提高汽車使用燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)

1、教 案20072008學(xué)年第二學(xué)期主 講 教 師刁立福課 程 名 稱汽車運(yùn)用工程課程類別專業(yè)必修課學(xué)時(shí)及學(xué)分51學(xué)時(shí)、2.5學(xué)分授 課 班 級(jí)汽運(yùn)051055使 用 教 材汽車運(yùn)用工程系(院、部)汽車工程系教研室(實(shí)驗(yàn)室)交通運(yùn)輸教研室課時(shí)授課計(jì)劃課次序號(hào)：一、課題：提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)二、課型：課堂講授三、目的要求：掌握提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的主要途徑和技術(shù)會(huì)分析提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的工程技術(shù)機(jī)理四、重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的工程技術(shù)難點(diǎn)：理論分析提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的機(jī)理五、教學(xué)方法及手段：講授式、啟發(fā)式六、參考資料：高延齡主編.汽車運(yùn)用工程.北京：入民交通出版社，1990/

2、1999余志生主編.汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社七、作業(yè)：高擋行駛省油的原因何謂技術(shù)經(jīng)濟(jì)車速加速滑行省油的原因加速滑行模式的概念、適合于哪類汽車、加速滑行模式的優(yōu)缺點(diǎn)判斷題：為了節(jié)油，在高速公路上行駛時(shí)可以使用加速滑行法在車速低的時(shí)候，汽車外形比汽車總質(zhì)量對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響大；汽車高速行駛時(shí)，汽車總質(zhì)量影響較大。八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進(jìn)程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時(shí)間分配等）1、復(fù)習(xí)汽車使用經(jīng)濟(jì)性概念、燃料經(jīng)濟(jì)性概念、評(píng)價(jià)指標(biāo)、試驗(yàn)方法、計(jì)算方法、油耗定額2、導(dǎo)入課題第二節(jié) 提高汽車使用燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)目前國內(nèi)外汽車節(jié)油途徑，概括起來有政策性措施和節(jié)能技術(shù)

3、措施。3、教學(xué)內(nèi)容一、政策性措施政策性措施是制定正確的運(yùn)輸能源政策。包括燃料價(jià)格政策，燃料與道路稅收政策、油料分配與獎(jiǎng)懲制度、油料管理制度、各種運(yùn)輸方式的合理分配與轉(zhuǎn)換政策、新能源開發(fā)政策、限制油耗及車速的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等。由于各國采取的燃料政策不同，汽車的平均油耗差異較大，見表3-8。顯然，國家的燃料價(jià)格政策嚴(yán)重影響汽車的平均油耗。    一些國家轎車運(yùn)行統(tǒng)計(jì)表3-11國 別人/車年運(yùn)行里程1000km油耗L/100km汽油價(jià)格$/L說明法國2.513.98.90.97表中數(shù)據(jù)，除了人/車為19911993年的注冊(cè)車輛數(shù)據(jù)外，均為1992年的數(shù)據(jù)。意大利2.013.2

4、7.51.27瑞典2.414.89.81.13英國2.516.69.30.87德國2.212.810.21.01日本3.510.410.71.00美國1.721.011.80.28   節(jié)能管理和營運(yùn)管理以及交通管理措施是汽車節(jié)能有很大的影響，是降低運(yùn)輸企業(yè)油耗成本的重要措施。節(jié)能管理包括制定有關(guān)運(yùn)行油耗的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，完善油耗考核獎(jiǎng)懲制度，正確選擇與合理使用車輛，正確選用燃潤料與輪胎，推廣節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品，進(jìn)行駕駛員輪訓(xùn)等。營運(yùn)管理包括掌握運(yùn)輸市場信息，建立現(xiàn)代化調(diào)度系統(tǒng)，搞好運(yùn)輸組織，提高現(xiàn)有車輛的實(shí)載率，大力研究結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和

