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1、戚都航宠职业技术老院锦程残计乘用车燃油经济性分析班级：511343学号：113288姓名：官强专业：汽车制造与装配指导老师:黄一桃论文完成时间：汽车热油经济性是汽车的一个歪要性能，也是每个拥有汽车的人最关切的指标之一。它关系到每个人的切身利益，在汽车说明书中也许最引人留意的技术规格也是燃油消耗。由于要求节约能源和削减消耗能源时产生的湿室效应的副作用，所以降低汽车燃油消耗好像就成了汽车制造者和运用者的一个永恒的课题。汽油的燃油经济性指标与发动机的好坏和汽车的自重、车速及各种运动阻力、个人的驾驶技术、传动系的效率及燃油种类等都有关系，因而在数值上往往与实际状况有差别。所以燃油经济性与很多因素都亲密
2、相关。关键词：燃油经济性节约能源发动机驾驶技术传动效率AbstractAutonwbi1.efue1.economyisanimportantperfo11nanceofthecar,itisoneofIheindicatorsofeachcarownersaremostconcernedabout.Itisre1.atedtotheVita1.intcrestsofeachperson,inthecarmanua1.isperhapsthen)st!Iotab1.ctcchnica1.specificationsandfue1.consumption.Ductotherequirements
3、ofsavingenergyandreducingthesideeffectsofgreenhouseeffectofenergyconsumption,soreduceautomobi1.efue1.consumptionseemsohavebecomeaneterna1.topicofautomobi1.emanufacturersandusers.Havethere1.ationshipofgaso1.inefue1.economyandenginequa1.ityandvehic1.eweight,speedandresisiancetonation,individua1.drivin
4、gtechno1.ogy,transmissionefficiencyandfue1.types,sooftenwiththeactua1.situationinthenumerica1.dicrcncc.So1.hcfue1.economyandmanyfactorsarcc1.ose1.yre1.ated.Keywords:fue1.economyenergysavingenginedrivingthetransmissionCffiCiCnCy书目第1章能源与汽车节能概述O1.1.能源概述O1.2汽车节能概述I第2章汽车燃油经济性评价指标及试验方法42.1 汽车燃油经济性评价指标42.2
5、 汽车燃油经济性试验方法5第3章影响汽车燃油经济性的主要因素73.1 汽车燃油的能量消耗73.2 影响汽车燃油经济性的主要因素8第4章整车的节能原理及技术134.1 传动系统的优化134.2 削减汽车行驶中的阻力144.3 减轻汽车的流最214.4 润滑油的运用234.5 发动机的节能技术26第5章汽车运用中的节能技术315.1 汽车起步加速节能315.2 汽车行驶途中的速度限制与换档操作32致谢36参考文献38第1章能源与汽车节能概述1.1 姐侬113能源的定义分类及要性能源是指人类取得能量的来源，包括已开采出来可供运用的自然资源以及经过加工或转换成能殳的来源。未开采的自然能员资源称为资源，
6、不列入“能源”范围。能源是现代人们赖以生存和发展的物质基础。现代文明标记之一的汽车现在一刻也高不开石油。汽车作为Oi要的运输工具而在人们的发展中占有举足轻戊的地位。随着能源危机的加剧世界各国更加重视节约能源工作，很多国家都将节能减排作为项基本国策,先后制定了相关的能源政策和限制汽车油耗的相关法规。能源可分为可再生能源和不行再生.能源。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之则称为不行再生能源.风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;煤、石油和自然气等是不行再生能源.地热能基本上是不行再生能源，但从地球内部巨大的隐臧址来看，又具有再生的性痂。人类迄今
