车辆工程中新能源的应用研究

2021-11-18 14:58张宁
科学与生活 2021年20期
关键词:车辆工程新能源应用

张宁

摘要:随着物质生活水平的不断提高,人们对于车辆的依赖逐渐的增强。在人们的生产和生活中,汽车极大的满足,汽车极大的满足了现代生活的需求。而随着车辆基数的不断增大,对于环境影响和能源消耗,越来越受到关注。绿色,低碳,环保,的理念也成为车辆工程发展的未来趋势和方向。新能源的应用和研究已成为车辆工程中的主流。环保理念的植入,新能源的应用,推动了车辆工程的进步,促进了汽车制造行业的发展。本文针对新能源在车辆工程中的应用进行了探讨和研究,希望对于车辆工程业能够有所帮助并提供借鉴。

关键词:车辆工程;新能源;应用

隨着我国经济的高速发展,推动了我国的社会主义建设,提高了人们的生活水平。同时也引发了一系列的问题,能源的过度消耗,空气等环境的污染,影响了人类的生存空间。而其主要的来源是工业以及交通。近几年,人们生活水平的提高,使车辆的基数急剧的增加,汽车尾气的污染也越来越严重,对于此类问题的解决也迫在眉睫,因此,车辆行业的新能源的应用,也成为了满足时代的需求,促进汽车制造行业的持续发展的必要条件。

1.新能源及新能源车辆的概述

新能源是指相对于传统能源而言的,是传统能源之外的各种能源形式,一般为在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

随着新能源的普及,新能源汽车发展成为汽车产业发展的永恒主题,不断加强节能减排工作,已成为我国经济实现又好又快发展的迫切需要。汽车作为交通工具的汽车,每天要排放大量的碳、氮、硫的氧化物、碳氢化合物、铅化物等多种大气污染物,是重要的大气污染发生源,对人体健康和生态环境带来严重的危害。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。

2.车辆工程中新能源的应用

2.1混合动力汽车

车辆工程中应用新能源,在当今最为普遍的就是混合的动力汽车。混合动力汽车对于传统燃料的使用方式并未发生改变,而是重新对电动机进行了设计和研究。其主要的特点就是油电混合。混合动力汽车通过改变电动机,通过电动机改善了汽车运输动力的传输状态。从根本的性质来看,电动机的改造就是对传统颜料的替代,选择新能源替代原油的汽油以及柴油。替代能源包括了亚硕的天气以及乙醇。这两种不同的燃料混合燃烧,为汽车的运行提供一种全新的混合动力。因此具有极好的环保性能。但目前尚未在市场上进行广泛的推广。汽车市场上的混合动力汽车主要是指汽电混合以及柴电混合。而随着环保力度的不断加强,人们环保意识的不断提高,未来的混合动力汽车会向着多元化的方向发展,但其发展的方向及宗旨仍然离不开绿色,低碳,环保。

2.2纯电动汽车

纯电动车是指以车载电池为动力输出,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规和国家标准各项要求的乘用车辆。由于对环保且能耗相对传统燃油汽车较小,其前景被广泛看好,但当前还不是非常普及,属于发展中阶段。纯电动车的动力来源全部是由车载蓄电池提供,当蓄电池中的电能耗尽时,可以通过充电桩等设施进行充电。与传统的车辆相比,纯电动汽车不会产生任何的尾气,因此不会对空气造成污染。同时,低能耗节约了车辆驾驶的成本。充分的体现了经济效益,社会效益以及环境效益,因此值得大力的推广和使用。目前该类汽车的推广和使用还存在着一定的困难,纯电动汽车的应用基础的设置还比较落后,未能形成综合的网络系统,因此,需要不断的进行加强和完善。

