1、而乙醇则是日常生活中很常见的酒精，可以从农作物中发酵提取，制作原料同样十分丰富，其优有着辛烷值高，抗爆性好的优点，是未来醇类燃料中比较有发展潜力的一种，乙醇在运输和储存方面都没有很难的技术问题，目前存在的问题主要是成本难以降低，农作物等制取乙醇的燃料去制取酒精或其他产品获得的经济效益更高是暂时难以解决的一个矛盾点。2.2醚类燃料醚类代用燃料以二甲醚为主，二甲醚具有环保性好，十六烷值高功率高，汽化潜热大，资源丰富，经济性好等优点，但也有不少缺点，如易发生气阻现象，粘度低易泄漏，是甲醇的衍生品，从产能到价格受甲醇制约。国内外对二甲醚燃料的研究只有十余年的历史，主要方向是研发适合燃烧二甲醚的发动机，
2、实现高效清洁燃烧，西安交通大学研发出国内第一辆纯二甲醚汽车，天津大学，上海交通大学也各自开展了二甲醚喷雾特性的研究。现在已经被认可的是二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和放热峰值均比柴油机低且相位上滞后3，二甲醚燃料燃烧速度快，燃烧持续期比柴油短，这在中低转速情况下，尤为明显，二甲醚发动机工作柔和，噪声低，使其成为内燃机替代燃料中非常具有发展潜力和市场前景的一类。2.3气体燃料可作为内燃机代用燃料的气体非常多，诸如天然气，石油伴生气，液化石油气，城市煤气，矿井瓦斯，焦炉煤气，化工尾气，氢气等，都可以在经过改装的内燃机上使用。近年来，我国探明的天然气储量和生产量都有较大幅度的增长，所以天然
3、气有望成为成熟内燃机代用燃料的过度品4。另一方面，氢气作为最理想的燃料有着其他代用燃料无法比拟的高热值，高燃烧效率，纯净无污染等优点，但目前仍受限于制备成本居高不下，运输储存不便等技术困难。以氢气为燃料的新一代电池汽车，它具备了许多传统汽车不具备的优良性能，比如，零污染、噪音小、高效率等，同时还具有电动汽车所不具备的优良性能如，有良好的续航能力、燃料加注时间比电动汽车短等，发展氢燃料电池汽车符合当今各国所提倡的可持续发展的战略，在未来汽车代用燃料里，氢燃料电池成为主要的代替能源之一2.4电动汽车电动汽车除去上面已经介绍过的氢燃料电池汽车外还有纯电动汽车和混合动力汽车，电动汽车相比于传统以汽油机
4、有着节能环保的优势，当前与电动汽车相关的研究热点有电动汽车电机驱动系统，电动汽车充电技术和充电谐波分析等，其中电动汽车充电技术被认为是使电动汽车普及的最大难关5。即电池技术仍需要有较大提高，目前以酸铅电池，镍氢电池和锂离子电池最为常见。酸铅电池受限于使用次数，镍氢电池有较高的比能量和比功率，但镍钴的稀缺性决定了其成本较高，现多用于混合动力的电动汽车，锂离子电池的原料是锂矿石，我国锂资源丰富，同时锂电池的重复使用性能优异，但缺点是容量不足，现对锂电池的研究主要在如何扩大电池容量这个方向上。内燃机和化学电池之间的性能差距难以完全通过新电池技术来解决，还需其他方法辅助，如燃料电池，这些可能完全改变现
5、有电动汽车电池储能系统。总的来说，目前的电池汽车还普遍问题还是成本过高，在市场上内难以与传统内燃机汽车抗衡。3 未来代用燃料展望自从18世纪60年代英国开始了工业革命，彻底改变了人类仅依靠太阳能，动物肌肉，其他可再生能源的历史。此后，在世界范围内人们越来越多地将目光放在了化石能源上，但由于化石能源形成周期过于漫长，对于人类发展可以认为是一种不可再生能源，所以必将面临这种资源终将迎来枯竭的一天。在认识到这一问题后，人们开始思考如何应对化石能源枯竭这个问题，主要的应对方案有以下两个，一是开发新型能源，二是提高能源利用效率。在当今工业发展程度较高的今天，各商业化机械产品的能源利用效率已经达到了难以继
