浅谈提高汽车燃油经济性的几点措施复习进程.doc

【摘要】影响汽车燃油经济性的因素是多方面的,影响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能,同时还有其它因素的影响,包括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等。提高汽车的燃油经济性可以从改进汽车的技术状况、掌握一定的驾驶技术等方面入手。目前广泛采用的混合动力技术、先进内燃机技术、无级变速器、稀燃技术等;车身流线形设计,轻量化材料的使用等从技术层面上很好地提高了燃油经济性。

【关键词】发动机性能 汽车技术状况 驾驶技术

　　汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能。目前世界上评论汽车燃油经济性一般用耗油量或油行程来表示。 耗油量是指汽车满载时单位行驶里程所需燃油体积。我国和欧洲都用行驶百公里消耗的燃油数(L)来表示，即L／ 100 km；油行程是指汽车满载时，单位体积燃油所能行驶的里程，美国就是用每加仑燃油能行驶的里程数来表示，即m ile／gal(英里／加仑)。前一种表示法，数值越小，燃油经济性越好；后一种表示法，数值越大，燃油经济性越好(换算关系：1加仑=4. 546 L，1英里=1.609 km)。汽车燃油经济性关系到个人和运输企业的经济利益,在汽车说明书中大概最引人注意的技术规格也是燃油消耗。如何节约能源和减少消耗能源时产生的温室效应的副作用,降低汽车燃油消耗似乎就成了汽车制造者和使用者的一个永恒的研究课题。结合课本的理论以及各种资料中搜集的资料，对提高燃油经济性的对策提出粗略的个人观点。

一、燃油经济性的影响因素

　1.发动机与油耗的关系
　　说到发动机与油耗的关系,有的人往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。实事不尽然, 先简单的举一个例子：一个1.6发动机跑100公里要跑40000转，而换成3.0，1000多转就可以了。他工作循环少，效率不一定比1.6的更费油。  所以说发动机的动力和车要有一个合理的匹配，让车在一个最舒服的功况下运转，它才省油。  1、发动机进气系统  发动机有两气门的、四、五气门的。气门多，进气效率越好。  2、燃油控制系统  化油器控制的精确度，导致了里面的燃油或多或少，或者是燃烧得不充分。到后面就是单点电喷，或者是多点电喷。现在发展到缸内直喷，例如大众的TSI和TFSI技术，对燃油的控制越来越精确，对燃油的利用越来越充分。  3、速比  变速箱的速比和差速器的速比。  这牵扯到发动机的转速，发动机的转速越高，在走相同里程的时候，运转的次数越来越高。不利于节油。如果速比稍微小一点，转速稍微低一点的话，就可以省油。动力性差了，油耗就好了，这是相互矛盾的。

