【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因此柴油機(jī)比汽油機(jī)的油耗要低的多。試驗(yàn)和使用證明，一般裝備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車(chē)比裝汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車(chē)節(jié)油18%左右，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)載貨汽車(chē)比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)載貨汽車(chē)節(jié)油30%左右，加上車(chē)用柴油機(jī)與車(chē)用汽油機(jī)相比加工成本低5%，目前世界各國(guó)正在積極推行輕型載貨汽車(chē)和轎車(chē)的柴油化。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有如下優(yōu)勢(shì)：l 熱效率高，燃油消耗率低，且柴油價(jià)格低，運(yùn)輸成本低；l 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，柴油機(jī)熱效率提高；l 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)的使用時(shí)，要注意柴油牌號(hào)的選擇，如果柴油牌號(hào)過(guò)高，則燃油的價(jià)格高，造成浪費(fèi)；若選用柴油牌號(hào)過(guò)低，則會(huì)因?yàn)槿加蜏囟冗^(guò)低，低溫不能啟動(dòng)，燃燒不充分，造成燃油消耗量增高。應(yīng)按照GB 252，根據(jù)氣溫，選用合適牌號(hào)的柴油。隨著科技的進(jìn)步，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)直噴若采用噴射導(dǎo)向式分層燃燒模式，油耗將進(jìn)一步降低。此技術(shù)已在某些高檔轎車(chē)上使用，并且將會(huì)是乘用車(chē)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)發(fā)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)克服阻力矩必須消耗燃油，增加負(fù)荷就意味著增加發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)的供油量。汽油機(jī)是通過(guò)節(jié)氣門(mén)位置來(lái)控制，柴油機(jī)是通過(guò)噴油泵齒條位置來(lái)控制（非電控發(fā)動(dòng)機(jī)），因此我們把汽油機(jī)節(jié)氣門(mén)不全開(kāi)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(chē)上，當(dāng)加速踏板踩到底時(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)比油耗都增加。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低時(shí)，由于功率利用率低，燃油消耗率增加。若希望汽車(chē)的動(dòng)力性好，則要求發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩大。但是在一般行駛時(shí)，由于路況較好，車(chē)速也受到一定限制。這就可能使大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于小負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，造成燃油消耗增加。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(chē)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(chē)輛動(dòng)力性要求的前提下，不宜裝用功率過(guò)大的發(fā)動(dòng)機(jī)。在合適的道路條件下，利用拖掛和半拖掛汽車(chē)運(yùn)輸，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，使燃油消耗率下降。以上分析側(cè)重于乘用車(chē)，特點(diǎn)是整車(chē)總質(zhì)量變化不大。載貨汽車(chē)主要是側(cè)重于整車(chē)的載貨能力，整車(chē)匹配不能完全按照以上分析進(jìn)行。若按照上面原則，傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比取得太小的話，雖然整車(chē)的油耗有可能降低，但是整車(chē)的超載能力會(huì)降低，駕駛過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)加速緩慢，爬坡無(wú)力等問(wèn)題。載貨汽車(chē)的傳動(dòng)系取值要綜合車(chē)輛使用的情況具體分析。 車(chē)輛結(jié)構(gòu)整車(chē)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(chē)匹配和整車(chē)狀態(tài)的調(diào)整也對(duì)經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。結(jié)合我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，下面就整車(chē)的匹配、輪胎的選用、風(fēng)阻的降低和整車(chē)質(zhì)量幾個(gè)方面來(lái)分析車(chē)輛結(jié)構(gòu)對(duì)汽車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。 