7、已有400万年的历史，在这期间，人类从学会运用火起先，经过石器、铁器时代，直到近代工业化革命，各种技术独创使人类文明到达了一个前所未有的i度。同时，人类消耗的能源也日益增长，其中煤、石油等是今日主要的能源来源。今日，能源更是人类社会赖以生存和发展的物质基础，在国民经济中具有特殊重要的战略地位。能源相当于城市的血液，它驱动着城市的运转,现代化程度越高的城市对能源的依靠越强，因为能源在维系以下重要功能：照明、交通、餐饮、供暖、降温、自动化管理系统。它是我们用来维持生存活动的能量来源，一旦离开掂源整个世界将陷入瘫痪，不在运转。所以能源对我们现代人来说是日常生活不行缺少的一部分，是维持和推动世界发展的
8、I1.i要支柱。1.1.2中国能源的现状及发展思路中国的能源隐藏量位居世界前列，何时也是世界其次大能源生产与消费国.我国有世界第的水能资源隐臧量，世界第三的煤炭探明储量，世界第十的石油探明储量和世界第十九的天燃气探明储量。但我国人口众多位居世界第.能源资源的人均占有量只相当于世界平均水平的51讹所以，我国是一个能源资源很贫乏的国家。另外我国能源资源以煤为主，油气资源不足，而且地理分布不志向，燥炭，油气资源集中在北方：水力资源偏于西南方：而经济较发达的东南沿海地区能源资源分布很少。这些不利的条件造成了我国油气资源严竣依靠进口，能源开发和运输成本较大，能源消费而引起的环境污染加玳。据2004年我国
9、的能源资源探明储量及年产量，我国的化石能源的开采年限很不容乐观，石油只够开采13年，自然气只能运用54年，煤炭略微要好些，还能运用“6年。所以我国已经面临化石能源的危机了。虽然经过努力的发展中国的能源业有了长足的进步，总量供应不足的严峻冲突得到了极大的缓和。但现实中面对我国经济可持续发展的IR任，仍存在一些深层次的问题。一是能源的运用不合理，煤的干脆终端消费运用比例过大，产生大量污染物造成环境破坏的同时，也给我国经济社会的和谐发展带来f严岐的压力.电力生产和消费总垃虽然已经位居世界其次,但人均生产和消费量仍低于世界平均水平。自然气、风能、太阳能、地热能等干净能源所占的比重过低。而且技术水平不高
10、,干净煤技术的开发与应用水平落后。能源的有效利用率、环保措施等也与世界先进水平差距较大，不能完全满意可持续发展的要求。农村地区仍受能源短缺的困扰，用能惊慌,能源消费水平低。其中，最大的问网是石油的供不应求。宏观经济环境为能源的发展供应r良好的历史机遇进而使我国的能源发展思路形成了以市场为导向，以全面创新为动力，以平安供应为基础，以经济效益为中心，以全方位调整和优化能源结构为主线，重点解决石油供不应求的结构性冲突：以加入世贸组织为契机，抓住机遇，充分利用国内外两个市场、两种资源，立足国内，面对国际，努力走出一条生产规模稳步扩张、经济效益良好、市场竞争实力和对外开放程度不断提高的产业发展之路；坚持
11、“开发与节约并址，把节约放在首位”的能源发展总方针，实行各种有效措施合理利用和节约能源，不断提高能源利用效率，特殊是煤炭的清沽和优质利用，爱护生态环境，促进能源、经济与环境协调发展。1.2 汽车节能集迷1.2.1. 汽车节能的就要意义随着科技的进步，社会的发展，汽车已成为我们现代生活出行的主要交通工具.到日前为止，全世界的汽车保有量有突破10亿辆大关（J!中中国2I辆）据国际专家预料在将来的几十年里汽车的数珏还将飞速增长。而汽车主要是烧油，据统计，一辆汽车每年平均要消耗石油五叫J。可见.汽车是消耗石油的大户。汽车的主要能源是石油产品一一汽油和柴油。据报告显示，全世界石油的储存量约为1.8万亿桶
12、，这意味若按现在的石油消费水平，全世界的石油也许还可以开采46年左右。汽车作为主要的运输工具，因其具有敏捷的机动性特点，马路运输在各种运输方式中的地位日趋重要,汽车的保有量也快速增加。20世纪70年头末，全世界的汽车保有员就达到了4亿辆,80年头末增加到5亿辆,目前已增加到10亿辆。这些汽车每年要消耗巨额数量的石油产品。以美国为例，1980年汽车保有辆为1.59亿辆,每年要消耗汽油3.M亿吨,消耗柴油3800万吨;日本1980年汽车保有量3333万辆,每年消耗汽油2580万吨,消耗柴油1755万吨可见,汽车对石油产品的消耗之巨，人们必需正视能源何强.以保证能源的可持续发展“要尽可能的节约能源，
