汽車節(jié)能技術(shù)的原理及應(yīng)用

1、.PAGE ：.；PAGE 25汽車節(jié)能技術(shù)的原理及運(yùn)用錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc189542259 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)定目的及實(shí)驗(yàn)方法 PAGEREF _Toc189542259 h 2 HYPERLINK l _Toc189542260 1.1能源和節(jié)能 PAGEREF _Toc189542260 h 2 HYPERLINK l _Toc189542261 1.2汽車燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)定目的 PAGEREF _Toc189542261 h 2 HYPERLINK l _Toc189542262 1.3汽車燃料經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)方法 PAGEREF _Toc189542

2、262 h 2 HYPERLINK l _Toc189542263 1.3.1道路實(shí)驗(yàn)法 PAGEREF _Toc189542263 h 4 HYPERLINK l _Toc189542264 1.3.2統(tǒng)計(jì)法 PAGEREF _Toc189542264 h 5 HYPERLINK l _Toc189542265 影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的主要要素及汽車節(jié)能途徑 PAGEREF _Toc189542265 h 6 HYPERLINK l _Toc189542266 2.1汽車燃料的能量耗費(fèi) PAGEREF _Toc189542266 h 6 HYPERLINK l _Toc189542267 2.1

3、.1熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功時(shí)的損失 PAGEREF _Toc189542267 h 6 HYPERLINK l _Toc189542268 2.1.2指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r(shí)的機(jī)械損失 PAGEREF _Toc189542268 h 6 HYPERLINK l _Toc189542269 2.1.3有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚾?dòng)功率時(shí)的傳動(dòng)損失 PAGEREF _Toc189542269 h 6 HYPERLINK l _Toc189542270 2.2影響汽車燃料經(jīng)濟(jì)性主要要素及節(jié)能途徑 PAGEREF _Toc189542270 h 7 HYPERLINK l _Toc189542271 2.2.1發(fā)動(dòng)

4、機(jī) PAGEREF _Toc189542271 h 8 HYPERLINK l _Toc189542272 2.3車輛構(gòu)造 PAGEREF _Toc189542272 h 11 HYPERLINK l _Toc189542273 2.3.1整車匹配對(duì)整車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542273 h 12 HYPERLINK l _Toc189542274 2.3.2輪胎對(duì)整車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542274 h 15 HYPERLINK l _Toc189542275 2.3.3空氣阻力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc18954227

5、5 h 18 HYPERLINK l _Toc189542276 2.3.4分量對(duì)整車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542276 h 20 HYPERLINK l _Toc189542277 2.4底盤傳動(dòng)效率對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542277 h 22 HYPERLINK l _Toc189542278 2.4.1光滑油、齒輪油的選用對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542278 h 23 HYPERLINK l _Toc189542279 2.4.2底盤各部分的調(diào)整對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542279

6、h 25 HYPERLINK l _Toc189542280 2.4.3行駛情況和駕駛習(xí)慣對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 PAGEREF _Toc189542280 h 26概述隨著國(guó)家節(jié)能政策的逐漸實(shí)施，國(guó)家對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性規(guī)范的要求越來越嚴(yán)厲，同時(shí)隨著燃油價(jià)錢的繼續(xù)上漲，消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品的燃油經(jīng)濟(jì)性也越來越關(guān)注。奧鈴技術(shù)中心借工程研討院要求各事業(yè)部進(jìn)展油耗摸底的時(shí)機(jī)，并結(jié)合工程研討院組織的整車降油耗技術(shù)講座，特做此資料，供大家參考學(xué)習(xí)。汽車燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)定目的及實(shí)驗(yàn)方法 能源和節(jié)能中規(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、廢品油、液化石油氣、生物質(zhì)能和其他直接或者經(jīng)

7、過加工、轉(zhuǎn)換而獲得有用能的各種資源。節(jié)能，是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以接受的措施，減少從能源消費(fèi)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加有效、合理的利用能源。節(jié)能是國(guó)家開展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長(zhǎng)久戰(zhàn)略方針。 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性評(píng)定目的汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性是指汽車在一定的運(yùn)用條件下，完成單位運(yùn)輸量所耗費(fèi)燃料的多少，是汽車的主要運(yùn)用性能之一。汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性是用汽車燃油耗費(fèi)的多少來評(píng)價(jià)的，通常用一定運(yùn)轉(zhuǎn)工況下汽車行駛百公里的燃油耗費(fèi)量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。我國(guó)及歐洲普通采用升/百公里L(fēng)/100km作為汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的目的來衡量。美國(guó)、英國(guó)等一些國(guó)家那么用英里/加侖mile

8、/Usgal或MPG數(shù)值作為汽車燃油經(jīng)濟(jì)性目的，即用每耗費(fèi)1加侖的燃料時(shí)汽車行駛的英里數(shù)來表示1英里=1.6093km,1美加侖=3.785L，1英加侖=4.546L,該數(shù)值越大，那么闡明該車的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。汽車燃料經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)方法歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)ECE規(guī)定，要丈量車速為90km/h和120km/h的等速百公里燃油耗費(fèi)量和按ECE-R.15循環(huán)工況的百公里燃油耗費(fèi)量，并各取1/3相加作為混合百公里燃油耗費(fèi)量來評(píng)定汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。圖2-1 歐洲(ECE)丈量汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的工況美國(guó)環(huán)境維護(hù)局EPA規(guī)定，要丈量城市循環(huán)工況UDDS及公路循環(huán)工況HWFET的燃油經(jīng)濟(jì)性單位為每加侖燃油汽車行駛英里數(shù)mi

9、le/gal，并按下式計(jì)算綜合燃油經(jīng)濟(jì)性單位為mile/gal，作為綜合評(píng)價(jià)目的。綜合燃油經(jīng)濟(jì)性=1/0.55/城市循環(huán)工況燃油經(jīng)濟(jì)性+0.45/公路循環(huán)工況燃油經(jīng)濟(jì)性圖2-2 美國(guó)(EPA)丈量汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的工況我國(guó)常用的汽車油耗目的是L/100km，汽車制造廠提供的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性目的就是如此表示的。汽車的燃油油耗量，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)展計(jì)算，但最簡(jiǎn)單最常用的方法是經(jīng)過道路實(shí)驗(yàn)確定。我國(guó)運(yùn)輸部門采用的油耗目的有兩個(gè)：一個(gè)是汽車制造廠的油耗目的；另一個(gè)是汽車運(yùn)輸部門，根據(jù)氣候、道路等條件制定的油耗目的。前者經(jīng)過專門的實(shí)驗(yàn)確定，后者大多根據(jù)統(tǒng)計(jì)或者實(shí)踐道路實(shí)驗(yàn)確定。道路實(shí)驗(yàn)法我國(guó)汽