5、先進(jìn)運(yùn)輸信息系統(tǒng)（ATS）的新型貨運(yùn)系統(tǒng)和客運(yùn)系統(tǒng)。例如，優(yōu)選公共汽車、載貨汽車的路線；選擇與道路、貨運(yùn)相應(yīng)的車型；加快信息反饋，完善物流系統(tǒng)，以便統(tǒng)一調(diào)配運(yùn)輸；搞好物流集散點(diǎn)的調(diào)整；改善運(yùn)輸方式，加強(qiáng)運(yùn)輸?shù)募泄芾恚兄品忾]容器運(yùn)輸、高架運(yùn)輸?shù)刃逻\(yùn)輸系統(tǒng)。交通管理措施包括改善交通基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)合理的管理模式，從而改進(jìn)交通流的運(yùn)行特性。例如，改善道路設(shè)施，如建設(shè)高速公路、汽車專用公路，改善道路結(jié)構(gòu)，提高路面質(zhì)量，實(shí)行立體交叉等；優(yōu)化交通管理，如采用信號(hào)控制，及運(yùn)行路線誘導(dǎo)、速度限制指示系統(tǒng)；改善交通系統(tǒng)，如雙層公共汽車、特定需要的公共汽車、城市汽車系統(tǒng)、快速運(yùn)輸系統(tǒng)及復(fù)合運(yùn)輸系統(tǒng)。二、節(jié)能技術(shù)

6、措施· 改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)燃燒室，提高壓縮比；改善進(jìn)、排氣系統(tǒng)；可變配氣相位；采用絕熱燃燒室；采用新式燃料供給系統(tǒng)；采用稀混合氣；減少怠速油耗和強(qiáng)制怠速油耗；提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的有效利用；減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦損失；廢氣能量回收；減少附件功率損失。發(fā)展低速大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油化；電子、電腦對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最佳控制；發(fā)動(dòng)機(jī)的各種節(jié)油裝置；改善燃油性質(zhì)；提高空調(diào)機(jī)、電氣裝置等輔助設(shè)施的效率。· 提高汽車功率有效利用減輕汽車質(zhì)量；減少空氣阻力，例如，長途運(yùn)輸商用汽車采用導(dǎo)流罩等；減少滾動(dòng)阻力；回收制動(dòng)能量；提高傳動(dòng)系效率；選擇最佳傳動(dòng)比。· 開發(fā)代用燃料如液化氣（LPG）

7、、石油氣（NPG）、甲醇汽油、乙醇燃料和植物燃料的應(yīng)用。·研制新型動(dòng)力裝置如轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、塑料發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池車及電動(dòng)車等。·增加專用車輛，發(fā)展大噸位汽車列車運(yùn)輸。·改進(jìn)汽車維修方法，提高維修質(zhì)量，提高車況完好率。·優(yōu)選運(yùn)行工況，提高駕駛技能。（一）提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)措施1. 提高壓縮比根據(jù)等容加熱理論循壞，汽油機(jī)的熱效率為式中： -壓縮比；K-絕熱指數(shù)，單原子氣體K=1.6，雙原子氣體K=1.4，三原子氣體K=1.3。顯然，當(dāng)壓縮比提高時(shí)，熱效率增加，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性提高，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗率降低。例如，解放CA6102型發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮

8、比由7.0提高到7.4，最低比油耗由326g/kWh下降至306g/kWh。試驗(yàn)表明，在=7.59.5范圍內(nèi)，壓縮比每提高一個(gè)單位，油耗可以下降4以上。汽油機(jī)壓縮比的提高主要受爆震和NOX污染物排放的限制，同時(shí)提高到一定程度后，不僅對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率無明顯效果，而且會(huì)增加排氣中NOX污染物的濃度。另外，提高壓縮比，需要相應(yīng)汽油辛烷值，使得汽油煉制成本提高。改進(jìn)燃燒室和進(jìn)氣系統(tǒng)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的爆震極限；使用爆震傳感器，自動(dòng)延遲產(chǎn)生爆震時(shí)的點(diǎn)火提前角；摻水燃燒抗爆；開發(fā)高辛烷值汽油等都是提高壓縮比的措施。摻水抗爆方式，一般是向進(jìn)氣歧管、向增壓器內(nèi)噴水以及使用乳化燃料等。摻水燃燒是采用乳化液

