第四节_汽车燃油经济性

汽车理论讲义（第1版）赵又群编著1第四节汽车燃油经济性问题汽车排放的温室气体指什么？（CO2）现今对汽车的――要求越来越高？（石油资源、发动机排放的限制）如何解决――问题？（在保证动力性和安全性的前提下，节能、环保）汽车理论讲义（第1版）赵又群编著2引言在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的燃油经济性。燃油经济性好，可以降低汽车的使用费用、减少同家对进口石油的依赖性、节省石油资源；同时降低了发动机产生的CO2(温室效应气体)的排放量，起到防止地球变暖的作用。发动机的燃油消耗率与排放污染是有密切关系的，只能在保证排放达到有关法规要求的前提下来降低发动机的燃油消耗率，援高汽车的燃油经济性。节约燃料、保护环境已成为全球关注的大事，汽车燃油经济性受到各国政府、汽车制造业与汽车使用者的重视。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著3第四节汽车燃油经济性的评价指标1、人们通常如何评价？中欧L/100km，美国MPG？2、常用的评价指标是什么（等速百公里燃油消耗量）？3、怎样才能使得评价指标全面反映汽车的实际工况（综合评价指标、典型的循环行驶工况）？ECE、EPA、China？4、市内测功器的循环行驶工况规范是怎样制定的（车速时间行驶规范）？5、1997年，防止地球变暖的京都会议的主题是什么？（欧盟主张发达国家在2010年时，温室气体排放量比1990年要减少15％）汽车理论讲义（第1版）赵又群编著4第四节汽车燃油经济性的评价指标•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。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100Km，即行驶100km所消耗的燃油升数。其数值越大，汽车燃油经济性越差。在美国，燃油经济性指标的单位为MPG或Mile／USgal，指的是每加仑燃油能行驶的英里数。这个数字越大，汽车燃油经济性越好。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著5第四节汽车燃油经济性的评价指标•等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载、货车为满载)下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。常测出每隔30km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里燃油消耗量曲线，用它来评价汽车的燃油经济性，如图2-1所示。等速工况并没有全面反映汽车的实际运行情况，持别是在市区行驶中频繁出现的加速、减速、怠速停车等工况。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著6第四节汽车燃油经济性的评价指标汽车理论讲义（第1版）赵又群编著7第四节影响汽车燃油经济性的因素当然，总的汽车燃油消耗还与加速、减速、制动、怠速停车等工况以及汽车附件（如空调）的使用有关。图2-6是一美国中型轿车在EPA城市和EPA公路循环工况中的燃油化学能与汽车各处消耗能量的平衡图。由图可以看出：汽车燃油消耗除与行驶阻力(滚动阻力与空气阻力)、发动机燃油消耗率以及传动系效率有关之外，还与停车怠速油耗、汽车附件（空调等）消耗及制动能量损耗有关。在城市循环工况中，后三个因素的影响相当大，它们消耗的能量总计达燃油化学能的25.2％。但传统结构的汽车在这些方面尚未找到突破性的提高燃油经济性的措施。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著8汽车理论讲义（第1版）赵又群编著91.4.1影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（1）发动机发动机的热损失与机械损耗占燃油化学能的65％左右。（1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率。（2）扩大柴油发动机的应用范围。（3）增压化（目前常提供选用的增压汽油机，采用增压的柴油机已很普遍）。（4）广泛采用电子计算机控制技术（目前各国电喷式汽油机的产量已达世界汽油机总产量的90％左右）。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著101.4.1影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（2）传动系传动系对燃油消耗的影响取决于其效率、挡数和传动比。由给定的功率平衡图上的阻力功率曲线可知，保证汽车等速行驶所需的发动机功率为这与所使用的档位无关。不同的档位时，发动机的转速与负荷率却不一样。使用档位不同，汽车的燃油消耗率不一样。fwtPPfwet=PPP汽车理论讲义（第1版）赵又群编著111.4.1影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（2）传动系传动系的挡位增多后，增加了选用合适挡位使发动机处于经济工作状况的机会。因此，近年来轿车手动变速器巳基本上采用5挡，也有采用6挡的。大型货车有采用更多挡位的趋势，如装载质量为4t的五十铃货车装用了7挡变速器。由专职驾驶员驾驶的重型汽车和牵引车，为了改善动力性和燃油经济性，变速器的挡位可多至10—16个。但不能为了提高性能而过多地增加有级式变速器的挡数，因为这将使传动系过于复杂，而且也不便于操作选用。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著121.4.2影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（2）传动系挡数无限的无级变速器，在任何条件下都提供了使发动机在最经济工况下工作的可能性；苦无级变速器始终能维持较高的机械效率，则汽车的燃油经济性将显著提高。注意：自动变速和无级变速的内容有专门的课程讲授。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著131.4.2影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（3）缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力，因此影响燃油经济性。为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。载质量与整备质量之比称为质量利用系数。为了减轻质量，轿车选用材料中的铝与复合材料的比例日益增加。