　2.轮胎与油耗的关系
　　轮胎作为汽车的关键承载部件之一,承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力等作用。因此,轮胎也能影响汽车的燃油经济性、操纵性和安全性。胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位,从表面上看起来,它的形状、排布不过是简单的直线与弧线的组合,事实上这里边蕴藏着轮胎科技的精华,直接影响着轮胎的抓地力和胎噪、滚动阻力等性能。
 首先要明确的是，一切节省油耗的措施，都是在保证车辆安全行驶的前提下采取的，尤其是在选择轮胎方面。要想弄明白轮胎耗油的原因，首先要了解轮胎的滚动阻力。轮胎的滚动阻力是怎么产生的呢？当车辆行驶时，施加在轮胎上的负载会导致轮胎变形。由于制作轮胎的橡胶是具有粘弹特性的，所以当轮胎因运动而变形时，这种类型的材料会损失部分能量并转化为热能。轮胎因运动而变形，不断造成能量损失，这就是产生轮胎滚动阻力的主要原因，大约占到轮胎全部滚动阻力的90％～95％。很明显，只要降低了轮胎的滚动阻力，整个汽车受到的阻力就会下降，由此就可达到降低油耗的目的。怎样才能做到既减少轮胎的滚动阻力，又不影响轮胎的抓地性能呢？ 
    一般来讲，整车厂商在设计生产一款车型前，都会做大量的实验，为车辆匹配不同的轮胎，使其达到比较经济省油的状况。因此，原车配套的轮胎应该是比较省油的，最好不要轻易更换。但是由于批量生产的缘故，整车生产商很难将性能最好或最节省燃油的轮胎配套在量产的车型上，因此，为了进一步得到较低的油耗，您可以选择一些较先进的节能轮胎。 
　 值得提醒的是，如果想要提高车辆抓地力，那么换装的轮胎在耐磨度及噪声方面就会表现差一些。而换耐磨轮胎，它为车辆提供的牵引力就会弱一些。高扁平率的轮胎感觉舒适，但路感会差，车辆转弯侧向抵抗力差。与此相反，低扁平率的轮胎使车辆具有更好的操控性，但是要以牺牲一些乘坐舒适性为代价。因此车主在选轮胎时一定要清楚自己的需求和目的是什么，这样才会针对性更强。 
　　不同类型花纹的轮胎的燃油消耗率不同,折线花纹轮胎比一般花纹要省油。节油轮胎可省油。节油轮胎比起同规格产品来说,在负载不变的情况下滚动阻力值平均降低21%至24%。由于每减少3%-5%的滚动阻力就能节约1%的燃油消耗,因此,如果一部车使用四条节油轮胎,平均可降低约5%的汽车燃油量。
给轮胎充氮气已经不是什么新鲜事儿了，为轮胎充入氮气不仅是为了安全，同时也能够节省一部分的油耗。 

　3.传动系与油耗的关系
　　汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。为了判断传动比与发动机匹配是否合理，通常，把在一定使用条件下，发动机的常用工况区与发动机万有特性画在同一坐标系上，考察常用工况区与最低油耗区接近（重叠）情况，见图1-1。经运行工况调查，可知常用的车速和档位，从中可确定相应的转速范围为，相应的功率范围为，则可在万有特性图上表示出常用工况区A。若A区与偏离万有特性最低油耗区，可进行调整，使常用工况在B区或C区则为佳。
图1-2为某型汽车的发动机万有特性图和不同主减速比(变速器为最高档)常用工况区图。原车主减速比，最常用工况时发动机转速为1500～2000r/min，有效比油耗为240～205g/(kW•h)，见图中的点影线区；当将主减速比改为3.84后，在长途运输中常用工况下的转速移到1100～1500r/min，常用功率范围不变，有效比油耗降至210～200g/(kW•h)，见图中B区，减少10%。由于在新常用工况区B工作时，发动机转矩比原工况区提高39%，虽然主减速比减少，仍有足够驱动力。
当主减速比一定时，在一定的道路条件下，汽车用不同排档行驶，油耗相差较大。显然，在同样的道路和车速条件下，虽然发动机输出功率相同，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，有效比油耗越高；而使用高档位时，情况则相反。所以，一般尽可能选用
高速档行驶。

图1-1

图1-2
变速器档位越多，不但汽车换档平顺，而且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会，有利于提高燃油经济性。因此现代汽车都趋向于5档或以上变速器，或者采用无极变速，保证在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。在速度不变的情况下，接合高速档时，传动比小，发动机转速低；接合低速档时，传动比大，相应的发动机转速高。由发动机负荷特性可知，当发动机负荷相同时，一般是转速越低燃油消耗率越小。在一定的行驶条件下，传动系的速比越小，汽车的燃油经济性越高，因此汽车的经济行驶都在高档位。为了在良好路面条件下以较高车速行驶，轿车在变速器内装置速比小于1的超速档，在车速相同的情况下，挂上超速档可使发动机转速比较低，相对也降低了燃油消耗。
  传动系的传动比包括变速器各档速比和主减速器比，在良好的道路上行驶选用小速比的主减速器可提高汽车的燃油经济性。但是，汽车上许多物体都有一个“临界点”问题，过头就会走向反面。主减速器比也是一样，过小就会使最高档的动力性过低，反而会使汽车的燃油经济性变坏，因此一般设计减速器传动比都有一个范围，使得挂直接档时仍有较大的后备功率用于加速或上小坡
　在一定的行驶条件下,传动系的速比越小,汽车的燃油经济性越高,因此汽车的经济行驶都在高档位。自动挡变速箱,挡位越多越省油,无级变速CVT最省油。

