汽車運(yùn)用工程

汽車運(yùn)用工程西安航空學(xué)院第三章汽車使用經(jīng)濟(jì)性第一節(jié)汽車燃料的經(jīng)濟(jì)性第二節(jié)提高汽車使用燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)第三節(jié)潤滑材料的合理使運(yùn)第四節(jié)輪胎的合理使用第一節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性

汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是在保證汽車動力性的基礎(chǔ)上，以盡可能少的燃油消耗行駛的能力。在當(dāng)前和今后相當(dāng)長的一段時期，汽車燃料仍將以石油產(chǎn)品為主。提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，可以節(jié)約石油資源，減輕國家對進(jìn)口石油的依賴性。此外，由于汽車運(yùn)輸?shù)挠秃恼计囘\(yùn)輸成本的20%以上，因此節(jié)約燃油就意味著汽車運(yùn)輸成本的降低，經(jīng)濟(jì)效益的提高。同時，減少燃油消耗可以降低發(fā)動機(jī)所排出的有害氣體的排放量，是保護(hù)環(huán)境的重要措施。

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本章尾頁第一節(jié)汽車燃料的經(jīng)濟(jì)性3.1.1.汽車燃料的經(jīng)濟(jì)性及評價指標(biāo)

汽車經(jīng)濟(jì)性是指以最小的燃油消耗量完成單位運(yùn)輸工作的能力。經(jīng)濟(jì)性有三個評價指標(biāo)：單位行駛里程的燃料消耗量、單位運(yùn)輸工作量的燃料消耗量、消耗單位燃油所行駛的里程，中國主要以針對第一個指標(biāo)的測試為主。耗油量是指汽車滿載時單位行駛里程所需燃油體積。我國和歐洲都用行駛百公里消耗的燃油數(shù)(L)來表示，即L/100km。油行程是指汽車滿載時，單位體積燃油所能行駛的里程，美國就是用每加侖燃油能行駛的里程數(shù)來表示，即mile/gal(英里/加侖)。

汽油的燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)與發(fā)動機(jī)的特性和汽車的自重、車速及各種運(yùn)動阻力如空氣阻力、滾動阻力和爬坡阻力等大小、傳動系的效率及減速比等都有關(guān)系，因而在數(shù)值上往往與實(shí)際情況有差別。汽車單位油行程（Q)和速度(V)之間的關(guān)系曲線第一節(jié)汽車燃料的經(jīng)濟(jì)性3.1.2.汽車燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)方法

汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有兩種測定法：一是行駛試驗(yàn)法；另一種是在平坦道路上和一定條件下進(jìn)行等速油耗試驗(yàn)。等速油耗：汽車在無坡度的平坦好路上以等速行駛時的油耗為等速百公里油耗。所謂等速還要計入以不同車速等速行駛的情況，不同車速的等速行駛，百公里油耗是不同的。選擇一段無坡度的平坦水泥路面或?yàn)r清路面，汽車以最高擋分別以不同車速(可每隔10km/h的車速取一個點(diǎn))等速行駛完這段路程，往返一次取平均值(消除風(fēng)和坡度影響)，記下油耗量，即可獲得不同車速下汽車百公里油耗，即所謂等速百公里油耗。其形狀一般是兩頭高中間凹。當(dāng)然各種型號的車輛，即使同一種型號的車輛，其凹下的位置和深度是十分不同的。循環(huán)油耗

由于等速油耗與實(shí)際行駛情況有很大差別，實(shí)際上不能全面地評定汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。一般都采用循環(huán)油耗來評定汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。循環(huán)油耗是指在一段指定的典型路段內(nèi)汽車以設(shè)定的不同工況行駛時的油耗，起碼要規(guī)定等速、加速和減速3種工況，復(fù)雜的還要計入起動和怠速停駛等多種工況，然后折算成百公里油耗。例如我國有6工況循環(huán)油耗(貨車)和城市4工況循環(huán)油耗(客車)，歐洲有ECE－R15工況循環(huán)油耗，美國有公路循環(huán)和城市循環(huán)油耗。一般而言，求得的循環(huán)油耗還要與等速百公里(指定車速)油耗加權(quán)平均取得綜合油耗，以便更科學(xué)地評價汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。不過有時也不嚴(yán)格地稱這種綜合油耗為循環(huán)油耗，所以現(xiàn)代轎車給出的城市油耗和公路油耗更全面地說，應(yīng)該是城市綜合油耗和公路綜合油耗，也有簡稱為城市循環(huán)油耗和公路循環(huán)油耗，在我國也更簡單地稱為城市油耗和公路油耗。汽車燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)點(diǎn)條件控制方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。不受氣候條件限制?？蓽y多個參數(shù)如排放。質(zhì)量法、體積法均可。缺點(diǎn)空氣阻力、滾動阻力是模擬的。慣性力也不精確。冷卻條件不一樣。3.1.3汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算方法