10、車燃油耗費(fèi)量的測(cè)定，有GB/T 12545.2-2001、GB/T 19233-2003和GB/T 12545.1-2001三種實(shí)驗(yàn)方法。商用車燃油耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)按照GB/T 12545.2-2001的規(guī)定，商用車燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)方法有兩種測(cè)定方法。等速行駛?cè)加秃馁M(fèi)量實(shí)驗(yàn)等速行駛?cè)剂虾馁M(fèi)量實(shí)驗(yàn)及可以在測(cè)功機(jī)上進(jìn)展，也可在道路上進(jìn)展。測(cè)試路段：實(shí)驗(yàn)測(cè)試路段長(zhǎng)500m。實(shí)驗(yàn)方法：汽車用直接檔位自動(dòng)變速器車輛采用高檔，等速行駛，經(jīng)過500m的測(cè)試段，丈量經(jīng)過該路段的時(shí)間及燃料耗費(fèi)量。實(shí)驗(yàn)車速從20km/h(最低穩(wěn)定車速高于20km/h時(shí)，從30km/h)開場(chǎng)，以10km/h的整數(shù)倍均勻選取車速，直至最高車

11、速的90%，至少測(cè)試5個(gè)實(shí)驗(yàn)車速。同一車速往返各進(jìn)展2次。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制成燃料耗費(fèi)量L/100km與車速km/h的關(guān)系曲線，稱為等速油耗曲線。根據(jù)曲線可以比較出燃料經(jīng)濟(jì)性的大小。由于汽車在行使中有加速、減速、制動(dòng)等各種工況，而等速行駛的時(shí)機(jī)是很少的，等速油耗實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)踐運(yùn)用中的情況差別較大，商用車燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)還需求采用多工況燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)方法。多工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)多工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)既可在測(cè)功機(jī)上進(jìn)展，也可以在道路上進(jìn)展。城市客車及雙層客車采用四工況循環(huán)實(shí)驗(yàn)，其他商用車采用六工況循環(huán)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)往返各進(jìn)展兩次，以四次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為多工況多工況燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)的測(cè)定值。圖2-

12、3 中國(guó)丈量汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的工況在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)展多工況循環(huán)道路實(shí)驗(yàn)，取3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為多工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)的測(cè)定值。多工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)是針對(duì)汽車運(yùn)用中的各種工況制定的，有加速、減速、等速，以及不同車速的各種工況，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近適用情況。輕型汽車燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)方法GB/T 19233-2003規(guī)定了汽車在模擬城市和市郊工況循環(huán)下，經(jīng)過測(cè)定排放的尾氣含量，用碳平衡法計(jì)算燃料耗費(fèi)量的實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算方法。該方法適用于以點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，最大設(shè)計(jì)車速大于或等于50km/h的M1類包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超越九座的載客車輛，也可用于最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超越3.5t的

13、M2類包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)超越九座，且最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超越5000kg的載客車輛和N1類最大涉及總質(zhì)量不超越3500kg的載貨車輛車輛。輕型汽車燃油耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)方法中二氧化碳、一氧化碳和碳?xì)浠衔锏臏y(cè)定按GB 18352.2-2001的相關(guān)規(guī)定進(jìn)展，其燃料耗費(fèi)量的計(jì)算方法如下：汽油車：FC=0.1154(0.866HC)+(0.429CO)+0.273CO2/D柴油車：FC=0.1155(0.866HC)+(0.429CO)+0.273CO2/D式中 FC燃料耗費(fèi)量，L/100km；HC測(cè)得的碳?xì)渑欧帕?，g/km；CO測(cè)得的一氧化碳排放量，g/km；CO2測(cè)得的二氧化碳排放量，g/km；D

14、288K15攝氏度下實(shí)驗(yàn)燃料的密度，kg/L。乘用車燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)方法按GB/T 12545.1-2001的規(guī)定，乘用車燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)有兩種測(cè)定方法。等速行駛?cè)剂虾馁M(fèi)量實(shí)驗(yàn)等速行駛?cè)剂虾馁M(fèi)量實(shí)驗(yàn)既可在測(cè)功機(jī)上進(jìn)展，也可以在道路上進(jìn)展。測(cè)試路段：實(shí)驗(yàn)測(cè)試路段長(zhǎng)度至少2000m。實(shí)驗(yàn)方法：汽車以90km/h和120km/h的速度等速行駛，經(jīng)過測(cè)試路段，丈量經(jīng)過該路段的時(shí)間及燃料耗費(fèi)量。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以比較出燃料經(jīng)濟(jì)性情況。汽車在行使中有加速、減速、制動(dòng)等各種工況，而等速行駛的時(shí)機(jī)是很少的。等速油耗實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)踐運(yùn)用中的情況差別較大。模擬城市工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)?zāi)M城市工況循環(huán)燃油耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)規(guī)定

15、在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)展15種工況循環(huán)道路實(shí)驗(yàn)，取3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值為模擬城市工況循環(huán)燃料耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)的測(cè)定值。模擬城市工況循環(huán)燃油耗費(fèi)量實(shí)驗(yàn)是針對(duì)汽車運(yùn)用中的各種工況制定的，有加速、減速、等速，以及不同車速的各種工況，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近適用情況。統(tǒng)計(jì)法有些汽車運(yùn)輸單位有自行規(guī)定的汽車油耗目的，也就是企業(yè)的油耗定額，是用統(tǒng)計(jì)方法確定的。普通用于月、季度，或者1年的時(shí)間為單位進(jìn)展統(tǒng)計(jì)確定。這種統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法，至少應(yīng)有10輛以上的車輛，行駛里程超越一萬公里。這樣測(cè)得的誤差以及偶爾性便會(huì)減少，測(cè)試的結(jié)果就比較準(zhǔn)確。影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的主要要素及汽車節(jié)能途徑汽車燃料的能量耗費(fèi)汽車依托發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力，經(jīng)過傳動(dòng)

16、安裝推進(jìn)汽車前進(jìn)，而發(fā)動(dòng)機(jī)是依托燃料在氣缸內(nèi)熄滅，放出熱量，使燃?xì)獾臏囟群蛪毫μ砑樱w積膨脹，推進(jìn)活塞做功而獲得動(dòng)力。在此過程中，燃料熄滅后只需一小部分能量轉(zhuǎn)化為有用功，其他大部分以不同方式分別損失在發(fā)動(dòng)機(jī)本身和汽車傳動(dòng)安裝中。汽車能量轉(zhuǎn)換時(shí)的損失情況，可分為以下三點(diǎn)。熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功時(shí)的損失燃料發(fā)出熱能的損失，主要是排氣、散熱、漏氣等呵斥的。發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)時(shí)氣缸內(nèi)熱量的利用程度，用指示功率表示，它是指氣體膨脹推進(jìn)活塞在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。指示功率=推進(jìn)活塞做功的有效熱量/燃料總熱量上式闡明，推進(jìn)活塞所做功的有效熱量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的指示功率越高，那么熱量損失越少。普通四行程汽油機(jī)的指示功率為0.25

