汽车节能是汽车工业发展的三大主题之一。由于能源消耗的加剧,汽车节能问题备受人们的关注。有关研究资料表明,汽车燃料燃烧所发出的能力只有三分之一左右被有效利用,其他的能量被排放到大气中,不仅造成了能源的浪费,还造成了环境污染。因此,从分利用汽车排放的废热应当是我们现实汽车节能、降低排放的一个研究方向。本文对国内外各种汽车预热能量利用技术进行了分类,并做了综合分析比较,对汽车废气中含有的能量进行计算和分析,得出废气中的能量具有很大的利用空间,同时计算出废气中可用能量。首先介绍了汽车废气涡轮发电的基本构造和原理,通过对发动机的排放过程分析,利用热力学第二定律和流体力学理论计算,尾气中的有效能量是可再利用的,得出涡轮尾气发电技术是比较理想的汽车余热利用方式。其次提出了能量利用效率较高的排气系统方案,并针对一台发动机进行从发动机尾气的出口、流道,还有涡轮叶片,排气系统都做了进一步设计和优化,特别是对涡轮的叶片进行了优化分析,使其达到具有转化效率高、能耗低、运行平稳、成本合理等目的。通过计算分析,利用汽车发动机尾气发电,具有显著的经济效益和环保效益。同时,也有利于减少发动机工作的噪音和提高发动机的综合效能。