汽車節(jié)能技術(shù)研究論文

1、 鄭州交通職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文論文題目： 汽車節(jié)能技術(shù)研究 所屬系別 汽車運用工程系專業(yè)班級09級汽車運用技術(shù)5班姓名 崔 騰 飛學(xué)號 200908010010510指導(dǎo)教師 房 穎 撰寫日期 2012 年 5 月摘 要汽車節(jié)能技術(shù)是用于改進汽車能源消耗的技術(shù)。除了推廣應(yīng)用替代燃料之外，解決能源短缺問題的根本措施是大力開發(fā)和推廣應(yīng)用汽車節(jié)能技術(shù)。長期以來，人們一直致力于汽車節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)，不同歷史時期，出現(xiàn)了眾多的技能技術(shù)。本文就是圍繞現(xiàn)在汽車節(jié)能技術(shù)展開討論。文章首先引出了汽車節(jié)能的重要性，然后界定了能源和節(jié)能的概念；接著闡述了汽車能源消耗的若干主要因素；其次介紹了目前汽車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)

2、用現(xiàn)狀以及不久的將來汽車節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢和改進部分；最后針對目前汽車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，詳細提出了提高汽車節(jié)能效率的主要途徑和方法，諸如注重發(fā)動機結(jié)構(gòu)、完善汽車傳動系統(tǒng)、控制車輛自重，合理選材以及駕駛員應(yīng)養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣等等。關(guān)鍵詞：汽車， 能源， 節(jié)能， 因素， 途徑AbstractAuto saving technology is used to improve fuel consumption of technology. Besides promotion application alternative fuels besides, solve the energy shortag

3、e is the fundamental measures vigorously developing and application auto saving technology. For a long time, people have been devoted to the research and development of automobile energy-saving technology, different historical period, appeared numerous skills technology. This paper is the car around

4、 now discuss energy-saving technology. This article first raises the importance of auto saving, then define the concept of energy and energy conservation; Then elaborate on the car several key factors energy consumption; Secondly introduces the present situation of the application of car energy-savi

5、ng technologies and the near future auto saving technical development trend and improve parts; Finally in view of the present situation of the application of car energy-saving technology, detailed car are put forward to improve efficiency, the main ways and methods such as attention engine structure

6、, perfect auto transmission system, control vehicle self-respect, selection and the driver should develop good driving habits, etc. Keywords: automobile, energy, energy saving, factors, way 目 錄1引言12能源和節(jié)能的概念13汽車能量消耗的主要因素13.1熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功時的損失23.2指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r的機械損失23.3有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠噭庸β蕰r的傳動損失24目前重點開發(fā)、推廣的汽車節(jié)能技術(shù)34.1

7、混合動力汽車技術(shù)34.2高效汽油機、柴油機技術(shù)34.3高效載重汽車及發(fā)動機技術(shù)34.4轎車、輕型車的柴油化技術(shù)35汽車節(jié)能應(yīng)采取的主要途徑45.1注重發(fā)動機結(jié)構(gòu)4冷卻系對熱效率的影響4發(fā)動機換氣過程對油耗的影響5發(fā)動機的負荷率影響65.2完善車輛結(jié)構(gòu)7變速箱7后橋8輪胎85.3控制車輛自重，合理選材95.4提高底盤傳動效率9加強對傳動機構(gòu)的調(diào)整、保養(yǎng)10合理選用與加注車輛齒輪油10加強對行路機構(gòu)的保養(yǎng)和調(diào)整10制動器工作狀況的調(diào)整115.5養(yǎng)成良好的行駛狀況和駕駛習(xí)慣116汽車節(jié)能技術(shù)的新發(fā)展趨勢116.1混合動力汽車技術(shù)12氫燃料與電驅(qū)動混合動力技術(shù)126.2均質(zhì)壓然發(fā)動機技術(shù)126.3其他

8、類型發(fā)動機（非活塞式內(nèi)燃機）技術(shù)126.4先進高效的傳動系技術(shù)126.5先進柴油車技術(shù)126.6燃料電池汽車技術(shù)137結(jié)語13參考文獻14致 謝151引言大家知道，汽車工業(yè)的飛速發(fā)展是人類文明的一大驕傲。與此同時，汽車對能源的消耗和廢氣的排放也日漸成為人類發(fā)展的一大障礙。汽車工業(yè)對可持續(xù)發(fā)展應(yīng)做出的貢獻就是減少燃油的消耗量、降低排放。采用先進科學(xué)的節(jié)能措施減少汽車廢氣對大氣的污染、改善人類生態(tài)環(huán)境、節(jié)省石油資源。隨著國家節(jié)能政策的逐步實施，國家對汽車燃油經(jīng)濟性標準的要求越來越嚴格，同時隨著燃油價格的持續(xù)上漲，消費者對汽車產(chǎn)品的燃油經(jīng)濟性也越來越關(guān)注。 除了汽車保有量增加這個原因外,造成我國汽車