17、-0.35，熱量損失達(dá)65%-75%；柴油機(jī)的指示功率為0.4左右，熱量損失達(dá)60%。指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r(shí)的機(jī)械損失發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)時(shí)活塞所接受的力，經(jīng)過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)飛輪輸出動(dòng)力。由于部分指示功率要耗費(fèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)本身的摩擦損失上，所以從飛輪上實(shí)踐輸出的有效功率要小于指示功率。為闡明發(fā)動(dòng)機(jī)指示功率的利用程度，可用機(jī)械效率表示。機(jī)械效率=有效功率/指示功率汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率約為0.7-0.9，闡明發(fā)動(dòng)機(jī)的功由活塞經(jīng)曲軸到飛輪時(shí)，摩擦損失達(dá)10%-30%，詳細(xì)見表2-1。表2-1 柴油機(jī)和汽油機(jī)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/%不完全熄滅損失的熱量/%

18、其他熱損失/%柴油機(jī)汽油機(jī)30-3519-2525-3230-4020-2521-250-26-1310-207-16注：其他熱損失包括機(jī)件摩擦損失和發(fā)動(dòng)機(jī)外外表熱輻射損失等。有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠噭?dòng)功率時(shí)的傳動(dòng)損失 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的有效功率，經(jīng)過傳動(dòng)安裝傳到驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，由于一部分有效功率損失在傳動(dòng)安裝中，所以驅(qū)動(dòng)功率又小于有效功率。為闡明有效功率的利用程度，可用傳動(dòng)效率來表示。傳動(dòng)效率=驅(qū)動(dòng)輪功率/有效功率不同車輛的傳動(dòng)效率大約為80%-95%，即有5%-20%的有效功率耗費(fèi)于傳動(dòng)安裝中。直接檔由于是動(dòng)力直接從中間軸傳送，在變速器內(nèi)部不經(jīng)過齒輪傳送，所以光從傳動(dòng)效率應(yīng)來說，直接檔比其它檔位稍高。圖2-

19、4為一卡車的能量耗費(fèi)分布圖。 圖2-4卡車的能量耗費(fèi)分布圖從上圖可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)及附件能耗占60%，抑制空氣阻力的能量占21%，能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳到輪胎，用于抑制輪胎滾動(dòng)阻力做功的能量占13%。汽車節(jié)能的關(guān)鍵是降低圖中的熱能損失和降低摩擦。影響汽車燃料經(jīng)濟(jì)性主要要素及節(jié)能途徑影響汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的主要要素，請(qǐng)見魚刺圖2-5 。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)附件駕駛情況冷卻水溫燃油種類駕駛技術(shù)進(jìn)氣阻力萬有特性排氣阻力駕駛習(xí)慣排放程度風(fēng)扇離合器駕駛態(tài)度增壓程度噴油正時(shí)齒輪油黏度行駛道路整車燃料經(jīng)濟(jì)性負(fù)荷程度駕駛員身體情況供油系統(tǒng)各缸任務(wù)情況光滑油選用天氣影響 整車載重氣候影響手制動(dòng)間隙整車分量輪胎類型離合器間隙行駛時(shí)

20、間空氣阻力四輪定位后橋速比制動(dòng)間隙路面情況變速箱選用用輪胎氣壓行駛車速行駛環(huán)境整車匹配整車情況離合器選用輪胎花紋圖2-5影響汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的主要要素發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗對(duì)汽車的油耗有決議性的影響，而發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造。發(fā)動(dòng)機(jī)的緊縮比高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的熄滅室外形、采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)等都能降低發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗。下面就以上幾方面對(duì)比油耗的影響逐一分析。冷卻系對(duì)熱效率的影響發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)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%,緊縮過程5%-10%?？梢娎鋮s損失大部分發(fā)生在膨脹過程中，此過程的溫度和壓力下降，呵斥發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損

21、失。發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)溫度，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率有很大影響。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)升溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于水溫較低，燃油霧化不良，發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常任務(wù)，加之低溫時(shí)機(jī)油的黏度較大，摩擦損失功率添加，這些都會(huì)使油耗添加。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，有的駕駛員怕熄火，求升溫快，往往加大油門，這不僅嚴(yán)重浪費(fèi)燃油，而且添加了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。為了節(jié)省燃油和維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)待發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升到40C以上才干起步行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)溫度高低對(duì)燃料耗費(fèi)的影響溫度20C時(shí)，汽油的蒸發(fā)率為50%，而在30C時(shí)蒸發(fā)率為75%。發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)氣不均勻，混合氣偏稀，不易熄滅或火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，熄滅不充分，因此油耗添加。發(fā)動(dòng)

22、機(jī)溫度過高，空氣熱膨脹過大，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)，破壞了空燃比，使混合氣偏濃，燃料熄滅不完全，也導(dǎo)致燃料耗費(fèi)增大。發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)溫度過高或者過低不但使燃料耗費(fèi)添加，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)磨損添加，運(yùn)用壽命遭到影響。假設(shè)溫度太高，會(huì)呵斥發(fā)動(dòng)機(jī)的早期磨損。表2-3闡明了發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)溫度水溫與耗油量及發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的關(guān)系。表2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)溫度與耗油量及磨損的關(guān)系發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度/C油耗/%磨損量/%發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度/C油耗/%磨損量/%80-906050100103108100403020112125140500正確掌握行車溫度經(jīng)實(shí)際計(jì)算和長(zhǎng)期實(shí)際證明，發(fā)動(dòng)機(jī)正常任務(wù)的溫度是：水箱出口處水溫在75-85C范圍內(nèi)

23、水溫表的溫度堅(jiān)持在80-90C之間，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)溫度堅(jiān)持在30-40C。供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料所放出的熱量，在發(fā)動(dòng)機(jī)中經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程，只需20%-35%轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉?，而其他的熱量將隨廢氣、冷卻介質(zhì)等不同途徑排出發(fā)動(dòng)機(jī)。向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)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停Q為發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡。發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡各部分組成的值是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷等情況的改動(dòng)而變化。在全負(fù)荷情況下任務(wù)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡各組成部分的大致數(shù)值如表2-4所示。表2-4 發(fā)動(dòng)機(jī)的熱平衡熱平衡各項(xiàng)組成汽油機(jī)/%柴油機(jī)/%熱平衡各項(xiàng)組成汽油機(jī)/%柴油機(jī)/%轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ臒崃繌U氣帶走的熱量冷卻介質(zhì)帶走的熱量19-2521-2

