據(jù)有關(guān)資料顯示，目前石油總消耗量的４０％被各類交通工具消耗，而汽車是現(xiàn)代社會(huì)最主要的交通運(yùn)輸工具。隨著世界汽車保有量的不斷增加，作為不可再生能源，石油資源的供應(yīng)日趨緊張。世界各國(guó)積極尋求代用燃料或者減少燃油的消耗量；各大汽車公司，如豐田、本田、福特、寶馬、大眾等都致力于新型節(jié)能環(huán)保汽車的研發(fā)，取得了良好的成效。
１ 汽車主要節(jié)能途徑分析
１．１發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率對(duì)汽車的油耗有決定性的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，故想法改變發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)：壓縮比、燃燒室形狀等，即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能；另外，采用熱效率高的柴油機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在比油耗最低的８０％～９０％負(fù)荷下，同樣可達(dá)到省油的目的。１．２整車結(jié)構(gòu)
汽車傳動(dòng)系效率、總質(zhì)量、汽車的外形及輪胎的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)等都與油耗有著密切的關(guān)系。提高汽車的傳動(dòng)效率，采用高效率的變速器；采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，減輕汽車總質(zhì)量，改善車身流線形設(shè)計(jì)；采用子午線輪胎，保持正確胎壓與胎面花紋等都起到節(jié)油效果。研究表明，汽車整車重量減輕１０％，油耗可減少８％左右。１．３其他方面
改善汽車的技術(shù)狀況、駕駛技術(shù)與加強(qiáng)使用管理等都會(huì)起到節(jié)油的效果。
２ 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能新技術(shù)
汽車能源動(dòng)力技術(shù)的變革是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過程。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，以先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車仍將占主導(dǎo)地位；開發(fā)和推廣先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)汽車，是直接有效的節(jié)能方法。目前，應(yīng)用較多或具有發(fā)展前景的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)主要有如下幾種。２．１進(jìn)、排氣控制技術(shù)
眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的開啟升程、開啟和關(guān)閉時(shí)刻，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響。近年來，世界多個(gè)汽車公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，相繼采用了氣門升程和配氣相位控制技術(shù)，比較典型的有日本本田的ＶＴＥＣ、豐田ＶＶＴ～ｉ，德國(guó)寶馬的Ｖａｌｖｅｔｒｏｎｉｃ技術(shù)，但這些技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)全電子控制，而且通常僅對(duì)進(jìn)氣門的升程和開閉時(shí)刻進(jìn)行控制，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣控制技術(shù)仍有較大的開發(fā)潛力。
２．２可變排量技術(shù)
可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)能夠把稀薄燃燒、分層燃燒、節(jié)氣門方式的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)集中于一身?？勺兣帕糠绞侥軌虬凑肇?fù)荷的變化改變發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，因而能夠大幅度降低泵
氣損失，確保空燃比一定，所以能夠高精度凈化排放氣體，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。
如本田公司的第八代雅閣全新３．５ＬＶ６發(fā)動(dòng)機(jī)，采用了ＶＣＭ可變汽缸管理技術(shù)。ＶＣＭ系統(tǒng)能夠在３缸、４缸、６缸工作模式間自動(dòng)切換。
２．３汽油機(jī)缸內(nèi)直噴與稀薄燃燒技術(shù)
直接噴射汽油機(jī)直接把汽油噴入氣缸燃燒室而不是進(jìn)氣歧管內(nèi)，沒有節(jié)氣門，沒有節(jié)流損失；同時(shí)利用直立式進(jìn)氣道與彎曲頂面活塞形成的空氣流動(dòng)，使缸內(nèi)混合氣分層，保證點(diǎn)火瞬間在火花塞周圍形成易于著火的濃混合氣，而燃燒室其余區(qū)為稀混合氣。目前，稀燃的空燃比最高可達(dá)６５：１。缸內(nèi)直噴與稀燃技術(shù)的采用，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的燃燒效率，產(chǎn)生更強(qiáng)勁的動(dòng)力。
