【正文】 行良好的匹配，從而使常用汽車行駛工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)盡量在比較低的油耗區(qū)域，可大大提高整車的燃 油經(jīng)濟(jì)性。 （ 2）汽車質(zhì)量：質(zhì)量較輕的汽車，可降低各種行駛阻力，從而降低燃油消耗。 等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，指汽車在一定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛 100km 的燃油消耗量。 在我國(guó)及歐洲，燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的單位為 L/100km，即行駛 100km 所消耗的燃油升數(shù)。 實(shí)際上它是該種節(jié)油器的節(jié)油率。 (11) 式中 —— 油耗定額（㎏ /h）； B—— 實(shí)際油耗（㎏ /h）。 國(guó)內(nèi)汽車節(jié)能潛力 我國(guó)的汽車工業(yè)和內(nèi)燃機(jī)起步晚，技術(shù)上不及一些發(fā)達(dá)國(guó)，因此在動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)上與國(guó)外有一定差距。 1986 年我國(guó)第一部節(jié)約能源的管理辦法《節(jié)約能源管理暫行條例》由國(guó)務(wù)院頒布。相繼制定了一系列的能源法規(guī)，有力地推動(dòng)了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，各種節(jié)能新技術(shù)、新裝置、新材料、新車型應(yīng)運(yùn)而生。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源需求量急劇增長(zhǎng)，供求缺口較大。中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量、產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界前三名，中國(guó)的天然氣無(wú)論儲(chǔ)量、產(chǎn)量還是消費(fèi)量都處在相對(duì)落后位置。世界煤炭產(chǎn)量主要分布在亞太和北美地區(qū)，這兩個(gè)地區(qū)共計(jì)占世界總量的 70%以上。產(chǎn)油最多的國(guó)家是沙特阿拉伯； 。世界煤炭主要分布在亞太，北美、前蘇聯(lián)地區(qū)，這三個(gè)地區(qū)剩余可采儲(chǔ)量占世界總量的 80%。 。 世界能源及其分布狀況 儲(chǔ)量狀況： 。 能源發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)。而且中國(guó)煤炭資源地質(zhì)開采條件較差，大部分儲(chǔ)量需要井工開采，極少量可供露天開采。因此 ，我國(guó)又是一個(gè)能源相對(duì)貧乏的國(guó)家。中國(guó)擁有較為豐富的可再生能源資源。中國(guó)擁有較為豐富的化石能源資源。敘述了目前汽車工業(yè)節(jié)能的狀況?？梢哉f(shuō)，探討如何降低燃油消耗的途徑在一定程度上反映了汽車設(shè)計(jì)制造水平和汽車運(yùn)用管理的先進(jìn)程度。 隨著我國(guó)政策的調(diào)整，中產(chǎn)階層的的隊(duì)伍迅速壯大，富裕起來(lái)的人們選擇汽車作為自己的代步工具，近幾年我國(guó)汽車的保有量迅猛增長(zhǎng)，石油生產(chǎn)相對(duì)滯后，供應(yīng)捉襟見肘。其實(shí)，能源之戰(zhàn)早在幾年前就已爆發(fā)。s only available for exploitation of oil for decades, we will face a depletion of oil resources. How to reduce energy consumption of vehicles, saving valuable oil resources, developing energysaving technologies and reducing vehicle weight as the only way which must be passed. From a long point of view, the vehicle energy must be alternative, find new energy sources, to find a reliable alternative fuels is the top priority. The face of rising oil prices, countries heavily, is working to develop extensive use of new energysaving technology, application of new materials to reduce vehicle weight to lightweight, is also used to develop the gas fuel, alcohol fuels, hydrocarbons Fuel, vegetable dye, and other alternative fuels as oil, Recognized as a world power and the future of a reliable car can be used as early as the late 20th century has been on research and development in electric vehicles, fuel electric vehicles, hybrid electric vehicles, and related technologies are constantly in progress and improve. Key words： Energysaving, Lightweighting, Electric vehicles, Alternative fuel vehicles 前 言 近年來(lái)，我國(guó)石油生產(chǎn)增長(zhǎng)趕不上消費(fèi)增長(zhǎng)，缺口逐步擴(kuò)大，進(jìn)口迅速增加，是石油供不應(yīng)求的一個(gè)警示性信號(hào)。如何降低汽車的能源消耗，節(jié)約寶貴的石油資源，發(fā)展節(jié)能技術(shù)減輕汽車重量成為必經(jīng)之路。