24、530-4030-3520-2522-25不完全熄滅的熱損失其他熱量損失6-137-160-210-20從表中可以看出，冷卻介質(zhì)帶走的熱量是相當(dāng)多的，所以掌握好行車溫度，減少不用要的熱量損失，對(duì)汽車節(jié)油有著很重要的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)溫度對(duì)油耗的影響非常大，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)有適宜任務(wù)溫度，如今通常采用風(fēng)扇離合器，適時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程對(duì)油耗的影響 換氣過程可以用充氣效率和換氣損失來評(píng)價(jià)。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(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為，汽油機(jī)7000r/min，柴油機(jī)5000r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，換氣過程的繼續(xù)時(shí)間大大縮短，工質(zhì)流

25、速明顯提高，充氣效率明顯下降、換氣損失也會(huì)添加，影響混合氣構(gòu)成和熄滅，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能惡化。所以，換氣過程對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響很大，改善換氣過程主要經(jīng)過以下幾方面：減小進(jìn)、排氣系統(tǒng)的阻力減小進(jìn)、排氣系統(tǒng)的阻力，特別是進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，對(duì)于改善換氣過程有著重要作用。減小進(jìn)、排氣系統(tǒng)的阻力，應(yīng)該留意以下幾點(diǎn)。進(jìn)、排氣門時(shí)面值是評(píng)價(jià)氣門流通才干的參數(shù)，其定義為氣門的瞬時(shí)開啟截面積在氣門開啟期間內(nèi)的積分。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用一進(jìn)一排的兩氣門構(gòu)造。增大氣門直徑可以擴(kuò)展氣門流通路截面積，提高充氣效率.在兩氣門構(gòu)造中，進(jìn)氣閥盤直徑可達(dá)活塞直徑的45%-50%，氣門與活塞面積之比為0.2-0.25，進(jìn)氣門比排氣門普通

26、大15%-20%；但由于遭到構(gòu)造限制，進(jìn)一步增大比列曾經(jīng)很困難。為了進(jìn)一步增大進(jìn)氣門流通截流面積，普遍采用多氣門技術(shù)。多氣門中運(yùn)用最多的是四氣門，即兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。此外，三氣門和五氣門也可見到。普通情況下，四氣門較容易布置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，此種構(gòu)造的進(jìn)氣門流通截面積可以提高30%-50%，充氣效率的提高使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率得到明顯提高，經(jīng)濟(jì)性也有所改善。多氣門四氣門或五氣門技術(shù)還具有易實(shí)現(xiàn)可變技術(shù)、單個(gè)氣門運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量減小、有利于發(fā)動(dòng)機(jī)高速化等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于低速工況而言，由于氣體流速相對(duì)較低而減弱了缸內(nèi)工質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，能夠會(huì)帶來不利的影響，但可以在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況下經(jīng)過封鎖某一進(jìn)氣道來實(shí)現(xiàn)加速氣流運(yùn)動(dòng)，獲得需求

27、的氣流方式與渦流強(qiáng)度，這便是進(jìn)氣系統(tǒng)的可變技術(shù)。配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的根本功能是在運(yùn)動(dòng)慣性力答應(yīng)的前提下，盡能夠的提高氣門的流通才干，即提高氣門的時(shí)面值。由于運(yùn)動(dòng)慣性力與配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量以及運(yùn)動(dòng)加速度有關(guān)，改良配氣機(jī)構(gòu)主要是減小配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)的高速化。進(jìn)、排氣通道進(jìn)、排氣道的改良也是減小進(jìn)、排氣系統(tǒng)阻力的重要措施之一。進(jìn)氣道不僅要保證高的流通性能，而且還要滿足發(fā)動(dòng)機(jī)組織工質(zhì)運(yùn)動(dòng)的要求。例如，直噴式柴油機(jī)中，常經(jīng)過進(jìn)氣道產(chǎn)生一定強(qiáng)度的進(jìn)氣渦流，以提高可燃混合氣的構(gòu)成，改良熄滅。這就要求對(duì)進(jìn)氣道進(jìn)展特別的設(shè)計(jì)。排氣道的改良不僅可以減小排氣系統(tǒng)的阻力

28、，對(duì)增壓機(jī)還可以提高廢氣可利用程度。此外，進(jìn)、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，在保證主要功能的同時(shí)，要盡量降低氣體流動(dòng)阻力，減少對(duì)換氣過程產(chǎn)生不良影響。 合理的配氣定時(shí) 合理確定配氣定時(shí)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)一個(gè)完善的換氣過程，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能是非常重要的。由于不同的發(fā)動(dòng)機(jī)工況對(duì)應(yīng)著不同的最理想配氣定時(shí)，最理想的情況是實(shí)現(xiàn)配氣定時(shí)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化而實(shí)時(shí)調(diào)理。“柔性配氣定時(shí)，即在各種工況下經(jīng)過電控實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的配氣定時(shí)，是今后開展的方向之一。配氣定時(shí)經(jīng)過進(jìn)、排氣門開閉時(shí)辰和開閉時(shí)間的長(zhǎng)短來控制，通常是延遲進(jìn)氣門封鎖、提早翻開排氣門，反映到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角上即進(jìn)氣遲閉角和排氣提早角。為了獲得

29、最正確的發(fā)動(dòng)機(jī)性能，在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速和大負(fù)荷下希望進(jìn)氣遲閉角和排氣提早角加大，有較大的氣門升程和較大的氣門疊開角；而在低轉(zhuǎn)速和小負(fù)荷下，那么希望進(jìn)氣遲閉角和排氣提早角較小，有較小的氣門疊開角。轎車上普遍采用這種可變氣門正時(shí)技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的緊縮比越高，其熱效率就越高，運(yùn)用時(shí)節(jié)油越明顯發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸總?cè)莘e與熄滅室容積之比，叫緊縮比。它表示氣缸內(nèi)任務(wù)混合氣緊縮后，容積減少的倍數(shù)。此數(shù)值越大，那么緊縮比越大。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的緊縮比普通在7-10之間，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的緊縮比要高的多，普通在16-22之間，發(fā)動(dòng)機(jī)緊縮比用符號(hào)“表示。提高發(fā)動(dòng)機(jī)緊縮比的實(shí)際根據(jù)是，緊縮比提高后，可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，也就是提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力