自１９９５年日本三菱汽車公司將缸內(nèi)直噴技術(shù)首先應(yīng)用于汽車汽油機(jī)以來，日本豐田、德國(guó)奔馳、寶馬汽車公司等都在原缸內(nèi)直接噴射汽油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)和提高。寶馬Ｎ５４發(fā)動(dòng)機(jī)使用高精度燃油噴射裝置（ＨＰＩ），更準(zhǔn)確地計(jì)量混合氣量且采用高壓縮比，新型噴油器采用噴束導(dǎo)向式噴射方式能將燃油以錐束形式非常均勻地噴射到燃燒室內(nèi)。２．４新概念燃燒方式
傳統(tǒng)的汽油機(jī)采用火花塞電極放電點(diǎn)燃缸內(nèi)的混合氣，易自燃而引起敲缸；傳統(tǒng)的柴油機(jī)采用壓燃的方式點(diǎn)火，易產(chǎn)生ＮＯＸ和碳煙。均勻充量壓縮燃燒ＨＣＣＩ是綜合了傳統(tǒng)的壓燃式和點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)的全新燃燒方法，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)排放和燃料消耗的降低。根據(jù)研究表明，該方式燃燒在燃燒室內(nèi)多個(gè)位置同時(shí)開始，并且沒有可辨別的火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象，但ＨＣＣＩ燃燒的開始取決于空氣和燃料形成的混合氣的自燃特性，故燃燒相位調(diào)整及控制是實(shí)現(xiàn)ＨＣＣＩ的關(guān)鍵。因此，對(duì)于即將在實(shí)車上的應(yīng)用，將會(huì)出現(xiàn)“雙重模式”發(fā)動(dòng)機(jī)，即利用了低負(fù)荷下ＨＣＣＩ燃燒的優(yōu)點(diǎn)和高負(fù)荷下火花點(diǎn)燃式燃燒或傳統(tǒng)柴油機(jī)燃燒的優(yōu)點(diǎn)。
除ＨＣＣＩ之外，還有低溫預(yù)混合燃燒ＭＫ，預(yù)混壓縮點(diǎn)火燃燒ＰＣＩ，當(dāng)量燃燒，汽油機(jī)分層燃燒系統(tǒng)等新的燃燒方式的應(yīng)用。２．５發(fā)動(dòng)機(jī)新燃料
目前世界各國(guó)研究的發(fā)動(dòng)機(jī)新燃料主要有：醇類燃料、二甲基醚、天燃?xì)?、植物油、生物柴油等。新燃料的?shí)際應(yīng)用也取得較大進(jìn)展：巴西汽車廣泛使用乙醇，我國(guó)東北三省、河南、安徽等省為試點(diǎn)進(jìn)行乙醇汽油推廣使用，燃料／汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)也在汽車（尤其是出租車）上投入使用。
除了前面所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)外，
還有激光點(diǎn)火技術(shù)、陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)以及進(jìn)一步改進(jìn)ＥＦＩ燃油噴射系統(tǒng)等?；旌蟿?dòng)力裝置的使用；柴油機(jī)電控技術(shù)的推廣，采用高壓共軌、單體泵或泵噴嘴等能使噴油壓力達(dá)１００ＭＰａ以上的噴油系統(tǒng)等也為提高燃油經(jīng)濟(jì)性提供選擇的方向。
３ 我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀與對(duì)策
我國(guó)是一個(gè)能源資源相對(duì)缺乏的國(guó)家，國(guó)家“十一五”規(guī)劃和“十七大”都對(duì)汽車的節(jié)能減排提出了要求。多年來，一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車以及清華大學(xué)、吉林大學(xué)、華南理工大學(xué)等企業(yè)和高校一直致力于汽車節(jié)能減排技術(shù)的研究。電控燃油噴射系統(tǒng)的普及，進(jìn)、排氣控制技術(shù)、柴油機(jī)電控技術(shù)的應(yīng)用以及電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等的開發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)已跨上了一個(gè)新臺(tái)階。
２００７年１１月，國(guó)家發(fā)改委召集國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)商、相關(guān)高校及協(xié)會(huì)等啟動(dòng)“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)政策研究”項(xiàng)目，該項(xiàng)目包括能源供應(yīng)與需求分析、目標(biāo)制定與技術(shù)選擇、配套政策與保障措施研究３個(gè)子課題以及高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù)在內(nèi)的６大技術(shù)專題；力爭(zhēng)通過研究分析，提出我國(guó)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)政策。
從我國(guó)的能源政策及汽車工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展將集中在以下幾個(gè)方面：開展柴油機(jī)電控技術(shù)的研發(fā)，在轎車中推廣柴油機(jī)；大力研發(fā)高效節(jié)能的零部件；大力開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)、排氣控制、缸內(nèi)直噴及稀燃等發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)；開展燃?xì)猓ㄌ烊細(xì)?、液化石油氣）、乙醇汽油等替代燃料的研究和推廣使用；優(yōu)先發(fā)展混合動(dòng)力汽車技術(shù)，加大動(dòng)力電池系統(tǒng)、混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)以及電力電子技術(shù)的研發(fā)力度。
