关键词:新能源汽车;职业教育;发展方向;课程设计。
随着我国社会与经济的蓬勃发展,人民的生活质量获得显著改善,汽车数量不断增加,为人们出行带来诸多便利的同时,也给城市环境带来了污染,在此背景下,新能源汽车应运而生。新能源汽车不仅可以缓解能源紧张问题,还能够大幅度降低汽车尾气排放对城市环境带来的污染,对构建生态型社会具有重要价值[1]。因此,针对新能源汽车职业教育发展方向及课程设计进行分析和探讨对其产业发展具有积极意义。
新能源汽车具有生态性和节约性特点,其以新能源作为动力源,主要是指燃料电池、插电式混合以及纯电动汽车。当前,随着产业的快速发展,新能源汽车已经在多个领域实现了广泛应用,包括车站巡逻车、老年代步车、高尔夫球车、景点观光车、冷藏车、配送车、快递车、出租车以及公交大客车等。随着产业技术的持续更新,包括充电桩、充电站等配套设施也在逐步建设和完善中,国家也积极推出了各项新政策以加速新能源汽车的普及和产业发展,在未来数十年内,新能源汽车有望完全取代传统汽车,成为出行的重要交通工具。但是当前,在我国职业教育领域,新能源汽车专业依然处于起步阶段,其课程设计和发展方向难以满足产业需求,对新能源汽车产业的有序发展形成了一定的阻碍[2],因此,如何提升人才培养效率和质量,为行业输送更多的高素质、专业化、应用型人才,已经成为职业院校思考的关键问题。
新能源汽车作为新兴产业,职业院校在进行课程设计中,需要结合汽修和汽车运用课程,对现有的课程体系进行优化和重构,进而形成符合产业发展、模块化的专业领域课程[4]。职业院校要将其技术专业课程构建为三大模块,即专业模块、基础模块以及扩展模块,分别按照各个模块的。
教学。
目标设计课程,提升人才培养的效率和质量。
2.1基础模块。
基础模块的主要教学目标是为帮助学生了解新能源汽车,其课程设计为:1)《新能源汽车基础》,教学内容包括混合动力汽车、纯电动汽车、新能源汽车的性能和类型评价、新能源汽车发展趋势[5],通过教学夯实学生的专业基础;2)《高压防护与安全》,教学内容包括高压车间安全要求、高压防护与安全知识、高压基础理论、汽车仪器设备、仪表以及电工工具。
2.2专业模块。
专业模块主要为提升学生的专业能力,保证学生在毕业后可以快速融入岗位,实现与岗位的无缝对接,其课程设计为:1)《驱动电机和动力电池》,教学内容包括动力驱动、驱动电动机系统、能量管理、动力电池等,其教学目标为帮助学生掌握电动汽车的内部原理,提升学生的实践操作能力;2)新能源汽车电气技术,空调与暖风系统、冷却系统、充电系统、电源系统以及电气系统等,其教学目标为帮助学生掌握新能源汽车的内部系统[6];3)《新能源汽车故障与维护专业》,混合动力、纯电动新能源汽车的故障诊断与维护技术,该教学目标为帮助学生掌握新能源汽车的故障类型以及维护措施,锻炼学生的汽车诊断和维修操作技能。
2.3拓展模块。
3.1政府发挥主导作用。
3.2优化专业课程设置。
职业教育与本科教育存在一定的差异,其人才培养目标为:为本地经济发展输送应用型、操作型以及专业型人才,因此,职业院校需要结合自身的人才培养定位以及社会需求,对专业课程进行优化设置,结合具体岗位进行重构,保证学生毕业即就业。首先,在设置课程过程中,需要打破以往的固化思想和本位主义,课程要与市场需求充分联系,走出校门乃至国门,积极开展市场人才调研工作。课程设置要满足时代要求和行业要求,避免出现闭门造车的情况;其次,新能源汽车属于新兴产业,并且其学科具有较强的综合性和交叉性,以往的学科体系无法满足专业教学需求,因此,院校需要积极构建全新的课程体系,汽车企业需要参与到课程的编写和制定中,进而提升专业教学的针对性和实效性。
3.3重视开展实训教学。
3.4加强师资团队建设。