9、方式。它借助于某種外來作用可使油水混合均勻，使油水兩相分界的表面張力消失，兩相相容，成為一種均勻的油包水或水包油的乳狀液。在燃燒的物理過程中，油包水乳狀液在高溫作用下，體積急劇膨脹，水汽化體積可增大數(shù)千倍，這種膨脹爆炸作用把油膜分散的更細(xì)，從而增加了同空氣的接觸，使燃燒更為充分。因?yàn)槿紵耆?，過剩空氣減少，燃油消耗量也隨之減少，有害排放物減少。與此同時(shí)，由摻水混合氣冷卻產(chǎn)生很高的抗爆效率，氣缸蓋的冷卻抗爆作用和水蒸汽起惰性氣體作用，從而減慢了最后燃燒部分的化學(xué)反應(yīng)速度以及熾熱點(diǎn)的形成，因而消除了爆震的發(fā)生。但是乳化液摻水燃燒也存在銹蝕機(jī)件、稀釋機(jī)油以及油水分層等問題。2. 改善進(jìn)、排氣系統(tǒng)改善

10、進(jìn)、排氣系統(tǒng)的目的是，減少進(jìn)氣管氣流阻力，減少排氣干擾，提高充氣效率。進(jìn)氣管的結(jié)構(gòu)和尺寸要保證有足夠的流通截面，并保證管道的表面光潔，連接處平整，要減少氣流轉(zhuǎn)折以及流通截面突變，以減少氣流的局部阻力。進(jìn)氣門是整個(gè)進(jìn)氣管道中產(chǎn)生阻力最大的地方。例如，大眾捷達(dá)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每缸采用5氣門(3個(gè)進(jìn)氣門，2個(gè)排氣門)結(jié)構(gòu)，以增加進(jìn)氣充量。汽油機(jī)進(jìn)氣管斷面形狀和尺寸，對(duì)燃料的霧化、蒸發(fā)和分配影響很大。進(jìn)氣管斷面過大，氣流速度低，燃油液態(tài)顆粒易沉積于管壁，而且液態(tài)燃油的蒸發(fā)速率比較慢，結(jié)果使各缸混合氣的分配不均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增加。3.選擇合理的配氣相位充氣系數(shù)的變化特性、換氣損失、燃燒室掃氣作用、排氣溫度以及

11、凈化程度是綜合評(píng)定配氣相位的指標(biāo)。合理的配氣相位選擇是與發(fā)動(dòng)機(jī)常用工作區(qū)相關(guān)的。通常，配氣相位的持續(xù)角較寬時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)充氣特性好，低速時(shí)充氣特性差；當(dāng)配氣相位持續(xù)角窄時(shí)，則反之。在我國汽車在城市運(yùn)行條件下，車速偏低，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，所以應(yīng)適當(dāng)將持續(xù)角度變窄些。最佳配氣相位可以通過計(jì)算圖解法或試驗(yàn)法確定。確定時(shí)應(yīng)綜合考慮調(diào)整動(dòng)力性和低速動(dòng)力性的要求，一般可參考同類發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位值進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)而得到。正確的排氣相位角可充分利用氣流的慣性以及排氣系統(tǒng)壓力波動(dòng)進(jìn)行沖氣。試驗(yàn)表明，當(dāng)配氣相位偏離最佳值較遠(yuǎn)時(shí)，其變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響較大，而在最佳值附近時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)之并不敏感。不敏感區(qū)最高可達(dá)1

12、0°以上，這就為選定配氣相位提供了一定的自由度。上述所謂的最佳配氣相位是在常用工況下局部最佳?，F(xiàn)已出現(xiàn)電液控制的可變配氣相位控制方法，可保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下處于最佳狀態(tài)。4. 采用稀混合氣稀混合氣可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性的主要原因是，由于稀混合氣中的汽油分子有更多的機(jī)會(huì)與空氣中氧分子接觸，容易燃燒完全，同時(shí)混合氣越接近于空氣循環(huán)，絕熱指數(shù)K越大，熱效率隨之提高；燃用稀混合氣，由于其燃燒后最高溫度降低，使氣缸壁傳熱損失較少，并使燃燒產(chǎn)物的離解減少，從而提高了熱效率。另外，采用稀混合氣，由于氣缸內(nèi)壓力、溫度低，不易發(fā)生爆震，則可以提高壓縮比，增大混合氣的膨脹比和溫度，減少燃燒室殘余廢氣