6、续提高的程度，比如现代家用小汽车，基本都装配了可变气门正时、缸内直喷、增压系统等，所以业内更多人将目光放在寻求新的代用燃料以缓解内燃机大量消耗化石能源的压力，由此可见，寻找更为合适的内燃机代用燃料将长期作为内燃机领域内的一个重点研究方向。参考文献1 景恒，陈立功内燃机代用燃料的发展分析J能源研究与信息， 20052 申章庆，杨青车用发动机代用燃料的研究现状及发展趋势J汽油机，20063 黄震二甲醚发动机与汽车研究J内燃机学报，20084 祁力钧能源危机与内燃机代用燃料研究J农机化研究，1996.5 宋永华电动汽车电池的现状及发展趋势J电网技术，2011.现代汽油发动机新技术及应用现状节能和环保
7、是当今世界的两大主题，现代汽油机在此背景下研发出多种新技术以提高发动机效率，降低污染物排放，本文主要介绍了应用最为广泛的增压技术和缸内直喷技术，并对增压技术结合了具体车型阐述其工作机理，最后简述了尾气后处理技术的应用现状。汽油机新技术1 概述随着化石能源日趋减少，温室效应加速北极冰川融化，导致气候变暖等影响，在世界范围内各行各业均积极开发提高效率，降低排放的新技术，汽油机行业也不例外，现代汽油发动机为提高燃烧效率，普遍采用增压，缸内直喷以及可变气门正时技术，为降低排放一般在排放尾气排至大气前先通过三效催化转化器装置，以实现对废气的净化处理，后文将分别简述上述新技术以及其应用现状。2 增压技术增
8、压技术就是将空气预先压缩后再供入汽缸，以提高空气密度，增加进气量，降低发动机的泵气损失，由于进气量的增加，可相应增加循环供油量，从而提高发动机功率，目前常用的增压方式分为机械增压和涡轮增压两种1，下面将结合具体车型简述。2.1机械增压技术机械增压是一种通过发动机曲轴直接驱动压气机，以提高发动机进气压力，机械增压的特点是能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好，但驱动增压器需要消耗发动机功率，因此增大了油耗。机械增压根据压气机的工作原理分为机械离心式压气机、罗茨式增压器、滑片式增压器、螺旋式增压器和转子式增压器等。日产1.2L机械增压发动机目前搭载于2014款日产Note车型上
9、，原先我们认为机械增压器在发动机启动时就开始介入，不存在涡轮增压发动机的动力迟滞问题，也就是动力输出线性。但这样的特性会损失掉一部分动力，所以，在改装车中加装机械增压器的方案更多的是出现在大排量发动机上，对于一台排量仅有1.2升的三缸发动机，在动力输出连续性和动力损耗的取舍上似乎无法取得很好的平衡。而这台内燃机则是在机械增压器的皮带轮处安装了一个电磁离合器，以此管理机械增压器的工作状态。发动机在低转速状态下离合器断开，离合器处的皮带轮空转，动力无法通过皮带传到上面的机械增压器中。在高负荷状态，离合器接合，这样，动力便可通过皮带带动机械增压器，进而为发动机提供更多的空气。在工作状态上，利用电磁离
10、合器模拟出了涡轮增压器的状态，这样既能在低转速下确保机械增压器不“侵蚀”动力，油耗还能得到控制。2.2涡轮增压技术涡轮增压技术是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术2。这种增压方式能有效地利用排气的能量进行增压，所以经济性较机械增压要好，并可大幅度地降低有害气的排放和噪声水平，不过在经过了增压之后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。且涡轮机工作在低转速的情况下，发动机的排气流量不够推动叶轮，而当油门突然加大时，这时候排气流量瞬间变大了，