13、才能延缓石油枯竭的时间，并Sft得足够的时间，用以完成新能源的替换工作。节能的目的就是为了削减国家经济发展对能源的需求，以尽可能少的能源消耗来换取最大的经济效益。节能的目的要求从开发到利用的全部过程中获得更高的能源利用率。节能的中心思想是采纳技术上现实可行，经济上合理和环境与社会上可以接受的方法，来有效利用各种资源.1.22国内汽车的节能潜力近年来,我国的汽车工业快速发展,汽车保有量逐年增加,从1994年的910万辆增加到2003年的2400万辆，再到现在的1.1亿辆,假如算上全部的机动车更是达到了2.3亿辆。其运用的燃油几乎均为石油，发动机燃料的供应将更加惊慌。随着汽车数量的增长和世界石油资
14、源的日益削减，各国都在想方设法地降低汽车燃料消耗率和探讨代用燃料，以减轻对石油的过分依靠，缓解石油的供需冲突。我国的内燃机与汽车工业由产品没有刚好的更新换代，因此在动力性以及经济性指标上仍与国外产晶有着肯定的差距。我国的汽车产品的油耗比国外产品要高ISi-15%这表明我国汽车行业在节能方面还比较落后，还要较大的潜力可挖，以提高能源的利用率。近年来，我国政府多次召开以汽车节能技术为中心的会议,各汽车制造厂也开发新技术，缩小同国外的差距，取得J突破性的成果假如实行节油挫损后，按节油5%计算，则每年可节油好几十万吨的石油产品，这是一个特别可观的数字。所以我国的汽车节能潜力是特别巨大的，还有巨大的潜力
15、等着我们去挖掘。19902005年中B1.的汽车化进程和石油洎费变更本章小结在本单元中简洁的介绍r能源的分类及重要性，能源俄将来发展方针，以及汽车的节能重要性及潜力的巨大，充分的说明白能源对汽车的重要性以及汽车节能对能源的节约度，汽车节能使能源的供需冲突得到缓解。第2章汽车燃油经济性评价指标及试验方法2.1 汽车燃油经济性评价指标2.1.1 .汽车燃油经济性的定义汽车的燃油经济性是指汽车在肯定的运用条件下，以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的实力，是汽车的主要运用性能之,它干脆关系到汽车能否节能。2.1.2 汽车燃油经济性的评价指标汽车燃料经济性是用汽车燃油消耗的多少来进行评价的。汽车运行中燃
16、油消耗的多少，主要取决该车发动机为克服汽车行驻阻力所作的功的多少及其传动效率的凹凸.发动机的经济性指标是燃油消耗率，乂称比油耗，单位是gkRh,比油耗越小，表示发动机的经济性越好。油耗指标表示一辆车完成100km运距所消耗的油料多少，或者运输货，运距为100km时所消耗的燃油量。明显这个数字越小，油耗就越小，汽车燃油经济性就越好。我国及欧洲一般采纳升/百公里（1.1.（）0km）作为汽车燃油经济性的指标，即用汽车行触100km所消耗的燃油升数来衡量。一些车型的百公里油耗车型工况油耗“1.SOOkm长安奥拓城市平均油耗5.5更利厂方油耗5.0.捷达前卫90kmh等速6.3桑塔纳200090kmh
17、等速7.0.帕萨特1.81.城市工况11.9雅阁2.3城市平均油耗10.5城市19.5大切诺基交11.8.综合14.6如相同载质（客）量的汽车，百公里油耗数字越小，说明该车燃油经济性越好。在美国、英国等一些国家则用英里/加仑数表示法作为汽车燃油经济性指标,即用每消耗1加仑的燃油汽车行驶的英里数来表示（1英里=1.6093km,I美加仑=3.7851.,1英加仑=4.5461.）,相同载质（客）量的汽车，则该数字越大,说明该车燃油经济性越好。汽车运输企业还常用完成每百吨公里或千人公里运输工作量时的燃油消耗Si来表示汽车的燃油经济性,该指标便于比较不同装载员汽车的燃油经济性。2.2 汽车燃油经济性