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看，汽車用能必須換代，找出新能源，爭(zhēng)取尋求可靠代用燃料的時(shí)間是當(dāng)務(wù)之急。我們必須改變傳統(tǒng)的發(fā)展模式，通過(guò)節(jié)能降耗和開發(fā)利用新能源新技術(shù)，提高能源利用效率，減少污染物排放，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。美國(guó)為了維護(hù)其能源生命線和國(guó)家發(fā)展，不惜一切發(fā)動(dòng)了阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)。因此應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)、生產(chǎn)節(jié)能型汽車顯得尤其重要。在此值得一提的是，無(wú)論是汽車的設(shè)計(jì)制造人員還是汽車的維修使用人 員，都應(yīng)不遺余力地去挖掘降低燃油消耗的潛力，把尋求改善汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的實(shí)用方法作為長(zhǎng)期的目標(biāo)。 1 現(xiàn)代能源發(fā)展?fàn)顩r與汽車節(jié)能概述 能源的定義與分類 能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì) 基礎(chǔ)，是取的能量的來(lái)源，包括已開采出來(lái)可供使用的自然資源及經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量的來(lái)源。其中，煤炭占主導(dǎo)地位儲(chǔ)量居世界第三位。水力資源理論蘊(yùn)藏量折合年發(fā)電量為 萬(wàn)億千瓦時(shí)，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)年發(fā)電量約 萬(wàn)億千瓦時(shí)，相當(dāng)于世界水力資源量的 12%，居世界首位。另外，我國(guó)能源還存在兩個(gè)不利條件：一是以煤為主，油氣資源不足。石油天然氣資源地質(zhì)條件復(fù)雜，埋藏深，勘探開發(fā)技術(shù)要求較高。中國(guó)能源發(fā)展堅(jiān)持節(jié)約、清潔和安全的基本思路。世界原油探明儲(chǔ)量為 億噸。世界天然氣主要分布在前蘇聯(lián)和中東地區(qū)，這兩個(gè)地區(qū)的剩余可采儲(chǔ)量占世界總量的 70%以上。美國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量占世界總量的 1/4，排名世界第一。世界天然氣產(chǎn)量北美和前蘇聯(lián)地區(qū)最多，占世界的近 60%。美國(guó)煤炭產(chǎn)量占世界總量的 1/4 以，排名世界第一。中國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，一次能源消費(fèi)總量?jī)H次于美國(guó)，位于世界第二，但是消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，以煤炭為主。如不采取積極有效的措施，到 2020 年，我國(guó)對(duì)是有的依存度將達(dá)到 62%左右。例如：閉缸節(jié)油、稀燃技術(shù)、汽車導(dǎo)流罩、子午線輪胎等，都是節(jié)能技術(shù)研究帶來(lái)的典型產(chǎn)物。 1998 年，國(guó)務(wù)院又頒布了《中華人 民共和國(guó)節(jié)約能源法》，把我國(guó)節(jié)能工作納入了法制化的軌道。一般汽油機(jī)油耗比國(guó)外同類產(chǎn)品高 10%～15%，柴油機(jī)高 10%～ 13%，說(shuō)明我國(guó)的相關(guān)節(jié)能技術(shù)還比 較落后，大有節(jié)能潛力可挖，以提高燃料的利用率。 我國(guó)的油耗定額有兩種：一是內(nèi)燃機(jī)（或汽 車）使用說(shuō)明書規(guī)定的油耗定額；二是各地汽車運(yùn)輸企業(yè)規(guī)定的油耗定額。 2 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性 汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性是指在保證動(dòng)力性的條件下，汽車以最小的燃料消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，是汽車的主要使用性能之一。其數(shù)值越大，汽車燃油 經(jīng)濟(jì)性越差。但是，等速行駛的工況并沒有反映汽車的實(shí)際運(yùn)行情況，特別是在市區(qū)行駛中頻繁出現(xiàn)的加速、減速、怠速、停車等行駛工況。輕量化是當(dāng)前汽車節(jié)油所采用的重要措施之一。千方百計(jì)降低傳動(dòng)系損耗、提高傳動(dòng)效率是降低燃油消耗的重要途徑。目前機(jī)械齒輪變速器要比液力自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率高，因此，自動(dòng)變速器的汽車雖然駕駛方便，但汽車的油耗要高，這是機(jī)械齒輪變速器沒有被自動(dòng)變速器完全取代的主要原因。減少空氣阻力主要是通過(guò)減少汽車的空氣阻力系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，汽車制造廠通過(guò)整車的風(fēng)洞試驗(yàn)研究是汽車外形接近最優(yōu)化，有些汽車加裝導(dǎo)流罩以減小空氣阻力。從式中可以看出，必須減小汽車的迎風(fēng)面積來(lái)減小空氣阻力，并使之具有合理的流線型，從而降低空氣阻力系數(shù)CD（一般普遍采用各種氣動(dòng)附加裝置，如前部擾流器、導(dǎo)流罩和隔離裝置來(lái)降低空氣阻力系數(shù)）；另外，還要保持中速行駛。 輪胎 輪胎結(jié)構(gòu)對(duì)滾動(dòng)阻力影響很大，改善輪胎結(jié)構(gòu)，可以減少汽車油耗。 3 汽車結(jié)構(gòu)、輕量化對(duì)節(jié)能的影響 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代汽 車所用發(fā)動(dòng)機(jī)主要是內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部件，其油耗對(duì)汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。