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著141.4.2影响汽车燃油经济性的因素1.汽车结构因数对燃油经济性的影响（4）汽车外形与轮胎汽车外形的改进多用降低空气阻力系数表示。目前认为空气阻力系数值大于0.25时，降低空气阻力系数是节省燃油的有效途径。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著151.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响1．行驶车速汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs最低，高速时随车速增加Qs迅速加大。这是因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很多而导致百公里油耗增加的缘故。2．挡位选择在一定道路上，汽车用不同排挡行驶，燃油消耗量是不一样的。显然，在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，而使用高挡时的情况则相反。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著161.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响3．挂车的应用可提高运输生产率和降低成本（如降低燃油消耗量）。CA10B汽车经常拖挂4.5、5t挂车，行驶于坡度小于8％、最大坡度小于11％的道路上，生产率可提高30％－50％，油耗可降低20％－30％（以100t·km计）。拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但以100t·km计的油耗却下降了，即分摊到每吨货物上的油耗下降了。拖带挂车，节省燃油的原因有两个，一是带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降；另一个原因是汽车列车的质量利用系数(即装载质量与整车整备质量之比)较大。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著171.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•4.加速——滑行的使用。•加速——滑行有经常性与非经常性两种。前者用于公路上，由加速和滑行两种过程交替行驶、周而复始，所以称为脉动行驶。后者根据道路外形（如坡道）或行驶条件相互进行的。例如上坡前加速，下坡时滑行；市内也可以。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著181.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•滑行有两种方法。•采用“加速-滑行”驾驶法能节约燃油的原因是在加速时提高了发动机功率的利用率。•也会产生一些不良后果。如降低平均行驶速度，加速汽车部件与发动机的磨损，驾驶员易疲劳，不利于行车安全，应全面分析。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著191.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•1.动力的传递路径：发动机－离合器－变速箱－差速器－半轴－轮毂（轮胎）•2.变速箱的作用：总体上，变速箱里的齿轮分为主动齿和从动齿两种。主动齿接受从发动机输出的转速带动从动齿，然后从动齿再输出给后面部件让汽车行使。在发动机转速不变的情况下，调节不同齿数（速比）的从动齿，就可以让汽车以不同的速度行使。这就是驾驶过程中的换档。低速的时候用速比小的齿轮（既低档），高速时用速比高的齿轮（既高档）。当然，每辆车都有空档，既主动齿空转，不将动力传输给从动齿。所以，我们在停车时如果发动机不熄火就必须放空档。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著201.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•4.刹车。我们踩下刹车踏板其实是将力通过一套液压系统（或气压：气刹车）传递给刹车片，刹车片紧紧的抱住刹车盘（蝶刹）或轮毂（毂刹）从而实现汽车的制动。那么，现在，你因该知道有两种办法可以脱离发动机动力：放空档或踩下离合器踏板。好。回到你的问题。汽车从行使中停车（当然变速箱没有放空档），当踩下刹车时，制动力从轮毂通过动力传递路径反向传递到发动机，而发动机正在正常工作，保持运转。这显然是一对矛盾，最后，发动机败给了制动力被活活的憋熄火了（同时这也是一种保护功能，要不然会有某个部件断裂或解题的）。所以，在车速较快时，踩刹车，不踩离合器，没问题，因为车速较快，发动机能保持转速。当车快停止时，请踩下离合器踏板，分离发动机动力，免得给发动机制造麻烦。然后将变速箱放空档，可以松开离合器踏板。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著211.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•汽车停车时，先踩离合器后踩刹车，发动机不熄火？这是为什么呢？如果汽车停车时，不踩离合器，直接踩刹车，发动机会熄火，这是什么原因呢？汽车理论讲义（第1版）赵又群编著221.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响•简单地说，停车时，先踩离合相当于提前断开了发动机和传动装置之间的连接（与空挡道理相同），此时刹车的阻力只是作用于车轮，使车轮停止转动，而并不会影响发动机的运转，所以不会熄火；如果不踩离合，车轮被迫停止转动，同时阻力会通过传动装置传递到发动机，发动机无法克服如此大的阻力作用，就会停止工作，即熄火。建议在车速很快的时候，不要先踩离合，那相当于挂空挡，会使汽车失去控制，比较危险。即使是车速不快时，也应该先刹车，再紧跟着踩离合，老熄火对发动机是有害的。汽车理论讲义（第1版）赵又群编著231.4.2影响汽车燃油经济性的因素2.使用因数对燃油经济性的影响5．正确地保养与调整汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对百公里油耗有相当影响。一般驾驶员常用滑行距离来检查底盘的技术状况。当汽车的前轮定位正确，制动器摩擦片与制动鼓有正常的间隙，轮胎气压正常，各相对运动零部件滑磨表面光洁、间隙恰当并有充分的润滑油时，底盘的行驶阻力减小，滑行距离便大大增加。阻力较小的装载质量为2.5t的汽车，在良好水平道路上以30km/h的车速开始摘挡滑行，滑行距离应达200—250m。当滑行距离由200m增至250m时，油耗可降低7％。