9、燃油消耗量巨大的另一個原因是我國的汽車技術(shù)整體比歐美、日本等發(fā)達國家落后 1020年,歐洲的柴油機技術(shù)和美國、日本的混合動力汽車的研制成功以及可替用燃料的不斷研制，把汽車能耗進一步降低，而我國老舊車比例高達 25%,汽車每百公里平均耗油比發(fā)達國家高 20%以上。我國現(xiàn)在行駛的乘用車很多是從國外引進的上世紀 80年代的車型,即使是最近幾年生產(chǎn)的汽車,節(jié)油技術(shù)的采用也非常有限。隨著當(dāng)前我國國民經(jīng)濟和汽車工的快速發(fā)展,以及由此帶來的能源消耗和環(huán)境問題的日益突出,交通節(jié)能減排工作的重要性不斷增加，而汽車節(jié)能減排則又是其中的重要組成部分,重要性不言而喻。考慮到當(dāng)前我國的汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展的實際狀況,除了要

10、積極推進以混合動力、燃料電池、柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展外,另一個推進汽車節(jié)能減排工作的措施就是大力研究開發(fā)適合我國現(xiàn)階段汽車行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀以及適合大量在用汽車的高性能汽車節(jié)能產(chǎn)品1。2能源和節(jié)能的概念中華人民共和國節(jié)約能源法中規(guī)定了能源和節(jié)能的概念。能源，是指煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質(zhì)能和其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。節(jié)能，是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理的利用能源。節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針2。3汽

11、車能量消耗的主要因素汽車依靠發(fā)動機發(fā)出的動力，通過傳動裝置推動汽車前進，而發(fā)動機是依靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒，放出熱量，使燃氣的溫度和壓力增加，體積膨脹，推動活塞做功而獲得動力。在此過程中，燃料燃燒后只有一小部分能量轉(zhuǎn)化為有用功，其余大部分以不同形式分別損失在發(fā)動機本身和汽車傳動裝置中。汽車能量轉(zhuǎn)換時的損失情況，可分為以下三點：3.1熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功時的損失燃料發(fā)出熱能的損失，主要是排氣、散熱、漏氣等造成的。發(fā)動機工作時氣缸內(nèi)熱量的利用程度，用指示功率表示，它是指氣體膨脹推動活塞在單位時間內(nèi)所做的功。指示功率=（推動活塞做功的有效熱量）/（燃料總熱量）上式說明，推動活塞所做功的有效熱量越多，發(fā)動機的

12、指示功率越高，則熱量損失越少。一般四行程汽油機的指示功率為0.25-0.35，熱量損失達65%-75%；柴油機的指示功率為0.4左右，熱量損失達60%。3.2指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r的機械損失發(fā)動機工作時活塞所承受的力，經(jīng)過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)飛輪輸出動力。由于部分指示功率要消耗在發(fā)動機本身的摩擦損失上，所以從飛輪上實際輸出的有效功率要小于指示功率。為表明發(fā)動機指示功率的利用程度，可用機械效率表示。機械效率=（有效功率）/（指示功率）汽油發(fā)動機的機械效率約為0.7-0.9，說明發(fā)動機的功由活塞經(jīng)曲軸到飛輪時，摩擦損失達10%-30%。表3-1為柴油機和汽油機熱量分配表。 表3-1 柴油機和汽油機

13、熱量分配表熱量分配轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ臒崃?%冷卻水帶走的熱量/%廢氣帶走的熱量/%不完全燃燒損失的熱量/%其他熱損失/%柴油機汽油機30-3519-2525-3230-4020-2521-250-26-1310-207-16注：其他熱損失包括機件摩擦損失和發(fā)動機外表面熱輻射損失等。3.3有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠噦鲃庸β蕰r的傳動損失 發(fā)動機發(fā)出的有效功率，經(jīng)過傳動裝置傳到驅(qū)動輪時，由于一部分有效功率損失在傳動裝置中，所以驅(qū)動功率又小于有效功率。為表明有效功率的利用程度，可用傳動效率來表示。傳動效率=（驅(qū)動輪功率）/（有效功率）不同車輛的傳動效率大約為80%-95%，即有5%-20%的有效功率消耗于傳動裝置

14、中。直接檔因為是動力直接從中間軸傳遞，在變速器內(nèi)部不經(jīng)過齒輪傳遞，所以光從傳動效率應(yīng)來說，直接檔比其它檔位稍高。發(fā)動機及附件能耗占60%，克服空氣阻力的能量占21%，能量轉(zhuǎn)化為機械能傳到輪胎，用于克服輪胎滾動阻力做功的能量占13%。汽車節(jié)能的關(guān)鍵是降低熱能損失和降低摩擦。4目前重點開發(fā)、推廣的汽車節(jié)能技術(shù)4.1混合動力汽車技術(shù)混合動力汽車技術(shù)具有非常突出的節(jié)能效果，技術(shù)相對成熟，而且在國際上已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。此外，混合動力技術(shù)對所有以內(nèi)燃機為動力的汽車，具有普遍的適用性，具有幾乎可以實現(xiàn)在任何節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，進一步大幅度提高節(jié)能效果的可能性。因此，國家應(yīng)重點支持混合動力技術(shù)的開發(fā)、產(chǎn)業(yè)

