提高汽車燃油經(jīng)濟性的措施-文庫吧
2025-06-02 05:52 本頁面
【正文】 高。 輪胎與油耗的關系輪胎作為汽車的關鍵承載部件之一，承受車輛負荷、向路面?zhèn)鬟f驅(qū)動力和制動力等作用。輪胎工作氣壓直接關系到汽車的燃油經(jīng)濟性。胎面上的花紋是輪胎與路面直接接觸的唯一部位，它的形狀、排布蘊藏著輪胎科技的精華，直接影響著輪胎的附著力和滾動阻力等性能。不同類型花紋的輪胎的燃油消耗率不同。折線花紋輪胎比一般花紋輪胎要省油。節(jié)油輪胎比起同規(guī)格產(chǎn)品來說，在負載不變的情況下滾動阻力值平均降低21％至24％ 。由于每減少3％—5％的滾動阻力就能節(jié)約1％的燃油消耗，因此，如果一部車使用四條節(jié)油輪胎，平均可降低約5％的汽車燃油量。 車重與油耗的關系對一臺使用中的車輛，車重對油耗的影響也大。行駛同樣的距離，越重的車做功越多。也就需要更多的燃油。汽車的傳動系對汽車的燃油經(jīng)濟性有重要影響。變速器檔位越多，不但汽車換檔平順，而且使發(fā)動機增加了處于經(jīng)濟工況下運行的機會，有利于提高燃油經(jīng)濟性。因此現(xiàn)代汽車都是趨向于5檔或以上變速器，或者采用無級變速，保證在任何條件下具有使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的可能性。由發(fā)動機負荷特性可知，當發(fā)動機負荷相同時，一般是轉(zhuǎn)速越低燃油消耗率越小。檔位越多越省油，無級變速CVT更省油。 風阻系數(shù)汽車的造型對燃油經(jīng)濟性有重要影響，車速越快影響越大?？諝庾枇εc速度的平方成正比，這就是人們常說的“風阻”。減小空氣阻力主要是通過減少汽車的迎風面和空氣阻力系數(shù)來實現(xiàn)。迎風面積取決于汽車的大小和結(jié)構，空氣阻力系數(shù)取決于車身造型。為此，汽車車身緊湊化和流線型是提高燃油經(jīng)濟性的途徑?！瑢p少燃油消耗起到很大作用。一般來說，車輛高速行駛中，最大的阻力就來自空氣。降低風阻系數(shù)，會較明顯提高燃油經(jīng)濟性。3 提高燃油經(jīng)濟性的措施 技術層面的措施（1）典型乘用車能量使用分析在技術方面提高汽車燃油經(jīng)濟性，就要確定技術重點，要清楚能量在乘用車上的使用情況。如圖31是典型乘用車的能量使用情況，并分為城市和高速兩種工況。圖31 標準乘用車的能量使用圖結(jié)合圖31，可以看出風阻損耗、滾動阻力、剎車制動、傳動損耗和車上負載導致的能量損耗，其總和只占整體能量損耗的21％—27％左右。因此雖然諸如車身空氣動力學優(yōu)化設計、減少滾動阻力、改進電器負載、剎車能量回收和車輛傳動系統(tǒng)改進等技術都可以降低油耗，但是還不能成為技術攻關的重點。圖31顯示發(fā)動機怠速工況和發(fā)動機損耗兩項占全部能量損失的73％—79％左右，所以針對這兩項的技術改進措施，才應該是汽車制造商需要重點攻關的技術方向。（2）智能起停技術介紹智能起停(Start—Stop)技術可以有效避免怠速工況的能量消耗，提高汽車的燃油經(jīng)濟性，因此應該是今后汽車制造商發(fā)展的重點之一。如圖32介紹的是標準起停系統(tǒng)結(jié)構圖，其中包括發(fā)動機、增強型起動電機、變速器、發(fā)動機控制ECU、電池傳感器、LIN總線和其他信號傳感器。Startstop系統(tǒng)車輛在行駛過程中，駕駛員踩制動踏板停車，若此時滿足一定的條件（檔位、離合器狀態(tài)、電池SOC、發(fā)動機水溫、故障等），發(fā)動機會響應控制器的斷油需求，進入怠速停機模式。駕駛員可以通過傳動鏈狀態(tài)、加速踏板狀態(tài)或者主開關狀態(tài)來請求發(fā)動機重新起動，或者由電池狀態(tài)、制動真空度不足狀態(tài)或者空調(diào)需求自動起動。目前標準的Startstop系統(tǒng)可使綜合油耗降低5％左右，有效地提高了車輛的燃油經(jīng)濟性。