汽车燃油经济性和改善

摘要【摘要】在低碳经济、低碳生活最来越受到重视和关注的今天,汽车的油耗也越来越受到人们特别是驾驶员的关注。一般认为,油耗跟汽车的车速有最为直接的关系。本文就怎样确定汽车的经济车速从而有效降低汽车油耗进行了阐述。【关键词】汽车油耗车速行驶里程燃油消耗量前言汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能，也是每个拥有汽车的人最关心的指标之一。它关系到每个人的切身利益，在汽车说明书中大概最引人注意的技术规格也是燃油消耗。怎样有效降低汽车的油耗,一直汽车驾驶员普遍关心的问题而将汽车控制在一个比较经济的速度内行驶被认为降低油耗的一个重要手段有人认为:“汽车的经济车速由汽车所使用的发动机的经济转速换算而得,一个无需深究的问题”。由于要求节约能源和减少消耗能源时产生的温室效应的副作用，所以降低汽车燃油消耗似乎就成了汽车制造者和使用者的一个永恒的课题。结合课本的理论以及各种资料中搜集的资料，对汽车燃油经济性和改善策提出粗略的个人观点。第一章汽车燃油经济性的概念和影响因素1.1什么是汽车燃油经济性汽车的燃油经济性是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.简单说,在完成一定行驶里程数时,消耗燃油越少的汽车其燃油经济性越高.汽车的燃油经济性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能使汽车行驶的里程来衡量。在我国，燃油经济性指标的单位为L/100km，即汽车行驶100km所消耗的燃油升数。其数值越大，汽车燃油经济性越差。美国这一指标的单位是MPG或mile/USgal，指的是每加仑燃油能行驶的英里数。这个数值越大，汽车燃油经济性越好。等速行驶百公里油耗是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。1.2汽车燃油经济性的影响因素一般而言，影响汽车油耗的几个主要因素包括以下方面：1.发动机与油耗的关系说到发动机与油耗的关系,有的人往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。实事不尽然,大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发动机的原因。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,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%、空燃比为1.05:1时燃烧效率最高2.轮胎与油耗的关系轮胎作为汽车的关键承载部件之一,承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力等作用。因此，轮胎也能影响汽车的燃油经济性、操纵性和安全性。胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位，从表面上看起来，它的形状、排布不过是简单的直线与弧线的组合，事实上这里边蕴藏着轮胎科技的精华，直接影响着轮胎的抓地力和胎噪、滚动阻力等性能。怎样的轮胎可以省油？折线花纹轮胎可省油不同类型花纹的轮胎的燃油消耗率不同，折线花纹轮胎比一般花纹要省油。花纹的主要种类：(1)、纵向折线花纹(与轮胎圆方向相向)——能将滚动阻力减到最小，对侧滑产生较大阻力；(2)、横向花纹——与轮胎以近似直角的形式分布在胎面上，具有良好的地面附着能力，但滚动阻力较大，防侧滑的能力较小，胎噪较大；(3)、组合花纹——由纵向折线花纹和横向花纹组合而成；(4)、区间花纹——具有这种花纹的胎面，被有规则花纹槽分成许多的区间，可以提供更好的驱动和制动性能，同时在泥泞或积雪覆盖道路行驶时，可减少打滑和滑移现象。节油轮胎可省油。节油轮胎比起同规格产品来说，在负载不变的情况下滚动阻力值平均降低21%至24%。由于每减少3%-5%的滚动阻力就能节约1%的燃油消耗，因此，如果一部车使用四条节油轮胎，平均可降低约5%的汽车燃油量。3.车重与油耗的关系对一台车油耗影响最大的因素其实要算车重。行驶同样的距离,越重的车做功越多,也就需要更多的燃油。4.汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。变速器档位越多,不但汽车换档平顺,而且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会,有利于提高燃油经济性。因此现代汽车都是趋向于5档或以上变速器,或者采用无极变速,保证在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。在速度不变的情况下,接合高速档时,传动比小发动机转速低,接合低速档时,传动比大相应的发动机转速高。由发动机负荷特性可知,当发动机负荷相同时,一般是转速越低燃油消耗率越小。在一定的行驶条件下,传动系的速比越小,汽车的燃油经济性越高,因此汽车的经济行驶都在高档位。自动挡变速箱,挡位越多越省油,无级变速CVT最省油。5.风阻系数由于现代汽车速度的增高,汽车的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大,这就是人们常说的“风阻”。减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气阻力系数来实现,一般而言迎风面积取决于汽车的体积,空气阻力取决于车身造型。为此,汽车车身紧凑化和流线型是提高燃油经济性的途径。目前许多轿车的空气阻力系数在0.28-0.3左右,对减少燃油消耗起到很大作用。很多人认为风阻只是一个微小的技术参数,但是在实际使用中它与耗油之间的关系非常大。一般来说,车辆高速行驶中,最大的阻力就来自空气。因此风阻系数哪怕是0.01的降低油耗也会带来很大的不同。以上所述是理论，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，如喷油嘴脏了，供油系统有问题等。