【文章內容簡介】 油經濟性的有效途徑。二、汽車結構對燃油經濟性的影響汽車結構對燃油經濟性有較大的影響，概括起來有以下幾方面。1．汽車的整備質量所謂汽車的整備質量是指包括燃油、冷卻水、潤滑油、備胎和隨車工具等在內的汽車空車質量。減輕汽車的整備質量，實質上是減輕汽車的自身質量，也叫做汽車輕量化。汽車輕量化對改善汽車的燃油經濟性有重要的意義。有資料表明，整備質量減輕10％，％。因此，汽車輕量化問題成為現(xiàn)代新車開發(fā)中的重要內容之一。汽車的輕量化技術包括結構的合理設計和輕量化材料的使用兩大部分。在結構設計方面，目前可用大型計算機，利用有限元法進行結構分析，對多種結構方案進行比較和改進，以達到輕量化的目的。如前置發(fā)動機前輪驅動，可以簡化汽車傳動系，減小傳動系的質量；采用承載式車身，使發(fā)動機、變速器、油箱等總成都可直接安裝在車身上；車身外板部件約占車身質量的20％，如果盡可能使車身外形合理，就可減少板料的用量；在不影響車內乘坐活動空間的前提下，盡可能縮小整個尺寸；采用中片彈簧懸架等，都是實現(xiàn)汽車輕量化的有效措施。輕量化材料在汽車上的使用也在逐年擴大，車用輕量化材料主要有以下幾種。(1)高強度鋼板。主要用于車身內外板件，在減輕汽車自身質量的同時也相應提高了安全性。統(tǒng)計資料表明，最近高強度鋼板的用量已占汽車用鋼板的40％以上。(2)鋁材及鋁合金。鋁材的優(yōu)點是質量輕、加工性好、耐腐蝕及熱傳導性好。主要用于發(fā)動機及不要焊接和承載的車身安裝件，如發(fā)動機罩、車門、滑動車頂、前翼子板等。汽車用鋁合金有鋅鋁合金，其強度和硬度高，耐磨，流動性也好；鋁鎂合金具有良好的沖壓性、抗腐蝕性和可焊性，適于制造剛度要求較大的車身承載構件。(3)塑料。塑料有質量輕、易成形、易加工、易著色和耐腐蝕等優(yōu)點。塑料制件在彈性變形時能吸收大量的碰撞能量，對強烈的撞擊有緩沖作用。玻璃纖維增強塑料(SMC)有很高的機械強度．可替代鋼板制件。所以塑料在汽車上的用量逐年增加，如1969年每輛轎車上的塑料用量只有10Kg，而1990年美國每輛轎車上的塑料用量達136kg。塑料主要用于發(fā)動機罩、行李箱蓋、頂蓋、前后保險杠、翼子板、擋泥板、車門內外板、油箱、儀表板、方向盤、坐椅坐墊和車身骨架等構件。貨車的裝載質量與其整備質量之比稱為“質量利用系數(shù)”，其數(shù)值愈大，制造中消耗的材料愈少，運輸中的油耗與成本都會降低。2．空氣阻力因數(shù)隨著公路交通設施的日趨完善，汽車行駛速度不斷提高。改善汽車的外形，降低空氣阻力系數(shù)和汽車迎風面積，對提高高速行駛汽車的燃油經濟性有極明顯的效果。有資料表明，高速行駛時，可使油耗降低22％。目前，各汽車廠家對汽車空氣動力特性進行了大量的研究和實踐，～。3．傳動系汽車傳動系的檔數(shù)、傳動比和機械效率對汽車燃油經濟性都有影響。當汽車在一定條件下行駛時，不同檔位發(fā)動機的轉速、負荷率均不相同，有效燃油消耗率也就不相同。變速器檔位愈多，根據(jù)不同行駛條件選用檔位的合理程度愈大，使發(fā)動機處于最經濟工作狀況的機會愈多，有利于提高汽車的燃油經濟性。因此，目前轎車機械手動式變速器已基本上設置5個檔位。大型貨車有采用更多檔位的趨勢，如裝載質量為4t的貨車，有的已裝用了7檔變速器。重型汽車和牽引車的變速器檔位可多至10～12個，極有利于改善汽車的動力性和燃油經濟性。但檔位過多，不僅會使傳動系結構復雜、制造成本和質量增加，而且也不便于操作和選檔。有些汽車在變速器中設置傳動比小于1的超速檔，這是因為汽車空載或在良好路面上用直接檔行駛時仍有較大的后備功率，發(fā)動機負荷率較低，這時改用超速檔，可以提高發(fā)動機負荷率，降低有效燃油消耗率，改善汽車在良好路面上行駛和空載時的燃油經濟性。