【正文】 右的發(fā)動機也可以勉強過得去，可是豪華型轎車對最高車速要求很高，甚至超過 220km/h，所以後者裝備的發(fā)動機功率可達(dá)前者的十倍，某些豪華型轎車裝備了12缸 V型或 W型發(fā)動機，功率超過 300kW。從 BMW公司 2023年產(chǎn) 320d手動變速轎車 4缸 TDI柴油機的萬有特性曲線可見： ? 在整個工況範(fàn)圍內(nèi)，只有一個極小的區(qū)域能夠達(dá)到最低燃油消耗率； ? 在同一臺發(fā)動機中，最高燃油消耗率可以達(dá)到最低燃油消耗率的一倍，甚至更多； ? 最佳燃油經(jīng)濟(jì)性出現(xiàn)在柴油機和汽油機的較高負(fù)荷率區(qū)域，因為此時的泵氣損失較小。此舉的節(jié)能潛力不可小看。 ? 第二，優(yōu)化和轉(zhuǎn)移發(fā)動機的工況點。這是指降低發(fā)動機在各種工況下的比油耗。但是整量 的造價還不如廣本的一個發(fā)動機，因此這種假設(shè)不會成為現(xiàn)實。這是純粹是一種想當(dāng)然。當(dāng)然，這個檢測比較困難。新車一開始的油耗一般不如已跑了一段時間的車子。 ? 油路故障，比如噴油嘴臟了，供油系統(tǒng)有問題等。 ? 進(jìn)氣系統(tǒng)的故障，會導(dǎo)致油耗的增加；如空氣濾清器經(jīng)久不換，導(dǎo)致進(jìn)氣不夠，油耗一定會增加的；還有，節(jié)流閥體很久沒有清理，也會讓油耗增加。發(fā)動機負(fù)荷大家都比較了解，我再稍微解釋一下空燃比，這個參數(shù)實際上就是衡量混合器濃度的一個量， 1： 1為標(biāo)準(zhǔn)濃度混合氣，大于 1的為偏稀，小于 1偏濃。 空燃比與節(jié)能 ? 發(fā)動機的工作過程中影響油耗的兩個最根本因素是 空燃比和發(fā)動機負(fù)荷 ，這兩個值都有一個理論上的最佳值，汽車在實際工作過程中，空燃比和發(fā)動機負(fù)荷的實際值越接近理論值，汽車就越省油。發(fā)動機的比油耗隨發(fā)動機的負(fù)荷變化而變化。 ? 目前世界各國正在積極推行輕型貨車和轎車的柴油化進(jìn)程，在總質(zhì)量為 2t～ 5t的載貨汽車中，德國有 95%左右已用柴油機，日本約為 90%。柴油機由于壓縮比比汽油機要高得多，因此柴油機比汽油機的油耗要低得多。發(fā)動機的壓縮比高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的燃燒室形狀，采用電子點火系統(tǒng)等都能降低發(fā)動機的比油耗。 第二節(jié) 發(fā)動機節(jié)能技術(shù) ? 發(fā)動機對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響主要有以下方面： ? 一是發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。 ? 二是交通流量力求最佳化。這就需要統(tǒng)一調(diào)配協(xié)調(diào)運輸，建立完善的信息流動系統(tǒng)；有效的利用運輸能力，對回程車予以有效利用等。 ? 一是改良汽車運行的線路結(jié)構(gòu)。同時，汽車維修設(shè)備質(zhì)量的高低、修理技術(shù)水平的好壞也會對汽車油耗產(chǎn)生直接的影響。 ? 在與汽車相關(guān)的輔助設(shè)施及維修方面，改善道路設(shè)施與公路結(jié)構(gòu)最優(yōu)化很重要。這涉及到車身形狀、改善通用件結(jié)構(gòu)，以及改進(jìn)輪胎；而車身的輕型化已經(jīng)是國際通行的趨勢。 ? 因此，汽車節(jié)油是一個大的系統(tǒng)工程，它包括車輛技術(shù)、輔助設(shè)施與維修、汽車運用等多個方面。 ? （四）汽車外形與輪胎 改善車身流線，降低空氣阻力系數(shù)，都可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 ? （三）傳動系 取決于傳動系效率、變速器檔數(shù)與傳動比。 ? 