4.风阻系数与油耗关系
　　车辆高速行驶中，最大的阻力就来自空气带来的阻力（风阻）。显而易见，风阻越大，需要消耗的动能也就越多，车辆油耗也就相应增加。因此，通过良好的外形设计有效降低汽车的风阻系数，也就同样成为了有效提高燃油经济性不可或缺的重要一环。统计数据显示，风阻系数降低10％，油耗就会相应降低7％。
由于现代汽车速度的增高,汽车的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大。减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气阻力系数来实现,一般而言迎风面积取决于汽车的体积,空气阻力取决于车身造型。为此,汽车车身紧凑化和流线型是提高燃油经济性的途径。目前许多轿车的空气阻力系数在0.28-0.3左右,对减少燃油消耗起到很大作用。很多人认为风阻只是一个微小的技术参数,但是在实际使用中它与耗油之间的关系非常大。一般来说,车辆高速行驶中,最大的阻力就来自空气。因此风阻系数哪怕是0.01的降低油耗也会带来很大的不同。

二、技术上改善燃油经济性的措施

　　汽车发动机的节油和车身轻量化或者汽车风阻系数不同,后两者车主对其办法不多,但我们可以采取很多办法对汽车发动机进行控制,以达到节油的目的。与汽车发动机相关的节油技术涉及两个方面,一个是司机的驾驶习惯,一个是发动机技术上的一些局部的改装。
　　相对而言,司机的驾驶习惯只需要长时间的实践就可以掌握,因此,个人观点:在提高燃油经济性对策的问题上需要汽车厂商对技术的不断追求。
　　以东风日产轩逸通过XTRONIC CVT无级变速器为例，其所搭载的XTRONIC CVT无级变速器不使用传统的齿轮传动,而是根据车速和路况自动连续调整速比,克服了传统自动变速箱加速时的能量损耗,实现无缝加速,既降低能耗,又能防止油耗水平的大幅变化,有利于稳定整个驾驶过程中油耗水平。采用可变气门正时及升程电子控制系统,在保证扭矩增加的同时能最大限度地提高燃油的燃烧效率,同时综合采用各种新技术,以达到高效节油的目的,这使CIVIC拥有2.0L级的动力,油耗却只有1.5L级。
而大众的1.4TSI 发动机，最大功率为 96kW（5000r/min），最大扭矩可达220Nm(1750-3500r/min)。，达到传统2.0升发动机水平，而油耗却大大降低。是一款真正的“小排量，大功率”王牌发动机。而实测数据显示，1.8TSI发动机与普通1.8L自然吸气式发动机相比，动力可提升40以上，相当于2.57L自然吸气式发动机的功率输出；2.0TSI则相当于2.86L自然吸气式发动机。缸内直喷实现了燃油的最大化利用，同级别车型里最节油，比普通发动机节油10%以上，配合Tiptronic6速手/自动一体变速箱，可节油20%以上。

　　借鉴先进的发动机技术,自主品牌企业尝试利用各种手段降低油耗。长城哈弗CUV柴油车匹配了采用电控高压共轨技术的“智能节油王”INTEC柴油发动机,较汽油机油耗降低30%-40%。奇瑞展出一款命名为1.9D TCI柴油发动机,它融合了TCI技术、高压共轨直喷技术、EGR系统等数项先进技术,最大限度地减少废气和发动机噪音。其燃油消耗量较点燃式汽油机减少40%-45%,满足欧IV排放标准。

　　就目前的发展而言,混合动力车无疑是目前最切实可行的降低油耗手段。油电混合动力车融合电动汽车和燃油汽车的优点,较好地满足了汽车低排放、低油耗、高性价比的综合要求。当然其他技术的出现同样可以达到降低油耗的目的,譬如先进内燃机技术、CVT无级变速器等。
　　新技术不断推陈出新并不代表那些相对成熟的技术没有改进的余地,以下是几点具体例子:

