中型车节能减排技术



中型车节能减排技术

中型和重型货车所消耗的燃料约占美国总运输燃料的20%，随之产生了大量的温室气体。因而，美国环境保护局专门出台了针对中型和重型货车燃油经济性和排放的规定，以限制其燃料消耗和排放。总结了美国西南研究院关于如何降低中型货车燃油消耗的研究成果，分析了多项技术单独使用及联合使用对中型货车燃油消耗的影响。

改善发动机燃油消耗的措施可分为发动机技术和整车技术。发动机技术包括稀薄燃油缸内直喷燃烧、排气再循环、停缸技术、可变气门技术。整车技术包括改善空气阻力、降低轮胎滚动阻力、改进涡轮增压器、增加变速器挡位、整车轻量化、减小底盘和传动系统的摩擦。美国西南研究院分别从发动机和整车角度对上述减少燃油消耗的技术进行了分析。根据获得的大量可用试验数据，选定福特F-650皮卡和肯沃斯T270箱式货车作为车辆模型的原型。发动机选择康明斯ISB 6.7L柴油机、6.2L自然吸气V8汽油机和3.5L涡轮增压V6直喷汽油机。采用商业化软件GT-Power对发动机技术进行仿真模拟，采用西南研究院基于Matlab开发的仿真工具对整车技术进行仿真。仿真选择了4种瞬态循环工况和两种稳态循环工况。仿真结果表明，①在所有循环工况下，柴油机都显现出最好的燃油经济性；②对各种技术进行单独分析时，发动机技术中的稀薄燃油缸内直喷燃烧技术能显著降低各种循环工况下的燃油消耗，整车技术中降低轮胎滚动阻力能显著降低各种循环工况下的燃油消耗；③联合稀薄燃油缸内直喷燃烧、可变气门技术和排气再循环技术，可使V6发动机获得最好的燃油经济性；④联合稀薄燃油缸内直喷燃烧和停缸技术，可使V8发动机获得最好的燃油经济性；⑤联合改进涡轮增压器和减小底盘及传动系统的摩擦，可使柴油机获得最好的燃油经济性。

最后，对各项技术进行成本分析，将研究结果与成本分析结果相结合，以确定这些技术的性价比。

CoralieCooperetal.SAE 2015-01-2769.

编译：李臣