汽车发动机的发展前景与挑战

汽车的持续发展面临着许多问题和挑战，目前公认的最大的问题是大气变暖和CO2排放。如何找到一条既有效又经济的办法降低燃油消耗量和CO2排放，将成为汽车工程师要解决的主要问题。目前，混合动力技术的节油程度有限，电动汽车需要更新的蓄电池技术，氢燃料电池驱动技术尚不成熟，没有哪一项技术能够取代传统的内燃机。因此，将来的市场尽管会有越来越多的新能源汽车，但内燃机在未来的30～40年仍然会占据主导地位。

为了强迫汽车制造商采取有力的减排措施，欧盟制定了世界上最严的CO2排放标准。按照这个标准，到2020年，每家汽车制造商必须保证它在欧盟销售的小轿车的平均CO2排放不能超过95 g/km，否则要交一大笔罚款。为了到达这个标准，汽车制造商除了对传统的内燃机汽车进行大量改进之外，还必须配上一定数量的电动汽车和混合动力车。

传统的内燃机经过100多年的发展，技术已非常成熟。即使如此，汽车工程师还是有办法使它的CO2排放有明显的减少。除了采用以上所介绍的几项节油技术外，主要办法是靠优化：优化发动机的运动部件设计以减少摩擦，优化燃烧和热量控制系统以减少热量损耗，优化发动机运行控制系统以便让发动机在最省油区域运行，等等。还有，减轻汽车和发动机的重量也是一大发展方向。通过这些优化技术，内燃机的CO2排放有望再减少20%到30%。在欧洲，尽管有些环保和卫生组织极力反对柴油车，因为在节油方面有巨大优势，柴油机汽车在还将会继续占领较大的市场份额。(www.xing528.com)

至于电动汽车，最大的难题是怎样大大地提高它的续驶里程。在新的蓄电池技术被发明之前，一种可行的办法是在纯电动汽车的基础上再加一小型的内燃机。这个内燃机的功能不是驱动汽车，而是在蓄电池的电用完时负责给它充电，这样可以把电动汽车的续驶里程延长到400km以上。如果汽车短距离行驶，内燃机不起作用，与纯电动汽车一样，没有CO2排放。这项技术的优点很明显，解决了纯电动汽车续驶里程低的缺陷，让顾客需要长距离行驶时可以放心地开车，不会担心半路上没电。缺点是造价高，因为要加一台发动机。鉴于这项技术的优势，它的发展前景应该是很好的。

再来说混合动力汽车，它的主要缺点是除了造价高外，对减少CO2排放作用有限，因为汽车行驶时大部分时间还是靠内燃机驱动。要进一步减少CO2排放，必须得让电动机工作时间加长。有一种办法是在混合动力汽车的基础上加一可充电的蓄电池，蓄电池充满电后，可以让电动机在更大的范围内取代内燃机驱动，从而进一步减少CO2排放，这就是所谓的可充电的混合动力汽车。