新能源技术在汽车工程中的应用

新能源技术在汽车工程中的应用

夏秋晖

身份证号码：320482198810281412

摘 要：21世纪以来，伴随着我国社会经济的发展与进步，我国城市化发展的迅速提升，随着我国人们对自然资源的开发，目前世界上绝大多数国家的能源供应，已经无法满足本国的需要，因此在未来的发展当中，新能源技术的出现与应用，必将成为替代传统能源的绝佳和必须选择。在这一过程中，不断优化基于新能源技术的汽车产品，最大限度满足客户对于新能源汽车的需求，从而进一步推动整个新能源汽车行业的发展。

关键词：新能源技术；汽车行业应用

引言

在社会快速发展的过程中，对于传统能源具有较大的耗费，对传统能源消耗来说，其不仅具有不可再生特征，并且在实际应用当中也会对环境造成较大的污染。在该情况下，做好新能源技术的应用成为了现今社会发展的重要方向，新能源汽车也在此趋势当中获得了快速的发展。对此，即需要能够充分做好新能源技术的把握，使其在汽车领域发展中获得更好的应用。

1.新能源技术和汽车的相关概述

1.1新能源汽车定义

从定义上讲，新能源汽车在汽车生态中起着非常重要的作用，通过开发新能源来开发替代燃料。20世纪末，意识到汽车需要太多的燃料，人们开始寻找石油替代品，试图利用可再生能源或丰富的世界资源来缓解石油危机。目前，新型节能汽车的发展应用了从燃料到汽车的多种技术，包括混合动力汽车、清洁电动汽车和其他环保型燃料电池节能汽车。随着新的趋势，新能源汽车的发展也在发展，新能源汽车的产品也在不断改进，未来新能源汽车的生产将更加成熟。

随着现代经济的发展和环保意识的提高，传统的燃料机械已经不能满足现代社会发展的需要。随着新能源汽车的流行，很多人接受了新能源汽车，但现在摆在我们面前的问题是什么时候购买新能源汽车，以及如何让它们更容易被接受。我国汽车新能源市场将成为一个巨型市场，与外国企业将积极竞争如何在国内市场占据第一位，确保国内经济的发展。客户是最重要的，需要尽力满足客户的需求，让他们积极购买。许多人认为，新能源汽车的价格要比传统汽车贵得多，但传统汽车因为不熟悉使用新能源，所以没有很好的宣传。目前，互联网和4S商店是向的客户传播新能源的最有效方法，必须注意网上的宣传，以便客户能够更好地了解新能源汽车。

1.2新能源汽车类别

从动力上看，新能源汽车可以转化为太阳能汽车、混合动力汽车、纯电动汽车等。太阳能汽车的动力源主要是太阳能，这些汽车的研发技术还不成熟，所以目前已经投放市场的比例相对较小。太阳能汽车可以借助太阳能实现“节能减排”，但由于技术限制和环境因素的影响，太阳能汽车的推广难以实现。混合动力汽车主要包括新能源和传统能源。在具体实用阶段，混合动力汽车在市场上具有良好的性能和较高的性价比，是现阶段众多购车者的首选。由于纯电动汽车不需要使用石油作为动力源，因此未来使用成本较低，但相对而言，纯电动汽车的续航能力与传统油车相比还存在一定的差距，充电时间和充电方式也是很多购车者考虑的因素。

2分析新能源汽车制作的原理

新能源汽车主要使用电能或太阳能，车辆主要通过电磁板充电完成运行。生产新能源汽车时，主要由两部分组成。首先，新能源汽车通过内部驱动单元完成工作，内部驱动单元为车辆的启动提供动力。传统汽车由汽车的气缸和活塞提供动力，主要使用汽油作为能源。新能源汽车的区别在于，以电池为主要能源。电力中心操作系统是使用电池生成的，通过磁场传输电能，为汽车提供动力。另一部分是通过外部驱动器促进整个汽车的操作。新能源汽车和传统汽车不仅内动力不同，外动力也不同，并且两种汽车的控制方式也不同。旧能源汽车采用从外部进行的单向控制，因此在驾驶车辆时，车辆的内部控制需要驾驶员进行手动操作控制。就汽车本身而言，没有自调节功能，而新能源汽车连接了车辆的控制和自动化，监控车辆的运行和供电。这种方式可以大大降低汽车的智能控制，可以减少汽车运行带来的能源消耗。