15、化和推廣應(yīng)用。根據(jù)技術(shù)的難易程度，建議首先在城市公交客車上自主研發(fā)開發(fā)和推廣應(yīng)用混合動力技術(shù)，然后，利用自主研發(fā)和引進技術(shù)相結(jié)合的方式，在轎車上應(yīng)用混合動力技術(shù)。建議實現(xiàn)混合動力汽車的產(chǎn)量占汽車總產(chǎn)量的5%以上。為此，國家需要在以下一個方面，予以支持：混合動力汽車用電池技術(shù)與專用電機的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；發(fā)動機電控技術(shù)與電機控制技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；整車性能優(yōu)化控制技術(shù)與制動能量回收技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；在起步階段，給予混合動力汽車適度的政策激勵4。4.2高效汽油機、柴油機技術(shù)內(nèi)燃機的技術(shù)進步是汽車節(jié)能的關(guān)鍵。在內(nèi)燃機節(jié)能技術(shù)方面，國家應(yīng)重點支持以下幾個方面：汽油機缸內(nèi)直噴技術(shù)及稀薄、分層燃燒技術(shù)；柴油

16、機高壓噴射技術(shù)（如：高壓共軌燃油噴射技術(shù)等）；柴油機多次噴射技術(shù)；可變氣門正時技術(shù)；廢氣渦輪增壓技術(shù)；可變氣缸技術(shù)。4.3高效載重汽車及發(fā)動機技術(shù)我國目前載重汽車品種短缺，技術(shù)相對落后。發(fā)展高效的載重汽車，是在現(xiàn)代物流高度發(fā)展的形勢下，提高運輸效率，降低車用能源消耗的重要措施。因此，國家應(yīng)重點支持載重車用大功率高效率柴油機的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，以及系列化載重汽車的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。4.4轎車、輕型車的柴油化技術(shù)柴油化是實現(xiàn)節(jié)能的重要途徑，隨著汽車進入家庭的步伐加快，轎車和輕型車等燃油消耗非常可觀。建議國家應(yīng)重點支持，轎車和輕型汽車柴油化的工作，應(yīng)關(guān)注以下兩個方面：輕型高速柴油機技術(shù)的研究開發(fā)；車用柴

17、油品質(zhì)的提高和質(zhì)量保證；整車輕量化技術(shù)，整車輕量化是汽車節(jié)能的重要措施，應(yīng)積極開展新型高強度、輕質(zhì)材料（如：鎂合金、非金屬材料等）的研究和應(yīng)用工作5。5汽車節(jié)能應(yīng)采取的主要途徑5.1注重發(fā)動機結(jié)構(gòu)發(fā)動機的油耗對汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動機的油耗取決于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。發(fā)動機的壓縮比高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的燃燒室形狀、采用電子點火系統(tǒng)等都能降低發(fā)動機的比油耗6。下面就以上幾方面對比油耗的影響逐一分析：5.1.1冷卻系對熱效率的影響發(fā)動機中通過缸壁傳給冷卻水的熱量,在各過程中的比例大致為:膨脹過程70%-80%,排氣過程15%-20%,壓縮過程5%-10%。可見冷卻損失大部分發(fā)生在膨脹過程中

18、，此過程的溫度和壓力下降，造成發(fā)動機的功率損失。發(fā)動機的工作溫度，對發(fā)動機的熱效率有很大影響。發(fā)動機啟動時，由于水溫較低，燃油霧化不良，發(fā)動機不能正常工作，加之低溫時機油的黏度較大，摩擦損失功率增加，這些都會使油耗增加。發(fā)動機啟動后，有的駕駛員怕熄火，求升溫快，往往加大油門，這不僅嚴重浪費燃油，而且增加了發(fā)動機的磨損。為了節(jié)省燃油和保護發(fā)動機，應(yīng)待發(fā)動機水溫升到40°C以上才能起步行駛。溫度20°C時，汽油的蒸發(fā)率為50%，而在30°C時蒸發(fā)率為75%。發(fā)動機溫度過低，燃料蒸發(fā)性差，混合氣霧化不良，油滴增多，各缸進氣不均勻，混合氣偏稀，不易燃燒或火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，

19、燃燒不充分，因而油耗增加。發(fā)動機溫度過高，空氣熱膨脹過大，降低了發(fā)動機的充氣系數(shù)，破壞了空燃比，使混合氣偏濃，燃料燃燒不完全，也導(dǎo)致燃料消耗增大。發(fā)動機工作溫度過高或者過低不但使燃料消耗增加，也會導(dǎo)致發(fā)動機磨損增加，使用壽命受到影響。如果溫度太高，會造成發(fā)動機的早期磨損。經(jīng)理論計算和長期實踐證明，發(fā)動機正常工作的溫度是：水箱出口處水溫在75-85°C范圍內(nèi)（水溫表的溫度保持在80-90°C之間），發(fā)動機艙內(nèi)溫度保持在30-40°C。供給發(fā)動機的燃料所放出的熱量，在發(fā)動機中經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程，只有20%-35%轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉?，而其余的熱量將隨廢氣、冷卻介質(zhì)等不同途徑