30、性和經(jīng)濟(jì)性。汽油機(jī)緊縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系如表2-2所示。表2-5 緊縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系緊縮比/汽油耗費(fèi)/%發(fā)動(dòng)機(jī)功率/%緊縮比/汽油耗費(fèi)/%發(fā)動(dòng)機(jī)功率/%67810093881001031149108582118120緊縮比假設(shè)提高，緊縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的溫度和壓力就高，混合氣構(gòu)成的質(zhì)量就好，有利于熄滅，此時(shí)的膨脹比也高，因此發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高。因此，緊縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)比緊縮比低的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性好并且省油。但是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)緊縮比提高到一定程度后，假設(shè)再繼續(xù)提高，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和油耗目的就會(huì)變差，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)了一種像敲擊氣缸似的聲音，俗稱“敲缸，這是由于氣缸里的混合氣熄滅時(shí)出現(xiàn)了

31、不正常的爆震熄滅。產(chǎn)生爆震熄滅時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體壓力波在極短時(shí)間內(nèi)上升很高，并且這種壓力波在氣缸內(nèi)來回反復(fù)的震蕩。爆震的結(jié)果使活塞等零件遭到損傷，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降，燃料耗費(fèi)增多。為了防止產(chǎn)生爆震熄滅，必需選用高辛烷值的汽油，或者相應(yīng)的改良發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅室構(gòu)造。適用于高緊縮比的汽油機(jī)構(gòu)造較緊湊，其外形能促使氣流產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；鸹ㄈ谙缡抑械奈恢靡埠苤匾?，最好是位于溫度較高、氣體較純真的適當(dāng)部位。柴油機(jī)選用適當(dāng)?shù)母呔o縮比后，可以使緊縮終了時(shí)熄滅室里的混合氣獲得較高的壓力和溫度，有利于柴油迅速著火并加速熄滅。柴油機(jī)的緊縮比普通是16-22，比汽油機(jī)高的多。但是，在這樣高的緊縮比范圍內(nèi)，再繼續(xù)

32、提高緊縮比對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的作用就不明顯了。相反，在某些情況下，緊縮比選用過高，熄滅產(chǎn)生的最高壓力過分添加，使活塞、連桿、曲軸等機(jī)件受力過大，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)用壽命產(chǎn)生不良影響。絕熱指數(shù)越高，熱效率也越高,油耗越低絕熱指數(shù)k與氣缸里氣體的質(zhì)量有關(guān)。例如室溫條件下氦氣的絕熱指數(shù)k是1.67，干空氣是1.44，濕空氣是1.33，各種氣體在不同溫度時(shí)絕熱指數(shù)變化不大。柴油機(jī)氣缸內(nèi)氣體熄滅之前是空氣，熄滅之后氣體成分是二氧化碳、水蒸氣、氮?dú)夂蜕倭靠諝?，此時(shí)絕熱指數(shù)k普通取值為1.4。汽油機(jī)任務(wù)時(shí)進(jìn)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，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率也低。

33、反之，當(dāng)可燃混合氣變稀時(shí)，絕熱指數(shù)的數(shù)值添加，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率也將提高，這便是采用稀薄熄滅的實(shí)際根據(jù)。適當(dāng)調(diào)稀可燃混合氣，能明顯降低燃油的耗費(fèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)的種類對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，柴油機(jī)由于緊縮比比汽油機(jī)要高的多，因此柴油機(jī)比汽油機(jī)的油耗要低的多。實(shí)驗(yàn)和運(yùn)用證明，普通配備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車比裝汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車節(jié)油18%左右，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)載貨汽車比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)載貨汽車節(jié)油30%左右，加上車用柴油機(jī)與車用汽油機(jī)相比加工本錢低5%，目前世界各國(guó)正在積極推行輕型載貨汽車和轎車的柴油化。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有如下優(yōu)勢(shì)：熱效率高，燃油耗費(fèi)率低，且柴油價(jià)錢低，運(yùn)輸本錢低；柴油機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)由于空燃比增大了，混合氣絕熱指數(shù)增大，柴

34、油機(jī)熱效率提高；柴油機(jī)的排氣污染較小，它排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比汽油機(jī)低45%，一氧化碳含量低。柴油機(jī)的運(yùn)用時(shí)，要留意柴油牌號(hào)的選擇，假設(shè)柴油牌號(hào)過高，那么燃油的價(jià)錢高，呵斥浪費(fèi)；假設(shè)選用柴油牌號(hào)過低，那么會(huì)由于燃油溫度過低，低溫不能啟動(dòng)，熄滅不充分，呵斥燃油耗費(fèi)量增高。應(yīng)按照GB 252，根據(jù)氣溫，選用適宜牌號(hào)的柴油。隨著科技的提高，采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的汽油機(jī)，其油耗相對(duì)于傳統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油3%-13%。缸內(nèi)直噴假設(shè)采用放射導(dǎo)向式分層熄滅方式，油耗將進(jìn)一步降低。此技術(shù)已在某些高檔轎車上運(yùn)用，并且將會(huì)是乘用車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)開展趨勢(shì)。發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率通常是指發(fā)動(dòng)機(jī)阻力矩大小。發(fā)動(dòng)機(jī)抑制阻

35、力矩必需耗費(fèi)燃油，添加負(fù)荷就意味著添加發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)任務(wù)循環(huán)的供油量。汽油機(jī)是經(jīng)過節(jié)氣門位置來控制，柴油機(jī)是經(jīng)過噴油泵齒條位置來控制非電控發(fā)動(dòng)機(jī)，因此我們把汽油機(jī)節(jié)氣門不全開或柴油機(jī)噴油泵齒條位置小于標(biāo)定功率位置時(shí)，稱為部分負(fù)荷。反映到整車上，當(dāng)加速踏板踩究竟時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)為全負(fù)荷，加速踏板部分踩下時(shí)為部分負(fù)荷。發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化而變化，在負(fù)荷率約為80%-90%時(shí)比油耗最低，低負(fù)荷和全負(fù)荷時(shí)比油耗都添加。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低時(shí)，由于功率利用率低，燃油耗費(fèi)率添加。假設(shè)希望汽車的動(dòng)力性好，那么要求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩大。但是在普通行駛時(shí)，由于路況較好，車速也遭到一定限制。這就能夠使大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)

36、常處于小負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，呵斥燃油耗費(fèi)添加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在平路上以常用速度行駛時(shí)，往往只利用同轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的50%-60%，只占發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的20%左右。汽車空載低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用更低。因此，在滿足車輛動(dòng)力性要求的前提下，不宜裝用功率過大的發(fā)動(dòng)機(jī)。在適宜的道路條件下，利用拖掛和半拖掛汽車運(yùn)輸，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，使燃油耗費(fèi)率下降。以上分析偏重于乘用車，特點(diǎn)是整車總質(zhì)量變化不大。載貨汽車主要是偏重于整車的載貨才干，整車匹配不能完全按照以上分析進(jìn)展。假設(shè)按照上面原那么，傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比獲得太小的話，雖然整車的油耗有能夠降低，但是整車的超載才干會(huì)降低，駕駛過程中會(huì)出現(xiàn)加速緩慢，爬坡無力等