18、试*方法我国常用的汽车油耗指标是1.100km,汽车制造厂供应的汽车燃油经济性指标就是如此表示的。汽车的燃油消耗地，可以依据发动机台架试验的结果进行计算，但最简洁最常用的方法是通过道路试验确定。我国汽车运输部门采纳的油耗指标有两个：一个是汽车制造厂的油耗指标：另一个是汽车运输部门，依据气候、道路等条件制定的油耗指标0前者经过特地的试验确定，后者大多依据统计或者实际道路试验确定。一、道路试验法乘用车燃油消耗量试的方法：按GB/T12545.12001乘用车燃油消耗量试验方法的规定，乘用车燃油消耗量试验有两种测定方法。1 .等速行班;燃油消耗量试验等速行驶燃油消耗量试验既可在测功机上进行，也可在道
19、路上进行。测试路段：试验测试路段长度至少为200OnU忒验方法：汽车按90kmh和120kmh的速度等速行驶,通过测试路段,测量通过该路段的时间及燃油消耗量。依据计算结果，就可以比较出燃油经济性如何.汽车在行，段中有加速、减速、制动等各种状况，而等速行驶的机会是很少的.明显这种等速油耗试验法与实际运用中的状况差别较大，而且试验比较麻烦，所以还需采纳其次种试验方法。2 .模拟城市状况循环燃油消耗量试验模拟城市状况循环燃油消耗量试验规定在底盘测功机上进行15种状况循环道路试验，取3次试验结果的莫术平均为模拟城市状况循环燃油消耗量试验的测定值.模拟城市状况循环燃油消耗量试验是针对汽车运用中的各种状况
20、制定的，有加速、诚速、等速.以及不同的车速各种状况,所以试验结果接近实际状况。二.统计法有些汽车运输单位有自行规定的汽车油耗指标，也就是该企业的油耗定额，是用统计方法确定的.一般的是用月、季度，甚至1年为时间单位进行统计确定。这种统计试验法，至少应有10辆以上的车辆，行驶里.程应为100Oo16000k11u这样测试的误差以及偶然性便会削减，测试的结果就比较精确和客观，但时间太长，车辆过多，也简洁出现误差。本章小结本单元生要介绍了汽车燃油经济性的评价指标及试验方法。评价指标：中国及欧洲燃油经济性评价指标:百公里燃油消耗地,堆位为1./1.OOkm。美国燃油经济性评价指标：肯定量燃油行驶的里程，
21、单位为mi1.eUSga1。试验方法为：道路试验法、统计法。第3章影响汽车燃油经济性的主要因素3.1 汽车燃油的能量消耗汽车依靠发动机发出的动力，通过传动装巴推动汽车前进，而发动机是依靠燃料在汽缸内燃烧，放出热能，使该气的温度和压力增而，体积膨胀，推动活塞下行做功而获得动力的。尽管汽车燃料的热值较高，但发动机中燃料燃烧放出的热量:经过转换,只有小部分能量转变为有用功，其余大部分以不同形式分别损失在发动机本身和汽车传动装置中。汽车能量转换时的损失状况，可分为以F三点。3.1.1 热量转变为机械功时的损失热科发出热能的损失，主要是推气、散热、漏气等造成的。发动机工作时气缸内热加的利用程度，用指示功
22、率表示，它是指气体膨胀推动活塞在单位时间内所做的功。指示功率=推动活塞做功的有效热晶/燃料总热量上式说明，推动活塞所做功的有效热量越多，发动机的指示功率越高，则热量损失越少。一般四行程汽油机的指示功率为025-0.35,热量损失达651.-751.;柒油机的指示功率为0.4左右，热量损失达60%。3.1.2 指示功率转变为极功率时的机械损失发动机工作时活塞所承受的力，经过连杆使曲轴旋转，经K轮输出动力。由于部分指示功率要消耗在发动机本身的摩擦损失上，所以从E轮上实际输出的有效功率要小于指示功率。为表明发动机指示功率的利用程度，可用机械效率表示。机械效率=有效功率/指示功率汽油发动机的机械效率约
23、为07-0.9,说明发动机的功由活塞经曲轴到飞轮时，摩擦损失达10%-30%,详细见表3-1。表3-1柒油机和汽油机焦量安排表量安排转变为有效功的热量淡冷却水带走的热量质族气帝走的热M%不完全燃货板失的热b%儿他热损失,%柴油机30-3525-3220-250-210-20汽油机19-2530-4()21-256-137-16注：其他热损失包括机件摩擦损失和发动机外表面热辐射损失等.3.1.3 极功率转变为汽车动功率时的传动损失发动机发出的有效功率，经过传动装置传到驱动轮时,由一部分有效功率损失在传动装置中,所以邨动功率乂小于有效功率。为表明有效功率的利用程度,可用传动效率来表示。传动效率=骈