20、排出發(fā)動機。向發(fā)動機供給的燃料所放出的熱量恒等于轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч透魃⑹У臒崃恐?，稱為發(fā)動機的熱平衡。發(fā)動機熱平衡各部分組成的值是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷等情況的改變而變化，所以掌握好行車溫度，減少不必要的熱量損失，對汽車節(jié)油有著很重要的影響。發(fā)動機的工作溫度對油耗的影響非常大，為了使發(fā)動機有合適工作溫度，現(xiàn)在通常采用風(fēng)扇離合器，適時調(diào)整發(fā)動機的工作溫度7。5.1.2發(fā)動機換氣過程對油耗的影響 換氣過程可以用充氣效率和換氣損失來評價。改善換氣過程的目的，是使充氣過程中充氣效率提高和換氣損失減少。目前，汽車用發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速為，汽油機7000r/min，柴油機5000r/min。發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，換氣過

21、程的持續(xù)時間大大縮短，工質(zhì)流速明顯提高，充氣效率明顯下降、換氣損失也會增加，影響混合氣形成和燃燒，使發(fā)動機性能惡化。所以，換氣過程對發(fā)動機的性能影響很大，改善換氣過程主要通過以下幾方面：首先是進、排氣門，時面值是評價氣門流通能力的參數(shù)，其定義為氣門的瞬時開啟截面積在氣門開啟期間內(nèi)的積分。傳統(tǒng)的發(fā)動機通常采用一進一排的兩氣門結(jié)構(gòu)。增大氣門直徑可以擴大氣門流通路截面積，提高充氣效率.在兩氣門結(jié)構(gòu)中，進氣閥盤直徑可達活塞直徑的45%-50%，氣門與活塞面積之比為0.2-0.25，進氣門比排氣門一般大15%-20%；但由于受到結(jié)構(gòu)限制，進一步增大比列已經(jīng)很困難。為了進一步增大進氣門流通截流面積，普遍采

22、用多氣門技術(shù)。多氣門中應(yīng)用最多的是四氣門，即兩個進氣門和兩個排氣門。此外，三氣門和五氣門也可見到。一般情況下，四氣門較容易布置驅(qū)動機構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的進氣門流通截面積可以提高30%-50%，充氣效率的提高使發(fā)動機的功率得到明顯提高，經(jīng)濟性也有所改善。多氣門（四氣門或五氣門）技術(shù)還具有易實現(xiàn)可變技術(shù)、單個氣門運動件質(zhì)量減小、有利于發(fā)動機高速化等優(yōu)點。對于低速工況而言，由于氣體流速相對較低而減弱了缸內(nèi)工質(zhì)的運動，可能會帶來不利的影響，但可以在發(fā)動機低速工況下通過關(guān)閉某一進氣道來實現(xiàn)加速氣流運動，獲得需要的氣流形式與渦流強度，這便是進氣系統(tǒng)的可變技術(shù)。其次是配氣機構(gòu)，配氣機構(gòu)的基本功能是在運動慣性力許可

23、的前提下，盡可能的提高氣門的流通能力，即提高氣門的時面值。由于運動慣性力與配氣機構(gòu)的運動質(zhì)量以及運動加速度有關(guān)，改進配氣機構(gòu)主要是減小配氣機構(gòu)的運動質(zhì)量、摩擦阻力以及優(yōu)化凸輪型線等，以更有利于配氣機構(gòu)的高速化。進、排氣道的改進也是減小進、排氣系統(tǒng)阻力的重要措施之一。進氣道不僅要保證高的流通性能，而且還要滿足發(fā)動機組織工質(zhì)運動的要求。例如，直噴式柴油機中，常通過進氣道產(chǎn)生一定強度的進氣渦流，以提高可燃混合氣的形成，改進燃燒。這就要求對進氣道進行特別的設(shè)計。排氣道的改進不僅可以減小排氣系統(tǒng)的阻力，對增壓機還可以提高廢氣可利用程度。此外，進、排氣系統(tǒng)中的空氣濾清器、排氣消音器、以及催化轉(zhuǎn)化器等，在保

24、證主要功能的同時，要盡量降低氣體流動阻力，減少對換氣過程產(chǎn)生不良影響。合理確定配氣定時，對于實現(xiàn)一個完善的換氣過程，進而提高發(fā)動機性能是十分重要的。由于不同的發(fā)動機工況對應(yīng)著不同的最理想配氣定時，最理想的情況是實現(xiàn)配氣定時隨發(fā)動機工況變化而實時調(diào)節(jié)?！叭嵝耘錃舛〞r”，即在各種工況下通過電控實現(xiàn)最優(yōu)的配氣定時，是今后發(fā)展的方向之一。配氣定時通過進、排氣門開閉時刻和開閉時間的長短來控制，通常是延遲進氣門關(guān)閉、提前打開排氣門，反映到發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角上即進氣遲閉角和排氣提前角。為了獲得最佳的發(fā)動機性能，在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速和大負荷下希望進氣遲閉角和排氣提前角加大，有較大的氣門升程和較大的氣門疊開角；而在低轉(zhuǎn)速

