【文章內(nèi)容簡介】 型轎車，如：大眾的Lupo和奧迪的A2，在高速公路上行駛時，顯示了較好的燃油經(jīng)濟性，其耗油僅為90mpg。還有一種燃油直接噴射技術(shù)，柴油燃油在很高的壓力下直接猛然噴入氣缸內(nèi)的特定目標區(qū)使燃油燃燒得更加充分。通用汽車公司雪佛蘭分部的Duranmax V8柴油機是美國第一臺用在載貨車上的共軌直噴柴油發(fā)動機，這項技術(shù)使該柴油機運行得比以前的柴油機更為平穩(wěn)和安靜。美國于2004年實行新排放標準，新標準規(guī)定了極為苛刻的氮氧化合物及碳煙微粒排放要求。即使采用歐洲目前最先進的柴油機技術(shù)也很難滿足這種要求，因此，柴油車在美國市場上不會出現(xiàn)像歐洲市場那樣快速增長的銷售勢頭，除非美國調(diào)整其將于2004年開始實行的新排放標準。為了解決排放問題，現(xiàn)在許多零部件供應商正在積極研究一種后處理系統(tǒng)，如裝在排氣系統(tǒng)里的可燒掉有害排放物的電氣點火觸媒裝置。為了滿足新的排放標準，2006年美國還使用一種更為潔凈的低含硫柴油燃油。減少汽車的排氣污染是一項綜合性工作，在這項工作中完善柴油機技術(shù)才是至關(guān)重要的。、奧迪A6 、華泰、現(xiàn)代、都裝有共軌柴油噴射系統(tǒng)。共軌式柴油噴射系統(tǒng)將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開。電磁閥控制的噴油器替代了傳統(tǒng)的機械式噴油器，燃油軌中的燃油壓力由一個徑向柱塞式高壓泵產(chǎn)生，壓力大小與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可在一定范圍內(nèi)自由設(shè)定。它的特點是很好經(jīng)濟效率，并且低速扭矩可以獲得很好的動力。但發(fā)動機產(chǎn)生的噪音和震動大?！　】勺儦忾T定時技術(shù)(VVT)　　可變氣門定時技術(shù)是汽油發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的另一個里程碑。VVT指的是發(fā)動機氣門升程和配氣相位定時可以根據(jù)發(fā)動機工況作實時的調(diào)節(jié)。這一技術(shù)使發(fā)動機設(shè)計師無需再在低速扭矩與高速功率之間作抉擇，實時的氣門定時調(diào)整使得同時顧及低速扭矩與高速功率成為可能。連續(xù)可變氣門定時技術(shù)加上先進的發(fā)動機控制策略，可以巧妙地實現(xiàn)可變壓縮比。如在大負荷時，發(fā)動機容易發(fā)生自然引起的爆震，通過推遲進氣門關(guān)閉的時間來達到降低有效壓縮比的目的，從而避免爆震。而在中小負荷時，爆震不再是個問題，可以通過調(diào)整氣門關(guān)閉時間達到提高有效壓縮比的目的，從而使發(fā)動機在中小負荷時有優(yōu)異的熱效率?？勺儦忾T技術(shù)也可使汽油機排放品質(zhì)達到更好的水平。本田雅閣、本田CRV、豐田花冠、馬自達新歐藍德、寶馬325等車型上，都裝有可變正時氣門技術(shù)(VVTiVECT)。發(fā)動機可變氣門正時技術(shù)是近些年來被逐漸應用子現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種，發(fā)動機采用可變氣門正時技術(shù)可以提高進氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。它的特點是在大幅提高了燃油的經(jīng)濟效率的同時增加發(fā)動機的功率。但對油品的要求十分苛刻。　　可變排量技術(shù)　　另一項最近兩年開始投入市場的汽油機技術(shù)就是切缸工作循環(huán)，或稱為可變排量?？