　1.在空燃比的控制上,采用空燃比控制系统
　　举一种空燃比控制系统的方案的硬件设计:空燃比控制系统由电子控制单元 ECU (Electronic Control Unit )、传感器及信号处理电路、执行器及驱动电路 3部分组成。传感器部分包括氧传感器、冷却水温传感器,并从与分电器断电器相连接的接线柱上取得转速信号。加热型氧传感器安装在三元催化转换器的前面,这种氧传感器在汽车启动后能够迅速达到工作温度。执行部分为电磁补气阀,补气阀进气端接在空气滤清器下,出气端接在化油器节气门后,是1种一定频率的占空比阀,阀开和关由占空比决定,占空比大,阀的开启时间就长,补气量就多;反之则少。因此调节占空比就可以调节补气量。

　2.通过压缩比改善经济性
　　目前国内的轿车发动机都是高速汽油发动机,发动机的热效率越高燃油利用率越高,也就越省油。而发动机的热效率随压缩比的增加而增加,现在轿车汽油发动机压缩比一般在9.3-10.5之间。同时,还采用配气系统可变装置(可变气门升程、可变凸轮轴转角、可变进气管长度等)和稀燃技术,来达到节油目的。

　3.采用高强度、低质量的新材料也是降低整车重要
　　数据显示,车重与油耗的关系成正比, 汽车制造商对车身重量与油耗的关系有不同的理解。福特汽车公司表示，车身重量每降低57kg，车辆的燃油经济性可以提高1%。通用汽车公司也指出，车身重量每增加45kg，车辆经济性就会降低2%。内饰部件供应商Woodbridge集团认为，一辆汽车车身重量每降低10%，平均燃油经济性可以提高6~8%。众所周知，发动机的燃料消耗提供车辆行驶所需的全部动力。从物理学的角度讲，车身的质量（重量）越大则需要的动力越强，也就意味着需要更多的燃料消耗。既然车身的自重与油耗成正比，也就使得降低车身自重成为提高燃油经济性的一个有效途径。越来越多的厂商也意识到了这一点，分别采用不同的方法通过材质的变化降低车辆自重。但车身材质的选用又不可避免与汽车安全息息相关，长期以来，日系车通过降低钢板厚度和选用较低质量的钢材等方法“以薄皮轻身换取低油耗”就饱受诟病。显然，选用合适的材质实现车身重量的降低，不能以牺牲安全性能为代价目前，在汽车轻量化方面采用的主要措施有：用优化设计的方法充分利用材料的强度，提高结构的刚度；采用高强度轻材料，如采用高强度低合金钢、铝合金、镁合金、塑料和各种纤维强化等材料制造汽车零件；改进汽车结构，如轿车采用前轮驱动、高可靠性轮胎(可以去掉备胎)、少片或单片弹簧钢板、承载式车身、空冷式发动机、二行程发动机、绝热发动机，以及各种零件的薄壁化、复合化、小型化等；减少车身尺寸，这还有利于减少行驶时的空气阻力；取消一些附加设备及器材等。质量轻的电子产品的大量应用，也对汽车的轻量化发挥了作用。国外汽车的自身重量与过去相比，已减少了20％~26％。据预测，在未来10年里，轿车自身重量还将比现在减轻20％。欧美车系许多品牌在这方面就做的相当出色。引用《汽车车身新材料应用的发展趋势》德国某汽车公司在大批生产的轿车上采用CO2激光束焊接，与传统的焊接工艺相比，焊接成的高强度钢板车身的强度提高了50％。又如，一些复合材料的SMC壳体的材料较厚，大约为2.5～3mm，限制了轻量化的幅度。法国雷诺公司采用新的A级表面精度的SMC模压技术和低密度填料，减薄了零件厚度，使轿车壳体重量比普通SMC工艺下降了30％。据欧洲汽车界人士预测，在今后十年中，轿车自身质量还将减轻20％，除了大量采用复合材料和轻质合金外，车身设计方法也将发生重大变化。由于大量采用新型材料，传统的车身结构及其设计方法可能不再适用，取而代之的是一种基于生物学增长规律的形状优化设计法，这种设计方法即能减少零件质量，又延长了零件的使用寿命。此外，采用新的设计方法还能使车身零件数大幅度减少。如某车型的零件数已由400个减少到75个，质量减轻30％。美国克莱斯勒汽车公司尚未投放市场的概念车由于采用了创新的优化设计法，使整车自重降至544kg。这说明轻量化设计具有极大的潜力。