新能源汽车作为新兴专业,其对教师的专业能力和教学能力要求较高,当前的教师团队无论在能力还是专业知识层面,都难以满足行业的需求,因此,职业院校要加强专业师资团队建设,首先,要积极聘请行业专家和企业技术骨干来校兼职教师,引入“双导师”模式,缓解专业教师数量不足的现状;其次,要对现有教师开展专业化培训,将其送到企业中进行实习锻炼,提升教师的岗位经验和专业能力,并且将有关新能源汽车的专业知识带回到学校中。
3.5深化院校企业合作。
校企合作是推动新能源汽车专业发展的重要基石和关键推手,可以解决院校教学能力、师资力量以及实训条件不足的问题,实现教学与岗位的无缝对接[8]。首先,企业要参与到整个人才培养过程中,与院校共同制定人才培养计划,并且直接参与到具体教学环节中,例如参与课程设置、参与教材编写、参与实训教学等环节,保证教学的针对性和实效性;其次,企业要给院校提供学生实训空间,并且充当院校的校外实训基地,并且派遣技术骨干到校进行培训和教学;最后,院校要发挥自身在科研方面的优势,帮助企业攻克在技术方面遇见的难题,进而调动企业参与校企合作的热情和积极性。
4结束语。
总而言之,新能源汽车符合时代发展以及环境要求,想要实现产业的更好发展,需要人才作为支撑,职业教育需要发挥自身的办学优势,加强新能源汽车专业建设,为我国输送更多的专业型人才。
参考文献:
[1]朱鹏飞.推动完善新能源汽车产业售后解决方案—专访北京浩瀚天成科技有限责任公司总经理温庚[j].汽车与驾驶维修(维修版),2018(s1):36-37.[2]宫星晨.专业师资培训,有助于新能源汽车职教发展———访北京汇智慧众汽车技术研究院技术总监岳昇[j].汽车与驾驶维修(维修版),2018(s1):40-41.[3]张晋.莱西新能源汽车制造冲击多个全国“no.1”[n].青岛日报,2018-06-25(2).[4]孙磊.紧跟行业发展步伐,推动产教深度融合———“2017全国汽车职业教育年会”隆重召开[j].汽车与驾驶维修(维修版),2018(1):19-21.[5]张清鲁,任锦玲,郭续娜.新能源趋势下的职教改革如何“挂挡”起步[j].汽车与驾驶维修(维修版),2017(s1):59-60.[6]朱鹏飞.点亮工匠精神,提升职教能力———2017“奇瑞新能源杯”全国职业院校汽车专业教师能力大赛[j].汽车与驾驶维修(维修版),2017(10):21-23.[7]周峰.中职学校新能源汽车技术专业课程体系的探索[j].汽车维护与修理,2017(12):19-21.[8]朱军.新能源汽车职业教育发展方向及课程设计探讨[j].汽车维修与保养,2016(10):44.
摘要:由于我国社会经济的快速发展,大家的环保意识和节能意识不断提升,同时人们对低碳经济的呼声越来越强烈,因此为了解决我国能源和环境问题,发展新能源汽车是我国的必然趋势。本文讨论研究了我国新能源汽车的概念、发展背景、发展现状等方面,并提出了促进我国新能源汽车发展的对策。
(1)各国对汽车尾气排放要求严格。
汽车消耗石油,排出的气体造成了过多的温室气体,继而造成了全球变暖。因此世界各国家对汽车尾气排放的要求也越来越严格,为了提高排放气体的质量,各大汽车厂商在研究开发新技术的汽车发动机,但技术难度很大。为了另辟蹊径,各大厂商想到从源头上根本解决汽车尾气的排放问题,这使得发展新能源汽车成为各大厂商发展汽车的新选择。
(2)石油价格全球性上涨。
世界石油资源的储量稀缺,世界大国能源紧缺严重,导致石油价格不断上涨。所以,发展新能源汽车成为我国甚至世界汽车持续发展的必然选择。目前,汽车燃料的使用成本在逐渐升高,加之石油价格一直攀升,这显得部分新能源汽车具有相对使用成本优势,部分消费者去选择石油燃料消耗相对较低的新能源汽车。此时此刻,一些汽车制造厂商也看到了新能源汽车的巨大发展空间,开始加大研发力度,至此新能源汽车行得到了前所未有的发展良机。