Q=100gG/VaγG=Pga/1000Va----車速km/hγ----燃料密度，汽油6.96～7.15N/L，柴油7.94～8.13N/LP----發(fā)動機(jī)有效功率，kwga----發(fā)動機(jī)有效油耗率，g/（kW·h）g----重力加速度，m/s^2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算方法3.2.1提高汽車使用燃料經(jīng)濟(jì)性的途徑和技術(shù)

近年來,汽車消費(fèi)增長與國內(nèi)石油供應(yīng)不足的矛盾開始凸顯出來.通過發(fā)展和應(yīng)用新技術(shù),合理使用汽車,降低燃油消耗,提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性,對降低汽車運(yùn)輸成本,充分利用石油資源,減少排氣污染,保護(hù)環(huán)境具有十分重要的意義.1.政策性措施------燃料價格政策，燃料與道路的稅收政策，油料分配與獎勵，油料管理，能源開發(fā)等節(jié)能管理，油料管理和交通管理。2.改進(jìn)車輛結(jié)構(gòu)措施提高壓縮比改善進(jìn)排氣系統(tǒng)采用稀混合氣減少強(qiáng)制怠速油耗汽車輕量化減少滾動阻力和空氣阻力選擇最佳傳動比汽車

節(jié)能政策性措施汽車的結(jié)構(gòu)措施汽車的使用措施改善環(huán)境條件提高汽車使用燃油經(jīng)濟(jì)的途徑和技術(shù)

1.杜絕不必要的轟大油門日常行車,腳踏油門要輕緩,做到輕踏緩抬。輕踏油門所以能節(jié)油,這因?yàn)橐话慊推鞫加屑铀傺b置和省油裝置,若猛踏油門,加速裝置和省油裝置都會提前起作用而“額外”供油,使混合氣過濃,造成汽車油耗量增加。2.避免長時間的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一般汽車運(yùn)轉(zhuǎn)一分鐘以上所消耗的燃油要比重新起動所消耗燃油多。3.減少汽車不必要的啟動次數(shù)汽車每啟動一次的耗油量可以行駛3公里,對發(fā)動機(jī)的磨損相當(dāng)于行駛50公里的磨損量;所以盡量不要讓汽車非正常熄火,頻繁的啟動將會增加不必要的油耗。4.避免不必要的緊急制動汽車每緊急制動一次,所浪費(fèi)的油可行駛2公里,對輪胎的磨損相當(dāng)于行駛80公里的磨損量。5.空檔滑行不省油測試表明,在60km/h等速下,完全抬起油門踏板,直線滑行至停止,在這個過程中空檔滑行的耗油量是31.4mL,滑行距離為890米,而帶檔滑行(帶擋,松油門)的測試結(jié)果是15.7mL,其滑行距離比空檔短,是608米,但算起來還是省了油。空檔滑行時最低油耗相當(dāng)于怠速油耗,而帶檔滑行時,ECU會在一段時間內(nèi)讓發(fā)動機(jī)完全停止噴油,這時的最低油耗是零。因此帶擋滑行更省油!6.及時合理換檔由于駿捷的發(fā)動機(jī)是高轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī),所以建議一擋在2000轉(zhuǎn)換擋,其他擋位在2300～2500轉(zhuǎn)換擋。7.適當(dāng)?shù)奶嚎梢越档陀秃睦碚撋先籼罕纫?guī)定值低0.5公斤/平方厘米,油耗將增加5%。汽車的使用措施汽車的結(jié)構(gòu)措施1、發(fā)動機(jī)1）類型柴油機(jī)的有效油耗率比汽油機(jī)低20%左右，故柴油汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性比較好。2）結(jié)構(gòu)提高壓縮比，增加熱效率，從而降低油耗；采用直噴、混合氣分層燃燒也可提高經(jīng)濟(jì)性；電子控制燃油噴射系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)怠速控制系統(tǒng)、閉缸技術(shù)等，都能降低油耗。3）功率功率越大，動力越大，但燃油經(jīng)濟(jì)性越低。改善環(huán)境條件1.道路條件2.交通流量3.氣候條件3、3潤滑材料的合理使用潤滑材料合理使用的意義———減少摩擦阻力，減少零件磨損、延長使用壽命，減少維修工作量，達(dá)到提高汽車?yán)寐实哪康?。合理使用問題————發(fā)動機(jī)潤滑油的合理使用，齒輪油的合理使用，潤滑脂的合理使用和潤滑油的再生。在行業(yè)管理中推薦“定期檢測、按質(zhì)換油”，對營運(yùn)企業(yè)有重要經(jīng)濟(jì)意義。發(fā)動機(jī)潤滑油的合理使用潤滑油作用————潤滑、冷卻、清洗、密封、防銹汽車發(fā)動機(jī)的損壞在很多情況下是出自機(jī)油使用方面的問題，正確地使用機(jī)油，是使用好汽車的關(guān)鍵之一。應(yīng)按照本地氣溫選用合適黏度的油品。添加機(jī)油的時候，加注機(jī)油不是越多越好，一定要保持略低于機(jī)油尺上刻度為宜。選擇好的機(jī)油，能讓車子更耐久、更有動力。首選要根據(jù)發(fā)動機(jī)的性能選擇機(jī)油，要選擇合成多級機(jī)油，既節(jié)省、壽命長、高效又對發(fā)動機(jī)有較好的保護(hù)作用。任何機(jī)油在使用一定里程后，一些理化指標(biāo)發(fā)生變化，會給發(fā)動機(jī)帶來危害，如果是多級合成機(jī)油應(yīng)在間隔里程7500-10000km更換，如果是普通礦物質(zhì)機(jī)油在間隔里程5000km更換，如果使用較少應(yīng)在3個月間隔時間更換機(jī)油。