由 熱效率的公式 ： ? ε?， ηT ?。 車用柴油機的理想循環(huán) 混合加熱循環(huán) 12的壓縮過程 ? 絕熱壓縮 ； 23的燃燒過程 ? 等容加熱 ； 34的燃燒過程 ? 等壓加熱 ； 45的膨脹過程 ? 絕熱膨脹 ； 51的排氣過程 ? 等容放熱 。 理想化的原則及方法： 工質(zhì)所經(jīng)歷的狀態(tài)變化為一閉合循環(huán)； 循環(huán)中工質(zhì)的數(shù)量和化學(xué)成分始終不變； 組成各循環(huán)的過程都是可逆的； 工質(zhì)的比熱為定值 。 （二）發(fā)動機 影響的因素主要有壓縮比、燃料供給、功率利用率等。 ? 二、汽車結(jié)構(gòu)方面 ? （一）汽車尺寸和質(zhì)量 減少汽車尺寸和質(zhì)量是提高燃油經(jīng)濟(jì)性的有效措施，汽車要合理設(shè)計和精心地計算分析，要采用高強度材料和輕質(zhì)材料。在同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動機發(fā)出的功率相同，但擋位越低，后備功率越大，發(fā)動機的負(fù)荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量越大，而使用高擋時的情況則相反。同時，汽車在行駛時，擋位選擇也很重要。 第三，踩油門要輕，緩慢加油。最經(jīng)濟(jì)的駕駛方法是高檔的行駛可能性未用盡前，不應(yīng)換低檔。 ? （二）駕駛操作技術(shù) 首先應(yīng)該正確選用行車速度。對供油系進(jìn)行保養(yǎng)與檢查，防止漏油等；要及時清除燃燒室、活塞、進(jìn)氣管上的膠質(zhì)與積碳；要保持發(fā)動機冷卻系的正常溫度；保持汽缸的壓力。 第一節(jié) 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 ? 影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素主要有兩個方面：汽車使用方面和汽車結(jié)構(gòu)方面。汽車節(jié)能技術(shù) Automobile Energy Density Technology 第二章 汽車的節(jié)能技術(shù) ? 隨著油價節(jié)節(jié)攀升和石油危機的到來，當(dāng)今各國紛紛制定出汽車的油耗標(biāo)準(zhǔn)，有的國家規(guī)定汽車油耗率必須逐年降低，迫使汽車制造廠采取 轎車小型化、減輕自重、減小空氣阻力、柴油機化、稀薄燃燒技術(shù)、分層燃燒技術(shù)、潤滑減磨、子午線輪胎、傳動系統(tǒng)最佳匹配等許多節(jié)油措施 ，使汽車的油耗大大降低。對我國而言，隨著汽車大規(guī)模進(jìn)入家庭，私車保有量的日益增多，汽車節(jié)油也顯得越來越迫切。 一、使用方面 ? （一）正確的技術(shù)保養(yǎng)與調(diào)整 首先對發(fā)動機要保持良好的技術(shù)狀況。 在汽車底盤方面，要加強對各總成的保養(yǎng)與調(diào)整，以保持適當(dāng)?shù)幕心芰?，減少燃油消耗。 第二，在道路上行車，汽車使用不同的檔位行駛，耗油是不一樣的。換檔要塊，動作迅速。 ? 汽車在接近于低速的中等車速行駛時燃油消耗量最低；高速時隨車速的增加百公里燃油消耗量迅速加大，這是因為高速行駛時，雖然發(fā)動機的負(fù)荷率較高，但汽車的行駛阻力增加很多而導(dǎo)致百公里燃油消耗量增加的緣故。在一定道路上， 汽車用不同的擋位行駛，燃油消耗量是不一樣的。 另外，汽車的調(diào)整與保養(yǎng)也會影響到發(fā)動機的性能與汽車行駛阻力，所以對百公里油耗有相當(dāng)影響。統(tǒng)計表明，整車質(zhì)量為1360kg的汽車，當(dāng)汽車總質(zhì)量減少 10%，油耗降低 %。 活塞式內(nèi)燃機的理想循環(huán) 為便于分析內(nèi)燃機的實際工作過程 ， 將內(nèi)燃機的某個循環(huán)的各個實際過程全部抽象的概括為若干個可逆過程 ， 這樣得到的一個閉合循環(huán) ， 稱為理想循環(huán) 。 