勺兣帕考夹g(shù)就是根據(jù)汽車動力的需求來實時決定發(fā)動機的有效排量，使做功的汽缸總是處于大負荷狀態(tài)，從而達到節(jié)能環(huán)保的目的。這一技術(shù)適用于中大排量、V型布置的發(fā)動機，如本田的V通用的V8及戴—克的們2汽油機。美國福特汽車公司利用最先進的電腦控制技術(shù)，開發(fā)出可變排量發(fā)動機(VDE)，并準備將這種發(fā)動機安裝在福特汽車公司以后生產(chǎn)的轎車和卡車上，以改善汽車的燃油經(jīng)濟性。這種發(fā)動機技術(shù)最適合多汽缸的發(fā)動機使用。對子12缸發(fā)動機來說，采用這種技術(shù)，及D相當于安裝了兩個獨立的6缸發(fā)動機，可以根據(jù)駕駛的需要讓一臺發(fā)動機運行，而讓另一臺處于怠速狀態(tài)。這樣，就可以隨時調(diào)整發(fā)動機的排氣量，從而減少能源的消耗。據(jù)介紹，可變排量發(fā)動機并不是一項新的汽車技術(shù)。通用汽車公司早在80年代就在凱迪拉克上配備過可變排量發(fā)動機，但當時的機型未能達到它應該達到的性能標準。因為發(fā)動機經(jīng)常產(chǎn)生較大的噪聲，且從8缸轉(zhuǎn)換成4缸的過程也非常不穩(wěn)定，偶爾還會被卡死在一種狀態(tài)下無法調(diào)節(jié)。造成這種問題的原因并不是可變排量發(fā)動機本身的技術(shù)有問題，而是當時的電腦芯片不能完成每秒200次的計算功能?！　∪紵俾士刂苹　☆愃频脑O(shè)計思想在Toyota和Ford的發(fā)動機上有所體現(xiàn)。汽油機在怠速和小負荷時，燃燒室內(nèi)殘余廢氣所占的比例很高，會導致點火困難、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，這會負面影響發(fā)動機的排放及效率。而另一方面，在一般城市交通中，汽車發(fā)動機絕大部分時間是在中、小負荷及怠速狀況。優(yōu)化汽油機在這些狀態(tài)下的排放和熱效率具有重大的意義。燃燒速率控制滑片就是通過促進燃燒室內(nèi)在火花塞附近創(chuàng)造穩(wěn)定的、容易點燃的空氣燃油混合比，通過增加燃燒室湍流的強度達到節(jié)能環(huán)保的目的。發(fā)動機在怠速或小負荷時，發(fā)動機電子控制器會實時調(diào)節(jié)滑片在發(fā)動機進氣道的位置，使滑片擋住進氣道部分截面積，從而使新鮮空氣—燃油混合氣在進入燃燒室時有一切向的速度，在燃燒室內(nèi)形成有序的渦流。在著火及燃燒的早期，有序的渦流碎化成小尺度的渦流，從而大大提高火焰的傳播速度?！　飧坠?jié)能技術(shù)　　80年代初期，凱迪拉克曾努力設(shè)計一種變排量氣缸發(fā)動機，但由于技術(shù)不成熟，這種嘗試最后還是失敗了。凱迪拉克在其VVV4發(fā)動機上的失敗使變排量發(fā)動機技術(shù)的前景蒙上了一層陰影。梅塞德斯一奔馳卻不甘心失敗，該公司在其2001年新款V12S級高級轎車和CL單排座雙門廂式車身小轎車上裝備了節(jié)能氣缸。在默謝臺斯的這種氣缸控制系統(tǒng)里，計算機控制的對開式搖臂可隨時在發(fā)動機不需要最大能量時使凸輪軸斷開氣閥，關(guān)閉某一側(cè)的氣缸。通用汽車公司在2004年采用伊頓公司開發(fā)的新氣缸節(jié)能技術(shù)。新的氣缸節(jié)能裝置首先在其現(xiàn)生產(chǎn)的V8載貨車發(fā)動機上應用。據(jù)稱，載貨車裝用該節(jié)能裝置后可使燃油經(jīng)濟性提高6%—12%?！　∞D(zhuǎn)子發(fā)動機　　馬自達RX8等車型上，都裝有轉(zhuǎn)子發(fā)動機。