,我国的汽车新能源和节能技术主要集中在电动、混合动力、太阳能、氢动力等领域。新能源汽车的发展虽然有一定的便利和优越性,但同时也有许多问题和不足,成为制约我国新能源汽车产业发展的瓶颈。所以,在未来的发展中,要从政策上加强扶持、加强人才培训、加强技术创新等方面,为新能源和节能技术的推广提供有力的支撑和保障。在新能源汽车的应用上,应加强宣传教育,加强国际合作,促进新能源汽车的应用,推动新能源汽车的普及。

参考文献:

[1]王希,辛宏.新能源技术在汽车领域应用探析[J].应用能源技术,202112):45-47.

[2]张文慧.基于新能源技术影响下的汽车造型设计发展趋势[J].时代汽车,202123):152-153.

[3]朱余盛.节能与新能源汽车技术发展战略与对策[J].时代汽车,202124):111-112.

[4]朱晓晨.我国新能源汽车产业发展现状与推广模式探讨——评《新能源技术》[J].环境工程,20213909):240.

[5]高伟健,刘金昌.新能源技术在汽车工程中的应用[J].时代汽车,202113):123-124.

[6]李洪泳.浅谈汽车新能源与节能技术的应用[J].时代汽车,202114):81-82.

[7]冯进.新能源技术在汽车领域的应用与发展[J].汽车实用技术,20214601):1-3.

[8]雷先华,刘增,陈凯.汽车新能源技术的研究[J].时代汽车,202020):84-85.

[9]任城龙,江柏吟.汽车新能源与新能源汽车发展趋势分析[J].时代汽车,202014):100-101.

[10]柳礼,李汝勇.汽车节能技术与新能源技术应用的探析[J].时代农机,20204701):16+18.

[11]张斌.未来新能源汽车的技术发展趋势分析[J].电动自行车,202001):21-22.

© bet356体育投注网-bet356亚洲版在线体育投注 版权所有
津ICP备05001152号 津公网安备 12010302000961号