13、量，因而可以提高燃油的能量利用效率。但若混合氣過稀，燃燒速度過于緩慢，等容燃燒速度下降，混合氣發(fā)熱量和分子改變系數(shù)減少，指示功減小，但機(jī)械損失功變化很小，使機(jī)械效率下降；混合氣過稀，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作對(duì)混合氣分配的均勻性和汽油、空氣及廢氣三者的混合均勻性變得更加敏感，循環(huán)變動(dòng)率增加，個(gè)別缸失火的概率增加。對(duì)均質(zhì)混合氣采用稀混合氣的主要途徑有：加快燃燒速度；提高點(diǎn)火能量，適當(dāng)提高點(diǎn)火提前角，延長火花持續(xù)時(shí)間；清除火花塞附近的廢氣；汽油充分霧化，使汽油、空氣和廢氣均勻混合，并保證各缸混合氣分配均勻。為使汽油充分霧化，可采取預(yù)熱、增加進(jìn)氣流的速度、增強(qiáng)進(jìn)氣流的擾動(dòng)、增加汽油的乳化度化等措施。當(dāng)前采取的新措

14、施主要是快速燃燒技術(shù)。它是指加快氣缸內(nèi)的均質(zhì)混合氣燃燒速率，縮短燃燒的持續(xù)時(shí)間?？焖偃紵夹g(shù)實(shí)現(xiàn)，主要依靠燃燒室及進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)，例如火花塞位置、進(jìn)氣道充氣速度、繞氣缸中心線的旋流、擠壓紊流及燃燒紊流等。火花塞位置的選擇，主要是將火花塞位置與燃燒室形狀組合起來。首先使火焰?zhèn)鞑ビ休^大的速度；其次是使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x最短。有的發(fā)動(dòng)機(jī)采用多火花塞解決這個(gè)問題。提高進(jìn)氣道的充氣速度，并改善燃燒室形狀，主要是為了增加產(chǎn)生紊流數(shù)量。紊流可使混合氣更充分混合，在燃燒過程中使火焰前鋒面皺折，增大火焰?zhèn)鞑ッ娣e，加快火焰?zhèn)鞑サ乃俣?。繞氣缸中心線的旋流，是產(chǎn)生紊流的一個(gè)重要條件。在燃燒期間，旋流本身不僅能加速火焰核的傳播

15、速率，而且可以擊碎火焰核，增大火焰前鋒面，還可以減少燃燒室壁附近的激冷層厚度，從而縮短著火遲后時(shí)間。擠壓紊流是在壓縮行程接近終了時(shí)刻形成的紊流。通常指活塞與缸蓋之間有意按排的狹小縫隙中的氣體，在壓縮終了時(shí)，被強(qiáng)制擠出造成的氣體流動(dòng)。擠壓效應(yīng)可在點(diǎn)火前使燃燒室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的氣體擾動(dòng)，燃燒后期又產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的擾動(dòng)，從而提高燃燒速度和熱效率。此外，離火花塞較遠(yuǎn)的擠壓區(qū)，容積小且冷卻強(qiáng)，有利于提高抗爆性。擠壓紊流的另一作用是使新鮮混合氣和殘余廢氣充分混合，促使火花塞周圍形成點(diǎn)火核心。組織擠壓紊流的要素是擠壓面積、擠壓間隙及擠壓面的布置。為了燃用稀混合氣，還可以采用分層充氣技術(shù)，即在火花塞附近的局部區(qū)域內(nèi)

16、供給易于點(diǎn)燃的濃混合氣，而在其它區(qū)域供給相當(dāng)稀的混合氣。當(dāng)濃混合氣一旦形成火焰，在它的高溫和由它所造成的強(qiáng)渦流影響下，使稀混合氣點(diǎn)燃，并使火焰得以傳播。分層充氣發(fā)動(dòng)機(jī)按照燃燒室結(jié)構(gòu)可分為統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室(或稱雙室式)兩種，分隔式又可分為副室掃氣和副室不掃氣兩種；燃油噴射系統(tǒng)按噴油提前時(shí)刻可分為遲噴和早噴兩種，按噴射壓力分為高壓和低壓兩種。統(tǒng)一室式主要利用進(jìn)氣旋流、適當(dāng)?shù)膰娪头较蚝湾F角與燃燒室形狀相配合，實(shí)現(xiàn)分層充氣燃燒；分隔式則主要是利用進(jìn)氣分層，副室供應(yīng)濃混合氣，主室供應(yīng)稀混合氣，通過燃?xì)膺\(yùn)動(dòng)來控制稀混合氣燃燒。使用稀薄燃燒技術(shù)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，空燃比可達(dá)20:1以上，甚至高達(dá)26:1