25、和小負荷下，則希望進氣遲閉角和排氣提前角較小，有較小的氣門疊開角。轎車上普遍采用這種可變氣門正時技術(shù)。汽油機工作時進入氣缸的是可燃混合氣體，絕熱指數(shù)與混合氣的濃度有關(guān)。較濃的可燃混合氣的絕熱指數(shù)較低，因而發(fā)動機的熱效率也低。反之，當(dāng)可燃混合氣變稀時，絕熱指數(shù)的數(shù)值增加，發(fā)動機熱效率也將提高，這便是采用稀薄燃燒的理論依據(jù)。適當(dāng)調(diào)稀可燃混合氣，能明顯降低燃油的消耗8。5.1.3發(fā)動機的負荷率影響發(fā)動機負荷率通常是指發(fā)動機阻力矩大小。發(fā)動機克服阻力矩必須消耗燃油，增加負荷就意味著增加發(fā)動機每個工作循環(huán)的供油量。汽油機是通過節(jié)氣門位置來控制，柴油機是通過噴油泵齒條位置來控制（非電控發(fā)動機），因此我們把

26、汽油機節(jié)氣門不全開或柴油機噴油泵齒條位置小于標定功率位置時，稱為部分負荷。反映到整車上，當(dāng)加速踏板踩到底時，發(fā)動機為全負荷，加速踏板部分踩下時為部分負荷。發(fā)動機的比油耗隨發(fā)動機負荷的變化而變化，在負荷率約為80%-90%時比油耗最低，低負荷和全負荷時比油耗都增加。在發(fā)動機負荷低時，由于功率利用率低，燃油消耗率增加。若希望汽車的動力性好，則要求發(fā)動機的功率、扭矩大。但是在一般行駛時，由于路況較好，車速也受到一定限制。這就可能使大功率的發(fā)動機經(jīng)常處于小負荷工況下運轉(zhuǎn)，造成燃油消耗增加。據(jù)統(tǒng)計，在平路上以常用速度行駛時，往往只利用同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機最大功率的50%-60%，只占發(fā)動機最大功率的20%左右

27、。汽車空載低速行駛時，發(fā)動機功率利用更低。因此，在滿足車輛動力性要求的前提下，不宜裝用功率過大的發(fā)動機。在合適的道路條件下，利用拖掛和半拖掛汽車運輸，可提高發(fā)動機的負荷率，使燃油消耗率下降9。以上分析側(cè)重于乘用車，特點是整車總質(zhì)量變化不大。載貨汽車主要是側(cè)重于整車的載貨能力，整車匹配不能完全按照以上分析進行。若按照上面原則，傳動系統(tǒng)傳動比取得太小的話，雖然整車的油耗有可能降低，但是整車的超載能力會降低，駕駛過程中會出現(xiàn)加速緩慢，爬坡無力等問題。載貨汽車的傳動系取值要綜合車輛使用的情況具體分析。5.2完善車輛結(jié)構(gòu)整車燃料經(jīng)濟性的高低，除了受發(fā)動機本身影響外，整車匹配和整車狀態(tài)的調(diào)整也對經(jīng)濟性有很

28、大的影響。結(jié)合我們的試驗數(shù)據(jù)，下面就整車的匹配、輪胎的選用、風(fēng)阻的降低和整車質(zhì)量幾個方面來分析車輛結(jié)構(gòu)對汽車燃料經(jīng)濟性的影響。整車傳動系統(tǒng)匹配的目的是，在滿足傳動系統(tǒng)的扭矩匹配、空間布置、重量要求和符合行業(yè)標準及法規(guī)要求的同時，使整車的動力性和燃料經(jīng)濟性達到最佳狀態(tài)。5.2.1變速箱變速箱是改變汽車速度的。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同時，不同檔位，車速不同，檔位越高時車速越高。對于同一檔位，車速越高，相應(yīng)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速就越高，整車油耗就高。不同檔位，油耗是不一樣的。使用低速檔時，發(fā)動機的后備功率大、牽引力大，功率利用率低，油耗要高于高速檔的油耗。不同的汽車，油耗不同，但用高速檔比低速檔油耗低，這個結(jié)論是不變

29、的。多檔變速箱是降油耗的方式之一。變速箱檔位數(shù)增加，其速比級差減小，可選擇合適的變速箱速比，使發(fā)動機的負荷率在80%-90%最大功率范圍內(nèi)，提高了發(fā)動機的動力性，此時發(fā)動機的比油耗也最低，又減少整車的燃料經(jīng)濟性。發(fā)動機過低負荷和全負荷時比油耗都將會增加。圖5-1為不同檔位時換擋車速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系。圖5-1 不同檔位時換擋車速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系5.2.2后橋在動力系統(tǒng)其它參數(shù)不變的條件下，若要選定最佳主減速器傳動比，通常做出燃油經(jīng)濟性加速時間曲線（此曲線通常呈C形，稱之為C曲線）。由于后橋速比增大時，整車的動力性提高，油耗增加；相反，整車動力性下降，油耗降低。5.2.3輪胎由于發(fā)動機輸出功率