(3)世界各个国家石油自给率不足。
例如日本和法国石油的自给率在10%以下,像美国是世界汽车第一大消费国,但是石油的储备及自给率很低。因此可见,当前石油的储备越来越不能满足各国传统汽车发展的需求。因为,保证石油供给是各国政府考虑的重要问题。从当前形势考虑,各国政府鼓励发展新能源汽车,在一定程度上降低石油依赖,认识到了发展新能源汽车的前景和方向。
(1)需要进一步开发较多的市场。
日前,我国新能源汽车市场开发不足,技术方面也有待实现突破,并且由于较高的价格,在一定程度上限制了新能源汽车的快速发展。
(2)核心技术缺乏、有待进一步突破技术。
由于缺乏核心技术,同时技术创新能力弱,关键技术瓶颈无法克服,在混合动力技术方面与国外差距甚大。同时也使得电池造价太高,可靠性也落后于国外企业。此外,我国新能源汽车的关键技术、部件的成本也比较高,导致了售价过高。
目前,我国新能源汽车仍处于产业化发展的初期,特别是在新能源汽车的数量、技术等方面,与西方国家的差距仍然很大,还有许多问题需要解决。为了促进我国新能源汽车发展,总结了以下几点:
(1)建设好基础体系。
进一步完善新能源汽车基础设施建设,要求政府与企业加大电网、维修站等一些基础设施的建设,创造有利于新能源汽车发展的氛围,这样才能提供便利的新能源汽车全方位服务。同时,为了保障我国新能源汽车的快速健康发展,企业应向市场投放消费者满意与值得拥有的产品,促进示范联动效应的形成。
(2)强化技术支撑,提升技术标准。
尽快建立各类型新能源汽车的产业技术标准,为大规模的推广和应用提供有效的技术与产品支撑。同时,为了我国新能源汽车的产业化的积极发展,要对新能源汽车的技术性、节能性、环保性等方面做好等级认证工作。
(3)政府加大扶持,加强引导。
5、小结。
当前,汽车在我国发展速度十分迅猛,随着我国汽车数量的不断增加,汽车也带来了一定的能源危机和环境污染。在能源和环保的当前形势下,新能源汽车是我国未来汽车发展的方向和趋势。对于政府和企业来说,要借鉴国外汽车企业的先进技术经验,并根据我国的实际情况制定科学的新能源汽车发展战略,推动我国新能源汽车的快速发展,让社会形成绿色的消费环境。
参考文献。
[1]槐元辉,王德武.我国新能源汽车发展分析[j].现代商贸工业,20xx,15:3~4.
[2]钟玉灵,李小朋.新能源汽车在我国的发展研究[j].科技信息,20xx,11:266~267.
[3]孙亮.浅析我国新能源汽车业的发展情况[j].企业导报,20xx,4:108.
[5]完么才让.关于我国新能源注车的发展分析[j].科技信息,20xx,28:354.
[8]张可可,刘硕,姚树森.我国新能源汽车发展策略的分析[j].河南科技,20xx,7:103.
摘要:汽车是第二次工业改革后经济及科学技术发展的重要产物之一,它不但意味着汽车行业得到了迅速发展,还意味着人们生活水平及质量的提高,更意味着我国社会及经济得到了高速发展。但不可否认的是汽车的大量生产及使用也消耗了大量的社会的资源与自然能源,在很大程度上造成了能源严重短缺度不良现象发生,给人类生活及自然界都造成了不利影响。
社会经济与科学技术是不断发展的,同时也带来了能源消耗过大至枯竭、环境污染严重等问题,使节能能为社会经济及科学技术发展的重要任务和目标。汽车作为耗能最大的产品之一,更应将节能理念贯彻并应用到汽车行业的生产过程中,以实现汽车的有效节能,这使新能源汽车节能技术的应用成为必然。
1.1混合动力节能技术。
新能源汽车的节能技术是指汽油、柴油与电能在仪器上的有效混合形成混合动力的过程,混合动力系统的构建是新能源汽车的节能技术的关键,是整个汽车性能的重要影响因素,对汽车的节能效果起着决定性作用,一般可分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统和完全混合动力系统。1.2高效汽油和柴油机节能技术内燃机技术也同样是汽车节能的关键,整体的技术包括高效汽油和柴油机节能技术两大部分,具体的技术包括汽油机直喷、稀薄燃烧、分层燃烧、柴油机高压喷射、柴油机多次喷射、可变气门和废气涡轮增压等技术。
