影响汽车经济性能因素分析

四川职业技术学院1影响汽车燃油经济性因素分析摘要：科技进步和经济的发展使人们的生活水平日益提高。汽车这种交通工具作为经济发展的标志，与人们的关系越来越密切。然而，汽车在给生活带来种种方便的同时，也造成了环境污染，带来了噪声、温室效应的一系列问题。科学家们已经开发了天然气、液化气等多种可供汽车使用的清洁燃料。除此之外，还可以研制先进的发动机、汽车的燃油经济性、驾驶水平、运用条件和发动机的维护、轮胎的合理使用以及合理的政策的引导，是汽车的使用愈发经济环保。关键词：汽车；燃油经济性；使用经济性；因素分析1.汽车燃油经济经济性的概述1.1燃油经济性所谓燃油经济性，是指一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量，或是一定的燃油量能使汽车行驶的里程。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。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。2.汽车结构对燃油经济性的影响因素2.1发动机与油耗的关系⑴发动机的种类：柴油机的有效热效率比汽油机高，特别是在部分负荷时，柴油机的有效燃油消耗率较低，这一特点对车用发动机尤为有利，因为汽车发动机运行中大部分时间为部分负荷工况，所以柴油车的燃油消耗比汽油车要节省20％～45％。而且柴油机技术性能还有较大的改进空间，扩大柴油机的使用范围是当前的发展趋势。如一些轿车也在使用体积小、技术性能高的柴油发动机。⑵燃油供给系：改进燃油供给系，使燃油得到良好的雾化和气化，并且与空气混合均匀，就能改善燃烧过程，从而提高燃油经济性。如采用电子控制燃油喷射系统等。⑶点火系：点火正时不仅影响燃烧压力、速度，对热效率也有明显的影响。点火正时的调整与发动机混合气浓度有关，混合气越稀，越需要将点火适当提前。断电器间隙会影响点火提前角，必须将触点间隙调整到规定值。火花塞电极间隙一般情况下适当偏大，这样可以提高点火系电极电压，增加点火能量，这对提高发动机经济性有利。⑷发动机压缩比：无论是对汽油机还是柴油机，提高压缩比均能使汽缸内的温度、压力上升，使火焰传播速度加快，同时燃烧产物的膨胀比增大，使燃烧热效率提高，从而改善发动机部分负荷时的经济性。但是压缩比过高，对于汽油机，会引起爆燃和表面点火，使NOx的排放量升高，引起严重的空气污染；对于柴油机，会使燃烧最高压力过分增高造成零件的机械负荷过重，因此使摩擦损失增大，降低柴油机的寿命。⑸冷却系的技术状况：发动机的工作温度是否正常，对燃料的消耗也有很大的影响。一般水冷发动机的正常温度80~90度，温度过高或过低都会是油耗增加。冷却液温度在40~50度时，油耗比正常温度增加8%~10%；发动机的温度高则产生早燃和爆燃，充气效率降低，经济性下降，如果在冷却液沸腾的状态下勉强行驶，四川职业技术学院2会使油耗急剧增加。因此，必须是冷却系的技术状况良好，以保持发动机的正常的工作温度，降低油耗。⑹配气相位：汽车经过较长时间的使用后，由于配气机构机件的磨损等原因会导致配气相位的失准、充气系数下降、发动机的功率下降、油耗的增加。⑺发动机的充气效率：采用多气门技术和进气增压技术可极其有效地提高发动机的充气效率。这不但有利于提高发动机的升功率，减小发动机的体积和质量，也有利于使发动机燃烧稀薄混合气。⑻发动机燃烧稀薄混合气：为了改善汽油发动机的燃烧过程，主要趋向是采用稀薄混合气分层燃烧，其空燃比可达18～21，既可以显著提高燃油经济性，又可降低排放污染。