3传统汽车和新能源汽车之间的对比

传统的汽车发动机将燃料的化学能转化为机械能，一般由发动机、车身、底盘和电气系统四个主要部件组成。新能源汽车将替代汽油和柴油，利用其他可再生清洁能源实现环保。下面对传统和新能源汽车进行了对比。

3.1 发电设备

新能源汽车之所以被称为“新”，是因为大部分电力系统都采用电力、风能、太阳能、氢能等新能源。目前，新能源汽车的主要动力来源是电力，随着新能源技术发展到一定程度，越来越多形式多样的新能源将走进我们的生活。电动汽车的动力系统主要包括驱动电机、调速、电源等，而传统的汽车动力是发动机，使用燃料污染环境，是新能源车辆和传统车辆的不同之处。在加速方面，电机非常节能，可以获得所有的扭矩和功率。另一方面，传统发动机具有扭矩峰值，因此电动机加速更好。

3.2 底盘

汽车的底盘由四部分组成：传动部分、驱动部分、转向部分和制动部分。传动机构的作用是将发动机的输出扭矩传递给传动轴，而电动车是靠电线来传递动力的，所以不需要传动轴，换档时电动机采用无级调节， 传统的传动系统已经过时，如果采用双电机驱动，差速器也可以省略。新能源汽车在行驶、转向、制动系统方面与一般汽车并无太大区别，而以电动汽车为例，常见的是将制动动能转化为电能并存储在电池中的储能装置。另一方面，纯电动汽车是电池供电的，不需要传统汽车所需的油箱、燃料管和排气管。由此可见，两款新能源汽车的底盘结构差异很大。

3.3 车体部位

传统燃油汽车的车身结构几乎完全相同，但新能源汽车的造型更加灵活。例如，特斯拉没有发动机，电池布局更扁平。本田Clarity 氢燃料电池汽车必须配备油箱。而不同的电池布局，如燃料电池动力系统、电池板等能源动力系统，对汽车的设计理念有不同的影响。由于新能源汽车结构紧凑，占用空间小，可以直接使用电机代替原动力系统，只要在原工艺条件下增加一条电机分流线，既省钱又降低成本，同时提高了工作效率。随着新技术的发展和新能源汽车的普及，新能源汽车的车身结构也将发生相应的变化。

3.4 电力设施

当今的新能源汽车正处于人工智能、大数据、云计算、5G网络、移动互联网、迭代控制等技术的结合和推进过程中。诊断、选路、通讯、娱乐等诸多功能，而这些功能的实现需要新的电子设备。通过上面的对比分析可以看出，现在的新能源汽车在动力和底盘方面与现有车辆有明显的不同，但在车身造型和家电方面变化不大。在新能源汽车不断发展的今天，新能源汽车将在外观、材料、电子设备等方面取得重大突破。

4新能源技术在汽车工程中的应用

4.1混合电动汽车

目前，我国汽车产业还处于起步阶段，混合动力汽车是新能源汽车的过渡产品，包括传统的汽油发动机和电动汽车动力系统。因为是在保持原车产业的基础上开发和研究，原厂技术在某些方面还是可以使用的，不需要太多的技术，整车在技术上的创新和创新比较多，所以很多厂家选择日系混合动力车。在日本选择了一辆混合动力汽车，该车是目前最受欢迎的车型，这种混合动力汽车的流行有其优点。但是，在相同的行驶条件和相同的距离下，可以使用排量更小、工作效率相同、能耗更低、排放更低的发动机。与纯电动汽车相比，可以选择更小的电池，混合动力汽车无需设置充电桩，充电无需额外电池，在动力方面，混合动力汽车效率更高，纯电动汽车，因此存在技术限制，这导致与混合动力汽车相比性能较差。混合动力汽车按性能和功能分类，种类繁多，性能结构和侧重点不同，在开发和研究方面也需要相应的技术来实现其自身的发展目标。这意味着投入更多的人力和财力。这是从传统汽车到纯电动汽车的发展道路，在节能和性能方面创造最好的产品需要一步到位，同时减少了排放和成本。汽车已经发展了100多年，从早期的蒸汽机到晚期的内燃机，再到后来的纯电动发动机。由于纯电动技术还不够成熟，内燃机仍然是汽车的主要动力源，所以我们现在需要做的就是提高发动机的性能和能耗，使用新的燃油喷射、废气再循环、催化后-处理后置引擎使用了一些技术，但现阶段的重点仍然是混合动力的节能减排方面。