1.3高效载重汽车的发动机节能技术。
1.4轿车和轻型车的柴油化节能技术。
2.1混合动力汽车的应用。
混合动力汽车的制造原理是混合动力节能技术,是一种动力车型,形成混合动力的汽油、柴油和电能都有效混合在动力车型中的仪器上,实现了燃油和功率输出低车型的改善与转型,根据混合动力原料比例的不同,混合动力汽车又分为汽油混合动力汽车和柴油混合动力汽车两种。混合动力汽车在实际应用中与其他汽车相比具有以下几点优势:第一,不但有效增加汽车机器功率的输出,还有效减少了汽车的耗油量,符合节能降耗社会经济发展的要求及需求;第二,混合动力汽车很多都是使用电能来实现对大功率内燃机功率不足的来补充,即保证了行程又实现了电能的循环使用;第三,可以完全使用电池驱动混合动力汽车在市中心人流量大的地方行驶,实现有害气体在城市中的“零”排放;第四,当没有没有能源驱动汽车行驶时,可以到附近的加油站进行加油,再继续行驶,减少新加油站建设的投资费用[1]。
2.2纯电动汽车的应用。
2.3燃料电池汽车的应用。
燃料电池汽车的行驶驱动力主要是由液化石油气(lpg)和压缩天然气,经过加工和燃烧后转化而来,在制造过程中使用了多种技术,主要包括电子控制技术和污染净化装置,其目的是为了提高汽车的行驶效率和减少污染物的排放;其驱动能源转化的原理是将有机燃料,燃烧并经过化学反应产生电流,然后将电流集中在汽车的驱动器上,进而实现汽车驱动力的生成。随着燃料电池技术不断改革和优化,使燃料电池汽车实现了零排放,不但实现因机油泄漏引起水污染的减少,还有效减少了温室气体的排放量,更实现了燃油经济效率的提高和发动机燃烧效率的提高。
2.4氢动力汽车的应用。
说到“零排放”,氢动汽车才是真正意义上的“零排放”,因为氢气经过燃烧后会发生化学反应,产生纯净水,对环境可以任何污染且不会威胁到人们的健康生活。但是氢气的制造却是一个很艰难的过程,所以其造价很高,如果制造过程中稍一不慎就不能达到二氧化碳排放量降低的目的,进而不能实现“零排放”,所以氢动力汽车的价格最贵,在实际生活中也很少有人使用。
3结语。
工业一直是我国经济发展的原动力,而支撑这一动力产力便是科学技术。随着高科技技术在汽车产业中的不断应用,孕育出了新能源汽车,这种类型的汽车使由新能源节能技术打造而成,所以与以往的汽车相比其节能效率更高。不但实现了汽车的节能降耗,还实现中国社会经济及科学技术的健康可持续发展。
[1]张夏爽.试论新能源汽车节能技术的应用[j].中国新技术新产品,20xx(06):130.[2]赵力宁.汽车新能源与节能技术应用研究[j].科技创新导报,20xx(08):45+47.
由于我国社会经济的快速发展,大家的环保意识和节能意识不断提升,同时人们对低碳经济的呼声越来越强烈,因此为了解决我国能源和环境问题,发展新能源汽车是我国的必然趋势。本文讨论研究了我国新能源汽车的概念、发展背景、发展现状等方面,并提出了促进我国新能源汽车发展的对策。
[1]槐元辉,王德武。我国新能源汽车发展分析[j].现代商贸工业,20xx,15:3~4.
[2]钟玉灵,李小朋。新能源汽车在我国的发展研究[j].科技信息,20xx,11:266~267.
[3]孙亮。浅析我国新能源汽车业的发展情况[j].企业导报,20xx,4:108.
[5]完么才让。关于我国新能源注车的发展分析[j].科技信息,20xx,28:354.
[8]张可可,刘硕,姚树森。我国新能源汽车发展策略的分析[j].河南科技,20xx,7:103.