汽車能耗的高低反映出汽車工業(yè)的先進(jìn)與落后，汽車節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，將大力推動(dòng)我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展。
１ 汽車主要節(jié)能途徑分析
１．１發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率對(duì)汽車的油耗有決定性的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，故想法改變發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)：壓縮比、燃燒室形狀等，即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能；另外，采用熱效率高的柴油機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在比油耗最低的８０％～９０％負(fù)荷下，同樣可達(dá)到省油的目的。１．２整車結(jié)構(gòu)
汽車傳動(dòng)系效率、總質(zhì)量、汽車的外形及輪胎的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)等都與油耗有著密切的關(guān)系。提高汽車的傳動(dòng)效率，采用高效率的變速器；采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，減輕汽車總質(zhì)量，改善車身流線形設(shè)計(jì)；采用子午線輪胎，保持正確胎壓與胎面花紋等都起到節(jié)油效果。研究表明，汽車整車重量減輕１０％，油耗可減少８％左右。１．３其他方面
改善汽車的技術(shù)狀況、駕駛技術(shù)與加強(qiáng)使用管理等都會(huì)起到節(jié)油的效果。
２ 發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能新技術(shù)
汽車能源動(dòng)力技術(shù)的變革是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過程。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，以先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車仍將占主導(dǎo)地位；開發(fā)和推廣先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)汽車，是直接有效的節(jié)能方法。目前，應(yīng)用較多或具有發(fā)展前景的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)主要有如下幾種。２．１進(jìn)、排氣控制技術(shù)
眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的開啟升程、開啟和關(guān)閉時(shí)刻，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響。近年來，世界多個(gè)汽車公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，相繼采用了氣門升程和配氣相位控制技術(shù)，比較典型的有日本本田的ＶＴＥＣ、豐田ＶＶＴ～ｉ，德國(guó)寶馬的Ｖａｌｖｅｔｒｏｎｉｃ技術(shù)，但這些技術(shù)仍未實(shí)現(xiàn)全電子控制，而且通常僅對(duì)進(jìn)氣門的升程和開閉時(shí)刻進(jìn)行控制，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣控制技術(shù)仍有較大的開發(fā)潛力。
２．２可變排量技術(shù)
可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)能夠把稀薄燃燒、分層燃燒、節(jié)氣門方式的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)集中于一身?？勺兣帕糠绞侥軌虬凑肇?fù)荷的變化改變發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，因而能夠大幅度降低泵
氣損失，確保空燃比一定，所以能夠高精度凈化排放氣體，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。
如本田公司的第八代雅閣全新３．５ＬＶ６發(fā)動(dòng)機(jī)，采用了ＶＣＭ可變汽缸管理技術(shù)。ＶＣＭ系統(tǒng)能夠在３缸、４缸、６缸工作模式間自動(dòng)切換。
２．３汽油機(jī)缸內(nèi)直噴與稀薄燃燒技術(shù)
直接噴射汽油機(jī)直接把汽油噴入氣缸燃燒室而不是進(jìn)氣歧管內(nèi)，沒有節(jié)氣門，沒有節(jié)流損失；同時(shí)利用直立式進(jìn)氣道與彎曲頂面活塞形成的空氣流動(dòng)，使缸內(nèi)混合氣分層，保證點(diǎn)火瞬間在火花塞周圍形成易于著火的濃混合氣，而燃燒室其余區(qū)為稀混合氣。目前，稀燃的空燃比最高可達(dá)６５：１。缸內(nèi)直噴與稀燃技術(shù)的采用，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的燃燒效率，產(chǎn)生更強(qiáng)勁的動(dòng)力。
自１９９５年日本三菱汽車公司將缸內(nèi)直噴技術(shù)首先應(yīng)用于汽車汽油機(jī)以來，日本豐田、德國(guó)奔馳、寶馬汽車公司等都在原缸內(nèi)直接噴射汽油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)和提高。寶馬Ｎ５４發(fā)動(dòng)機(jī)使用高精度燃油噴射裝置（ＨＰＩ），更準(zhǔn)確地計(jì)量混合氣量且采用高壓縮比，新型噴油器采用噴束導(dǎo)向式噴射方式能將燃油以錐束形式非常均勻地噴射到燃燒室內(nèi)。２．４新概念燃燒方式