17、。5.減少強(qiáng)制怠速油耗汽車滑行是依靠汽車慣性行駛，是降低汽車油耗的有效方法。在不切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系連接的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)由汽車慣懷拖動(dòng)而高速運(yùn)轉(zhuǎn)，稱為強(qiáng)制怠速工況。此時(shí)節(jié)氣門處在關(guān)閉位置，但進(jìn)氣管的真空度卻高于正常怠速的真空度，繼續(xù)向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，不僅浪費(fèi)燃料、稀釋機(jī)油、增加發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，而且增加HC排放。其基本途徑是切斷發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制怠速工況供油。6. 閉缸節(jié)油技術(shù)為了保證汽車具有良好的動(dòng)力性，要求選用功率較大的發(fā)動(dòng)機(jī)，以便克服各種行駛阻力。但在汽車行駛中，經(jīng)常處于不經(jīng)濟(jì)的部分負(fù)荷狀況，使耗油量增多。如果能夠根據(jù)汽車運(yùn)行工況，能同時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率，使之始終保持在有利的負(fù)荷率下工作，就可解決上述問題。通

18、常采取改變發(fā)動(dòng)機(jī)有效工作排量的方法予以解決。目前，改變發(fā)動(dòng)機(jī)工作排量有兩種方法，即變行程法和變缸法。變行程法是改變活塞行程，即在中小負(fù)荷時(shí)，活塞行程縮短，減少進(jìn)氣損失、泵氣損失以及活塞及活塞環(huán)與氣缸壁摩擦損失。如桑地實(shí)驗(yàn)室研制的波勞特發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了一種特制的機(jī)械連桿來改變行程。行程變化范圍為25.4114.3mm，排量變化范圍為0.705L3.113L，可節(jié)油1015。但可靠性差、壽命低和成本高，而且NOX排放量高等問題均有待于解決。變缸法是改變有效氣缸數(shù)目，即在中小負(fù)荷時(shí)，關(guān)閉一部分氣缸，而提高另一部分氣缸的功率利用率，使之工作在較經(jīng)濟(jì)工況。變缸法的效果取決于變缸時(shí)機(jī)的掌握，最好用微型機(jī)自

19、動(dòng)控制。減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作氣缸數(shù)的方法很多，有的采用堵塞進(jìn)氣道的方法；有的采用關(guān)閉進(jìn)排氣門的方法。關(guān)閉進(jìn)排氣門的方法能減少泵氣損失和氣門驅(qū)動(dòng)損失，節(jié)油效果顯著。7. 汽車輕量化汽車行駛時(shí)，汽車功率消耗與汽車行駛阻力有關(guān)。除空氣阻力外，其它阻力都與汽車總質(zhì)量有關(guān)。因此，減輕汽車整備質(zhì)量，是降低油耗最有效的重要措施之一。據(jù)有關(guān)資料介紹，汽車整備質(zhì)量每增加25，油耗增加8；汽車整備質(zhì)量減輕10，油耗可減少8.5。汽車輕量化的目的，主要在于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。據(jù)資料介紹，奧迪A9型轎車鋁制車身減少重量15，油耗隨之降低58。此外，非金屬材料如塑料用量的增加，體積小當(dāng)前，減輕自重的主要方法，一是盡量減少零件數(shù)量

20、，如新車身骨架的零件數(shù)量，由400個(gè)減到了75個(gè)，重量減輕30；二是大量采用輕質(zhì)合金及非金屬材料。據(jù)資料介紹，1990年國外轎車輕型材料已占汽車總質(zhì)量的1522。目前，在汽車輕量化方面采用的主要措施有：用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法充分利用材料的強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)的剛度；采用高強(qiáng)度輕材料，如采用高強(qiáng)度低合金鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和各種纖維強(qiáng)化等材料制造汽車零件；改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，如轎車采用前輪驅(qū)動(dòng)、高可靠性輪胎(可以去掉備胎)、少片或單片彈簧鋼板、承載式車身、空冷式發(fā)動(dòng)機(jī)、二行程發(fā)動(dòng)機(jī)、絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)，以及各種零件的薄壁化、復(fù)合化、小型化等；減少車身尺寸，這還有利于減少行駛時(shí)的空氣阻力；取消一些附加設(shè)備及器材等。質(zhì)量