37、問題。載貨汽車的傳動(dòng)系取值要綜合車輛運(yùn)用的情況詳細(xì)分析。車輛構(gòu)造整車燃料經(jīng)濟(jì)性的高低，除了受發(fā)動(dòng)機(jī)本身影響外，整車匹配和整車形狀的調(diào)整也對(duì)經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)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(gè)方面來分析車輛構(gòu)造對(duì)汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。整車匹配對(duì)整車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響整車傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的目的是，在滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩匹配、空間布置、分量要求和符合行業(yè)規(guī)范及法規(guī)要求的同時(shí)，使整車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性到達(dá)最正確形狀。汽車行駛時(shí)，等速百公里油耗和六工況油耗與車速的關(guān)系及影響要素見圖2-6。圖2-6 等速百公里油耗和六工況油耗與車速的關(guān)系及影響要素整車匹配中，影響比較大

38、是發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性、變速箱速比、后橋速比三個(gè)方面影響。萬有特性曲線對(duì)整車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響圖2-7 發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性和后橋速比對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性的影響如上圖所示，整車匹配時(shí)，常用工況越接近中心1區(qū)，整車的燃油耗費(fèi)率就越低，相應(yīng)的油耗就越低。最理想的形狀是，整車常用工況在中心區(qū)域1內(nèi)。整車發(fā)動(dòng)機(jī)確定后，任務(wù)曲線通常由調(diào)整后橋速比，使其接近或者進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油耗費(fèi)率區(qū)域。變速箱速比對(duì)整車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱是改動(dòng)汽車速度的。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一樣時(shí)，不同檔位，車速不同，檔位越高時(shí)車速越高。對(duì)于同一檔位，車速越高，相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就越高，整車油耗就高。不同檔位，油耗是不一樣的。運(yùn)用低速檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率大、牽

39、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(gè)結(jié)論是不變的。多檔變速箱是降油耗的方式之一。變速箱檔位數(shù)添加，其速比級(jí)差減小，可選擇適宜的變速箱速比，使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率在80%-90%最大功率范圍內(nèi)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗也最低，又減少整車的燃料經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)過低負(fù)荷和全負(fù)荷時(shí)比油耗都將會(huì)添加。圖2-8 不同檔位時(shí)換檔車速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系后橋速比對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響在動(dòng)力系統(tǒng)其它參數(shù)不變的條件下，假設(shè)要選定最正確主減速器傳動(dòng)比，通常做出燃油經(jīng)濟(jì)性加速時(shí)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(shí)，整車的動(dòng)力性

40、提高，油耗添加；相反，整車動(dòng)力性下降，油耗降低。圖2-9 燃油經(jīng)濟(jì)性加速時(shí)間曲線從圖2-9可以看出，后橋速比4.3點(diǎn)較好的兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；小于4.3時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性稍有改善，但動(dòng)力性有明顯下降；大于4.3時(shí)，動(dòng)力性雖有改善，但燃油經(jīng)濟(jì)性明顯下降。速比4.3是比較理想的。從我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可以看出，后橋速比變小時(shí)，整車的動(dòng)力性降低，油耗下降。表2-6 調(diào)整速比后整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系空載7# 1900車身，平板，6.50R16滿載7# 1900車身，平板，6.50R166.50R16 5.5716.50R16 4.875差值6.50R16 5.5716.50R16 4.875差值檔最高車速k

41、m/h101.4115-13.6101108.4-7.4直接檔最低穩(wěn)定車速18.621.7-3.118.421.5-3.1直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間18.6919.3-0.6145.2945.75-0.46起步延續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間21.0319.151.8847.9943.454.54檔30km/h6.166.150.018.046.491.5540km/h7.746.351.399.37.961.3450km/h8.887.481.410.849.411.4360km/h10.99.41.512.810.881.9270km/h13.8511.362.4915.22

42、12.472.75檔30km/h5.485.390.097.16.320.7840km/h6.195.610.587.927.520.450km/h7.2661.269.348.730.6160km/h8.957.821.1310.499.451.0470km/h10.549.051.4912.1310.761.37模擬7.856.291.569.498.750.74當(dāng)主減由5.571換為4.875后，由于傳動(dòng)系總傳動(dòng)比減小，整車的最高車速和直接擋最低穩(wěn)定車速明顯加大，加速時(shí)間加長(zhǎng)，動(dòng)力性下降；整車油耗降低很多，并且隨著車速的逐漸加大，兩車型的油耗差值越來越大。如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所示：用五檔車速到達(dá)7

43、0km/h時(shí)，空載油耗差值到達(dá)1.49L，滿載油耗差值到達(dá)1.37L，變化率分別為14%和11%。由于實(shí)驗(yàn)只做了兩個(gè)速比，不能做出此車的C曲線。輪胎對(duì)整車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的30%-40%耗費(fèi)在輪胎的滾動(dòng)阻力上，而輪胎變形阻力占其滾動(dòng)阻力總值的90%以上輪胎空氣阻力、輪胎與路面滑動(dòng)阻力占10%左右。輪胎滾動(dòng)阻力的產(chǎn)生和能耗分布如圖2-10所示。圖2-10 輪胎滾動(dòng)阻力的產(chǎn)生和能耗分布圖由于輪胎的變形阻力是輪胎滾動(dòng)阻力的主要能量耗費(fèi)，要減小輪胎滾動(dòng)阻力，主要從減小變形阻力著手。輪胎任務(wù)氣壓對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響輪胎任務(wù)氣壓直接關(guān)系到汽車行駛的平安性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于同一車輛，輪胎氣壓

44、降低，那么其輪胎半徑減小，同時(shí)滾動(dòng)阻力系數(shù)增大，整車的油耗就升高；氣壓升高，輪胎的滾動(dòng)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(duì)路面的壓力增大?？梢?，根據(jù)輪胎負(fù)荷，適時(shí)地調(diào)整輪胎氣壓，是減小滾動(dòng)阻力、降低油耗的有效措施。輪胎任務(wù)氣壓應(yīng)與負(fù)荷才干相順應(yīng)在垂直載荷作用下，輪胎被緊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(shí)，作用在輪胎上的負(fù)荷，直接影響到輪胎的變形程度，輪胎任務(wù)氣壓應(yīng)與負(fù)荷才干相順應(yīng)。單輪負(fù)荷比雙輪負(fù)荷高5%。在實(shí)踐運(yùn)用中，不能簡(jiǎn)單地按照輪胎規(guī)范或者運(yùn)用闡明書規(guī)定的氣壓充氣，而該當(dāng)在適當(dāng)范圍內(nèi)合理的選擇。假設(shè)要提高車輛的負(fù)荷才干，可適當(dāng)提高輪胎的任務(wù)氣壓該氣