30、的30%-40%消耗在輪胎的滾動阻力上，而輪胎變形阻力占其滾動阻力總值的90%以上（輪胎空氣阻力、輪胎與路面滑動阻力占10%左右）。輪胎工作氣壓直接關(guān)系到汽車行駛的安全性和經(jīng)濟性。對于同一車輛，輪胎氣壓降低，則其輪胎半徑減小，同時滾動阻力系數(shù)增大，整車的油耗就升高；氣壓升高，輪胎的滾動阻力系數(shù)減小，整車的油耗就降低，由于與地面的接觸面積減小，對路面的壓力增大。可見，根據(jù)輪胎負荷，適時地調(diào)整輪胎氣壓，是減小滾動阻力、降低油耗的有效措施。在垂直載荷作用下，輪胎被壓縮的程度或徑向變形量稱為輪胎的下沉量。當(dāng)氣壓一定時，作用在輪胎上的負荷，直接影響到輪胎的變形程度，輪胎工作氣壓應(yīng)與負荷能力相適應(yīng)。單輪負

31、荷比雙輪負荷高5%。在實際應(yīng)用中，不能簡單地按照輪胎標準或者使用說明書規(guī)定的氣壓充氣，而應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)范圍內(nèi)合理的選擇。若要提高車輛的負荷能力，可適當(dāng)提高輪胎的工作氣壓（該氣壓不能超過規(guī)定的最大負荷）。 相反，若車輛負荷小，可以適當(dāng)減小輪胎氣壓，但要注意行駛速度。在負荷一定時，輪胎工作氣壓過高，下沉量小，地面接觸面積縮小，單位面積所受的力增加，從而加速了胎面中部的磨損，縮短了輪胎的使用壽命，但是在此情況下，滾動阻力小，有利于降低燃油消耗；輪胎工作氣壓過低，下沉量增大，胎面邊緣負荷增大，胎肩早期磨損，增加了滾動阻力，這對節(jié)油、節(jié)胎都不利。因此，應(yīng)選擇最佳的輪胎工作氣壓，一般取輪胎壓縮系數(shù)為10%時的

32、氣壓。輪胎的最大負荷，是指在一定速度等級下，輪胎所能承受的最大負荷。當(dāng)使用速度與負荷能力相適應(yīng)，并符合相應(yīng)的氣壓標準時，就能發(fā)揮輪胎的綜合性能。在實際使用中，若保持最高車速在速度等級以內(nèi)，則可相應(yīng)增加輪胎的負荷，這時應(yīng)適當(dāng)提高輪胎工作氣壓。若高于規(guī)定的速度等級，應(yīng)相應(yīng)減小負荷。特定條件下需要超載時，應(yīng)當(dāng)減速行駛。若輪胎使用因素（負荷、車速、道路、運輸距離等）中某一因素發(fā)生變化，則要求相應(yīng)的改變輪胎工作氣壓。汽車行駛時，輪胎斷面撓屈變形，輪胎產(chǎn)生內(nèi)部摩擦，引起發(fā)熱，胎溫升高，胎內(nèi)氣體受熱膨脹，致使胎壓升高。同一輪胎，由于花紋不同，輪胎發(fā)熱程度就不同，設(shè)計時可以通過調(diào)整輪胎花紋來降低胎溫。輪胎摩擦

33、、扭曲變形產(chǎn)生的熱量，這些熱量都來自發(fā)動機的輸出功，產(chǎn)生的熱量越高，消耗的燃油就越多。所以應(yīng)通過調(diào)整輪胎氣壓和輪胎花紋，降低輪胎的工作溫度，達到節(jié)油的目的。為了減小輪胎的滾動阻力，降低整車的油耗，一些車型上使用了寬體單胎代替雙胎結(jié)構(gòu)。這樣，既可以降低滾動阻力，又能降低整車重量,從而降低整車油耗。5.3控制車輛自重，合理選材同一輛車，重量越大，整車的油耗就會越高。從節(jié)油的方面考慮，在完成相同的運輸量的情況下，消耗的燃油越少越好。減輕汽車自重，一方面可以增加裝載量，降低噸百公里油耗，另一方面，即使是空駛，其油耗也可以降低。降低汽車自重，也是降低整車油耗的有效措施之一。對于車輛的材質(zhì)我們推薦鋁合金貨

34、箱。鋁合金貨箱使用鋁合金擠壓型材,通過焊接、鉚接、螺接、卡接等連接型式而制作的貨箱，目前鋁合金在廂式車、特殊作業(yè)車應(yīng)用廣泛，國內(nèi)平板車應(yīng)用剛剛開始,日本已經(jīng)開始大批量應(yīng)用。鋁合金貨廂分全鋁廂和半鋁廂，所謂全鋁廂就是貨廂的前后板、左右邊板及底板全部用鋁合金制作，半鋁廂就是只有邊板和后板是鋁合金制作，前板和底板使用鋼材和木板等其它材料。鋁合金貨箱有以下優(yōu)點：不生銹，抗腐蝕，特別是沿海地區(qū)尤其明顯；強度高,抗變形能力比普通鋼板高；重量輕，節(jié)省燃料，經(jīng)濟效益明顯；外觀美觀，提升產(chǎn)品檔次；殘值高。5.4提高底盤傳動效率在汽車的燃油經(jīng)濟性問題上，發(fā)動機的技術(shù)狀況和整車匹配與油耗有著密切的關(guān)系，這一點已經(jīng)非