21、輕的電子產(chǎn)品的大量應(yīng)用，也對(duì)汽車的輕量化發(fā)揮了作用。國外汽車的自身重量與過去相比，已減少了2026。據(jù)預(yù)測，在未來10年里，轎車自身重量還將比現(xiàn)在減輕20。8. 減少滾動(dòng)阻力    美國環(huán)保局的試驗(yàn)表明，滾動(dòng)阻力減少10，油耗可降低2。采用子午線胎，提高輪胎氣壓，是減少滾動(dòng)阻力主要途徑。試驗(yàn)表明，大型貨車裝用子午線胎后，滾動(dòng)阻力可減少1530，節(jié)油58，轎車子午輪胎的汽車節(jié)油率為69。據(jù)德國資料，采用輪胎制造新技術(shù)，可使輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)由0.016降至0.008。在重型汽車上采用子午線胎的節(jié)油效果最佳。美國子午線胎安裝率已達(dá)90；西歐的轎車80年代已全部使用子午線

22、輪胎，在貨車上的安裝率也達(dá)80以上。提高輪胎氣壓，使汽車行駛時(shí)輪胎變形減少。因此汽車的滾動(dòng)阻力隨輪胎氣壓的增加而減少。據(jù)美國NHTSA研究表明，將輪胎氣壓由166.6kPa提高到215.6kPa，滾動(dòng)阻力減少30，油耗降低3。但輪胎氣壓提高后，又帶來舒適性降低、懸架動(dòng)載荷變大等問題，并且輪胎氣壓的提高受到有關(guān)道路法規(guī)的限制。9. 減少空氣阻力汽車在高速行駛時(shí)，空氣阻力消耗的功率相當(dāng)大，可達(dá)50左右?？諝庾枇Φ拇笮∪Q于汽車迎面面積A和空氣阻力系數(shù)CD。 汽車迎面面積取決于汽車的外形尺寸，難以改變。因而，主要應(yīng)從改進(jìn)空氣阻力系數(shù)著手。例如，大眾汽車空氣阻力系數(shù)，1975年前后約為0.45，199

23、2年下降至0.30.35。其概念車的空氣阻力系數(shù)已下降至0.20。研究表明，空氣阻力系數(shù)每降低10，可使汽車燃料經(jīng)濟(jì)性提高2左右。目前國內(nèi)外采取減少空氣阻力系數(shù)的主要措施有，選擇合理的車身外形，對(duì)所有暴露部進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)選，以及在車身上加裝各種導(dǎo)流裝置。圖3-9在為汽車上加裝各種導(dǎo)流裝置示意圖。載貨汽車采用導(dǎo)流裝置日益得到發(fā)展，目前應(yīng)用較多的有以下幾種：凸緣型空氣阻力減少裝置。它裝于廂式車身的前壁，并包復(fù)其頂邊及兩側(cè)。安裝這種裝置后，CD可減少35；空氣動(dòng)力學(xué)屏板，裝在駕駛室頂上。汽車安裝這種屏板后，CD可減少3以上；間隙密封罩B裝在駕駛室和車箱之間。據(jù)美國某大學(xué)試驗(yàn)表明，其最好的節(jié)油效果達(dá)

24、12。此外，在車身下部裝防護(hù)罩及在車廂后面裝后導(dǎo)流罩等，都是有效的節(jié)油措施。10. 選擇最佳傳動(dòng)比為了判斷傳動(dòng)比與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配是否合理，通常，把在一定使用條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的常用工況區(qū)與發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性畫在同一坐標(biāo)系上，考察常用工況區(qū)與最低油耗區(qū)接近（重疊）情況，見圖3-10。經(jīng)運(yùn)行工況調(diào)查，可知常用的車速和檔位，從中可確定相應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍為，相應(yīng)的功率范圍為，則可在萬有特性圖上表示出常用工況區(qū)。若區(qū)與偏離萬有特性最低油耗區(qū)，可進(jìn)行調(diào)整，使常用工況在區(qū)或區(qū)則為佳。圖3-11為某型38t載貨汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性圖和不同主減速比(變速器為最高檔)常用工況區(qū)圖。原車主減速比，最常用工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為15002