因此，熱力循環(huán)進(jìn)行的好壞是決定發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)劣的基礎(chǔ)。柴油機(jī)理論循環(huán)的熱效率公式是： = (32) 由式可以看出：柴油機(jī)理論循環(huán)的熱效率η t，與壓縮比ε，壓力升高比λ、預(yù)脹 比ρ以及絕熱指數(shù) k有關(guān)。燃料的燃燒過(guò)程進(jìn)行的也不是很理想，有時(shí)候燃料和空氣混合的不好，燃燒不夠完全。 考慮以上因素而建立的循環(huán)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際循環(huán)，研究此種情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率與實(shí)際情況比較接近，由此可得以下： （ 1）發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比愈高，其熱效率就愈高，使用中會(huì)有顯著的節(jié)油效果。 提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的理論根據(jù)是，壓縮比提高后，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，也就是提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)在一般的汽油機(jī)的壓縮比可以達(dá)到 8～ 10，有的甚至已經(jīng)超過(guò) 10?；鸹ㄈ谌紵?室中的位置也很重要，最好是位于溫度較高、氣體較純凈的適當(dāng)部位。但是，近年來(lái)，柴油機(jī)的壓縮比還有降低的趨勢(shì)。 絕熱指數(shù) k 與汽缸里氣體的品質(zhì)有關(guān)。較濃的可燃混合氣的絕熱指數(shù)較低，因而發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率也低。 從理論上講，混合氣越稀，越接近于空氣循環(huán)，等熵指數(shù)κ值越大，熱效率越高。要使汽油充分霧化，可以在預(yù)熱、增加進(jìn)氣流的速度，增強(qiáng)進(jìn)氣流的擾動(dòng)、增加汽油的乳化度以及在使汽油分子等方面采取措施。高能點(diǎn)火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度提高，稀燃極限大。增壓是發(fā)動(dòng)機(jī)提高功率的有效方法之一。該技術(shù)除明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性外，還可改善燃油經(jīng)濟(jì)性。特別是近年來(lái)，隨著柴油機(jī)采用渦輪增壓、中冷、直噴、尾氣催化轉(zhuǎn)換和顆粒捕集器等先進(jìn)技術(shù)，柴油機(jī)排放已達(dá)到歐Ⅲ、歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)，因而也掀起了小轎車柴油化的高潮，德國(guó)大眾汽車公司、美國(guó)通用汽車公司、日本豐田汽車公司等大型汽車 公司的小轎車也采用了柴油機(jī)。柴油機(jī)的壓縮比汽油機(jī)的要高，以致理論上的指示熱效率較高。而柴油機(jī)是通過(guò)改變噴油量來(lái)適應(yīng)負(fù)荷的需要，其供入的空氣量并不發(fā)生變化，也就是說(shuō)柴油機(jī)部分負(fù)荷時(shí)的空燃比加大了，因此可以得到以下的結(jié)果： (1) 部分負(fù)荷時(shí)柴油機(jī)混合氣濃度較?。杖急却螅?，絕熱指數(shù)大，柴油機(jī)熱效率高。 以上是從熱力學(xué)角度來(lái)分析的。 (2) 汽油機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)受到缸內(nèi)殘余廢氣的影響，其燃燒過(guò)程進(jìn)行的不夠完善。 由此也可看出柴油機(jī)燃油消耗率隨負(fù)荷不同的變化比較平緩，這對(duì)于作為汽車使用的動(dòng)力裝置是很合適的。 柴油機(jī)的排氣污染較小，它排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比汽油低 45%，排氣成分中一氧化碳含量較低，因此柴油機(jī)一般不需要在機(jī)外安裝凈化處理裝置?，F(xiàn)在從節(jié)約能源、提高燃油經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)介紹下列新型發(fā)動(dòng)機(jī)。一般絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)都是排氣渦輪增壓的，如果不采用增壓，節(jié)油的效果就不明顯。這種絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)比一般發(fā)動(dòng)機(jī)輕 30%，可耐 1500℃高溫 ，不需要用水泵、水箱、風(fēng)扇之類的冷卻裝置，可以把 48%的能源作為動(dòng)力輸出。動(dòng)力活塞頂和排氣活塞底構(gòu)成低溫空間，排氣活塞頂部的空間，兩個(gè)空間容積由管道連通，由動(dòng)力活塞輸出功率。斜盤的作用是使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)斜盤變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加熱管要用貴重的耐熱合金，汽缸體和曲軸箱之間密封技術(shù)比較復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)的總 質(zhì)量和尺寸較大。 汽車輕量化技術(shù) 汽車輕量化可采用比鐵更輕的金屬材料、復(fù)合材料、可重復(fù)使用的塑料、車體和部件的結(jié)構(gòu)更趨合理化的中空型結(jié)構(gòu)、緊湊型結(jié)構(gòu)等對(duì)策。汽車制造商樂意使用鋁合金的原因，首先是這種材料能降低引擎重量，其次是鋁合金有較佳的散熱特性，尤其適合多氣門引擎。汽車輕量化，往往是通過(guò)這些細(xì)小技術(shù)的措施來(lái)使整體輕量化的。它不僅關(guān)系到汽車的經(jīng)濟(jì)性，更關(guān)系到地球資源的有效利用。這可在保證各缸冷卻水腔空間、