35、常明確。然而底盤各部分的技術(shù)狀況也直接影響汽車油耗的高低，我們對這個方面的重視程度還有待于進一步加強。在傳動過程中，有10%-15%的能量消耗在底盤傳動系統(tǒng)，這部分的能量損失主要有以下兩部分：液力損失（也稱攪拌損失），它與選用潤滑油的品質(zhì)、黏度、溫度、油面高度以及回轉(zhuǎn)件的速度有關(guān)；機械損失（也稱機械的摩擦損失），指的是齒輪傳動、軸承、油封、制動器等機件的摩擦損失，它與所傳遞的扭矩大小有關(guān)。因此，為了減少傳動系統(tǒng)消耗的功率，一要正確選用和加注適當(dāng)?shù)臐櫥?，二要提高保養(yǎng)、裝配、調(diào)整質(zhì)量，保持底盤各部總成的技術(shù)狀況良好，從而達到減少摩擦阻力，提高底盤的滑行性能，以達到降低燃油消耗量的目的。對底盤各部

36、分調(diào)節(jié)的目的是提高底盤的滑行能力，以提高整車的燃油經(jīng)濟性。為了獲得更好的燃油經(jīng)濟性，必須加強對各部總成和部件的保修、調(diào)整與潤滑。5.4.1加強對傳動機構(gòu)的調(diào)整、保養(yǎng)若傳動系統(tǒng)狀況不良，出現(xiàn)離合器打滑、分離不徹底，異響、發(fā)熱。變速箱自動跳檔、脫檔，傳動軸發(fā)響、差速器異響、發(fā)熱等。這些狀況都意味著能量消耗和燃油的增加。例如，離合器較嚴重打滑可使油耗增大33%。因此必須加強對傳動機構(gòu)的調(diào)整和保養(yǎng)，以消除各傳動部件發(fā)熱、異響以及其他故障。5.4.2合理選用與加注車輛齒輪油潤滑油的黏度、抗磨性，以及低溫性能是很重要的，若使用不符合要求的齒輪油，燃油消耗會顯著增加。例如，黏度過高，在市區(qū)行車油耗會增大8%

37、-12%；市外公路上行車，油耗會增大3%-6%。此外，在潤滑油的加注時一定要注意適量，過多或者過少都會造成燃油消耗的增加和機件的損壞。5.4.3加強對行路機構(gòu)的保養(yǎng)和調(diào)整行路機構(gòu)狀態(tài)不良，如輪轂軸承過緊、前輪定位失準、輪胎氣壓過低、前后軸距不符合規(guī)定等都會造成汽車行駛時滾動阻力、摩擦損失、功率消耗增大，滑行距離縮短，燃油消耗增加。據(jù)測定，由于輪轂軸承過緊，增加了車輪的滾動阻力和摩擦損失，輪轂軸承過松將造成車輪歪斜，以致在運動中搖晃，造成滑行距離縮短，從而使油耗增大20%。前輪定位失準，特別是前束的影響，若貨車前束從標準2-3mm增大到6mm，油耗增大12%；若主銷后傾角過大，將造成前輪發(fā)擺，轉(zhuǎn)

38、向沉重費力，后傾角過小，則前輪附著狀況變壞，車輪行駛不穩(wěn)，從而造成油耗的增加。5.4.4制動器工作狀況的調(diào)整制動器的調(diào)整必須保證在工作時達到可靠的制動，而在非工作時沒有拖滯的現(xiàn)象。這就要求制動器的間隙不能過大也不能過小，若間隙過大，將會制動不靈，此狀況行車時，駕駛員必須時刻注意，隨時做好提前剎車的準備；若間隙過小，就會出現(xiàn)拖滯現(xiàn)象，這樣駕駛員不得不加大油門行車，必然油耗增加。因此，必須按照技術(shù)標準，調(diào)好制動間隙，確保制動器各個部件的工作正常，為節(jié)油創(chuàng)造條件10。5.5養(yǎng)成良好的行駛狀況和駕駛習(xí)慣駕駛員的駕駛習(xí)慣和駕駛技術(shù)的熟練程度也是降低汽車油耗的重要原因，同一輛車，在相同的使用條件下，不同的