⑼发动机的负荷率：由于发动机的负荷特性，在转速一定的条件下，负荷率较高时，汽油机的加浓装置起作用之前，有效燃油消耗率较低，发动机在中等转速、较高负荷率下工作时，其燃油经济性较好。根据试验，一般汽车在水平良好的路面上以常用速度行驶时，只利用到相应转速下最大功率的5％～60％，等于发动机最大功率的20％左右。由此可见汽车实际使用中的大部分时间内，发动机的负荷率都是较低的。因此，在保证动力性足够的前提下，汽车不宜装用功率过大的发动机，应提高发动机的功率利用率，降低汽车的燃油消耗量，从而提高汽车的燃油经济性。⑽气门间隙：它的变化将导致配气相位变化，从而影响进气效率。会对发动机的混合气浓度和燃烧过程产生一定的影响，因此会影响燃油经济性。在汽车保养的过程中检查气门间隙，保证其在规定值范围内。2.2传动系的影响⑴变速器挡数：变速器的挡位数越多，则在汽车行驶阻力变化时选择恰当的挡位，使发动机处于经济工作状况的机会就越多。因此，近年来轿车手动变速器已基本上使用五挡；大型货车有采用更多挡位的趋势，如解放CAl091汽车装用六挡变速器。装载质量为4t的五十铃货车装用七挡变速器。由专职驾驶员驾驶的重型汽车和牵引汽车的传动系挡数可多达10～16个。挡数多，有利于改善汽车的燃油经济性；但挡数过多，会使变速器或传动系的结构复杂，操纵不方便。⑵超速挡的应用：传动系直接挡的总减速比即为主减速器传动比，是根据良好路面上的功率平衡图及直接挡要求的动力因数来选择的。这样选择传动比，在中等车速下行驶时，节气门开度仍然不大，发动机的燃油消耗率较高。为了改善良好路面上行驶时的燃油经济性，常不改变主减速器传动比，而是在变速器中设置一个传动比小于1的超速挡。在相同的车速和道路条件下，特别是在汽车负荷较小的情况下行驶时，用超速挡比用直接挡时发动机的转速低，负荷率高故燃油的消耗率下降。因而可降低汽车的百公里油耗量。⑶主减速器传动比的影响：主减速器的传动比选择得较小时，在相同的道路条件和车速下，同样使发动机的燃油消耗率较小，有利于提高燃油经济性。但主减速器传动比过小，会导致经常被迫使用低一档的挡位，最小传动比挡位的利用率降低，反而使燃油消耗量增加。2.3.制动性的影响制动器的调整应该既能保证可靠的制动，又要使放松制动踏板后没有制动拖滞现象。如果制动不灵，安全得不到保证，就会影响汽车速度性能的发挥，油耗将会增加。如果有制动拖滞现象，将会导致行驶阻力增大而使油耗增加。四川职业技术学院32.4行驶系的影响行驶系中轮毂轴承的松紧度对有好有较大的影响，如轮毂轴承调整过紧，将增加车轮旋转阻力和摩擦损失，是燃料消耗增加，如调整过松，车轮行驶时就会出现摇摆，使车轮滚动阻力增加，同时也使制动鼓歪斜，易与制动蹄片相碰擦，增大了旋转阻力，降低了汽车的滑行性能，燃料消耗同样增加。车轮定位的正确与否，对燃料消耗也有显著影响。如车轮定位不当，车轮在行驶中就会出现摇摆或在滚动中还带有滑移现象，这不仅会加剧轮胎的磨损，而且也会使车轮的行驶阻力增加，油耗也会增加。试验表明；前束改变1mm，油耗将增加约5%。2.5汽车外形的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。3驾驶和使用技术水平驾驶技术是影响汽车燃油消耗的主要因素之一。正确驾驶操作可大大降低汽车的燃油消耗量。据统计，在其他条件相同时，仅由于做到合理的驾驶操作，便可以节油10％～14％。其原因在于驾驶人员是否能够根据汽车的运行条件采用适当的驾驶操作，使人机配合得当，做到汽车的最佳运行。因此，提高驾驶员的操作技术水平、合理掌握运行工况是改善汽车燃油消耗的有效途径。合理驾驶操作，包括以下几方面：3.1预热保温汽车在启动时进行预热，在行驶中保持发动机正常运行温度，简称预热保温。