24、动轮功率/有效功率不同车辆的传动效率大约为80%95%,即有5M20%的有效功率消耗于传动装置.中。干脆档因为是动力干脆从中间釉传递，在变速器内部不经过齿轮传递，所以光从传动效率应来说，干脆档比其它档位稍高.图3-2为一卡车的能量消耗分布图。发动机及IWfI某重卡每小时使用能量400kW-h,满载36.3T克服轮胎浪动用力士一他吊内损失13%城助强甘导致1.,白M大乙4%“zJ系夕碣11.2%囱3-2卡车的能量消耗分布图从上图可以看出，发动机及附件能耗占605克服空气阻力的能量:占21$,能量转化为机械能传到轮胎,用于克服轮胎滚动阻力做功的能量占13%o汽车节能的关键是降低图中的热能损失和降低
25、摩擦。3.2 影响汽车燃油经济性的主要因索影响汽车燃料经济性的主要因素，请见图33I发海处厅即水IapH力万力力饯习，。力svaK-正在，11VWtf-6两尊Ir天气明府-YfIVI1.tM/itsrpr脂函M*1.1.X三EW.图3-3燃油经济性向刺图K不&It次只鼎K亘am*WM4(*-,fRn-BUXJX三M网*4QS灾gIIpB力J总桔比从上图看来,影晌汽车燃油经济性的因素是是多种多样的,而不是单一的.所以要想节约燃油要从多方面入手，以下就对上面的对比对油耗的影响的分析。3.2.1 发动机1、发动机的结构发动机的油耗对汽车的油耗有确定性的影响，而发动机的油耗确定于发动机的结构。发动机的
26、压缩比高、有完善的供油系统及合理的燃烧室形态、采纳电子点火系统等都能降低发动机的比油耗。2、发动机的种类对r传统的发动机而言，柴油机由于压缩比比汽油机要而的多，因此柴油机比汽油机的油耗要低的多。试脸和运用证明，般装饴柴油发动机的轿车比装汽油发动机的轿乍节油18%左右，柴油发动机我货汽车比汽油发动机秋货汽车节油30%左右，加上车用柴油机与车用汽油机相比加工成本低5%,目前世界各国正在主动推行轻型栽货汽车和轿车的柴油化。柴油发动机有如下优势：（1）热效率高，燃油消耗率低，且柴油价格低，运输成本低；（2）柴油机在部分负荷时由于空燃比增大r,混合气绝热指数增大，柒油机热效率提高：（3）柴油机的排气污染
27、较小，它排放产生的温室效应比汽油机低45%,-氧化碳含量低。柴油机的运用时，要留意柴油牌号的选择，假如柴油牌号过i,则燃油的价格高，造成奢侈：若选用柒油牌号过低，则会因为燃油温度过低，低温不能启动,燃烧不充分，造成燃油消耗量增高。应依据GB252,依据气温，选用合适牌号的柴油。随着科技的进步，采纳缸内直喷技术的汽油机，其油耗相对于传统的汽油发动机节油31-131。缸内直喷若采纳喷射导向式分层燃烧模式，油耗将进一步降低。此技术已在某些高档新车上运用，并且将会是乘用车汽油发动机的一个发展趋势.3、发动机的负荷率发动机负荷率通常是指发动机阻力矩大小。发动机克服阻力矩必需消耗燃油，增加负荷就意味若增加
28、发动机每个工作循环的供油量.汽油机是通过节气门位置来限制，柴油机是通过喷油泵齿条位置来限制（非电控发动机），因此我们把汽油机节气门不全开或柴油机喷油泵齿条位置小于标定功率位置时，称为部分负荷。反映到整车上，当加速踏板踩尢竟时，发动机为全负荷，加速踏板部分踩下时为部分负荷。发动机的比油耗随发动机负荷的变更而变更，在负荷率约为80-90%时比油耗最低，低负荷和全负荷时比油耗都增加.在发动机负荷低时，由丁功率利用率低，燃油消耗率增加.若希里汽车的动力性好，则要求发动机的功率、扭矩大。但是在般行驶时，由于路况较好,车速也受到肯定限制。这就可能使大功率的发动机常常处于小负荷工况卜.运转，造成燃油消耗增加
29、。据统计，在平路上以常用速度行驶时，往往只利用同转速卜.发动机戢大功率的50%-60%,只占发动机最大功率的20%左右。汽车空载低速行驶时，发动机功率利用更低.因此，在满意车辆动力性要求的前提下，不宜装用功率过大的发动机.在合适的道路条件下，利用拖挂和半拖挂汽车运输，可提高发动机的负荷率,使燃油消耗率下降，以上分析侧重于乘用车，特点是整车总质量变更不大。载货汽车主要是侧宙于整车的载货实力，整车匹配不能完全依据以上分析进行。若依据上面原则，传动系统传动比取得太小的话，虽然整车的油耗有可能降低，但是整车的超栽实力会降低，驾驶过程中会出现加速缓慢，爬坡无力等何题.载货汽车的传动系取值要综合车辆运用的