發(fā)動機(jī)潤滑油的合理使用對潤滑性能的要求 1適當(dāng)?shù)恼扯群驼扯忍匦裕?適當(dāng)?shù)臐櫥裕?一定的熱穩(wěn)定性；4良好的抗氧化安定性；5較低的凝點(diǎn)；6在氧化和燃燒中無膠質(zhì)沉淀；7不含腐蝕性物質(zhì)；8不含機(jī)械雜質(zhì)和水分。發(fā)動機(jī)潤滑油的合理使用3、4輪胎的合理使用一、正確選配應(yīng)符合車輛使用說明書提出的規(guī)格；輪胎與輪輞需配套；僅規(guī)格相同，扁平率、層級不同亦不能混裝；輪胎的速度等級須與車輛最高車速相適應(yīng)；輪胎負(fù)荷能力與車輛載質(zhì)量應(yīng)相符合 ；輪胎花紋要與道路條件相適應(yīng)。輪胎的合理使用行車中輪胎的使用爆胎的原因----輪胎質(zhì)量不佳、嚴(yán)重超載、輪胎選配不當(dāng)，高速（120km/h以上，輪胎溫升嚴(yán)重）。輪胎花紋的選用——經(jīng)常高速公路行駛應(yīng)選用側(cè)向穩(wěn)定性好的條形花紋。不同花紋不可混裝如何選擇合適輪胎根據(jù)車型或規(guī)格--優(yōu)先考慮車輛的原廠輪胎，原廠輪胎的規(guī)格是最能配合汽車速度及汽車的最大載重的，因此從理論上說，在更換輪胎時應(yīng)優(yōu)先考慮。根據(jù)輪胎品牌--每個人的心中都會有一個或多個認(rèn)定的品牌，品牌沒有好壞之分，性價比也只是一個相對的衡量因素，良好的駕駛習(xí)慣才能使輪胎壽命更長久；注意事項(xiàng)