以节约燃料和降低排放为主要目的的绿色增压直喷柴油机、复合火花点火或vvt—汽油机、混合动力驱动系统、均匀充气压燃(hcci)发动机和变速箱向多档位(5档、6档)手动、自动、手自动一体、cvt方向发展等,特别是缸内直喷技术、增压技术、低压缩高膨胀循环、可变气门相位及升程、可变压缩比、可变排量、减速部分汽缸休眠、自动泊车、夜视系统、双涡轮正压直喷发动机、双火塞顺序点火及集成的起动发电机的采用等等,确实能使汽车发动机的热效率有较大的提高,废气排放也有所降低。dsg双离合、四轮同步转向和四轮异步转向等,能很好地解决高速行驶中车辆方向调整过快导致安全事故的问题。但上述所有这些技术措施,只能算是小改小革,小打小闹,根本不能称作汽车革命;因为汽车主体结构还是老样子,燃料也无多大改变。
近年来,国内汽车工业发展迅猛,能源问题日趋严重。专家估计,我国已探明的石油可采储量为23亿吨,仅可供开采十二三年(含可能还将发现的新油田);未来原油供需缺口将逐年增大,对外依存度也将急剧上升;价格更将日益高涨。如今能源危机已迫在眉睫,业内专家分析认为,在未来十几年内汽车产业如果不能开发出新能源取代燃油,那么汽车产业就将没落夕阳。当然,汽车行业的科学家们绝不会坐视这灿烂了百余年的汽车产业因此而消亡。世界不少国家投入大量的人力和财力,努力地研发新技术、新工艺、新燃料,积极为能源困境中的汽车产业谋求发展新路。在我国迅速发展起来的纯电动汽车、燃料电池汽车和电动—发电集成机组汽车,就是其中最杰出的代表。
2.1纯电动汽车。
近五六年来,己有澳大利亚、法国、墨西哥、美国、印度等近10个国家先后研制成功了多种小型空气汽车(可乘坐2~3人)。此类汽车,都是以压缩空气作动力,不使用燃油,对环境不造成直接污染和二次污染,最高时速可达50~120km,1瓶压缩空气行程在200km以上,每辆车价1万美元左右,运价为传统汽车的1/10~1/5。
(1)高效节能。
现有汽(柴)油气车因为是往复式曲柄连杆机构,出现上下两处死点造成巨大能量损失,还伴有容积损失、换气损失、泵损失、摩擦损失和散热损失等等,能源利用率不到30%。液氮汽车运用了水力水轮机的高效原理,使高压高速氮气直接多次碰撞推动转轮式气轮机叶片转动,特别是液氮汽化循环系统全程中不断吸热增压增能,使得能源利用总效率可望在80%以上。
(2)有害气体“零排放”
现有汽车尾气中排出大量的co2、co和多环芳烃及黑烟,严重污染自然环境,加速地球变暖,尤其加重雾霾浓度,损害人体健康,威胁世界所有生物常态。液氮汽车没有燃料燃烧环节,没有化学反应存在,只有物理能量转换,向空气中排放的仍然是无色、无味、无毒的氮气,是“零排放”,无污染。
(3)安全性、舒适性好。
现有汽车人身伤亡交通事故中有80%以上是由于撞车而造成的。无论是正面碰撞或者是侧面碰撞以及后面碰撞,竟其原因基本都是因为飞轮惯性和气缸内受压气体反弹引起刹车制动距离大所致。液氮汽车只需简单扳动操纵活门,可马上改变气轮机进、排气方向,即能实现主轴的反转和正转,不但立马刹车,而且可瞬时换向。正反转换向时几乎没有任何冲击,并可在瞬间内升到全速。因而,一旦遇到突发紧急车况时,可立即刹车且反向全速退让。从而大大提高了行车安全性。液氮汽车没有燃料燃烧噪声和振动,也无油臭味,驾驶环境很舒适。
(4)可无级调速,能过载保护。
只要简单地掌控操纵活门,就可以控制进气阀或排气阀的开启度,即就控制了气流的大小,从而可在设计的数值内,随意调节输出功率和转速。不像现有汽车那样进行复杂的有级换档,且档位一般不能超过6个。也不会因为过载而发生零部件损坏事故。这是因为过载或严重超载时,例如碰到某一高槛障碍物时,只是车轮转速降低或停止转动。当过载解除时,可立即重新正常运转,并不会产生现有汽车那样的机件断裂失效等故障。
(1)液氮汽车制造成本低。