一、內(nèi)燃機的理想循環(huán) 實際工作過程： ? 汽油機的理想循環(huán)： 容加熱循環(huán) ? 低速柴油機的理想循環(huán)： 等壓加熱循環(huán) ? 高速柴油機的理想循環(huán)： 混合加熱循環(huán) 汽油機的理想循環(huán) 等容加熱循環(huán) ? 12的壓縮過程 ? ? 絕熱壓縮； ? 23的燃燒過程 ? ? 等容加熱； ? 34的膨脹過程 ? ? 絕熱膨脹； ? 41的排氣過程 ? ? 等容放熱 。 ? 混合加熱循環(huán)的熱效率 : ? ? ? ?? ?1111 ?????? ???????kkktε=V1/V2壓縮比 ,λ=P3/P2 壓力升高比， ρ=V4/V3 預(yù)脹比， k絕熱指數(shù) . 壓縮比的影響 ? 壓縮比對上述三種理想循環(huán)的影響是相同的。 當(dāng)壓縮比較小時， 熱效率隨壓縮比 的增加顯著增大； 當(dāng)壓縮比較大時， 熱效率隨壓縮比的增加增大較少。 傳動系效率越高，變速器檔數(shù)越多， 傳動比越小，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。 現(xiàn)在公認(rèn)的子午胎的耐磨性、動力性、經(jīng)濟(jì)性等綜合性能最好，與一般的斜交輪胎相比，燃油經(jīng)濟(jì)性好。 在車輛技術(shù)方面，要想節(jié)油，必須提高汽車的行駛效率，這就需要減小行駛阻力。提高的發(fā)動機性能，也能有效的節(jié)油，這就需要對現(xiàn)有的發(fā)動機進(jìn)行改進(jìn)，提高發(fā)動機的熱效率，降低運轉(zhuǎn)部件的摩擦損失和驅(qū)動輔機的損失；同時，開發(fā)替代的發(fā)動機和合理利用能源也很重要，如開發(fā)燃料電池車、利用氫能開發(fā)氫氣發(fā)動機、改良蓄電池和電動車技術(shù)等。而改進(jìn)汽車傳統(tǒng)的檢修方式，用計算機診斷系統(tǒng)達(dá)到汽車的修理合理化和檢查修理方式合理化，對于汽車有效地提高燃燒效率很有幫助。 ? 在汽車使用環(huán)節(jié)，節(jié)油的途徑與措施主要有兩個方面。比如，公共汽車、載貨車行駛線路的最佳化無疑會達(dá)到節(jié)油的目的。而改善汽車的運輸方式、對運輸進(jìn)行集中管理和控制也會提高汽車的使用效率，從而達(dá)到節(jié)油的目的?？梢酝ㄟ^信號的控制徑路引導(dǎo)和車輛上裝載的指示系統(tǒng)，來改善城市交通管理；也可以通過開發(fā)城市雙層公共汽車、特定需要的公共汽車，來改善城市的交通系統(tǒng)，從而提高城市的出行效率、節(jié)約油耗。發(fā)動機的油耗對汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動機的油耗決定于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。 ? 二是發(fā)動機的種類。試驗和使用證明，一般裝備柴油發(fā)動機的轎車比裝備汽油發(fā)動機的轎車節(jié)油 18%左右，柴油發(fā)動機載貨汽車比汽油發(fā)動機載貨汽車節(jié)油 30%左右。三是發(fā)動機的負(fù)荷率。在負(fù)荷率約為 80%～ 90%時比油耗最低，低負(fù)荷和全負(fù)荷時比油耗都將增加。發(fā)動機在負(fù)荷為 90%、空燃比為 ： 1時燃燒效率最高。 ? 以上所述是理論，下面我們看看顯示生活中的什么情況影響油耗。 ? 點火系統(tǒng)的故障比如火花塞有積碳。 ? ? 磨合潤滑不好，如車輪軸承部分缺少潤滑油，致使磨擦系數(shù)增加，從而油耗也會增加等。 ? 另外，一些電噴的發(fā)動機的關(guān)鍵傳感器，比如空氣流量傳感器、氧傳感器若工作不正常也將影響 ECU對噴油時間的控制，造成油耗增加。 ? ? 說到發(fā)動機與油耗的關(guān)系，這里必須澄清一個問題，有的人往往把油耗的大小與發(fā)動機的排量聯(lián)系在一起，認(rèn)為大排量的發(fā)動機的油耗會大于小排量的發(fā)動機。