4.2纯电动汽车技术

使用能源的纯电动汽车由符合交通和安全法规要求的电机驱动。核心单元是发动机、电池和电控系统三大部件，俗称纯电动汽车。发动机是纯电动汽车的动力，其技术主要是成熟、稳定、多元的发展趋势。不同类型的发动机各有利弊，我国纯电力机车作为异步发动机。发动机结构简单、紧凑、可靠耐用、重量轻、体积小、噪音低，更能满足纯电动汽车的操作要求，为驾驶员提供良好的使用体验。电气控制系统是纯电动机械的大脑，控制和控制各种车辆电气设备的运行和使用。在汽车行驶过程中，电气控制系统主要控制从蓄电池到电气设备（如电气设备）传输的电能，实现汽车减速、平稳行驶，为汽车提供各种电气服务。电池是纯电动汽车的能源，提供汽车行驶所需的能源，电池的质量与电动汽车的行驶里程有关。一般来说，电池越多或电池密度越大，电动汽车的输出功率越大，电池寿命越长。但是，一节车厢内可装的电池数量总是有限的，当电池数量达到一定限度时，就可以增加电池密度以提高航程。国内特斯拉公司目前采用三元锂电池，NEDC的使用寿命为668公里。比亚迪e6采用铁锂磷酸盐电池，NEDC的续航为400公里。与燃料汽车的续航里程相比，纯电力汽车的使用寿命还没有提高。纯电力机车的总耗电量为每100公里10-20KWh，折算为每100公里相当于1-2升油。1.6L家用汽车百公里油耗就达到了6-8升，能源消耗以纯电力汽车占据优势。但纯电力机车充电速度的差异是显而易见的，即使是特斯拉的超快充电也需要30多分钟才能充电。然而，随着换电池技术的出现，纯电力汽车在不到3分钟的时间内就可以快速更换电池，从而解决纯电动汽车充电缓慢的问题。

4.3燃料电池汽车技术

汽车新能源技术是指利用燃料电池驱动汽车发动机，通过汽车的高效运转，为汽车提供足够的能量。在电力系统总体架构设计中，主要由四个关键部分组成：驱动电机、储氢系统、燃料电池系统和动力电池。其中，燃料电池的电化学反应是最重要的。这是因为，在某些条件下，燃料电池中的能量可以从化学能转换为电能，通常以氢氧燃料电池的形式。过氧化氢燃烧生存为水时，氢氧燃料电池就会产生大量电能，为新能源汽车提供足够的燃料和氧化剂，以维持正常的驾驶条件。

4.4气体燃料汽车

对于这种类型的车辆，是由天然气驱动的车辆。根据所使用的天然气燃料的情况，这些车辆可进一步分为液化天然气型和压缩天然气型。其中，压缩天然气是指20.8-24.7MPa之间的压缩天然气，经压缩后储存在车用高压气瓶中，是一种无色、无味、比空气轻的气体，并且具有很高的热量。以甲烷为主要成分，成分简单，易于完全燃烧，具有抗爆震、含碳量低、未稀释润滑油性能、延长发动机寿命等多种用途。液化天然气是指在大气压环境下温度为-162℃的液化天然气，可以储存在安装在车辆上的隔热钢瓶中。这种天然气更安全，气体闪点更高，能更好地用于长途运输和储存，目前，压缩天然气汽车是世界上使用最广泛的燃气汽车。

结语

总的来说，在当今社会环境下，保护环境、节能减排已成为社会发展的重要方向，按照社会可持续发展战略开发利用新能源汽车是汽车工业发展的一个重要突破。在能促进新能源汽车使用、降低能源消耗和环境污染的能源环境压力增大的情况下，汽车工业是一个良好的发展趋势。然而，未来，新能源汽车仍需要深入研究技术创新和节能技术。

参考文献

[1]姜晓.基于低排放导向的新能源汽车技术研究[J].节能，2019，038(009)：51-52.

[2]侯彦羽.低排放导向下新能源汽车控制技术及优化[J].南昌大学学报(理科版)，2017，041(004)：383-385.

[3]杨朋.低排放导向下新能源汽车控制技术及优化[J].中国设备工程，2018，000(020)：54-55.