殼體的內(nèi)部空間(或旋輪線室)總是被分成三個工作室。在轉(zhuǎn)子的運動過程中，這三個工作室的容積不停地變動，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進氣、壓縮、燃燒和排氣四個過程。每個過程都是在擺線形缸體中的不同位置進行，這明顯區(qū)別于往復式發(fā)動機。它的特點是燃油經(jīng)濟效率高、發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單、振動小率。用在RX8上的新一代轉(zhuǎn)子發(fā)動機命名為RENESIS，比馬自達公司以前的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、重量減輕、動力更強，排放達到了歐IV標準。裝于RX8上的水冷、雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機。新系列發(fā)動機可以提供兩種動力輸出級，一個是最大功率為141kW(7000r/min)、最大扭矩為220Nm的發(fā)動機，它的0l00km/，最高車速可達223km/h。而另一款高性能版本的RX8動力輸出數(shù)據(jù)則更加驚人，170kW(8200r/min)的最大功率、211Nm(5500r/min)的最大扭矩，使它的0100km/，最高車速則升至228km/h，無愧于跑車的稱號?！　∪X發(fā)動機　　我們?nèi)粘Ｋf的全鋁發(fā)動機是指缸蓋和缸體都是鋁合金制造的發(fā)動機。而缸蓋是鋁合金，缸體是鑄鐵的發(fā)動機，一般我們還是稱作鑄鐵發(fā)動機?，F(xiàn)在，全鋁發(fā)動機已經(jīng)在大量的車型上被采用，在國外，羅孚的k系列發(fā)動機，寶馬的M52直列六缸發(fā)動機，日產(chǎn)的VQ發(fā)動機，捷豹的AJV8發(fā)動機、奔馳的V6和V8發(fā)動機、通用的LSl和北極星V8發(fā)動機、標致的2升四缸發(fā)動機和通用的新型直列四缸發(fā)動機等等都是采用鋁合金制造。國內(nèi)的許多小排量發(fā)動機也逐步采用全鋁發(fā)動機，如國產(chǎn)鈴木系列的發(fā)動機G1K14等。甚至包括一些國產(chǎn)發(fā)動機也采用鋁合金材質(zhì)了，最著名的就是東安動力開發(fā)的468發(fā)動機，這款發(fā)動機被配備在哈飛路寶和昌河愛迪爾上，獲得了很大的成功。很早以前的汽車發(fā)動機就開始大規(guī)模采用全鋁缸蓋了。缸蓋的重量并不大，所以汽車制造商喜歡它并不是因為它重量輕，而是因為它有更好的散熱性能。隨著發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展，四氣閥結(jié)構(gòu)成為發(fā)動機的主流設(shè)計趨勢。與一起的兩氣閥發(fā)動機相比，每缸四氣閥的氣缸蓋比每缸兩氣閥的氣缸蓋在工作時要產(chǎn)生更多的熱量，采用全鋁缸蓋是最好的解決辦法。出于成本的考慮，氣缸體采用全鋁設(shè)計比氣缸蓋要晚得多。氣缸體是發(fā)動機上最重的部分，因而使用鋁合金材料可以減輕發(fā)動機的重量，從而達到減輕整車重量的目的。這一點對于前置前驅(qū)車型來說，顯得尤為可貴，當然在另一方面，由于材料價格和加工工藝的區(qū)別，采用鋁合金缸體的發(fā)動機會增加一些成本。發(fā)動機的響應性與發(fā)動機部件的運動慣性是分不開的，發(fā)動機的運動部件包括曲軸、活塞、連桿等。由于曲軸要求瞬間強度非常高，所以只能采用高強度鋼來制造。活塞就沒有曲軸這樣的局限了，在高轉(zhuǎn)速發(fā)動機上，通常都是用鋁合金來制造活塞。