45、壓不能超越規(guī)定的最大負(fù)荷。 相反，假設(shè)車輛負(fù)荷小，可以適當(dāng)減小輪胎氣壓，但要留意行駛速度。輪胎任務(wù)氣壓對(duì)緊縮系數(shù)有直接影響：=h/H h為輪胎下沉量，H為輪胎充氣斷面高在最大允許負(fù)荷的作用下，普通載重貨車輪胎緊縮系數(shù)為10%-12%；乘用車輪胎緊縮系數(shù)為12%-14%。在負(fù)荷一定時(shí)，輪胎任務(wù)氣壓過高，下沉量小，地面接觸面積減少，單位面積所受的力添加，從而加速了胎面中部的磨損，縮短了輪胎的運(yùn)用壽命，但是在此情況下，滾動(dòng)阻力小，有利于降低燃油耗費(fèi)；輪胎任務(wù)氣壓過低，下沉量增大，胎面邊緣負(fù)荷增大，胎肩早期磨損，添加了滾動(dòng)阻力，這對(duì)節(jié)油、節(jié)胎都不利。因此，應(yīng)選擇最正確的輪胎任務(wù)氣壓，普通取輪胎緊縮系數(shù)

46、為10%時(shí)的氣壓。 圖2-11 輪胎高氣壓時(shí)輪胎外形輪胎運(yùn)用速度應(yīng)與負(fù)荷才干相順應(yīng)輪胎的最大負(fù)荷，是指在一定速度等級(jí)下，輪胎所能接受的最大負(fù)荷。當(dāng)運(yùn)用速度與負(fù)荷才干相順應(yīng)，并符合相應(yīng)的氣壓規(guī)范時(shí)，就能發(fā)揚(yáng)輪胎的綜合性能。在實(shí)踐運(yùn)用中，假設(shè)堅(jiān)持最高車速在速度等級(jí)以內(nèi)，那么可相應(yīng)添加輪胎的負(fù)荷，這時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高輪胎任務(wù)氣壓。假設(shè)高于規(guī)定的速度等級(jí)，應(yīng)相應(yīng)減小負(fù)荷。特定條件下需求超載時(shí)，該當(dāng)減速行駛。假設(shè)輪胎運(yùn)用要素負(fù)荷、車速、道路、運(yùn)輸間隔 等中某一要素發(fā)生變化，那么要求相應(yīng)的改動(dòng)輪胎任務(wù)氣壓。輪胎任務(wù)氣壓應(yīng)與胎溫相順應(yīng)汽車行駛時(shí)，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

47、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(jì)時(shí)可以經(jīng)過調(diào)整輪胎花紋來降低胎溫。圖2-12 一樣負(fù)荷、氣壓下不同花紋輪胎溫度輪胎摩擦、扭曲變形產(chǎn)生的熱量，這些熱量都發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功，產(chǎn)生的熱量越高，耗費(fèi)的燃油就越多。所以應(yīng)經(jīng)過調(diào)整輪胎氣壓和輪胎花紋，降低輪胎的任務(wù)溫度，到達(dá)節(jié)油的目的。子午線輪胎的運(yùn)用對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響圖2-13 子午線胎構(gòu)造和特點(diǎn)子午線胎有以下優(yōu)點(diǎn)：載荷才干大，比斜交胎載荷才干高20%以上；耐磨性能好，行駛里程高，胎溫低；滾動(dòng)阻力降低20%，油耗降低5%-10%；耐刺扎與切割，平安性能好；緩沖性能好，乘坐溫馨。運(yùn)用子午線輪胎時(shí)應(yīng)留意：子午胎的胎側(cè)薄，側(cè)向剛

48、性較差，在轉(zhuǎn)彎時(shí)車身的側(cè)傾角度較大。因此，在汽車轉(zhuǎn)向前，應(yīng)時(shí)當(dāng)減速，以免外傾過大降低橫向穩(wěn)定性；在采用子午胎時(shí)要將一切車輪都換成子午胎，子午胎不能與斜交胎混裝，否那么能夠使汽車的支配穩(wěn)定性變差；子午胎氣壓比一樣規(guī)格的斜交胎氣壓高，要嚴(yán)厲控制輪胎氣壓； 圖2-14 子午線胎和斜交胎與地面接觸面對(duì)比無內(nèi)胎子午胎比一樣規(guī)格有內(nèi)胎子午胎節(jié)油1%-3%。目前，美國(guó)的汽車輪胎子午化到達(dá)90%，日本到達(dá)了80%，而中國(guó)只到達(dá)了30%。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，將同一車分別裝斜交胎和子午胎進(jìn)展對(duì)比，測(cè)得動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性如表2-7。表2-7 換子午胎后整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系 空載7# 1900車身，平板，5.571滿載7#

49、 1900車身，平板，5.5716.50-166.50R16差值6.50-166.50R16差值檔最高車速km/h103.6101.42.21031012直接檔最低穩(wěn)定車速18.918.60.318.718.40.3直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間19.1918.690.543.2345.29-2.06起步延續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間19.9821.03-1.0541.247.99-6.79檔30km/h6.156.16-0.017.728.04-0.3240km/h7.617.74-0.139.239.3-0.0750km/h8.78.88-0.1810.8610.840.026

50、0km/h11.3310.90.4313.212.80.470km/h13.6313.85-0.2215.5415.220.32檔30km/h5.275.48-0.217.037.1-0.0740km/h6.336.190.148.077.920.1550km/h7.287.260.0210.219.340.8760km/h8.988.950.0311.0710.490.5870km/h11.2410.540.712.7112.130.58模擬7.427.85-0.439.829.490.336.50-16輪胎換子午胎后，整車最高車速和直接擋最低穩(wěn)定車速有所降低。由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的30%耗費(fèi)

51、在輪胎的滾動(dòng)阻力上，子午線胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)比普通斜交胎低20%；滾動(dòng)摩擦阻力小，整車油耗可降低5%-10%，并且隨著車速添加，油耗差值趨勢(shì)越明顯：如實(shí)驗(yàn)數(shù)值所示，當(dāng)車速到達(dá)70km/h時(shí)，空車油耗差值為0.7L，滿載3T的油耗差值為0.58L，油耗差值分別到達(dá)7%和5%。新型輪胎的運(yùn)用為了減小輪胎的滾動(dòng)阻力，降低整車的油耗，一些車型上運(yùn)用了寬體單胎替代雙胎構(gòu)造。這樣，既可以降低滾動(dòng)阻力，又能降低整車分量,從而降低整車油耗。圖2-15 寬體單胎車圖示 空氣阻力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響汽車在空氣中運(yùn)動(dòng)，空氣本身也有運(yùn)動(dòng)，兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成了汽車的行駛阻力。相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度越高，汽車的行駛阻力就越大,空氣阻

