汽车节能技术(1)

第二章 汽车的节能技术
随着油价节节攀升和石油危机的到来，当今各国纷纷 制定出汽车的油耗标准，有的国家规定汽车油耗率必须 逐年降低，迫使汽车制造厂采取轿车小型化、减轻自重、 减小空气阻力、柴油机化、稀薄燃烧技术、分层燃烧技 术、润滑减磨、子午线轮胎、传动系统最佳匹配等许多 节油措施，使汽车的油耗大大降低。对我国而言，随着 汽车大规模进入家庭，私车保有量的日益增多，汽车节 油也显得越来越迫切。
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第一节 影响燃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ经济性的因素
燃油经济性影响因素
各种汽车的燃油经济性是有差异的，影响汽车燃油经济性的 重要因素是发动机性能，但还有其它因素影响，包括汽车的构 造、驾驶技术和道路情况等。 （1）目前国内的轿车发动机都是高速汽油发动机，发动机的 热效率越高燃油利用率越高，也就越省油。而发动机的热效率 随压缩比的增加而增加，现在轿车汽油发动机压缩比一般在 9.3-10.5之间。同时，还采用配气系统可变装置（可变气门升 程、可变凸轮轴转角、可变进气管长度等）和稀燃技术，来达 到节油目的。
第一节 影响燃油经济性的因素
以上所述是理论，下面我们看看显示生活中的什么 情况影响油耗。
1、进气系统的故障，会导致油耗的增加；如空气滤 清器经久不换，导致进气不够，油耗一定会增加的；还 有，节流阀体很久没有清理，也会让油耗增加。
2、点火系统的故障比如火花塞有积碳。 3、油路故障，比如喷油嘴脏了，供油系统有问题等。
汽车燃油消耗方程式
kg/100k
Q s3 .6 1 g e40c G C D 2 A .1 1 V a 2 5 g G d daV t m
式中： ge ——燃油消耗率，g/（kW·h） Va ——车速，km/（h） ηc ——传动效率 G ——汽车质量，kg φ ——滚动系数 CD ——空气阻力系数 A ——迎风面积，m2 dVa ——直线行驶加速度m/S2
第一节 影响燃油经济性的因素
发动机负荷率与节能
发动机的节能途径可以归纳为以下两大类： 第一，提高发动机本身的燃油经济性。这是指降低发动机 在各种工况下的比油耗。从热力学角度来看，有几条途径可 循：提高过量空气系数（提高热效率）；提高压缩比（提高 热效率）；提高进气管压力（减少泵气损失）；优化燃油喷 射（使燃烧更加完全）；优化汽油机点火定时或柴油机喷油 定时（提高热效率）；减少热损失（提高热效率）；降低摩 擦损失（提高机械效率）。
循环行驶工况对汽车的速度、加速度、行驶时间和距离等作了 详细的规定，这种循环行驶工况包括有多种工况条件下汽车的 燃油消耗状况，例如轿车多工况燃油消耗的测定有25个工况循 环，称为轿车25工况试验，包括怠速、加速、换档、匀速、减 速、怠速等循环行驶工况，还有微型汽车10工况、载货汽车6 工况试验等，它们比较客观地反映汽车的实际耗油量，因此通 常以循环行驶工况燃油消耗量作为汽车综合性评介指标。
第一节 影响燃油经济性的因素
4、 磨合润滑不好，如车轮轴承部分缺少润滑油，致使磨擦 系数增加，从而油耗也会增加等。新车一开始的油耗一般不 如已跑了一段时间的车 5、 另外，一些电喷的发动机的关键传感器，比如空气流量 传感器、氧传感器若工作不正常也将影响ECU对喷油时间的 控制，造成油耗增加。当然，这个检测比较困难。
附注∶加仑分为美加仑（u.s.gal）和英加仑（gal），
1美加仑=0.8327英加仑=3.7853升
1英里（mile）=1.609公里（km）
燃油经济性的指标
等速行驶燃油消耗量是指汽车在额定载荷下，以最高档在水平 良好路面上等速行驶100公里的燃油消耗量。一般乘用车的燃 油经济性指标常以等速行驶的百公里耗油量来表示。
第一节 影响燃油经济性的因素
最佳燃油经济性出现在柴油机和汽油机的较高负荷率区域， 因为此时的泵气损失较小。负荷率定义为在一个确定的发动 机转速下实际负荷跟该转速下的最大负荷的比值；
最佳燃油经济性出现在一个很小的发动机转速区域内，而 在此区域内燃油经济性最佳的负荷率大致为80-90%；
燃油经济性最佳的转速区域，在现代轿车柴油机中是 2500r/min上下的中速范围，在汽油机中则在较低的转速范 围，即2000r/min左右；
第一节 影响燃油经济性的因素
第二，优化和转移发动机的工况点。这是指尽可能地使发动机运行在 最低比油耗的工况区域。此举的节能潜力不可小看。混合动力车之所 以节能效果明显，也与此有关。从BMW公司2001年产320d手动变速 轿车4缸2.0升TDI柴油机的万有特性曲线可见： 在整个工况范围内， 只有一个极小的区域能够 达到最低燃油消耗率； 在同一台发动机中， 最高燃油消耗率可以达到 最低燃油消耗率的一倍， 甚至更多；
第一节 影响燃油经济性的因素
汽车燃油经济性是在保证汽车动力性、排放性的基础上， 以尽可能少的燃油消耗行驶的能力。 在我国和欧洲，燃油经济性通常用一定运行工况下汽车行驶百 公里的燃油消耗量或一定燃油量使汽车行驶的里程来衡量。 它表示汽车在一定使用条件下，以最小的燃油消耗量完成一定 行驶里程数的能力。 车燃油经济性有两种测定法：一是行驶试验法；另一种是在平 坦道路上和一定条件下进行等速油耗试验。
第一节 影响燃油经济性的因素
发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是 空燃比和发动机负荷，这两个值都有一个理论上的最 佳值，汽车在实际工作过程中，空燃比和发动机负荷 的实际值越接近理论值，汽车就越省油。发动机在负 荷为90%、过量空气系统为1.05时燃烧效率最高。发 动机负荷大家都比较了解，我再稍微解释一下空燃比， 这个参数实际上就是衡量混合器浓度的一个量，1为标 准浓度混合气，大于1的为偏稀，小于1偏浓。
根据各国度量单位制及衡量习惯的不同，中国、日本和欧洲 大多数国家一般采用升/百公里（L/100km）表示法，以行 驶100公里所消耗的燃油量作为汽车燃油经济性的指标。美 英等国一般采用英里/加仑（mile/gal）表示法，简称MPG， 以消耗1加仑燃油量汽车所能够行驶的里程作为汽车燃油经济 性的指标。