11、但是原本低速转动甚至不转动的叶轮由于惯性并没有被马上推动，而是会延后一段时间才进入正常的工作状态。这样子体现在驾驶感受上就是：踩下油门的一瞬间并没有很强大的动力，甚至比一般的自然吸气发动机输出更软弱一些，但是等到转速攀升到一定程度，动力马上就汹涌澎湃的来了。这就是所谓的涡轮增压迟滞。新一代的凯迪拉克CTS搭载3.6升双涡轮增压发动机，这台内燃机最大功率425马力，最大扭矩583牛米，搭载这台发动机的换代CTS的0-96km/h加速时间官方公布仅为4.6秒。使用双涡轮增压，就是采用两个相互独立的涡轮增压器的增压系统，当发动机在两个涡轮增压器的共同作用时，进气效率大幅度提升，增压效果更加显著，动力
12、性得到很大提升。另一方面，在发动机转速较低时，只有一个低速涡轮工作，这时较少的排气即可驱动这只涡轮高速旋转以产生足够的进气压力，当发动机转速提升以后，高速涡轮工作继续进入高增压值的状态，提供一个连贯的强劲动力。这台内燃机的一个特点就是使用两个小的中冷器，并分别集成在进气歧管上。这样的设计同大众1.4TSI发动机上的设计理念相同。这样的设计减少了空气在回路中“行走”的路程，从而减少了涡轮迟滞现象，让扭矩输出更为顺畅。3 缸内直喷技术为满足越来越严格的油耗法规，汽油机的供油方式也在不断地改变，从化油器式供油到进气道多点喷射再到现今广泛采用的缸内直喷技术。缸内直喷是指汽油机采用与柴油机燃油喷射方式相
13、同的方法将燃油直接通过安装在缸盖上的喷油器喷入缸内使之燃烧的技术。燃油喷到缸内后，可自由控制缸内燃油的分布，利用优化设计的进气道和活塞顶部的空气流动使混合气在缸内分层分布，实现超稀薄混合气的稳定燃烧，同时也能达到降低排放的要求。缸内直喷分均质燃烧模式、分层燃烧模式和HCCI燃烧模式3，其中HCCI模式以其高热效率，超低NOX和PM排放成为国际研究热点，但技术难点在于各种不同工况下对HCCI燃烧时间的控制4。4 排气后处理技术现代汽油机最为普遍的排气后处理技术是采用三效催化转化器装置，当汽油机工作时，废弃经排气管进入催化器，其中氮氧化物与废气中的一氧化碳、氢气等还原性气体在催化作用下分解成氮气和
14、氧气5，而碳氢化合物和一氧化碳在催化作用下充分氧化，生成二氧化碳和水蒸气。因此这种催化器被称为三效催化转化器。三小催化转化器中的催化剂一般是成本较高的铑、钯，铂等金属，同时这些金属在多次使用的过程中容易发生热失活、化学中毒、机械损伤和催化剂结焦等劣化现象，而更换成本高昂，导致了加装一套三小催化转化器装置成本难以下降，所以尽管现在三小催化转化器技术难关基本攻克，但三小催化转化器并没有完全普及，当然这也和排放法规的严格推行相关。5 小结随着世界能源消耗量逐渐增大，以石油为主的化石能源面临终将枯竭的实事，现代汽油发动机为应对这一状况，世界范围内的汽车行业中研制出不少新型发动机技术以提高发动机效率，达
15、到节省燃料的目的除上文重点阐述的增压技术和缸内直喷技术外还有停缸技术，可变气门正时技术，无凸轮气门驱动技术，均值混合气压燃着火技术，目前看来，增压技术和缸内直喷已在现代汽油机上应用广泛，各类电控系统也不断完善，均值混合气压缩燃烧技术仍有不少技术难点诸如冷启动困难，运行工况有限等阻碍其发展。排气后处理技术的发展受排放法规影响，现技术难点已经基本攻克，只是受成本因素与法规标准尚未完全严格化等原因，大量低端汽油车并未配备有效的后处理系统。我们仍需不断借鉴国际汽油机新技术，结果我国国情，提高汽油机技术，以应对节能减排的世界主题。1 罗建亮现代汽油发动机节能新技术J装备制造技术，2014，8（15） 2