液氮汽车以液氮作动力能源,用气轮机取代现有汽(柴)油发动机,将给生产厂商带来良好的经济效益。现有汽车的发动机一般占整车成本的40%左右,安装了气轮机后,除了取消原发动机外,还同时去除原有汽车的冷却系统,增压装置、电喷装置、水泵、油箱、大电瓶、减速机等零部件。这不像本文一开始就提到的那些科技创新,每增加一项,就会在汽车上添加一套相应的装置或机构,使整车生产成本又有所提高。在最大功率和最大扭矩相同的前提下,液氮汽车的材料成本可降低30%上下。目前世界上研制空气汽车的国家,都把这类车的自身重量设计得很轻巧,有的空气轿车自重只有125kg。因此,液氮汽车的最大功率和最大扭矩可望大幅度降低,其材料成本可更減少。液氮汽车结构大大简化、零件精度要求、构件粗糙度要求、材质要求、热处理工艺要求等等都大为降低,成本可减少40%以上。总之,液氮汽车的制造总成本可节约35%左右。
(2)液氮汽车性价比高。
现在来估算一下社会经济效益,主要是看用户的运输价格如何。目前汽油每升7.84~8.00元。例如,20xxml轿车每千米运价为0.80元。纯度为99.999%(因炼钢要确保钢中杂质不超标,医用要确保人的安全,故需要如此高的纯度)的液氮市场价为600元/m3(0.6元/l)。实际生产成本却不高,当每度电为0.66元时,每升液氮的生产费用为0.19元。液氮汽车对液氮的要求只需99%纯度即可。这就意味着在用自然界空气制取液氮之前,不必进行碱洗去掉空气中的so2等氧化物,也不必进行干燥去除水分,更无需精细过滤水汽,也不用去除尘埃,只要从自然界中的空气里面直接制取液氮就可以了,因而价格可大大降低。即100元左右/m3液氮。液氮汽车最大行程为300km时,需500l液氮,成本为50元,每千米运价约为0.17元。这就不难看出,液氮汽车的运价小于传统汽车1/3。如此良好的公益效益,将为我国国民经济带来巨大的收益。
国家环保中心发言人说过,现在我国城市空气污染源75%来自于汽车尾气,如不采取更多更有效措施,这种状况难以好转。时代在飞速进步,科技在迅猛发展,汽车工业革命刻不容缓。国家有困难,匹夫要承担。液氮汽车是防热、防火、防爆、防冷冻、防碰撞、防高压的全新的“安全汽车”和“舒适汽车”。提取车用液氮比较容易,整车生产成本低。液氮作为能源载体,经汽车使用后又回到大气中,是最典型的绿色能源循环。我们一定要掀起一场汽车工业的大革命,把传统旧式老汽车逐渐淘汰掉,换上清洁新能源液氮汽车。这是我们汽车科技工作者的天职,也是我们的光荣使命和应尽义务。液氮汽车是汽车革命的原创作品和终极产品,有着永恒的生命力和无比灿烂辉煌的美好前景。这种新车,更能使无价清洁能源———大自然界的空气,得到充分利用,真正实现低碳经济,甚至无碳经济运作,前途无量。
新能源汽车作为新兴产业,职业院校在进行课程设计中,需要结合汽修和汽车运用课程,对现有的课程体系进行优化和重构,进而形成符合产业发展、模块化的专业领域课程[4]。职业院校要将其技术专业课程构建为三大模块,即专业模块、基础模块以及扩展模块,分别按照各个模块的教学目标设计课程,提升人才培养的效率和质量。
[1]朱鹏飞。推动完善新能源汽车产业售后解决方案—专访北京浩瀚天成科技有限责任公司总经理温庚[j]。汽车与驾驶维修(维修版),2018(s1):36-37.
[2]宫星晨。专业师资培训,有助于新能源汽车职教发展———访北京汇智慧众汽车技术研究院技术总监岳昇[j]。汽车与驾驶维修(维修版),2018(s1):40-41.
[4]孙磊。紧跟行业发展步伐,推动产教深度融合———“2017全国汽车职业教育年会”隆重召开[j]。汽车与驾驶维修(维修版),2018(1):19-21.
[6]朱鹏飞。点亮工匠精神,提升职教能力———2017“奇瑞新能源杯”全国职业院校汽车专业教师能力大赛[j]。汽车与驾驶维修(维修版),2017(10):21-23.
[8]朱军。新能源汽车职业教育发展方向及课程设计探讨[j]。汽车维修与保养,2016(10):44.