2.3燃气汽车

天然气汽车是以天然气为燃料提供动力的汽车。天然气的甲烷含量90%以上,是很好的汽车发动机燃料。天燃气汽车利用天燃气做为动力具有燃烧稳定,不会产生爆震,并且冷热起动方便。压缩天然气储运,减压,燃烧都在严格的密封状态下进行,不易发生泄露。另外其储气瓶经过各种特殊的破坏性试验,安全可靠。压缩天然气燃烧安全,积碳少,减少气阻和爆震,有利于延长发动机各部件的使用寿命,减少维修保养次数,大幅度降低维修保养成本。可减少发动机的机油消耗量。使用压缩天然气与汽油相比,可大幅度降低,一氧化碳,二氧化硫,二氧化碳等的排放。并且没有苯,铅等致癌和有毒物质危害人体健康。做为新型的洁净能量,天然气汽车值得研究与推广。

2.4燃料电池汽车

燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。纯燃料电池车只有燃料电池一个动力源,汽车的所有功率附和都有燃料电池承担。燃料电池汽车多采用混合驱动形式,在燃料电池的基础上,增加了一组电池或超级电容作为另一个动力源。主要结构有:能量控制单元,空气压缩机,燃料电池堆,高压储氢瓶,动力电池组,电动机。高压储氢瓶提供燃料,动力电池组提供而外的功率,让车加速、爬坡和高速运行。在车辆滑行时,能量控制单元将驱动电机变为发电机,从而将部分汽车动能变为电能给动力电池充电。也就是说采用混合动力形式后,不仅可以采用功率较小的电池系统,还可以实现制动能回收。还可以是燃料电池系统的运行工况相对比较稳定,有利提高燃料电池系统效率和寿命。

3.新能源汽车在车辆工程中应用的建议

3.1加快基础设施的建设

新能源的汽车应用需要有完善的基础设施,只有基础设施的完善,才能够保证新能源汽车的全面推广工作。因此一定要加快基础的设施建设。推广以及基础设施建设需要政府的强力支持,政府应当制定出适当的优惠政策,构建出良好的新能源汽车市场,同时为基础建设提供充足的资金。同时加大宣传的力度,提高人们环保的意识和责任心,在社会上形成良好的共识,积极引导人民大众对于新能源汽车的使用。使政府,社会以及市场三方面形成合力,积极的进行配合,推动新能源汽车的推广及普及。

3.2加强新能源汽车的创新研发

新能源汽车过响,在车辆工程中广泛的应用,技术的研发和创新是其中的关键。应当加强新能源汽车的研发以及创新。汽车制造企业应当抓。住机遇,加大对于新能源汽车的研发的投资力度。另外社会各方应该积极的响应国家的号召,相关的科研机构应当为新能源汽车的研发和创新大开绿灯,提高相关技术人员的薪酬待遇,激发研发及创新的热情。可以通过校企合作的方式,将产学研紧密的结合在一起,为社会培养和输送相关的高素质的技术人才。从而加快创新和研发的步伐,为新能源汽车的推广和普及提供强力的技术支持。

3.3加大宣传力度,对消费者进行引导

新能源汽车属于全新的类型,人们对于新能源汽车的认知局限了对其的消费。由于前期的研发及技术的支持,新能源汽车的价格较为昂贵,加之人们的认知不足,造成了无法进行大规模的使用。应当加大宣传的力度,通过新媒体,多媒体等技术手段,提高人们的认知,对消费者进行积极的引导,同时,国家可以颁布适当的优惠政策予以补贴,将对新能源汽车的消费观念植入到消费者的脑海中,扩大新能源汽车的销售规模,提高销售的数量。

结束语:

新能源汽车在车辆工程中的应用,有利于环境的保护工作,同时可以降低对能源的消耗,对于我国的经济可持续性发展具有深远的意义。因此要加大推广和扶持的力度,加大宣传的力度,加快新能源汽车的创新和研发,政府,社会及市场三方面合力,推动新能源汽车在社会中大规模的使用。

参考文献:

[1]王奕.浅析车辆工程中新能源应用[J].时代汽车,2020,19:88-89.

[2]史海树,李海燕,郭琦才.车辆工程中新能源的应用研究[J].时代汽车,2021,10:74-75.

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