整車(chē)匹配對(duì)整車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響整車(chē)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、重量要求和符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)要求的同時(shí)，使整車(chē)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳狀態(tài)。汽車(chē)行駛時(shí)，等速百公里油耗和六工況油耗與車(chē)速的關(guān)系及影響因素見(jiàn)圖26。圖26 等速百公里油耗和六工況油耗與車(chē)速的關(guān)系及影響因素整車(chē)匹配中，影響比較大是發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性、變速箱速比、后橋速比三個(gè)方面影響。 萬(wàn)有特性曲線對(duì)整車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響圖27 發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性和后橋速比對(duì)整車(chē)經(jīng)濟(jì)性的影響如上圖所示，整車(chē)匹配時(shí)，常用工況越靠近中心1區(qū)，整車(chē)的燃油消耗率就越低，相應(yīng)的油耗就越低。最理想的狀態(tài)是，整車(chē)常用工況在中心區(qū)域1內(nèi)。整車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)確定后，工作曲線通常由調(diào)整后橋速比，使其靠近或者進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗率區(qū)域。 變速箱速比對(duì)整車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響變速箱是改變汽車(chē)速度的。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，不同檔位，車(chē)速不同，檔位越高時(shí)車(chē)速越高。對(duì)于同一檔位，車(chē)速越高，相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就越高，整車(chē)油耗就高。不同檔位，油耗是不一樣的。使用低速檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率大、牽引力大，功率利用率低，油耗要高于高速檔的油耗。不同的汽車(chē)，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)增加，其速比級(jí)差減小，可選擇合適的變速箱速比，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(chē)的燃料經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)低負(fù)荷和全負(fù)荷時(shí)比油耗都將會(huì)增加。圖28 不同檔位時(shí)換檔車(chē)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 后橋速比對(duì)整車(chē)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，若要選定最佳主減速器傳動(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(chē)的動(dòng)力性提高，油耗增加；相反，整車(chē)動(dòng)力性下降，油耗降低。圖29 燃油經(jīng)濟(jì)性—加速時(shí)間曲線從圖29可以看出，；，燃油經(jīng)濟(jì)性稍有改善，但動(dòng)力性有明顯下降；，動(dòng)力性雖有改善，但燃油經(jīng)濟(jì)性明顯下降。從我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也可以看出，后橋速比變小時(shí)，整車(chē)的動(dòng)力性降低，油耗下降。表26 調(diào)整速比后整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系　空載（7 1900車(chē)身，平板，）滿載（7 1900車(chē)身，平板，） 差值 差值?、鯔n最高車(chē)速km/h115101直接檔最低穩(wěn)定車(chē)速直接檔從25km/h加速到80km/h時(shí)間起步連續(xù)換檔加速至80km/h時(shí)間Ⅳ檔30（km/h）40（km/h）50（km/h）60（km/h）70（km/h）Ⅴ檔30（km/h）40（km/h）50（km/h）660（km/h）70（km/h）　模擬，由于傳動(dòng)系總傳動(dòng)比減小，整車(chē)的最高車(chē)速和直接擋最低穩(wěn)定車(chē)速明顯加大，加速時(shí)間加長(zhǎng)，動(dòng)力性下降；整車(chē)油耗降低很多，并且隨著車(chē)速的逐漸加大，兩車(chē)型的油耗差值越來(lái)越大。如試驗(yàn)數(shù)據(jù)所示：用五檔車(chē)速達(dá)到70km/h時(shí)，，變化率分別為14%和11%。由于試驗(yàn)只做了兩個(gè)速比，不能做出此車(chē)的C曲線。 輪胎對(duì)整車(chē)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%消耗在輪胎的滾動(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210所示。