更輕的活塞重量能產(chǎn)生更高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，從而能獲得更大的動力輸出。使用鋁合金來制造活塞，成本并不是非常昂貴，主要問題是出在摩擦阻力上。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時候，活塞與氣缸壁之間肯定會產(chǎn)生摩擦。而鋁和鋁直接的摩擦系數(shù)是很高的，它比鋁和鑄鐵之間的摩擦系數(shù)要高得多。這樣一來，如果全鋁缸體配合全鋁活塞，發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時候摩擦阻力就會非常大，這顯然是不可取的，這也就是為何許多發(fā)動機使用鋁合金活塞，但必須使用鑄鐵缸體的原因。但如果為了采用全鋁缸體而采用鑄鐵活塞，那顯然是更得不償失的。目前最主流的解決辦法，就是在鋁制的氣缸體內(nèi)鑲一個鋼制的氣缸套，讓鋁合金活塞不會與鋁制的氣缸壁相接觸。這種設(shè)計可以解決這一矛盾，當然也會增加一些成本。這種方法在70年代中期首先被雪佛蘭Vega所采用。它的發(fā)動機采用全鋁設(shè)計，在鋁合金的氣缸體內(nèi)鑲上了一個鑄鐵的缸套，當然活塞同樣也是用鋁合金制造的。它的摩擦阻力比全鑄鐵的發(fā)動機要小得多，因此它的動力得到了很大程度的提高。不僅如此，這臺發(fā)動機還能獲得更輕的重量和更小的運勁慣性，改善了車子的加速性、操控性和經(jīng)濟性。后來，這種方法被許多配備了高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的汽車所采用。還有一個解決辦法，就是采用增強型金屬纖維氣缸套(FRM)。它的成本和升功率在鑄鐵缸體和鑲缸套之間。這種解決辦法，是在全鋁的缸體上直接把金屬纖維加熱融化以后，通過特殊工藝把金屬粒子滲透到氣缸壁上。與鑄鐵缸體相比，它能產(chǎn)生更低的摩擦阻力，因而改善了轉(zhuǎn)速和功率。同時，金屬纖維是直接滲透到氣缸缸體里的，所以它的強度非常大(相當于整個缸體的強度)。鈦是一種重量很輕，強度很大的材料，而且價格非常昂貴，一般只在航空領(lǐng)域采用。但是，這種航空材料最終還是被應用在了汽車上，不過僅限于高性能的運動轎車，因為只有這些汽車才會為了提高性能而不計成本的采用盡可能適合的材料。蘭博基尼的Diablo、法拉力的F355/360M/550M、還有保時捷的911GT3等都采用鈦合金來制造連桿，以提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。騏達SWIFT、雨燕、奧迪A8等車型上，都裝有全鋁發(fā)動機。有兩種材質(zhì)發(fā)動機最大的不同就是重量，全鋁合金發(fā)動機比鑄鐵發(fā)動機可以輕一半的重量。本來轎車的總重量就不高，發(fā)動機所占的比例可是不能忽略，重量減輕的最直接效果便是油耗方便表現(xiàn)的增強。而發(fā)動機的重量也直接影響車輛的行駛性能，由于一般轎車多為前輪驅(qū)動，如前艙重量過重，車輛拐彎時會引起過多轉(zhuǎn)向，并且制動距離也會加長。它的特點是可以輕一半的發(fā)動機重量，能有效降低燃油消耗和提高操控表現(xiàn)。但鋁制材料價格昂貴。　　啟動機一發(fā)電機技術(shù)　　首次在本田Insight和豐田Prius等混合動力車上使用的整體式啟動機一發(fā)電機是一種節(jié)油無污染裝置，在這個裝置里啟動機和發(fā)電機合為一體。當汽車停車燈亮時，發(fā)動機關(guān)閉，施加的制動力使裝置轉(zhuǎn)入發(fā)電機工作狀態(tài)，電流輸入蓄電池；當駕駛員踏下加速踏板時，該裝置在幾秒鐘之內(nèi)重新啟動發(fā)動機。