傳統(tǒng)的汽油機(jī)采用火花塞電極放電點(diǎn)燃缸內(nèi)的混合氣，易自燃而引起敲缸；傳統(tǒng)的柴油機(jī)采用壓燃的方式點(diǎn)火，易產(chǎn)生ＮＯＸ和碳煙。均勻充量壓縮燃燒ＨＣＣＩ是綜合了傳統(tǒng)的壓燃式和點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)的全新燃燒方法，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)排放和燃料消耗的降低。根據(jù)研究表明，該方式燃燒在燃燒室內(nèi)多個(gè)位置同時(shí)開始，并且沒有可辨別的火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象，但ＨＣＣＩ燃燒的開始取決于空氣和燃料形成的混合氣的自燃特性，故燃燒相位調(diào)整及控制是實(shí)現(xiàn)ＨＣＣＩ的關(guān)鍵。因此，對(duì)于即將在實(shí)車上的應(yīng)用，將會(huì)出現(xiàn)“雙重模式”發(fā)動(dòng)機(jī)，即利用了低負(fù)荷下ＨＣＣＩ燃燒的優(yōu)點(diǎn)和高負(fù)荷下火花點(diǎn)燃式燃燒或傳統(tǒng)柴油機(jī)燃燒的優(yōu)點(diǎn)。
除ＨＣＣＩ之外，還有低溫預(yù)混合燃燒ＭＫ，預(yù)混壓縮點(diǎn)火燃燒ＰＣＩ，當(dāng)量燃燒，汽油機(jī)分層燃燒系統(tǒng)等新的燃燒方式的應(yīng)用。２．５發(fā)動(dòng)機(jī)新燃料
目前世界各國(guó)研究的發(fā)動(dòng)機(jī)新燃料主要有：醇類燃料、二甲基醚、天燃?xì)?、植物油、生物柴油等。新燃料的?shí)際應(yīng)用也取得較大進(jìn)展：巴西汽車廣泛使用乙醇，我國(guó)東北三省、河南、安徽等省為試點(diǎn)進(jìn)行乙醇汽油推廣使用，燃料／汽油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)也在汽車（尤其是出租車）上投入使用。
除了前面所述的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)外，
還有激光點(diǎn)火技術(shù)、陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)以及進(jìn)一步改進(jìn)ＥＦＩ燃油噴射系統(tǒng)等?；旌蟿?dòng)力裝置的使用；柴油機(jī)電控技術(shù)的推廣，采用高壓共軌、單體泵或泵噴嘴等能使噴油壓力達(dá)１００ＭＰａ以上的噴油系統(tǒng)等也為提高燃油經(jīng)濟(jì)性提供選擇的方向。
３ 我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀與對(duì)策
我國(guó)是一個(gè)能源資源相對(duì)缺乏的國(guó)家，國(guó)家“十一五”規(guī)劃和“十七大”都對(duì)汽車的節(jié)能減排提出了要求。多年來，一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車以及清華大學(xué)、吉林大學(xué)、華南理工大學(xué)等企業(yè)和高校一直致力于汽車節(jié)能減排技術(shù)的研究。電控燃油噴射系統(tǒng)的普及，進(jìn)、排氣控制技術(shù)、柴油機(jī)電控技術(shù)的應(yīng)用以及電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等的開發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)已跨上了一個(gè)新臺(tái)階。
２００７年１１月，國(guó)家發(fā)改委召集國(guó)內(nèi)主要汽車生產(chǎn)商、相關(guān)高校及協(xié)會(huì)等啟動(dòng)“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)政策研究”項(xiàng)目，該項(xiàng)目包括能源供應(yīng)與需求分析、目標(biāo)制定與技術(shù)選擇、配套政策與保障措施研究３個(gè)子課題以及高效內(nèi)燃機(jī)技術(shù)在內(nèi)的６大技術(shù)專題；力爭(zhēng)通過研究分析，提出我國(guó)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)政策。
從我國(guó)的能源政策及汽車工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，我國(guó)汽車節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展將集中在以下幾個(gè)方面：開展柴油機(jī)電控技術(shù)的研發(fā)，在轎車中推廣柴油機(jī)；大力研發(fā)高效節(jié)能的零部件；大力開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)、排氣控制、缸內(nèi)直噴及稀燃等發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)；開展燃?xì)猓ㄌ烊細(xì)?、液化石油氣）、乙醇汽油等替代燃料的研究和推廣使用；優(yōu)先發(fā)展混合動(dòng)力汽車技術(shù)，加大動(dòng)力電池系統(tǒng)、混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)以及電力電子技術(shù)的研發(fā)力度。
汽車能耗的高低反映出汽車工業(yè)的先進(jìn)與落后，汽車節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，將大力推動(dòng)我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展。
