乘用車節(jié)能技術論文

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1乘用車節(jié)能技術概述

乘用車節(jié)能技術主要分為傳統(tǒng)汽車節(jié)能技術與新能源汽車技術（含混合動力）。鑒于2020年前傳統(tǒng)節(jié)能技術仍將占據(jù)市場主要份額，本文僅針對傳統(tǒng)汽車節(jié)能技術進行分析。傳統(tǒng)汽車節(jié)能技術分為高效動力傳動系統(tǒng)（發(fā)動機、變速器）、輕量化、低摩擦、先進電子電器等幾大領域。

1.1高效動力傳動系統(tǒng)

動力傳動總成系統(tǒng)主要包括發(fā)動機與變速器兩大總成，是乘用車動力的來源，同時也是能量消耗的主要渠道。因此，提升動力傳動系統(tǒng)的能量使用效率、減少系統(tǒng)能量損失是乘用車節(jié)能的主要途徑之一。

1.2低摩擦技術

車輛在行駛過程中，各種內部及外部系統(tǒng)摩擦是造成整車能量損耗的主要原因之一。減少摩擦損耗的主要方法包括降低車身風阻、減少內部阻力和降低滾動阻力等。車身造型設計優(yōu)化、低粘度機油、高效潤滑油、低滾阻輪胎、低摩擦材料涂層等均是降低車輛摩擦損耗的主要措施。

1.3輕量化技術

減少汽車自身質量是降低油耗的最有效措施之一。相關資料表明，汽車自重每減少10%，燃油消耗可降低6%～8%。輕量化的實現(xiàn)主要有3種手段：輕量化結構設計及優(yōu)化、先進輕量化材料應用、先進輕量化制造技術應用。

1.4先進電子電器

近年來，汽車節(jié)能相關電子電器的應用日趨廣泛，通過提升能源利用效率來降低能耗。目前應用較成熟的節(jié)能相關電子電器包括：緊急電力供給（EmergencyPowerSupply，EPS）、智能節(jié)油系統(tǒng)（Stop-Start，STT）、制動能量回收、高效空調、胎壓監(jiān)測、換擋提示、電子節(jié)溫器、電子水泵、可變排量機油泵等。

2系統(tǒng)動力學建模

系統(tǒng)動力學（SystemDynamics，SD）創(chuàng)始于1956年，其創(chuàng)始人為美國麻省理工學院的JayW．Forrester教授。它是系統(tǒng)科學理論與計算機仿真緊密結合，研究系統(tǒng)反饋結構與行為的一門科學，是系統(tǒng)科學與管理科學的一個重要分支。系統(tǒng)動力學結合了定性分析與定量分析兩種方法，是以定性分析為主導，定量分析為支撐的方法。系統(tǒng)動力學模型的理論基礎是系統(tǒng)動力學的理論和方法，其研究方法是計算機仿真試驗法，關鍵任務是建立系統(tǒng)動力學模型體系。

2.1模型子系統(tǒng)及計算思路

本文的研究目的是計算某乘用車企業(yè)在2014～2020年應用各種節(jié)能技術后每年將增加的節(jié)能成本。根據(jù)各乘用車企業(yè)所應用的節(jié)能技術現(xiàn)狀，將乘用車企業(yè)應用節(jié)能技術總成本分為發(fā)動機節(jié)能技術成本、變速器節(jié)能技術成本、輕量化節(jié)能技術成本、低風阻和低摩擦節(jié)能技術成本、先進電子技術節(jié)能成本5個子系統(tǒng)。

2.2模型流圖

系統(tǒng)動力學流圖是系統(tǒng)動力學的基本變量和表示符號的有機組合，是描述系統(tǒng)結構的表達方式。它不僅能展示系統(tǒng)行為的結構背景，也能直觀形象地反映系統(tǒng)結構和動態(tài)特征。模型流圖定義了那些引起行為的重要變量類型，能夠表示不同性質變量的區(qū)別，刻畫系統(tǒng)的反饋與控制過程。繪制流圖是構建系統(tǒng)動力學模擬模型的重要步驟。根據(jù)乘用車企業(yè)節(jié)能技術成本系統(tǒng)內部各因素之間的關系設計系統(tǒng)流圖，反映系統(tǒng)各因果關系中所沒能反映出來的不同變量的特性和特點，然后通過流圖中關系的進一步量化，實現(xiàn)節(jié)能技術成本仿真計算的目的。

3結論

我國油耗法規(guī)的日趨嚴格，對乘用車企業(yè)提出了更高的要求，為達成油耗目標而帶來的成本增加是企業(yè)關注的重點。本文通過對乘用車節(jié)能技術成本的研究可以得出以下結論：

（1）節(jié)能技術應用帶來的企業(yè)綜合成本增加不是簡單的技術成本疊加，而是一項復雜的系統(tǒng)問題。

（2）通過考慮主流乘用車技術，從節(jié)油率、成本增加情況、市場用戶接受度、政策支持度等多個維度，借助系統(tǒng)動力學軟件建立的乘用車企業(yè)節(jié)能技術成本分析模型可以有效反映乘用車企業(yè)節(jié)能技術成本增加情況，為企業(yè)未來油耗目標達成提供有力參考與數(shù)據(jù)支撐。

作者:抄佩佩沈斌單位:中國汽車工程研究院