52、力對(duì)整車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性影響就越明顯。經(jīng)過減少汽車空氣阻力來降低汽車的燃油耗費(fèi)率是一種行之有效的措施。研討闡明，汽車以普通車速行駛時(shí)，約有20%-30%的發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率耗費(fèi)于抑制空氣阻力，高速行駛時(shí)，約有50%-60%的發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率耗費(fèi)于抑制空氣阻力。汽車行駛時(shí)遭到的空氣阻力分為壓力阻力和摩擦阻力兩大部分。作用在汽車外形外表上的法向壓力的合力在行駛方向的分力，稱為壓力阻力；主要由外形、干擾、循環(huán)和誘導(dǎo)阻力組成；摩擦阻力是由于空氣的粘性在車身外表產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。各種阻力所占空氣阻力的比例：外形阻力：主要與汽車的外形有關(guān)長(zhǎng)、寬、高及其比例，約占58；干擾阻力：汽車突出部件

53、，如后視鏡、門把手、導(dǎo)水槽、驅(qū)動(dòng)軸、懸架導(dǎo)向桿等，約占14；內(nèi)循環(huán)阻力：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系、車身通風(fēng)等氣流流過汽車內(nèi)部，占12；誘導(dǎo)阻力：空氣升力在程度方向的分力，占7；摩擦阻力：占9；減小空氣阻力，可以經(jīng)過兩個(gè)途徑來實(shí)現(xiàn)，一是減小汽車的迎風(fēng)面積；二是減小汽車的空氣阻力系數(shù)。減小汽車的空氣阻力系數(shù)，需求在汽車設(shè)計(jì)和制造是提高汽車的流線型，流線型越好，產(chǎn)生的阻力就越小，燃油耗費(fèi)就越少。圖2-16是一中重卡經(jīng)過車身改良，降低風(fēng)阻的實(shí)例。圖2-16 中重卡降低風(fēng)阻車身設(shè)計(jì)實(shí)例我們經(jīng)過平板車和廂式車，廂式車帶導(dǎo)流罩和不帶導(dǎo)流罩的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，可以看出迎風(fēng)面積和空氣阻力系數(shù)對(duì)風(fēng)阻和整車性能的影響。表2-8 平板車

54、和廂式車增大迎風(fēng)面積的性能對(duì)比8# 1900車身，7.00-16 輪胎，5.571速比空載差值滿載差值平板廂式平板廂式檔最高車速km/h106.91033.9106.597.49.1直接檔最低穩(wěn)定車速19.719.7019.519.40.1直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間18.7720.99-2.2239.3551.14-11.79起步延續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間20.121.74-1.6439.2750.39-11.12檔30km/h6.466.47-0.017.99.27-1.3740km/h7.527.69-0.179.279.62-0.3550km/h8.659.64-0.

55、9910.7512.02-1.2760km/h10.6812.21-1.5312.2413.41-1.1770km/h12.7515.21-2.4615.3317.76-2.43檔30km/h5.725.89-0.177.548.2-0.6640km/h6.366.37-0.018.068.97-0.9150km/h7.468.12-0.668.5910.41-1.8260km/h8.819.34-0.5310.3811.67-1.2970km/h10.3711.92-1.5511.5113.85-2.34模擬用戶7.618.22-0.619.0710.37-1.3平板換為廂式車后，整車的正迎

56、風(fēng)面積添加了2*0.7=1.4平方米，迎風(fēng)面積的添加，導(dǎo)致行駛時(shí)整車的空氣摩擦阻力成倍添加。所以，空載時(shí)整車最高車速降低3.9km/h，滿載時(shí)最高車速降低9.1km/h。阻力添加，整車油耗也跟著添加，并且油耗隨著車速和載荷的添加，變化值越來越明顯，差值越來越大；五檔空載70km/h時(shí)，廂式車油耗高1.55L,載荷3T時(shí)的差值變?yōu)?.34L。表2-9 廂式車不裝導(dǎo)流罩和裝導(dǎo)流罩減小風(fēng)阻系數(shù)時(shí)的性能對(duì)比空載8# 1900車身，7.00-16 輪胎，5.571 滿載8# 1900車身，7.00-16 輪胎，5.571廂式加導(dǎo)流罩差值廂式加導(dǎo)流罩差值檔最高車速103105.9-2.997.499.9-

57、2.5直接檔最低穩(wěn)定車速19.719.7019.419.40直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間20.9920.740.2551.1448.412.73起步延續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間21.7421.030.7150.3950.120.27檔30km/h6.476.090.389.278.340.9340km/h7.697.420.279.629.580.0450km/h9.648.750.8912.0211.130.8960km/h12.2110.981.2313.4113.040.3770km/h15.2114.450.7617.7616.80.96檔30km/h5.895.140

58、.758.27.730.4740km/h6.376.350.028.978.540.4350km/h8.127.830.2910.419.970.4460km/h9.349.020.3211.6710.790.8870km/h11.9211.060.8613.8513.510.34模擬用戶8.227.790.4310.379.750.62廂式車添加導(dǎo)流罩后，由于風(fēng)阻系數(shù)減小，整車的風(fēng)阻減小，致使整車的最高車速添加，加速時(shí)間變短，動(dòng)力性明顯添加。風(fēng)阻減小，整車的油耗也相應(yīng)降低，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所示，當(dāng)以50km/h的車速模擬用戶運(yùn)用時(shí)，測(cè)得的油耗差值為:空載時(shí)0.43L，滿載時(shí)0.62L。分量對(duì)整車燃

59、油經(jīng)濟(jì)性的影響同一輛車，分量越大，整車的油耗就會(huì)越高。從節(jié)油的方面思索，在完成一樣的運(yùn)輸量的情況下，耗費(fèi)的燃油越少越好。減輕汽車自重，一方面可以添加裝載量，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。為了比較明顯的顯示整車質(zhì)量對(duì)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響，我們直接用空載和滿載性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展對(duì)比。表2-10 空滿載時(shí)整車的性能對(duì)比7#平板7.00-16 主減5.5717#平板6.50-16 主減5.5717#平板6.50R16 主減5.571空載滿載變化量變化率空載滿載變化量變化率空載滿載變化量變化率質(zhì)量260056002560556025

60、805600檔最高車速104.7103.6-1.10 103.6103-0.60 101.4101-0.40 直接檔最低穩(wěn)定車速19.319.1-0.20 18.918.7-0.20 18.618.4-0.20 直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間18.7941.0322.24 19.1943.2324.04 18.6945.2926.60 起步延續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間21.344.523.20 19.9841.221.22 21.0347.9926.96 檔30km/h6.57 8.26 1.69 25.72% 6.15 7.72 1.57 25.53% 6.16 8.04 1.