乘用车节能技术论文

1乘用车节能技术概述

乘用车节能技术主要分为传统汽车节能技术与新能源汽车技术（含混合动力）。鉴于2020年前传统节能技术仍将占据市场主要份额，本文仅针对传统汽车节能技术进行分析。传统汽车节能技术分为高效动力传动系统（发动机、变速器）、轻量化、低摩擦、先进电子电器等几大领域。

1.1高效动力传动系统

动力传动总成系统主要包括发动机与变速器两大总成，是乘用车动力的来源，同时也是能量消耗的主要渠道。因此，提升动力传动系统的能量使用效率、减少系统能量损失是乘用车节能的主要途径之一。

1.2低摩擦技术

车辆在行驶过程中，各种内部及外部系统摩擦是造成整车能量损耗的主要原因之一。减少摩擦损耗的主要方法包括降低车身风阻、减少内部阻力和降低滚动阻力等。车身造型设计优化、低粘度机油、高效润滑油、低滚阻轮胎、低摩擦材料涂层等均是降低车辆摩擦损耗的主要措施。

1.3轻量化技术

减少汽车自身质量是降低油耗的最有效措施之一。相关资料表明，汽车自重每减少10%，燃油消耗可降低6%～8%。轻量化的实现主要有3种手段：轻量化结构设计及优化、先进轻量化材料应用、先进轻量化制造技术应用。

1.4先进电子电器

近年来，汽车节能相关电子电器的应用日趋广泛，通过提升能源利用效率来降低能耗。目前应用较成熟的节能相关电子电器包括：紧急电力供给（EmergencyPowerSupply，EPS）、智能节油系统（Stop-Start，STT）、制动能量回收、高效空调、胎压监测、换挡提示、电子节温器、电子水泵、可变排量机油泵等。

2系统动力学建模

系统动力学（SystemDynamics，SD）创始于1956年，其创始人为美国麻省理工学院的JayW．Forrester教授。它是系统科学理论与计算机仿真紧密结合，研究系统反馈结构与行为的一门科学，是系统科学与管理科学的一个重要分支。系统动力学结合了定性分析与定量分析两种方法，是以定性分析为主导，定量分析为支撑的方法。系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法，其研究方法是计算机仿真试验法，关键任务是建立系统动力学模型体系。

2.1模型子系统及计算思路

本文的研究目的是计算某乘用车企业在2014～2020年应用各种节能技术后每年将增加的节能成本。根据各乘用车企业所应用的节能技术现状，将乘用车企业应用节能技术总成本分为发动机节能技术成本、变速器节能技术成本、轻量化节能技术成本、低风阻和低摩擦节能技术成本、先进电子技术节能成本5个子系统。

2.2模型流图

系统动力学流图是系统动力学的基本变量和表示符号的有机组合，是描述系统结构的表达方式。它不仅能展示系统行为的结构背景，也能直观形象地反映系统结构和动态特征。模型流图定义了那些引起行为的重要变量类型，能够表示不同性质变量的区别，刻画系统的反馈与控制过程。绘制流图是构建系统动力学模拟模型的重要步骤。根据乘用车企业节能技术成本系统内部各因素之间的关系设计系统流图，反映系统各因果关系中所没能反映出来的不同变量的特性和特点，然后通过流图中关系的进一步量化，实现节能技术成本仿真计算的目的。

3结论

我国油耗法规的日趋严格，对乘用车企业提出了更高的要求，为达成油耗目标而带来的成本增加是企业关注的重点。本文通过对乘用车节能技术成本的研究可以得出以下结论：

（1）节能技术应用带来的企业综合成本增加不是简单的技术成本叠加，而是一项复杂的系统问题。

（2）通过考虑主流乘用车技术，从节油率、成本增加情况、市场用户接受度、政策支持度等多个维度，借助系统动力学软件建立的乘用车企业节能技术成本分析模型可以有效反映乘用车企业节能技术成本增加情况，为企业未来油耗目标达成提供有力参考与数据支撑。

作者:抄佩佩沈斌单位:中国汽车工程研究院