目前,全球升温的情况越来越严重,世界各地的环境也在急剧恶化,导致这种情况的其中一个重要原因就是人们使用汽车出行的频率越来越高。汽车尾气的排放以及燃油的消耗,对世界的环境污染问题和能源不足问题产生着重要的影响。如果要解决问题,则需要从汽车的新能源以及节能技术方面下手,来减轻汽车出行对环境方面带来的污染,以及找到新的能源来替代原有的燃料。
传统的汽车燃料主要包括:汽油、柴油等。这些燃料燃烧后带来的污染物主要有一氧化碳、二氧化碳和醛类等。其中,甲醛会对人体造成十分大的伤害。甲醛属于刺激性气体,对呼吸道、眼睛都会产生刺激性作用,在甲醛浓度较高的地方,人还会出现头晕、恶心、呕吐、胸痛和咳嗽等症状。丙烯醛也属于刺激性气体,会给支气管细胞、眼睛、呼吸道等带来刺激和损害。而一氧化碳和二氧化碳带来的危害则主要是环境危害。
随着人们出行使用汽车的频率越来越高,人们对燃料的消耗也越来越多,地球上的能源已经渐渐不能满足我们的需求。现在市面上的大部分汽车节能技术不到位,需要耗费大量的能源,要解决这一问题,需研究出更先进、更易用的节能技术。
2.1汽车混合动力技术。
混合动力技术是目前较为先进的节能技术,是指发动机和电动机的组合,目前可以分为三类。一是增程式混合动力技术,发动机只发电不驱动,电动机直接驱动的驱动方式;二是并联式混合动力,发动机既发电也驱动,电动机直接驱动的驱动方式;三是混联式混合动力,发动机既驱动也发电,由两个电动机驱动的驱动方式。
2.1.1增程式混合动力技术。
增程式混合动力技术也称串联式混合动力技术,其代表车型是雪佛兰-沃蓝达。这种动力技术的优点有三个:一是只要有燃料就可以行驶,不用担心电池的电量不足;二是汽车的电池可以直接充电;三是发动机能够在最舒适的转速区间工作,以保证较低的油耗。但这种动力技术的缺点也十分明显,一是由于能源经过两次的转换,其效率偏低;二是由于只有电动机驱动车辆,所以电动机功率较大,同时为了保证电动机的续航,对发动机的功率和电池的容量都有一定的要求。
2.1.2并联式混合动力技术。
2.1.3混联式混合动力技术。
2.2汽车压燃技术。
2.3汽车可变排量技术。
可变排量,也称为切缸工作循环,最早在20世纪80年代被通用汽车公司运用于凯迪拉克汽车上。目前在中国已经研究出通过控制发动机的进气温度来控制排量的技术。这项技术是根据空气冷缩热胀的原理,在汽车刹车或者怠速时,汽车的热气管道会向发动机输入热空气供内燃机燃烧,空气密度的降低使得在保证理想空燃比的前提下,能够降低喷油量,而同时因为进气密度的降低,压缩进程时压缩空气所需的能量也随之而降低。因此,我们可以在发动机体积不变的前提下,使汽车在刹车和怠速时降低发动机的功率,减少喷油,降低排放。
2.4汽车结构节能技术分析。
汽车的结构和部件的设计,都对汽车的油耗高低产生着一定的影响。例如更贴近流线型的车身,受到的空气阻力会更小,也更能节省能量。下面我们将从汽车的结构方面对汽车的节能技术进行分析。
2.4.1车身设计节能分析。
由于汽车的行驶过程是在空气中运动的,而空气自身无时无刻都在运动,因此,汽车与空气的相对运动会给汽车的行驶带来阻力。汽车与空气间的相对运动速度越高,则给汽车行驶带来的阻力就越大;汽车与空气间的相对运动速度越低,则给汽车行驶带来的阻力就越小。想要减小空气阻力,我们可以从两个方面入手,分别是减小汽车的空气阻力系数以及减小汽车的迎风面积。
2.4.2车辆自重节能分析。
相同车辆的油耗一般会随着车身重量的升高而升高。因此,减轻汽车自身的重量,也会对降低油耗有很大的帮助。应用镁合金、铝合金等材料来制造汽车,能够更加有效地降低汽车的车身重量。
3.1混合动力技术。
3.2氢动力技术。
氢动力技术主要应用于氢动力汽车。与传统的动力汽车相比,氢动力汽车不排放尾气而排放纯净水,从真正意义上实现了零排放,而且可以储存更多的能源,是一种非常好的技术。但与此同时,应用这种技术的车辆与传统车辆相比,成本高于20%。作为未来汽车发展的一个重要方向,氢动力技术有很多的优点。一是能源转化效率高,氢动力技术的能源转化效率为60%~80%,是传统内燃机转化效率的2~3倍。而且氢动力电池本身不参加化学反应,没有损耗,燃料电池在工作的时候没有噪音和震动,因此,这种技术已经成为目前新能源研究的一个重要方向。
3.3燃料电池技术。
燃料电池汽车也可以看作电动汽车的一种,但与电动汽车不同的是,燃料电池汽车不需要充电,在汽车没有电的时候,只需要给电池装满燃料就可以了。和普通的电池相比,燃料电池的特点在于可以自行补充燃料,而不需要反复充电。这种技术的原理是,氢在燃料电池中与氧气发生氧化还原反应,以此产生出电能,来推动电动机工作。燃料电池具有以下优点:一是不排放废气,直接减少了温室气体的排放;二是提高发动机的燃烧效率;三是没有噪音、运行平稳,减少了噪音污染;四是提高了燃料的经济性;五是减少了汽车的机油或者汽油泄露带来的对水资源的污染。燃料电池的技术核心主要包括控制器技术、电机技术与电池技术。
下面我们对卡罗拉双擎进行分析。卡罗拉双擎是丰田旗下的一款油电混合动力汽车,这款汽车的动力由发动机和电动机共同提供,卡罗拉双擎在启动时只用电动机进行启动,这时的发电机不工作,而在加速时,则由发动机和电动机共同提供动力,以提供更强的加速性能,同时在减速和制动时可以回收能量,给电池充电。从节油方面来看,卡罗拉双擎的发动机燃烧效率达到38%,比目前市面上大部分汽车的燃烧效率都高。因为汽车的热燃烧效率直接影响着发动机的输出功率,因此燃烧效率越高,汽车的节油性能也就越好。与传统汽车相比,这款汽车可以智能控制发动机,从而达到有效延长发动机寿命的目的,而且其日常维护方式跟普通汽车差不多,对于车主而言也十分方便。
参考文献:。
[1]薛雯。基于汽车新能源与节能技术应用的研究[j]。科技展望,20**(9):136.