輪胎不是衣服，不要混搭

在選擇輪胎的時候，千萬不要把不同類型的輪胎混合使用，比如說把跑車輪胎和轎車輪胎混合使用。判斷是否為翻新輪胎1、最常見的就是觀察輪胎的色彩和光澤，翻新后的輪胎顏色和光澤都比較黯淡，因此碰上這樣的輪胎千萬不要盲目購買。2、通過輪胎上的標(biāo)志來鑒別輪胎，汽車輪胎上都有一些突起的標(biāo)志，標(biāo)明輪胎的型號和性能，一般翻新胎的這些標(biāo)志貼得都不是很緊，能抓掉的必是翻新胎無疑。本章結(jié)束第四章汽車行駛安全性第一節(jié)汽車的制動性能汽車操縱穩(wěn)定性第三節(jié)汽車被動安全性4.1汽車的制動性能道路交通安全主要是與“駕駛員——汽車——道路”系統(tǒng)有關(guān)，汽車則是這個系統(tǒng)中潛在危險性最大的環(huán)節(jié)。4.1汽車安全性汽車安全性一般分為主動安全性、被動安全性、事故后安全性和生態(tài)安全性。汽車主動安全性，主要是指汽車防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能。汽車被動安全性，是指交通事故發(fā)生后，汽車減輕人員傷害程度或貨物損失的能力。事故后安全性，是指汽車能減輕事故后果的性能。主要包括能否迅速消除事故后果，同時避免新的事故發(fā)生。生態(tài)安全性是指發(fā)動機(jī)排氣污染、汽車行駛噪聲和電磁波等對環(huán)境的影響。第一節(jié)汽車的制動性能一、車輪與地面間的附著和滑移二、減速制動過程三、制動減速率四、制動穩(wěn)定性五、制動力分配六、裝載變化對制動力的影響七、雙管路制動系統(tǒng)八、車輪抱死過程和制動防抱死系統(tǒng)九、緩速制動十、汽車制動性能試驗(yàn)一、車輪與地面間的附著和滑移一、車輪與地面間的附著和滑移車輪切向力Fx2=Mt/r﹣Fp2輪胎和路面之間傳遞的切向力的最大值

Fxmax=φpFzφp-----峰值附著率，或稱為峰值附著系數(shù)。如果Mt過大，在車輪和路面之間就要發(fā)生完全滑移。這時，車輪傳遞的切向力為Fxs=φsFzφs---滑移系數(shù)，一般來說φp﹥φs附著率汽車的附著率：作用在驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩T所引起的地面切向反作用力與驅(qū)動輪法向反作用力的比值。汽車的附著系數(shù)：地面對輪胎切向反作用力的最大極限值（附著力）與驅(qū)動輪法向反作用力的比值?；坡?/p>

汽車從純滾動到抱死拖滑的制動過程是一個漸進(jìn)的過程，經(jīng)歷了純滑動、邊滾邊滑和純滑動三個階段。為了評價汽車車輪滑移成分所占比例的多少，常用滑移率s來表示，其定義如下式中：式中u為車速；uw為車輪速度；ω為車輪滾動角速度；r為車輪半徑。當(dāng)車輪純滾動時，uw=u，s=0；當(dāng)車輪抱死純滑動時，uw=0,s=100%；當(dāng)車輪邊滾邊滑時，u>uw，0<s<100%。車輪滑移率越大，說明車輪在運(yùn)動中滑動成分所占的比例越大。一、車輪與地面間的附著和滑移影響附著率--滑移率曲線的主要因素最主要的影響因素?zé)o疑是天氣。在同樣滑移率范圍內(nèi)，結(jié)冰路面與干燥路面的附著系數(shù)之比約為1:5.“車速對不同路面狀況下的附著率影響”表示為車速對附著率---滑移率曲線的影響。二、減速制動過程