16、 周龙保内燃机学（第二版）M北京:机械工业出版社，20063 张中杰汽油机缸内直喷技术及其应用前景J北京汽车，2013,8（25）4 冯渊，范圣耀汽油机缸内直喷技术发展的分析与研究J小型内燃机与摩托车，2010.5 龚金科汽车排放及控制技术（第二版）M北京:人民交通出版社，2011.新能源汽车现状以及应用前景本文给出了新能源汽车的定义与分类，并重点介绍了其中天然气汽车、混合动力汽车、纯电动汽车的研究现状，随后简要介绍了其他新能源汽车的研究现状，最后对未来新能源汽车发展的方向给出了本人的建议。新能源汽车 应用前景所谓的新能源汽车是指以除了汽油和柴油常规燃料以外的其他车用燃料作为动力来源的汽车，或
17、是使用常规车用燃料，但装载有新式动力装置，综合车辆动力控制和驱动等先进技术，具有全新的结构、采用不同于传统技术的汽车。新能源汽车主要包含以下种类1：燃气汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、混合动力汽车、太阳能汽车、二甲醚汽车、生物燃料汽车等。下文将重点介绍天然气汽车，电动汽车的研究现状以及应用前景，再简要叙述了其他新能源汽车的发展现状，最后做了总结并展望了未来新能源汽车发展的方向。2 天然气汽车天然气汽车是指用天然气做燃料的汽车。净化后的天然气，和普通液体燃料相比，天然气含有的有害物质比较少2。天然气是气态形式的燃料，较容易与空气充分混合，因此燃料燃烧较为充分，尾气中排放的污染物也较少，在当今
18、石油贮量越来越少的大环境下，天然气是一种相当合适的汽车替代燃料过渡品。我国天然气汽车发展起步较早，在二十世纪五十年代开始，但受到当时天然气压缩存储技术尚未完全掌握的限制，发展较为缓慢。1988年，我国第一次有了CNG加油站，填补了我国天然气汽车的空白，直到现在，我国天然气汽车技术已经处于世界前列，尤其是稀薄燃烧技术和电控天然气发动机技术处于世界领先位置。与其他燃料相比，气体燃料具有原材料来源广和生产成本低两个优点，能与空气充分混合，可与粘度较低的润滑油混合，因摩擦损耗的能量也比较少。另一方面，燃油系统在密封时，气体燃料蒸发损失更少，燃烧更充分，排放污染物也大大减少，提高了车辆的燃油经济性。3
19、电动汽车电动汽车分为纯电动汽车，混合动力汽车和燃料电池汽车，以下将分开论述。3.1纯电动汽车纯电动汽车是以车载电源为动力用电机驱动行驶并符合道路交通、安全法规等各项要求的车辆。纯电动汽车系指完全依靠动力蓄电池提供电能而驱动行驶的汽车3。纯电动汽车的主要优点在于蓄电池能够存储电能，而这恰恰也是制约其发展最主要的技术难点所在，尽管动力电池的性能不断提高，但仍然不能满足汽车使用的正常要求，普遍存在能量存储有限，造成车辆续驶里程受限，另外也有电池循环使用寿命短、可靠性差、体积及自重过大、充电时间长、生产成本高等缺陷，影响了电动汽车的实际应用和商业化。其中，锂电池又是重中之重。由于受动力电池的性能和价格
20、及应用配套设施的影响，纯电动汽车的发展受到制约。直到现在，人们也难以准确预料从根本上解决诸如电池等一系列问题的具体时间。3.2混合动力汽车混合动力是指由电混合动力，也就是传统燃料驱动和电力驱动相结合。混合动力汽车就是指燃料发动机和电池电动机同时运行来驱动的汽车。混合动力汽车可以明显的减少油耗，同时在电池电动机的驱动下行驶时，可以实现零排放4。混合动力汽车通过控制系统将两种动力源结合在一起，通过对两者之间良好的协调，使混合动力汽车动力性，经济性都比较好，在减少污染物方面也符合现在的排放法规要求，在解决生产研发高成本这个问题后必将是全世界普遍汽车类型。3.3燃料电池汽车燃料电池汽车是指采用氢氧混合