30、状况详细分析。3.2.2 整率结构整车燃料经济性的凹凸，除了受发动机本身影响外，整车匹配和整车状态的调整也对经济性有很大的影响。结合我们的忒验数据，卜.面就整车的匹配、轮胎的选用、风阻的降低和整车质量几个方面来分析车辆结构对汽车燃料经济性的影响。1、整车匹配对整车燃料经济性的影响根车传动系统匹配的目的是，在满意传动系统的扭矩匹配、空间布置、翦量要求和符合行业标准及法规要求的同时，使整车的动力性和燃料经济性达到最佳状态。汽车行驶时，等速百公里油耗和六工况油耗与车速的关系及影响因素见图3-4,a）等一百公里油耗的街M:b）等遑百公里.油耗的影响闪泰等速力公电油机b）6工况油耗的影响因案.列车（列单
31、车）总半发动机万仃特性-变速箱速比后桥上减速比轮船尺寸/次动阻力系数-迎风IIn枳和风砒系数传动系统的传动效率列车（或小乍）总求发动机力仃特性殳速箱速比/后桥上谶速比-轮胎尺寸/濠动用力系数迎风面枳和风用系数EE3-4等速百公里油耗和六工况油汽马车速的关系及影响因聚,J整车匹配中，影响比较大是发动机万有特性、变速箱速比、后桥速比三个方面影响.2、传动系汽车传动系效率越高，传递动力的过程中能f损失越小，汽车的油耗就越低“目前机械齿轮变速器要比液力自动变速器的传动效率高，因此自动变速器的汽车虽然驾驶便利,但汽车油耗要高,这是机械齿轮变速器没仃被自动变速器完全取代的主要缘由。对于机械齿轮变速罂，其档
32、位设岂增多，能增加发动机处于经济工况卜.工作的机会，有利于提高汽车的燃油经济性。汽车一般用高档位行驶比低档位行驶省油。3、汽车总质量汽车总质地影响到汽车的滚动阻力、坡道阻力和加速阻力，对汽车的燃油经济性影响很大。对整车质地为136Okg的汽车，当汽车总质量削减10%,油耗降低&8M因此，在汽车上广泛采纳轻质材料，减轻汽车自重，是提而汽车燃油经济性的个主要方向。4、汽车的外形为克服空气阻力而消耗的发动机功率与汽车行会速度的3次方成正比。汽车速度不高时空气阻力对汽乍的燃油消耗影响不大，但当车速超过50k11h,空气阻力对汽车燃油经济性的影响逐步明显。削减空气阻力主要是通过削减汽车的空气阻力系数来实
33、现，汽车制造厂通过整车的风洞试验探讨使汽车外形接近最优化。作为汽车运用者，不再轿车顶上安装行李架，货车奘载品用馥布盖好，高速行驶时不打开车窗等措施都能降低空气阻力系数.4、轮胎轮胎结构对滚动阻力影响很大，改善轮胎结构，可以削减汽车油耗,目前降低滚动阻力的最好方法是运用子午线轮胎“子午线轮胎与一般斜交轮胎相比，滚动阻力殷要下降20-30另外，轮胎的花皎及胎压对汽车的油耗都仃较大的影响。3.2.3汽车的技术状况汽车随着运用时间的增长，其性能也在逐步发生变更，当感觉车辆有异样时，应马上对车辆进行检查.车辆的技术状况差、故障多，对汽车的行驶!油耗影响很大。除汽车发动机故障外，汽车底盘部分的技术状况，如
34、减速器、制动器、轴承、前束谢整不当、轮胎气压不足等等，都会导致汽车油耗大幅度增加。汽车行驶中，发动机冷却系统温度过高或过低，也可使汽车油耗上升12V15%。本章小结本单元主要介绍了汽车燃油的能量消耗和影响汽车燃油经济性的主要因素，介绍了热量转变为机械功时的损失、指示效率、机械效率，指示功率转变为有效功率时的机械损失、机械效率，有效功率转变为汽车驱动功率时的传动损失、传动效率。发动机结构种类和负荷率。整车结构的些状况第4章整车的节能原理及技术影响汽车燃油经济性的因素除汽车发动机外，还有很多方面，如汽车传动系统、汽车行驶阻力、汽车整体质量等。4.1 传动系筑的优化汽车传动系统包括离合器、变速器、传
35、动轴、驱动桥等。汽车传动系的主要任务在于变更发动机的转矩向转速关系的特性，把动力有效而牢靠地传递到驱动车轮上，它们的性能对车辆的行驶性能、油耗以及其他的多项性能都有影响。从新产品的发展角度来说，所谓性能试验是试验一个产品或零部件能不能达到设计要求的工作性能，也就是说能不能依据既定的工作参数指标来进行工作。一般把传动系作为整个汽车所属的一个系统，为了提高汽车的整体技术指标，改进传动系的性能具有重要意义。汽车传动系按总成零部件大致可分为动力传递性能的评价、变速性能的评价、操纵性能的评价、振动、噪声等宁群性能的评价以及扭传强度和耐久性的评价等。4.1.1 改进传动系纥I.多轴驱动汽车驱动轴的自由离合