冬季－20℃以下，必须预热启动，必要时采取适当的保温措施。3.2控制车速汽车在相同的到路上行驶，车速不同，油耗也不同，这是因为汽车行驶时油耗不仅取决于发动机的单位功率的燃料消耗量，也取决于汽车克服行驶阻力所需要的功率。当车速低时，虽然空气阻力小，克服行驶阻力所需要的功率较小，但由于发动机的负荷小，单位功率有效油耗率上升，故汽车百公里油耗较高；而高速行驶时，虽然发动机负荷率较高，单位功率有效油耗率降低，但由于空气阻力的增大，使汽车克服行驶阻力所需的功率增加较多，从而导致汽车百公里油耗增加。因此，只有在某一车速行驶时，油耗最低。当汽车以直接挡行驶时，燃油消耗最低的车速称之为经济车速。3.3脚轻手快脚轻手快是指踩油门要轻，缓慢加油，而换挡要快，动作要迅速准确。因猛踩油门，会使化油器的加速泵起作用，增加了不必要的油耗，同时也难保证发动机的速度稳定。试验证明，猛加速比缓加速要多耗油30％左右。3.4安全滑行在保证安全的前提下，利用汽车的惯性滑行，使汽车的动能得以充分的利用，是减少汽车燃油消耗的一种驾驶方法。一般来说，滑行有两类，一是人为的经常性的加速后滑行；另一类是非经常性的根据道路或行驶条件而采用四川职业技术学院4的预见性滑行，均可降低燃油消耗。但加速后滑行有时会使油耗增加，加剧发动机及其他总成的磨损，使驾驶员疲劳，这是不足之处。为了安全，要注意汽车一般情况不允许脱挡滑行，特别是在下坡度大和带拖挂的情况下。3.5减少制动由于制动会大量消耗上坡和加速时储存的能量，减少滑行距离，从而增加有效燃油消耗率。在确保行驶安全的前提下，结合预见性滑行，减少制动次数或制动力度，可提高汽车的燃油经济性。3.6掌握温度汽车行驶中要保持发动机的正常工作温度，一般指冷却液温度、润滑油温度和发动机罩下空气的温度。温度过高或过低都将导致燃料消耗增加。在低温条件下起动发动机时，由于温度低，燃料蒸发和雾化不良，润滑油粘度增加，起动阻力大，导致启动困难，起动时的油耗增大。因此，在冬季应将车停在暖库内，必要时可对发动机进行预热起动。汽车行驶过程中，应使发动机的冷却液温度保持在正常工作范围内80~90度，并注意经常检查冷却液的容量及泄露，保温罩和百叶窗的状况以及冷却游戏的工作情况，避免冷却液温度过高或过低。3.7轮胎的影响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。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。3.8合理使用档位汽车在起步时，驾驶员应根据寨中情况和道路情况正确选用挡位。在起步时，挡位越高，节气门开度就越大，发动机转速高，离合器接合时间变长，摩擦损失也就变大，导致油耗增大；另外，用高挡起步，起步转矩小，而起步阻力特别大，发动机易熄火，造成无法起步，使得发动机起动次数和汽车次数增加，引起油耗消耗过大。而采用较低挡位起步，由于起步转矩大，起步阻力小，节气门开度就较小，离合器接合时间短，摩擦损失小，起步油耗就少。4运行条件的影响汽车的运行条件包括道路条件、海拔高度、气温条件、运输条件等，它们对燃油消耗的影响是十分明显的。4.1道路条件道路条件对燃油消耗的影响包括路基、路面、路宽、弯道、坡度、坡长和交通流量等，其影响主要体现在滚动阻力系数。据试验，滚动阻力系数减小10％，可以省油20％，因此应力求减小滚动阻力系数。不同道路条件对燃油消耗量的影响也集中反映在平均运行车速上，道路条件越差，低挡使用次数越多、时间越长，平均车速越低，燃油消耗量越大。4.2海拔高度汽车在高原行驶时，由于海拔高度增加，大气压力降低，其动力性和经济性都会下降。同时海拔高度增加，空燃比变小，混合气变浓，对