21、燃料电池的电动汽车。和普通电池一样，其电池也是由阳极、阴极、电解质三部分组成的。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害物质，因而燃料电池汽车是无污染汽车，而且燃料电池的能量转换效率比内燃机要高出几倍，因此出于保护环境、节约资源的角度考虑，燃料电池汽车的利用价值以及应用前景很广。但一个潜在的危险是氢作为燃料储存在汽车上，为满足汽车行驶里程数，储存量必然要达到一点量，而氢在常温下体积非常大，在空气中有可燃易爆的特点。所以只要技术上不完全克服氢的储存问题，燃料电池汽车将永远不可能被广泛使用。4 其他新能源汽车除上述常见新能源汽车外，还
22、有诸如太阳能汽车，生物燃料汽车与二甲醚汽车等，关于生物燃料汽车与二甲醚汽车的相关论述可参阅第一篇内燃机代用燃料研究现状，在此只简要介绍太阳能汽车的现就现状。我国太阳能汽车研发起步较晚，水平也不是很高，1996年为参加日本能登举办的太阳能汽车竞赛，清华大学研发的太阳能汽车使用了我国第五代电池板技术，但太阳能转化效率较低，只有14%左右，最高车速只有80KM/h，生产成本达到了78000美元，技术水平相对较为落后。目前，在汽车领域，太阳能技术的应用范围比较窄，主要是用作汽车行驶辅助设备的能量来源，太阳能作为公认最清洁的能源，太阳能汽车无噪声无污染是传统汽车无法企及的，总的来说太阳能汽车发展前景广阔
23、但取决于太阳能板转化效率技术的突破。新能源汽车在中国迎来了非常好的发展时期，从2014年底密集出台的政策和地方政策已经能看出国家对新能源汽车推广的决心5。此外，传统汽车的尾气环境污染问题，我国汽车行业迫切的产业升级现状都推动着我国新能源汽车的快速发展。另外，中国庞大的市场空间、强大的经济实力，都可以成为新能源汽车在中国发展的强有力支撑。从技术方面来看，与国外相比，我们对新能源汽车专业技术的积累也许稍迟，成熟度较低，但是核心技术并不缺失，以新能源汽车为例，同技术领先国家相比，我们的差距表现在工程化能力方面的差距，包括电池制造、装备水平、电池工艺实现能力、电池的制造水平等。当技术难点迎来突破，新能
24、源汽车必将取代传统汽车而成为主流。1 李晓丹新能源汽车发展现状及应用前景J中国能源，2009，8（25）2 吴会敏我国新能源汽车的现状及前景分析 D吉林：吉林大学，20143 洪永福中国新能源汽车发展前景展望J汽车科技，2009，7（25） 4 张鑫我国新能源汽车的发展现状及前景探析J中国高新技术企业,2015，4（1） 5 程振彪中国新能源汽车发展前景展望J汽车工业研究,2010,8（5）中国汽车工业发展回顾与展望本文简要介绍了我国汽车工业发展史的进程，包括自1949年前的发展状况与新中国成立后汽车工业发展的现状，并对未来中国汽车工业发展趋势做出了预测，最后对我国汽车工业发展做了总结并给出了
25、一些建议。汽车工业 发展模式1 中国汽车工业发展史一般认为，近代中国并未产生真正具有制造能力的汽车工业，但民国时期政府也有过创立汽车工业的计划，随着汽车的使用量增加，汽车组装业和汽车配件制造业也逐渐诞生，可以说在1949年前，中国汽车工业的萌芽已经产生，只是欠缺成体系的整车制造业。值得一提的是在近代中国汽车工业的发展中，代用燃料占有一席之地。在当时，世界汽车工业已主要使用汽油和柴油作为内燃机燃料，但中国的燃油工业并不发达，故发展了一些汽车的代用燃料，其中以燃碳汽车最为著名，为代用燃料的研究做了一些贡献1。总的来说，1949年以前中国创办汽车工业的计划与实践是不成功的，可将其失败的原因归结为以下