[2]尤堂勇。汽车新能源与节能技术应用研究[j]。科技论坛,20**(20):176.
以节约燃料和降低排放为主要目的的绿色增压直喷柴油机、复合火花点火或vvt—汽油机、混合动力驱动系统、均匀充气压燃(hcci)发动机和变速箱向多档位(5档、6档)手动、自动、手自动一体、cvt方向发展等,特别是缸内直喷技术、增压技术、低压缩高膨胀循环、可变气门相位及升程、可变压缩比、可变排量、减速部分汽缸休眠、自动泊车、夜视系统、双涡轮正压直喷发动机、双火塞顺序点火及集成的起动发电机的采用等等,确实能使汽车发动机的热效率有较大的提高,废气排放也有所降低。dsg双离合、四轮同步转向和四轮异步转向等,能很好地解决高速行驶中车辆方向调整过快导致安全事故的问题。但上述所有这些技术措施,只能算是小改小革,小打小闹,根本不能称作汽车革命;因为汽车主体结构还是老样子,燃料也无多大改变。
近年来,国内汽车工业发展迅猛,能源问题日趋严重。专家估计,我国已探明的石油可采储量为23亿吨,仅可供开采十二三年(含可能还将发现的新油田);未来原油供需缺口将逐年增大,对外依存度也将急剧上升;价格更将日益高涨。如今能源危机已迫在眉睫,业内专家分析认为,在未来十几年内汽车产业如果不能开发出新能源取代燃油,那么汽车产业就将没落夕阳。当然,汽车行业的科学家们绝不会坐视这灿烂了百余年的汽车产业因此而消亡。世界不少国家投入大量的人力和财力,努力地研发新技术、新工艺、新燃料,积极为能源困境中的汽车产业谋求发展新路。在我国迅速发展起来的纯电动汽车、燃料电池汽车和电动—发电集成机组汽车,就是其中最杰出的代表。
2.2燃料电池汽车。
近五六年来,己有澳大利亚、法国、墨西哥、美国、印度等近10个国家先后研制成功了多种小型空气汽车(可乘坐2~3人)。此类汽车,都是以压缩空气作动力,不使用燃油,对环境不造成直接污染和二次污染,最高时速可达50~120km,1瓶压缩空气行程在200km以上,每辆车价1万美元左右,运价为传统汽车的1/10~1/5。
(1)高效节能。
(2)有害气体“零排放”
(3)安全性、舒适性好。
(4)可无级调速,能过载保护。
(1)液氮汽车制造成本低。
(2)液氮汽车性价比高。
现在来估算一下社会经济效益,主要是看用户的运输价格如何。目前汽油每升7.84~8.00元。例如,20xxml轿车每千米运价为0.80元。纯度为99.999%(因炼钢要确保钢中杂质不超标,医用要确保人的安全,故需要如此高的纯度)的液氮市场价为600元/m3(0.6元/l)。实际生产成本却不高,当每度电为0.66元时,每升液氮的生产费用为0.19元。液氮汽车对液氮的要求只需99%纯度即可。这就意味着在用自然界空气制取液氮之前,不必进行碱洗去掉空气中的so2等氧化物,也不必进行干燥去除水分,更无需精细过滤水汽,也不用去除尘埃,只要从自然界中的空气里面直接制取液氮就可以了,因而价格可大大降低。即100元左右/m3液氮。液氮汽车最大行程为300km时,需500l液氮,成本为50元,每千米运价约为0.17元。这就不难看出,液氮汽车的运价小于传统汽车1/3。如此良好的公益效益,将为我国国民经济带来巨大的收益。