25、000，有效比油耗為240205，見圖中的點(diǎn)影線區(qū)；當(dāng)將主減速比改為3.84后，在長途運(yùn)輸中常用工況下的轉(zhuǎn)速移到11001500r/min，常用功率范圍不變，有效比油耗降至210200，見圖中區(qū)，減少10%。由于在新常用工況區(qū)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩比原工況區(qū)提高39%，雖然主減速比減少，仍有足夠驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)主減速比一定時(shí)，在一定的道路條件下，汽車用不同排檔行駛，油耗相差較大。顯然，在同樣的道路和車速條件下，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率相同，但檔位越低，后備功率越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率越低，有效比油耗越高；而使用高檔位時(shí)，情況則相反。所以，一般盡可能選用高檔位行駛。（二）汽車駕駛技術(shù)和維護(hù)的影響實(shí)際上，在相同使用條

26、件下，不同的汽車技術(shù)狀況和不同的駕駛員的車百公里油耗相差較大。所以，提高駕駛員操作技術(shù)和正確維護(hù)是重要的節(jié)約燃料措施。1. 發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)升溫油路、電路、怠速和點(diǎn)火提前角的正確調(diào)整及發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱是順利起動(dòng)的前提。常溫起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，要首先關(guān)閉百葉窗，完全開啟阻風(fēng)門，輕踏加速踏板，盡量一次起動(dòng)成功。每次起動(dòng)時(shí)間不得超過5秒，兩次起動(dòng)間隔不得超過10秒。三次起動(dòng)不成功時(shí)，必須進(jìn)行檢查，排除故障。起動(dòng)后應(yīng)迅速轉(zhuǎn)入怠速。起動(dòng)時(shí)應(yīng)忌重踏和反復(fù)踏加速踏板。冬季室外停放的車輛在冷起動(dòng)前，應(yīng)注意發(fā)動(dòng)機(jī)的充分預(yù)熱，關(guān)閉百葉窗，根據(jù)溫度適當(dāng)關(guān)閉阻風(fēng)門，輕踏幾次加速踏板，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。有手搖把時(shí)，要用手搖把轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10圈

27、以上，至感到輕松為止。起動(dòng)后以稍高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)12min后，逐漸推開阻風(fēng)門，抬起離合器踏板，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1min左右，再緩慢減速到怠速運(yùn)轉(zhuǎn)升溫。使用防凍液同用熱水預(yù)熱起動(dòng)相比，耗油較多。汽車行駛過程中，經(jīng)常遇到停車熄火后重新起動(dòng)(熱起動(dòng))的情況。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度較高，起動(dòng)時(shí)輕踏加速踏板，就可起動(dòng)，然后，馬上轉(zhuǎn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。2. 汽車起步加速試驗(yàn)表明，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升到40以上起步，具有較好的節(jié)油效果。機(jī)體溫度低時(shí)，燃料霧化不良，燃燒不完全。另外，機(jī)油粘度大，摩擦損失功率增加，因而費(fèi)油。冬季汽車起步后10km以內(nèi)，載貨汽車車速不要超過3040km/h，并根據(jù)氣溫適當(dāng)延長低檔行駛時(shí)間。氣溫-50時(shí)，二檔行

28、駛約50秒，三檔和四檔各運(yùn)行約35秒;氣溫約為-20時(shí)，二檔行駛約12min，三檔34min，四檔運(yùn)行約56min；直到水溫和各總成溫度上升至正常后，再進(jìn)入正常行駛。滿載車在良好路面上起步時(shí)使用二檔。阻力較大時(shí)或拖帶掛車及半掛車時(shí)用一檔起步。汽車坡道起步時(shí)，加速踏板、離合器、手制動(dòng)器的操作配合應(yīng)協(xié)調(diào)，不使車輛倒退、熄火，達(dá)到平穩(wěn)地順利起步。3. 檔位的選擇和變換汽車在良好路面上行駛，在一定的行駛范圍內(nèi)，既可使用次高檔也可用最高檔，但是，用最高檔時(shí)較節(jié)約燃料。這是因?yàn)樽罡邫n時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷利用率較高，而有效比油耗較低。為了節(jié)約燃料，在油門開度不超過90的條件下，應(yīng)盡可能使用最高檔。汽車上坡行駛時(shí)應(yīng)