制動過程分為駕駛員的反應(yīng)過程和汽車的減速過程。反應(yīng)過程中汽車以原來的速度行駛，減速過程汽車以一定加速度減速行駛減速制動

制動距離是指駕駛員踩下制動踏板產(chǎn)生作用至汽車完全停止時，輪胎在路面上出現(xiàn)明顯的拖印的距離。制動距離的長短與行駛的速度、制動力、附著系數(shù)有關(guān)。行駛速度越高，制動距離越長，行駛速度與制動距離的平方成正比。制動力是指駕駛員踩下制動踏板后，阻礙并促使車輪停止轉(zhuǎn)動的力。制動力的大小，除與踩下制動踏板的行程有關(guān)外，還取決于車輪與地面的附著系數(shù)，道路越光滑（如結(jié)冰路面），附著系數(shù)越小，制動距離越長。實(shí)驗(yàn)證明，機(jī)動車以同樣的速度，在不同的道路上行駛，制動距離是不一樣的。安全距離制動效能的恒定性--指抗熱衰退能力，反映了汽車高速制動或下長坡連續(xù)；制動時制動效能的穩(wěn)定程度。汽車制動時，車輛的行駛動能轉(zhuǎn)化為車輪制動器的摩擦熱能，使制動器溫度升高，制動器摩擦襯片摩擦系數(shù)下降，制動力下降。4、2汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向（直線或轉(zhuǎn)彎）行駛；且當(dāng)受到外界干擾（路不平、側(cè)風(fēng)、貨物或乘客偏載）時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的性能。汽車的操縱穩(wěn)定性包含相互聯(lián)系的兩個部分，一是操縱性，另一個是穩(wěn)定性。操縱性好簡言之就是“聽話”，汽車能夠按照駕駛員的要求運(yùn)行；穩(wěn)定性好簡言之就是能夠抵抗干擾。有很多因素影響汽車操縱穩(wěn)定性，其中主要因素是在行駛系、轉(zhuǎn)向系及傳動系等方面。提高汽車操縱穩(wěn)定性的措施汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的操縱方便程度，而且也是決定高速汽車安全行駛的一個主要性能，所以人們稱之為“高速車輛的生命線”。正因?yàn)槿绱?，人們不斷地尋找方法來改善汽車的操縱穩(wěn)定性。提高操縱穩(wěn)定性的常用方法有：防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、驅(qū)動力控制系統(tǒng)（TCS）、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4WS）、車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）等。帶有4WS的在汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，后兩輪也隨著前兩輪有相應(yīng)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動。一般兩輪轉(zhuǎn)向汽車（2WS）在中、高速作圓周行駛時，車身后部甩出一點(diǎn)，車身以稍稍橫著一點(diǎn)的姿態(tài)作曲線運(yùn)動，增加了駕駛者在判斷與操作上的困難。電控4WS汽車的質(zhì)心側(cè)偏角總接近于零，車廂與行駛軌跡方向一致，汽車自然流暢地作曲線運(yùn)動，駕駛者能方便地判斷與操作，顯著地改善了操縱穩(wěn)定性車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)是以ABS為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。系統(tǒng)主要在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下工作。它利用左、右兩側(cè)制動力之差產(chǎn)生的橫擺力偶矩來防止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象，如在彎道行駛中因前軸側(cè)滑而失去路徑跟蹤能力的駛出(DriftOut)現(xiàn)象及后軸側(cè)滑甩尾而失去穩(wěn)定性的激轉(zhuǎn)(Spin)現(xiàn)象等危險工況。[4、3汽車被動安全性被動安全性編輯汽車被動安全性，是指交通事故發(fā)生后，汽車本身減輕人員傷害和貨物損失的能力?？煞譃槠噧?nèi)部被動安全性(減輕車內(nèi)駕駛員、乘員受傷和貨物受損)以及外部被動安全性(減輕對事故所涉及的其它人員和車輛的損害)。汽車的安全安全性包括主動安全性和被動安全性，主動安全性指的是車輛能夠提供的主動的避免危險的能力，而被動安全性是指在事故中能提供給的安全性。汽車的被動安全系統(tǒng)主要包括安全帶、安全氣囊、智能安全帶及安全氣囊系統(tǒng)、吸能式車體結(jié)構(gòu)等。汽車的被動安全裝置(2張)安全氣囊作為乘員約束保護(hù)系統(tǒng)的組成部分，已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車被動安全性的標(biāo)志，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，乘用車的前排座位幾乎都安裝正面碰撞安全氣囊，側(cè)面安全氣囊的裝車率也迅速上升。安全氣囊的作用是當(dāng)汽車受到強(qiáng)大沖擊時可以保護(hù)駕駛員和乘員的安全，防止駕乘人員受到嚴(yán)重的腦損傷，而大大降低中等、嚴(yán)重正面碰撞中乘員受傷的風(fēng)險。另外，基于GPS技術(shù)的車輛智能安全保障系統(tǒng)技術(shù)也得到應(yīng)用，車輛智能安全保障系統(tǒng)是先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)的一部分。它包括安全系統(tǒng)、危險預(yù)警系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等，涉及傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、決策控制技術(shù)、信息顯示技術(shù)、駕駛狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)等。利用車身四周的傳感器分別探測車輛前后左右的路況，為駕駛員提供及時的回避操作指令，并提醒駕駛員保持安全車距，防止車輛與車輛、車輛與其他物體或車輛與行人間的正面、追尾和側(cè)向碰撞。汽車碰撞引起的交通事故按照其發(fā)生的類型可以分為：正面碰撞、側(cè)面碰撞、追尾碰撞和翻滾。車身結(jié)構(gòu)盡可能緩沖