圖32 標準StartStop系統(tǒng)（3）汽油直接噴射技術的發(fā)展趨勢分析從經(jīng)濟性的角度來說，GDI技術能夠有效地改善燃油經(jīng)濟性，可以降低12％～15％的油耗，而且該技術還有進一步降低油耗的潛力。如果僅從燃料噴射方式來看，汽油直接噴入缸內(nèi)燃燒式發(fā)動機，可寬泛地分為兩大類：點燃式GDI發(fā)動機(DISI)、均質(zhì)壓燃式發(fā)動機（HCCI）。由于實現(xiàn)HCCI燃燒有不同的模式，所以有不同的命名，但是原理都是相同的。而點燃式GDI發(fā)動機還可分為性質(zhì)不同的兩類：均質(zhì)點燃式GDI發(fā)動機(HCSI)、分層點燃式GDI發(fā)動機(SCSI)。GDI發(fā)動機與典型的PFI發(fā)動機相比，理論上有如下優(yōu)勢：①改善燃油經(jīng)濟性(不同測試循環(huán)比較結(jié)果顯示，最多能夠降低25％的油耗)：分層燃燒模式下節(jié)氣門全開，節(jié)流損失減低；分層燃燒模式下傳熱損失更小；由于缸內(nèi)直接噴射，噴入的燃料可以降低混合氣的溫度，所以GDI發(fā)動機可以使用更高的壓縮比；同樣由于燃料的冷卻作用，降低了GDI發(fā)動機對辛烷值的要求；冷卻后的混合氣密度增加，提高了GDI發(fā)動機的容積效率；由于采用燃料缸內(nèi)直噴，車輛加速過程可以立即斷油，避免了進氣道噴射稀燃系統(tǒng)(PFI)發(fā)動機的進氣道油膜影響。②改善動態(tài)相應：由于沒有進氣道油膜影響，減少了GDI發(fā)動機在車輛加速過程的噴油量。③更精確的空燃比控制：由于沒有進氣道油膜建立的過程，GDI發(fā)動機可以更快速的起動；在低溫冷起動工況，GDI與PFI發(fā)動機相比，噴油量明顯減少。④擴展了廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)的使用范圍(減少了節(jié)氣門的節(jié)流影響)。⑤排放優(yōu)勢：減少了冷起動時的HC排放；減少了二氧化碳的排放。⑥增強了系統(tǒng)優(yōu)化的潛力，GDI發(fā)動機更適合與start—stop系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)搭載在一起，共同作用，獲得最大的節(jié)油效果。目前國內(nèi)外的研究熱點集中在HCCI發(fā)動機研究，因為HCCI發(fā)動機可以使用更稀薄混合氣，更高的壓縮比，更大程度地降低發(fā)動機油耗。但是由于HCCI發(fā)動機容易受到失火、爆震、功率等限制，并非在全部工況下都可以實現(xiàn)。故即使HCCI發(fā)動機實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，也一定需要與多種GDI燃燒模式相結(jié)合。當前增壓型均質(zhì)點燃式GDI燃燒技術相對比較成熟，已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。從技術上是切實可行的。我國的汽車產(chǎn)業(yè)應該大力推廣點燃式GDI發(fā)動機，吸收和消化目前國際上點燃式GDI技術，培養(yǎng)我國自己的點燃式GDI發(fā)動機研發(fā)力，提高我國GDI高壓供油系統(tǒng)零部件的制造能力，為將來HCCI發(fā)動機技術的發(fā)展提供產(chǎn)業(yè)支持和技術保障。另外積極支持HCCI發(fā)動機的研發(fā)工作，搶占發(fā)動機節(jié)油技術的制高點，為企業(yè)競爭作技術儲備，努力爭取未來10年的市場主導地位。 提高燃油經(jīng)濟性的具體措施（1） 采用新技術。目前廣泛采用的混合動力技術、先進內(nèi)燃機技術、無級變速器、稀燃技術等措施，較好地提高了燃油經(jīng)濟性。如長城哈弗
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