29、及時(shí)減檔。減檔過早，不能充分利用汽車慣性爬坡；減檔過晚，車速降低過多，常需要多換一次檔，增加油耗。4. 汽車行駛速度汽車滿載在良好路面上行駛時(shí)，存在一個(gè)使得等速燃料消耗最小的車速，即技術(shù)經(jīng)濟(jì)車速。車速高于或低于汽車等速油耗均上升。只是一個(gè)點(diǎn)，在實(shí)際中很難掌握，為此將經(jīng)濟(jì)車速點(diǎn)前后油耗較低的車速稱為經(jīng)濟(jì)車速范圍。不同車型的經(jīng)濟(jì)車速和范圍一般可通過試驗(yàn)得到。在良好路面上行駛時(shí)應(yīng)盡可能保持經(jīng)濟(jì)車速行駛。國產(chǎn)中型貨車的設(shè)計(jì)車速低，在高速公路行駛時(shí)，可以6575km/h的速度行駛，不宜追求過高車速，否則油耗增大，磨損加劇，甚至發(fā)生爆胎等惡性事故。5. 離合器的運(yùn)用兩腳離合器換檔是規(guī)范化操作，而經(jīng)驗(yàn)豐富的

30、駕駛員常采用一腳離合器換檔法。試驗(yàn)表明，良好道路起步連續(xù)換檔至40km/h，一腳離合器換檔法可節(jié)約燃料0.4mL，時(shí)間縮短1秒;在坡道減檔，一腳離合器換檔法由五檔減四檔，節(jié)約燃料1.65mL，縮短時(shí)間0.56秒;四檔換三檔省油1.29mL，縮短時(shí)間0.39秒。6. 加速踏板的運(yùn)用汽車行駛時(shí)，加速踏板要輕踏，柔和控制，減少加速泵供油的機(jī)會(huì)。避免空轟油門，據(jù)試驗(yàn)國產(chǎn)某中型汽車每空轟一次油門，就要消耗35毫升汽油。節(jié)氣門的開度不宜過大，以避免加濃裝置參加工作而增加油耗。7. 行車溫度的控制汽車行車溫度包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、機(jī)油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)氣溫、變速器和驅(qū)動(dòng)橋齒輪油溫度等。水溫過低會(huì)使燃料不易霧化

31、，各缸進(jìn)氣不均，燃燒室壁散熱損失增加，燃燒速度下降，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩下降，油耗增加；另外，機(jī)油的流動(dòng)性和飛濺潤滑能力下降，增加了機(jī)械損失。水溫過高會(huì)使機(jī)體過熱，充氣量下降，容易出現(xiàn)爆燃、早燃等異常燃燒現(xiàn)象；供油系容易發(fā)生氣阻；造成功率下降，油耗增加且在高溫下機(jī)油壓力和粘度下降；并加速機(jī)油因氧化和熱分解而發(fā)生的變質(zhì)，加快發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。正常的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，有利于燃料的霧化和混合氣的分配均勻，使得發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，并保證機(jī)油的粘度和潤滑能力，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。試驗(yàn)表明，國產(chǎn)中型貨車發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫在8090時(shí)，油耗最低，功率和轉(zhuǎn)矩最高。試驗(yàn)表明，水溫由90下降至80油耗增加2.5，下降

32、至75油耗增加35，下降至65時(shí)油耗增加15。進(jìn)口轎車和引進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)轎車要求水溫稍高。在行車中應(yīng)根據(jù)水溫表的指示值，調(diào)節(jié)百葉窗開度，保證水溫在使用說明書要求的范圍內(nèi)。冬季可采用加裝保溫套等保溫措施，使機(jī)罩下保持2030。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度以75為宜。變速器和驅(qū)動(dòng)橋齒輪油溫應(yīng)不低于50。這可通過起步后以中速行駛一段路程實(shí)現(xiàn)。8. 合理利用滑行汽車滑行可分為減速滑行、加速滑行和下坡滑行。汽車行駛中當(dāng)前方遇窄道、修路施工、車輛拋錨、彎道、橋梁、路口、坑洼路面、會(huì)車、行人較多以及預(yù)見性停車和到達(dá)停車場時(shí)，預(yù)先將變速器置空檔的滑行，稱為減速滑行。當(dāng)車輛接近上述障礙時(shí)，車速已降低，可不采取制動(dòng)而順利通過或停車。這