據(jù)有關(guān)方面預測，美國的所有汽油電力混合動力汽車最終都要裝上這種整體式啟動機一發(fā)電機裝置。據(jù)估計，通用2004年在其全尺寸的皮卡上裝備這種啟動機一發(fā)電機整體裝置使其燃油經(jīng)濟性提高15%?！　∮汀㈦?、氫混合動力技術(shù)　　混合動力車屬于電動汽車，采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機和電動機作為動力能源，通過混合使用熱能和電能兩套系統(tǒng)開動汽車?；旌蟿恿ο到y(tǒng)的最大特點是油、電發(fā)動機的互補工作模式。在起步或低速行駛時，車子僅依靠電力驅(qū)動，此時汽油發(fā)動機關(guān)閉，車輛的燃油消耗量是零；當車輛行駛速度升高(一般達40km/h以上)或者需要緊急加速時，汽油發(fā)動機和電機同時啟動并開始輸出動力；在車輛制動時，混合動力系統(tǒng)能將動能轉(zhuǎn)化為電能，并儲存在蓄電池中以備下次低速行駛時使用。日本馬自達汽車公司于去年年底展出了一款全新的普力馬混合動力概念車，并向人們展示了其全新的油、電、氫共三種能源的混合動力技術(shù)。該款混合動力車本身就具備了混合動力車的特征，它內(nèi)部有一個內(nèi)燃發(fā)動機，從電動機獲得助力，所需電力則是來自剎車等操作而產(chǎn)生并被儲存在一個大電池中的電能。同時，馬自達還嘗試著將這種電動引擎和一種本身就是混合動力引擎的內(nèi)燃發(fā)動機結(jié)合在一起，后者既能使用汽油、也能使用氫氣作為燃料。公司花費了數(shù)年的時間開發(fā)出這種雙燃料內(nèi)燃發(fā)動機，并表示已經(jīng)可以進行批量生產(chǎn)?！　√烊粴怛?qū)動技術(shù)　　天然氣驅(qū)動技術(shù)，已經(jīng)廣泛應用于許多車型中，具備了較高的經(jīng)濟性能，例如歐寶汽車推出的賽飛利CNG，便是以天然氣作為主要燃料。以歐寶賽飛“CNG”為例。，成本可比柴油發(fā)動機款減少大約30%，而比汽油發(fā)動機款則可減少大約50%。而且車上的天然氣罐由高強度鋼制成，其天然氣傳輸管線也由不銹鋼制成；同時由于因沖撞導致天然氣泄漏的危險較低，而且天然氣比汽油易燃性低，所以與普通車輛相比，著火的危險性更低?！　∫掖蓟旌先剂霞夹g(shù)　　目前，以具備有可再生特性的乙醇燃料為代表的生物能源已成為近期汽車能源發(fā)展的趨勢之一。所謂車用乙醇汽油，就是把燃料變性乙醇和汽油以適當比例(我國目前實行10%的乙醇參混比例)調(diào)配而成的一種新型清潔車用燃料。采用該技術(shù)的車型，具備較高的燃油經(jīng)濟性以及低排放的特性。其中美國通用薩博汽車更是推出了一款SaabBioPower混合動力概念車，該車較目前已量產(chǎn)的使用E85(85%生物乙醇/15%汽油)，它首次混合使用了電力與純生物乙醇燃料，在未來生物能源科技領(lǐng)域獲得了新的突破?！　淙剂想姵仳?qū)動技術(shù)　　這種技術(shù)具有一種潛在的魅力，如果工程師和科學家們能夠?qū)⑦@種潔凈蓄能系統(tǒng)真正地應用于汽車，那么大多數(shù)汽車上使用的內(nèi)燃發(fā)動機將成為歷史。燃料電池通過化學反應將氫轉(zhuǎn)化成電能，這種化學反應的唯一副產(chǎn)品是熱量和水蒸氣。電能供應給電機來驅(qū)動汽車。該項技術(shù)依靠氫和氧的化學反應釋放能量，相對于內(nèi)燃機驅(qū)動，燃料電池驅(qū)動的效率更高，污染更低，甚至是沒有污染，它排出的僅有純凈的水蒸氣。實際上從60年代起，航天工業(yè)就已經(jīng)使用這種燃料電池了。該技術(shù)已應用于部分試驗車輛和為某些建筑物提供電能。但由于氫燃料電池動力汽車成本高，而且給電池補氫的“補給站”數(shù)量很少，目前商業(yè)化推廣還為時