39、駕駛員操作時，整車油耗相差很大。在汽車運行的整個過程中，駕駛員操作技術(shù)對汽車的節(jié)油的影響是貫穿始終的，駕駛員從啟動、起步、換檔、轉(zhuǎn)向、加速、減速、制動、停車的各環(huán)節(jié)都起到了很重要的作用。為了點滴節(jié)油，在汽車行駛的過程中，改變油門開度，一定要輕踩緩抬，隨時控制好油門，在行車過程中，駕駛員操作要按照如下進行：熟練操作程序，做到“八個不”，即起步不聳、換檔不響、轉(zhuǎn)彎不歪、剎車不栽、車速不超、會車不搶、空轉(zhuǎn)不轟、停站不偏；熟悉經(jīng)濟速度，做到安全節(jié)油行駛；使用合理的安全滑行方法；熟悉道路狀況，正確配合道路外形，靈活的、小心地選擇行駛道路；正確掌握使用制動器前的車速，防止緊急剎車；不能使汽車在低速長期行駛

40、；掌握好車上各種儀表的顯示，特別是水溫表，溫度指示不能過高或過低，潤滑油壓力要保持正常；加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，熟悉所駕駛的汽車性能和結(jié)構(gòu)；加強基本功，做到“十二練”：即起步練平穩(wěn)、換檔練配合、平路練省燃油速度、上坡練換檔、下坡練剎車、轉(zhuǎn)彎練方向、倒車練正確選擇、夜間行駛練燈光、會車練安全禮讓、拋錨時練排除故障、方向練穩(wěn)準、雨雪行車練防滑。駕駛員只要做到以上幾點，在保證行車安全的前提下，整車的燃油消耗將會大幅度的降低。6汽車節(jié)能技術(shù)的新發(fā)展趨勢汽車節(jié)能技術(shù)的種類分為先進柴油車、混合動力汽車、燃料電池汽車是三大節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)，在性能、價格和商業(yè)化程度上各具特點。還有在氫燃料與電驅(qū)動混合動力技術(shù)、均質(zhì)壓然

41、發(fā)動機技術(shù)、非活塞式內(nèi)燃機技術(shù)、先進高效的傳動系技術(shù)等，均是汽車節(jié)能技術(shù)的研究成果，為社會、環(huán)境、安全提供有力的保障。6.1混合動力汽車技術(shù)混合動力汽車：混合動力汽車由內(nèi)燃機和電動機共同驅(qū)動。與目前的汽油車相比，混合動力汽車能夠節(jié)省25%40%的燃油，尾氣排放也比汽油車和先進柴油車更為清潔?；旌蟿恿ζ噧r格較高，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，其成本比同類汽油車高30%左右。目前混合動力汽車初步進入商業(yè)化階段，2005年混合動力汽車在美國銷售20.5萬輛，占美國汽車總銷量的1.2%。6.1.1氫燃料與電驅(qū)動混合動力技術(shù)氫燃料內(nèi)燃機具有熱效率高、清潔環(huán)保、對氫氣質(zhì)量要求低、技術(shù)繼承性好、性價比高等優(yōu)點，其研

42、發(fā)已經(jīng)受到國外大的汽車公司的高度重視。氫燃料內(nèi)燃機與電驅(qū)動系統(tǒng)的混合動力技術(shù)的應(yīng)用，進一步提高了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保特性。因此，應(yīng)對此項技術(shù)，從戰(zhàn)略的高度予以高度重視，并不失時機地投入關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。首先可以從天然氣參氫的研究和應(yīng)用開始，然后開發(fā)氫燃料發(fā)動機，并于已趨成熟的混合動力技術(shù)結(jié)合，為未來的車用動力提供解決方案11。6.2均質(zhì)壓然發(fā)動機技術(shù)均質(zhì)壓然發(fā)動機技術(shù)是一項比較前沿的活塞式內(nèi)燃機的燃燒技術(shù)，目前上述于研究階段。但均質(zhì)壓然發(fā)動機與混合動力的組合，可以回避發(fā)動機難以實現(xiàn)均質(zhì)壓燃的工況，具有重要的實用價值。應(yīng)在各自單元技術(shù)相對成熟時，實現(xiàn)二者的優(yōu)化配合。6.3其他類型發(fā)

43、動機（非活塞式內(nèi)燃機）技術(shù)隨著技術(shù)的發(fā)展，其他類型的發(fā)動機（如，轉(zhuǎn)子式發(fā)動機、甚至燃氣輪機等），雖然在某些方面還存在這樣那樣的瑕疵，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展會越來越好，所以以后也會在汽車應(yīng)用領(lǐng)域得到應(yīng)用，因此，應(yīng)予以重視。6.4先進高效的傳動系技術(shù)傳動系是動力總成的重要組成部分，提高其工作效率非常重要。除了機械式傳動系外，目前，利用電力電子技術(shù)開發(fā)的電傳動系統(tǒng)，受到人們的重視12。應(yīng)為電力可以算是可再生能源，所以其發(fā)展空間非常巨大。在應(yīng)用電子技術(shù)方面我們的研究好不夠，應(yīng)受到國家和人民的高度重視。6.5先進柴油車技術(shù)先進柴油車以先進柴油機為動力。與目前的汽油車相比，先進柴油汽車具有燃油消耗低20%30%、動力性強等特點，雖然尾氣排放中的顆粒物和氮氧化物含量高于先進汽油車，但與上世紀90年代初傳統(tǒng)柴油車相比已減少了90%以上。先