圖210 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)阻力的主要能量消耗，要減小輪胎滾動(dòng)阻力，主要從減小變形阻力著手。 輪胎工作氣壓對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響輪胎工作氣壓直接關(guān)系到汽車(chē)行駛的安全性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于同一車(chē)輛，輪胎氣壓降低，則其輪胎半徑減小，同時(shí)滾動(dòng)阻力系數(shù)增大，整車(chē)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(chē)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?jiàn)，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。輪胎工作氣壓應(yīng)與負(fù)荷能力相適應(yīng)在垂直載荷作用下，輪胎被壓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，輪胎工作氣壓應(yīng)與負(fù)荷能力相適應(yīng)。單輪負(fù)荷比雙輪負(fù)荷高5%。在實(shí)際應(yīng)用中，不能簡(jiǎn)單地按照輪胎標(biāo)準(zhǔn)或者使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定的氣壓充氣，而應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)范圍內(nèi)合理的選擇。若要提高車(chē)輛的負(fù)荷能力，可適當(dāng)提高輪胎的工作氣壓（該氣壓不能超過(guò)規(guī)定的最大負(fù)荷）。 相反，若車(chē)輛負(fù)荷小，可以適當(dāng)減小輪胎氣壓，但要注意行駛速度。輪胎工作氣壓對(duì)壓縮系數(shù)有直接影響：λ=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(chē)輪胎壓縮系數(shù)為10%12%；乘用車(chē)輪胎壓縮系數(shù)為12%14%。在負(fù)荷一定時(shí)，輪胎工作氣壓過(guò)高，下沉量小，地面接觸面積縮小，單位面積所受的力增加，從而加速了胎面中部的磨損，縮短了輪胎的使用壽命，但是在此情況下，滾動(dòng)阻力小，有利于降低燃油消耗；輪胎工作氣壓過(guò)低，下沉量增大，胎面邊緣負(fù)荷增大，胎肩早期磨損，增加了滾動(dòng)阻力，這對(duì)節(jié)油、節(jié)胎都不利。因此，應(yīng)選擇最佳的輪胎工作氣壓，一般取輪胎壓縮系數(shù)為10%時(shí)的氣壓。 圖211 輪胎高氣壓時(shí)輪胎形狀輪胎使用速度應(yīng)與負(fù)荷能力相適應(yīng)輪胎的最大負(fù)荷，是指在一定速度等級(jí)下，輪胎所能承受的最大負(fù)荷。當(dāng)使用速度與負(fù)荷能力相適應(yīng)，并符合相應(yīng)的氣壓標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就能發(fā)揮輪胎的綜合性能。在實(shí)際使用中，若保持最高車(chē)速在速度等級(jí)以內(nèi)，則可相應(yīng)增加輪胎的負(fù)荷，這時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高輪胎工作氣壓。若高于規(guī)定的速度等級(jí)，應(yīng)相應(yīng)減小負(fù)荷。特定條件下需要超載時(shí)，應(yīng)當(dāng)減速行駛。若輪胎使用因素（負(fù)荷、車(chē)速、道路、運(yùn)輸距離等）中某一因素發(fā)生變化，則要求相應(yīng)的改變輪胎工作氣壓。輪胎工作氣壓應(yīng)與胎溫相適應(yīng)汽車(chē)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)可以通過(guò)調(diào)整輪胎花紋來(lái)降低胎溫。圖212 相同負(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，這些熱量都來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功，產(chǎn)生的熱量越高，消耗的燃油就越多。所以應(yīng)通過(guò)調(diào)整輪胎氣壓和輪胎花紋，降低輪胎的工作溫度，達(dá)到節(jié)油的目的。 子午線輪胎的使用對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響圖213 子午線胎結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)子午線胎有以下優(yōu)點(diǎn)：l 載荷能力大，比斜交胎載荷能力高20%以上；l 耐磨性能好，行駛里程高，胎溫低；l 滾動(dòng)阻力降低20%，油耗降低5%10%；l 耐刺扎與切割，安全性能好；l 緩沖性能好，乘坐舒適。使用子午線輪胎時(shí)應(yīng)注意：l 子午胎的胎側(cè)薄，側(cè)向剛性較差，在轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)身的側(cè)傾角度較大。因而，在汽車(chē)轉(zhuǎn)向前，應(yīng)時(shí)當(dāng)減速，以免外傾過(guò)大降低橫向穩(wěn)定性；l 在采用子午胎時(shí)要將所有車(chē)輪都換成子午胎，子午胎不能與斜交胎混裝，否則可能使汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性變差；