大車和小車相比油耗相對較大主要是整車質(zhì)量上的問題而不是發(fā)動機的原因，可以想象把廣本 發(fā)動機裝在 上，那么這款新 的油耗不會差很多，但開一起來一定非常過癮。 ? 如果一輛汽車，發(fā)動機完全工作正常，有什么方法能夠進(jìn)一步節(jié)省油耗？可以從兩個大的地方動手，一是進(jìn)排氣系統(tǒng)，二是改善油品 …… 發(fā)動機負(fù)荷率與節(jié)能 ? 發(fā)動機的節(jié)能途徑可以歸納為以下兩大類： ? 第一，提高發(fā)動機本身的燃油經(jīng)濟(jì)性。從熱力學(xué)角度來看，有幾條途徑可循：提高過量空氣系數(shù)（提高熱效率）；提高壓縮比（提高熱效率）；提高進(jìn)氣管壓力（減少泵氣損失）；優(yōu)化燃油噴射（使燃燒更加完全）；優(yōu)化汽油機點火定時或柴油機噴油定時（提高熱效率）；減少熱損失（提高熱效率）；降低摩擦損失（提高機械效率）。這是指盡可能地使發(fā)動機運行在最低比油耗的工況區(qū)域。混合動力車之所以節(jié)能效果明顯，也與此有關(guān)。負(fù)荷率定義為在一個確定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下實際負(fù)荷跟該轉(zhuǎn)速下的最大負(fù)荷的比值； ? 最佳燃油經(jīng)濟(jì)性出現(xiàn)在一個很小的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)，而在此區(qū)域內(nèi)燃油經(jīng)濟(jì)性最佳的負(fù)荷率大致為 80~90%； ? 燃油經(jīng)濟(jì)性最佳的轉(zhuǎn)速區(qū)域，在現(xiàn)代轎車柴油機中是 2500r/min上下的中速範(fàn)圍，在汽油機中則在較低的轉(zhuǎn)速範(fàn)圍，即 2023r/min左右； ? 一般來說，提高發(fā)動機負(fù)荷率可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。但是，在城巿行駛工況中，汽車怠速時間長，平均車速低，不可能達(dá)到最高車速。此時，豪華型轎車只利用了發(fā)動機標(biāo)定功率的很小部分，甚至只有四十分之一。下面討論發(fā)動機通過提高負(fù)荷率降低比油耗的節(jié)能途徑。 其實，在 20多年前就已經(jīng)有人在研究稀燃技術(shù)。 這種由豐田及本田公司發(fā)明的燃燒方式由于從副燃燒室噴出火焰會造成熱能損失，稀混合氣發(fā)動機改進(jìn)對油耗的效果不明顯。 80年代中期，豐田正式使稀混合氣發(fā)動機（ T－ LCS）產(chǎn)品化，三菱、本田也相繼將其產(chǎn)品實行產(chǎn)品化。目前，各大公司都擁有自己的稀燃技術(shù)，其共同點都是利用缸內(nèi)渦流運動，使聚集在火花塞附近的混合氣最濃，先被點燃后迅速向外層推進(jìn)燃燒，并有較高的壓縮比。它采用立式吸氣口方式，從氣缸蓋的上方吸氣的獨特方式產(chǎn)生強大的下沉氣流。在高壓旋轉(zhuǎn)噴注器的作用下，壓縮過程后期被直接噴注進(jìn)氣缸內(nèi)的燃料形成濃密的噴霧，噴霧在彎曲頂面活塞的頂面空間中不是擴散而是氣化。這種混合狀態(tài)雖從燃燒室整體來看十分稀薄，但由于呈現(xiàn)從濃厚到稀薄的層狀分布，因此能保證點火并實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。它的特點是在進(jìn)氣道中已經(jīng)產(chǎn)生可變渦流，使進(jìn)氣流形成最佳的渦流形態(tài)進(jìn)入燃燒室內(nèi)，以分層填充的方式推動，使混合氣體集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。燃油分層噴射技術(shù)是發(fā)動機稀燃技術(shù)的一種。 ? 大眾 FSI發(fā)動機利用一個高壓泵，使