36、目前常用的机械式4*4型传动系。为了得到尽可能大的牵引力，前后桥都是骈动桥，以能通过坏的路面或无路地带。但当这类汽车在良好的路面上行驶时，为了降低功率损耗，往往摘抻前桥，使其按非全轴驱动汽车行驶，此时前半桥及其整个前桥驱动件仍随前轮无效地空转，这样，既影响车速，又增加燃油消耗。轴头节油自动离合器可在不变更原车性能，不停车、驾驶员不用下车的状况下，实现轴与车轮的自动离合，从而可削减动力消耗，削减燃油消耗率。该离合器的所谓“自动”，是因为借正常操纵前加力手柄驱动前桥的过程中，实现半轴与轮自动离合的，并为另增设其他操纵机构，又没有变更原操作方法，还不给驾驶员增加任何麻烦，靠机械式的联动，完成高合作用
37、的。故称之为自动离合器。节油自动离合器的特点：1）节油。经运用测定，平均节油率是蒲一-10%,即每百公里可节约燃油约1.Ikgo2）消退了机件空转，延长其运用寿命。3)削减行车阻力，增加汽车的滑行实力。离合器本身则具有设计紧凑，结构合理，密封性好，平安牢靠，保养和修理便利等特点。2 .采纳机械多档变速器传动系的档位越多，汽车在运行过程中越有可能选用合适的速比，使发动机处丁最经济的工作状况，以提高汽车的燃油经济性.因此，近年来轿车手动变速器已基本上采纳5档.大型货车有采纳更多档位的趋势，如装载质量为4T的五十铃货车，装用了7档变速器。由专职驾驶员驾驶的重型汽车和牵引车，为了改善动力性和燃油经济性
38、，变速涔的档位可多至10T6个。但档位数过多会使变速器结构大为困难，同时操纵机构也过于繁琐，从而使变速器操作不便，选档困难。为此常在变速器后接上一个两档或三档的副变速器。3 .采纳无级变速器档数无限的无级变速器，在任何条件下都供应了使发动机在最经济工况下工作的可能性。若无级变速器始终能维持较高的机械效率，则汽车的燃油经济性将显著提高。4.2削减汽车行驶中的阻力汽车在水平道路上等速行驶时，必需克服来自地面的滚动阻力(Ff)和来自空气的空气阻力(Fw),当汽车在坡道上爬坡行驶时,还必需克服坡道网力(Fi):汽车在加速行驶时，还须要克服加速阻力(Fj)。因此汽车行驶中的总阻力为：总F=Ff+Fw+F
39、i+Fj上述诸阻力中，滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下均会产生，因此汽车常常须要消耗功率来克服这些阻力.所以，减小汽车行翌中的滚动阻力和空气阻力，对节约油料，提高汽车的燃油经济性很有意义。4.2.1 汽车的波动阻力汽车的滚动阻力与路面状况、行联车速、轮胎结构,以及传动系统、润滑油料等都有关系。I.路面状况对汽车滚动阻力的影响滚动阻力的计算式:Ff=Gf式中G-汽车的总重(kg):广一滚动阻力系数。从式中可以看出，在汽车总重肯定的状况卜.，汽车行驶的滚动阻力主要确定于滚动阻力系数。不同路面的滚动阻力系数相差很大。汽车在不平的路面上行般时，常常跳动,引起悬挂装置和轮胎变形的增加，滚动阻力增加“为
40、节约燃料，肯定要修好路面，养好路面。2.汽车行驶速度对滚动阻力的影响行驶车速对轮胎滚动阻力的影响很大。货车及轿车轮胎在车速100kmZh以E时，滚动阻力渐渐增加但变更不大：轿车轮胎在140km以上时增长较快：车速达到某一临界车速，例如200keh左右时，滚动阻力快速增长，此时轮胎发生驻波现象，轮胎周缘不再是圆形而必明显的波浪状，从而使滚动阻力显著增加.所以从经济性的角度动身，在运用汽车时，我优汽车的乍速最好限制在100km/h以下，轿车的车速最好限制在140kmh以下。4.2.2轮的对整车燃油经济性的影响由于发动机输出功率的30%-40%消耗在轮胎的滚动阻力上，而轮胎变形阻力占其滚动阻力总值的
41、90%以上（轮胎空气阻力、轮胎与路面滑动阻力占10%左右）.轮胎滚动阻力的产生和能耗分布如图4-1所示。图4-1轮胎滚动阻力的产生和能耗分布图，风阳损失（山空气M轮组件去间的摩擦）=Oto15%，轮胎/地面摩擦（轮胎接地面的微滑移）5%A橡胶的滞脑损失（插曲变膨1.J恢发变形过科!中）-80to95%由于轮胎的变形阻力是轮胎滚动阻力的主要能量消耗，要减小轮胎滚动阻力，主要从减小变形阻力着手。I.轮胎工作气压对汽车燃油经济性的影响轮胎工作气压干脆关系到汽车行驶的平安性和经济性。对于同一车辆，轮胎气压降低，则其轮胎半径减小，同时滚动阻力系数增大，整车的油耗就上升：气压上升，轮胎的滚动阻力系数减小，