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。所以新车一开始的油耗一般不如已跑了一段时间的车子。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。第二章改善燃油经济性的措施2.1技术上改善燃油经济性的措施汽车发动机的节油和车身轻量化或者汽车风阻系数不同，后两者车主对其办法不多，但我可以采取很多办法对汽车发动机进行控制，以达到节油的目的。与汽车发动机相关的节油技术涉及两个方面，一个是司机的驾驶习惯，一个是发动机技术上的一些局部的改装。相对而言，司机的驾驶习惯只需要长时间的实践就可以掌握，因此，个人观点：在提高燃油经济性对策的问题上需要汽车厂商对技术的不断追求。值得庆幸的是在油价不断攀升，能源不断枯竭的大环境之下，各汽车制造商不断追求着汽车产品的高经济性。以北京车展为例，可谓多种技术手段降低油耗，东风日产轩逸通过ＸＴＲＯＮＩＣＣＶＴ无级变速器实现燃油经济性。其所搭载的ＸＴＲＯＮＩＣＣＶＴ无级变速器不使用传统的齿轮传动，而是根据车速和路况自动连续调整速比，克服了传统自动变速箱加速时的能量损耗，实现无缝加速，既降低能耗，又能防止油耗水平的大幅变化，有利于稳定整个驾驶过程中油耗水平。东风本田新款ＣＩＶＩＣ参展。ＣＩＶＩＣ搭载１．８Ｌｉ－ＶＴＥＣ发动机，采用可变气门正时及升程电子控制系统，在保证扭矩增加的同时能最大限度地提高燃油的燃烧效率，同时综合采用各种新技术，以达到高效节油的目的，这使ＣＩＶＩＣ拥有２．０Ｌ级的动力，油耗却只有１．５Ｌ级。梅赛德斯—奔驰ＣＬＫ３５０Ｃａｂｒｉｏｌｅｔ跑车配备的Ｖ６发动机是同排量级别中最强劲的发动机之一。通过进气门凸轮轴和排气门凸轮轴的可变和连续调节，降低了部分负荷时的燃油消耗量。进气孔还装配了“翻转瓣”，从而增强进油和燃油空气混合气燃烧效果。运用这些创新性“翻转瓣”之后，不仅降低了燃油消耗量，而且能降低废气排放。借鉴先进的发动机技术，自主品牌企业尝试利用各种手段降低油耗。长城哈弗ＣＵＶ柴油车匹配了采用电控高压共轨技术的“智能节油王”ＩＮＴＥＣ柴油发动机，较汽油机油耗降低３０％—４０％。奇瑞展出一款命名为１．９ＤＴＣＩ柴油发动机，它融合了ＴＣＩ技术、高压共轨直喷技术、ＥＧＲ系统等数项先进技术，最大限度地减少废气和发动机噪音。其燃油消耗量较点燃式汽油机减少４０％—４５％，满足欧ＩＶ排放标准。就目前的发展而言，混合动力车无疑是目前最切实可行的降低油耗手段。油电混合动力车融合电动汽车和燃油汽车的优点，较好地满足了汽车低排放、低油耗、高性价比的综合要求。当然其他技术的出现同样可以达到降低油耗的目的，譬如先进内燃机技术、ＣＶＴ无级变速器等。新技术不断推陈出新并不代表那些相对成熟的技术没有改进的余地，一下是几点具体例子：1、在空燃比的控制上，采用空燃比控制系统。举一种空燃比控制系统的方案的硬件设计：空燃比控制系统由电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)、传感器及信号处理电路、执行器及驱动电路3部分组成(见下图)。传感器部分包括氧传感器、冷却水温传感器,并从与分电器断电器相连接的接线柱上取得转速信号。加热型氧传感器安装在三元催化转换器的前面,这种氧传感器在汽车启动后能够迅速达到工作温度。执行部分为电磁补气阀,补气阀进气端接在空气滤清器下,出气端接在化油器节气门后,是1种一定频率的占空比阀,阀开和关由占空比决定,占空比大,阀的开启时间就长,补气量就多;反之则少。因此调节占空比就可以调节量。2、通过压缩比改善经济性。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。3、采用高强度、低质量的新材料也是降低整车重要：数据显示，车重与油耗的关系成正比,据说车重每下降10%,油耗也会相应下降若干个百分点。这也是日系车省油的一大原因。引用《汽车车身新材料应用的发展趋势》德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50％。又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5～3mm，限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。据欧洲汽车界人士预测，在今后十年中，轿车自身质量还将减轻20％，除了大量采用复合材料和轻质合金外，车身设计方法也将发生重大变化。由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％。美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法，使整车自重降至544kg。这说明轻量化设计具有极大的潜力。2.2驾驶技术层面上改善燃油经济性由前说述，提高燃油经济性的措施决不仅仅如此，从汽车制造上的层面上，不断追求新技术无疑是提高汽车经济性的有效解决办法，从车主的角度，良好的驾车习惯可以很大程度上提高燃油经济性。参考他人经验，有如下几点驾车习惯可以降低油耗1.杜绝不必要的轰大油门。日常行车，脚踏油门要轻缓，做到轻踏缓抬。轻踏油门所以能节油，这因为一般化油器都有加速装置和省油装置，若猛踏油门，加速装置和省油装置都会提前起作用而“额外”供油，使混合气过浓，造成汽车油耗量增加。测试表明，原地轰一次大油门，至少等于行驶一公里。在路口遇到红灯停车，变绿灯后起步加速跑500米。先用比较舒缓的方式换档，转速为1500～2000转之间，到500米计时点车速为86km/h，用时35.2秒，平均油耗相当于13.14L/100km；然后用相对凶猛的方式，额定转速5000转换档，终点速度达到114km/h，用时23.9秒，平均油耗几乎高出一倍，达到25.89L/100km。2.避免长时间的怠速运转。一般汽车运转一分钟以上所消耗的燃油要比重新起动所消耗燃油多。根据测算，怠速运转4分钟的耗油量就大约相当于以60km/