26、三个：一是缺乏现代生产线，只能靠拙劣的加工手段制造。二是未掌握核心技术，主要的核心部件仍然依赖从国外购买。三是政府倾向于与外资企业合作办厂，可以说是一个结构性缺陷。2 中国汽车工业现状新中国成立后中国汽车工业迅速发展，到2009年年销量首次突破千万辆2，并在之后一直保持两位数的增长速度，总的来说，随着汽车生产集中度的不断提高，我国汽车工业零散分布、技术低下的格局已经有所改变，经过“十一五”阶段的发展，已经初步形成一个完整的现代化工业体系。为促进国内汽车产业形成整体竞争合力，汽车产业调整振兴规划细则于2011年发布，提出了具体的行业指导性意见，要求大型汽车集团在全国范围内实施兼并重组，形成“抓大
27、放小，培养巨型汽车集团”的产业格局。目前汽车市场竞争激烈，随着各企业产能进一步扩大，外国汽车企业的进入和民营汽车企业的兴起，中国汽车市场的竞争势必将愈演愈烈3 中国汽车工业发展趋势为应对国际油价的升高，降低排放，保护环境，在全世界范围内各家汽车企业纷纷结合本国政策与自身技术优势，积极研发出发动机替代燃料以及提高内燃机效率的新技术，不少已经推出了全新的混合动力汽车与电动汽车。我国也根据汽车产业发展趋势和国情需要，也制定出相应的扶持政策，以比亚迪为代表的我国汽车企业也在积极投入到新能源汽车的研制中，并取得了一定成果，新能源汽车和电动汽车将在未来数十年内作为汽车工业内的重要研究分支。4 小结与展望系
28、统考察世界各国汽车发展道路，可将其总体发展模式归结为三类3：纯进口消费型发展模式，大部分小国家受限于资源匮乏均是这种发展模式。随后是产业依附性发展模式，如英国、加拿大就是这种发展模式。最后是产业主导型发展模式，世界上汽车工业发达的国家基本都是这个发展模式如美国、日本和德国。本人认为，中国要想振兴汽车工业，也必须以产业主导型发展模式发展汽车工业，但改革开放二十年来，中国一直走以市场换资金，以市场换技术的合资发展道路，而实事是到现在我国合资汽车企业仍未掌握制作核心技术，所以本人认为中国汽车的发展还是该走自主发展的道路，要将产品设计融入我国的独特民族精神，才有可能发展具有国际竞争力的品牌。另一方面，
29、政府应该更多地扶持自主品牌企业，此前政府更多的是给予合资企业优惠政策，这严重打击了自主品牌的研发积极性。，总的来说我国汽车工业想要发展到真正具有国际竞争力，本人认为政府将扮演极为重要的角色，二十多年的以市场换技术并没有取得实际的成效就说明这个方针需要调整。另一方面“精神气质”本人也认为是一个影响因素，中国汽车界内总认为汽车企业搞不好是因为缺人才和技术，然而韩国同样也是汽车起步较晚的国家，但韩国大宇公司不允许通用公司干涉其自主发展而将本公司50%的股份买回，这是一种值得我们学习的精神，我认为我们的合资企业也要有国际汽车界反控制的精神潮流，我们需要有信心，要相信自己可以攻克那些所谓的技术难关，这样我国汽车工业才能实现质的飞跃。1 关云平中国汽车工业的早期发展D武汉：华中师范大学，20142 王斐天津汽车工业发展战略研究D天津：天津大学，20133 石永东国外汽车工业及品牌的基本发展模式对我国汽车工业发展的启示J汽车工业研究，2013，1（24）个人购车规划我作为一名普通消费者，将来购车考虑的首要因素还是价格，毕竟汽车也不是一件便宜的商品，预计我买车至少也要等到我博士毕业，那时，按平均博士年薪来看，我一年的收入大概在万左右，除去日常开销，想要买一辆豪车或是跑车是不可能的