42、整乍的油耗就降低，由于与地面的接触而积减小，对路面的压力增大。可见，依据轮胎负荷,适时地谢整轮胎气乐,是减小滚动阻力、降低油耗的有效措施。2.轮胎工作气压应与负荷实力相适应在垂直载荷作用卜.，轮胎被压缩的程度或径向变形量称为轮胎的卜.沉量。当气压肯定时，作用在轮胎上的负荷，干脆影响到轮胎的变形程度，轮胎工作气压应与负荷实力相适应。单轮负荷比双轮负荷嬴5尤在实际应用中，不能简洁地依据轮胎标准或者运用说明书规定的气压充气，而应当在适当范用内合理的选择。若要提高车辆的负荷实力，可适当提高轮胎的工作气压（该气压不能超过规定的最大负荷）。相反，若车辆负荷小，可以适当减小轮胎气压，但要留意行驶速度。轮胎工
43、作气压对压缩系数有干脆影响：X=h1.i（h为轮胎下沉氏，H为轮胎充气断面高）在最大允许负荷的作用下，般载重货车轮胎压缩系数为10-12%:乘用车轮胎压缩系数为12V1.4%。在负荷肯定时，轮胎工作气压过高，卜沉量小，地面接触面积缩小，单位面积所受的力增加，从而加速了胎面中部的磨损，缩短了轮胎的运用寿命，但是在此状况下，滚动阻力小，有利于降低燃油消耗；轮胎工作气压过低，下沉量增大,胎面边缘负荷增大，胎肩早期磨损，增加滚动阻力，这对节油、节胎都不利。因此，应选择最佳的轮胎工作气压，般取轮胎压缩系数为10%时的气压。图4-2轮胎高气压时轮胎形态3.轮胎运用速度应与负荷实力相适应轮胎的最大负荷，是指
44、在肯定速度等级下，轮胎所能承受的最大负荷。当运用速度与负荷实力相适应，并符合相应的气压标准时，就能发挥轮胎的综合性能“在实际运用中,若保持最高车速在速度等级以内，则可相应增加轮胎的负荷，这时应适当提高轮胎工作气压。若高于规定的速度等级，应相应减小负荷，特定条件卜须要超载时，应当减速行驶。若轮胎运用因素（负荷、车速、道路、运输距离等）中某一因素发生变更，则要求相应的变更轮胎工作气压。4.轮胎工作气压应与胎温相适应汽车行驶时，轮胎断面挠屈变形，轮胎产生内部摩擦，引起发热，胎温上升,胎内气体受热膨胀，致使胎压上升。同一轮胎，由于花纹不同，轮胎发热程度就不同，设计时可以通过调整轮胎花纹来降低胎温.1.
45、滚阻块状花纹轮胎低/阻肋状花纹轮胎图4-5子午线胎和斜交胎与地面接触面对比时的,间改在玷4心题枚人为三1.-Jd&I伸a祖或.fi1.1.Irr猛IhtK纣UWt.蜒ArMMI侑帆OOK下轮胎红外纨照相机摄像对比图4-3相同负荷、气压下不同花纹轮胎温度轮胎摩擦、扭曲变形产生的热量，这些热量都来自发动机的输出功，产生的热量越裔，消耗的燃油就越多,所以应通过调整轮胎气压和轮胎花纹，降低轮胎的工作温度，达到节油的目的,5.子午线轮胎的运用对燃油经济性的影响三图4-4子午线胎结构和特点子午线胎有以下优点：1）载荷实力大，比斜交胎载荷实力高20%以上；2）耐磨性能好，行驶里程高，胎温低：3）滚动阻力降低
46、205油耗降低5%T0力耐刺扎与切割，平安性能好：5）辍冲性能好，乘坐舒适。运用子午线轮胎时应用意：6）子午胎的胎侧薄，侧向刚性较差，在转弯时车身的侧帧角度较大。因而,在汽车转向前，应时当减速，以免外倾过大降低横向稳定性：7）在采纳子午胎时要将全部车轮都换成子午胎，子午胎不能与斜交胎混装,否则可能使汽车的操纵稳定性变差：8）子午胎气压比相同规格的斜交胎气压高，要严格限制轮胎气*：无内胎子午胎比相同规格有内胎子午胎节油1*3%。目前，美国的汽车轮胎子午化达到90乐日本达到80%而中国只达到了30%。通过试验，将I可一车分别装斜交胎和子午胎进行对比，测得动力性和燃油经济性如表4-6。表4-6换子午胎后整车动力性和经济性的关系5(781900车身.平板.5.571)满坡（731900车身.平收.5.571)6.5Q-166.50RI6差值6.50-166.50R16(fiV档最车速Wh103.6101.42.2103IO1.2干鹿档H怔Kj定车速18.918.60.318.718.40.3iIft档从25knh加速到SoIaMh时间19.1918.690.543.2345.29-2.06起步连续换档加速至K0k11h时同19.9821.03-1.0511.2