檔位無限多的變速器稱為無級變速器。無級變速器在任何條件下都能提供使發(fā)動機在最經濟工況下工作的可能性。若無級變速器始終能維持較高的機械效率，則汽車的燃油經濟性會顯著地提高。目前汽車裝用較多的是液力機械式自動變速器，這種變速器普遍采用的是三元件單級液力變矩器加3～4個前進擋的行星齒輪傳動裝置，人們直接將其命名為“自動變速器”。采用自動變速器的汽車，由于它能傳遞最佳轉矩，可降低油耗5％～7％，同時還明顯地改善了駕駛員的工作條件。這種自動變速器在美國的裝車率已達90％以上。4．輪胎滾動阻力和空氣阻力一樣是汽車在任何行駛條件下均存在的行駛阻力。滾動阻力是和滾動阻力系數(shù)成正比的，所以減小滾動阻力系數(shù)可相應提高汽車的燃油經濟性。有試驗資料表明，輪胎的滾動阻力系數(shù)減小10％，可節(jié)油2％。目前汽車對輪胎提出的要求是質量輕、耐磨耐久性好、高附著性和低滾動阻力系數(shù)等?，F(xiàn)在公認綜合性能最好的是子午線輪胎，子午線輪胎的簾布層是徑向的，即簾線垂直于胎邊。對轎車來說，子午線輪胎的使用已相當普及。至今，在新車上子午線輪胎的裝用率已達80％～90％。由于子午線輪胎具有以下優(yōu)點，故在載重車和公共汽車上也正在大力推廣使用。子午線輪胎的滾動阻力比普通斜交輪胎小20％～30％，汽車燃油消耗量可降低3％～8％；子午線輪胎的承載能力大，胎體的簾布層數(shù)比普通斜交胎胎體的簾布層少將近一半，所以子午線輪胎的質量比普通斜交輪胎輕5％～10％；子午線輪胎由于徑向變形大，所以在地面上的壓力較小，胎面磨耗小，～1倍。除此之外，子午線輪胎的附著和側偏性能也比普通斜交輪胎好。三、汽車使用因素對燃油經濟性的影響1．駕駛技術不論汽車自身的性能如何，在實際使用中能否保持良好的燃油經濟性，與駕駛員的駕駛技術水平密切相關。在車輛、行駛條件相同的情況下，因駕駛員的技術水平不同，可使實際燃油消耗量相差30％以上。正確的駕駛操作方法包括以下幾方面。汽車冷起動，特別在冬季冷起動時，要先預熱，后起動，怠速運轉至水溫達40℃以上時，再起步。起步后用低檔較低速度行駛一定距離，持水溫和各總成油溫升高后再進入正常行駛。汽車在行駛時．車速不同，燃油消耗量也不一樣，只有用經濟車速行駛燃油消耗量才最低。一般汽車的經濟車速是指直接檔的經濟車速。實際上，汽車各擋位都有相應的經濟車速，汽車在不同條件下使用不同檔位時，都應用其經濟車速行駛。表2—l為EQ1090汽車各檔的經濟車速及其百公里燃油消耗量。從表中可以看出，在一定的道路條件下，使用不同檔位行駛，汽車燃油消耗量是不相同的。顯然，道路條件和行駛車速一定，發(fā)動機發(fā)出的功率相同，選用檔位愈低，后備功率愈大，發(fā)動機負荷率愈低，有效燃油消耗率愈高，百公里燃油消耗量就愈大。選用高檔行駛的情況則相反，所以一般應盡可能用高檔行駛。表2—1 東風EQ1090汽車各檔經濟車速及其百公里燃油消耗量檔位經濟車速（km/h）燃油消耗量（L/100km）一二12三20四25五50 汽車在行駛過程中，切斷發(fā)動機動力，依靠汽車的慣性行駛，稱為汽車滑行。合理地使用“加速－滑行’’的駕駛方法，在相同的平均車速下，比等速行駛的燃油經濟性好。這是因為汽車加速時提高了發(fā)動機的負荷率，同時也提高了汽車的動能。在脫檔滑行時，一部分動能釋放出來用以克服行駛阻力。汽車脫檔滑行時，發(fā)動機處于怠速工況，怠速的燃油消耗量是很低的。有試驗表明，采用加速滑行的駕駛方法，當汽車滿載時可使油耗降低14％左右；空載時可使油耗降低22％左