三、驾驶技术与日常保养上改善燃油经济性

　　由前说述,提高燃油经济性的措施决不仅仅如此,从汽车制造上的层面上,不断追求新技术无疑是提高汽车经济性的有效解决办法,从车主的角度,良好的驾车习惯与及时日常保养可以很大程度上提高燃油经济性。有如下习惯可以降低油耗。

1.保持合理的行车速度 
 每种汽车都有自己的经济车速，在此车速下行驶耗油量最低

2.不可长时间热车
  适度热车是个好习惯，但长时间原地热车会使油耗变大。建议用低速行驶２、３分钟的距离来完成。

3.杜绝不必要的轰大油门。
　　日常行车,脚踏油门要轻缓,做到轻踏缓抬。轻踏油门所以能节油,这因为一般化油器都有加速装置和省油装置,若猛踏油门,加速装置和省油装置都会提前起作用而“额外”供油,使混合气过浓,造成汽车油耗量增加。测试表明,原地轰一次大油门,至少等于行驶一公里。在路口遇到红灯停车,变绿灯后起步加速跑500米。先用比较舒缓的方式换档,转速为1500～2000转之间,到500米计时点车速为86km/h,用时35.2秒,平均油耗相当于13.14L/100km;然后用相对凶猛的方式额定转速5000转换档,终点速度达到114km/h,用时23.9秒,平均油耗几乎高出一倍,达到25.89L/100km。

4.避免长时间的怠速运转
　　一般汽车运转一分钟以上所消耗的燃油要比重新起动所消耗燃油多。根据测算,怠速运转4分钟的耗油量就大约相当于以60km/h速度行驶1分钟的耗油量。因此建议较长时间停车还是熄火更好。

5.减少汽车不必要的启动次数
　　汽车每启动一次的耗油量可以行驶3公里,对发动机的磨损相当于行驶50公里的磨损量;所以尽量不要让汽车非正常熄火,频繁的启动将会增加不必要的油耗。

6.避免不必要的紧急制动
　　汽车每紧急制动一次,所浪费的油可行驶2公里,对轮胎的磨损相当于行驶80公里的磨损量。

　7.空档滑行不省油
　　测试表明,在60km/h等速下,完全抬起油门踏板,直线滑行至停止,在这个过程中空档滑行的耗油量是31.4mL,滑行距离为890米,而带档滑行(带挡,松油门)的测试结果是15.7mL,其滑行距离比空档短,是608米,但算起来还是省了油。空档滑行时最低油耗相当于怠速油耗,而带档滑行时,ECU会在一段时间内让发动机完全停止喷油,这时的最低油耗是零。因此带挡滑行更省油!

　8.及时合理换档
　　在高转速发动机中,建议一挡在2000转换挡,其他挡位在2300～2500转换挡。85公里速度以内不用五挡,市区行驶一般不用上五档,90公里以上一定换五挡。换档的动作要准确迅速及时,避免因动作过慢而使车速下降过多。不要把油门加得很大、发动机转速很高的情况下再慢慢换入下一个档位。而应当在油门开度不大,发动机转速不高的情况下迅速换档。换档过程的快慢直接影响汽车的油耗,试验证实两者可使油耗相差一倍以上。发动机的大部分时间在中等转速下运转,而且节气门开度适当(70%左右)时耗油量最小。在道路状况良好的情况下,尽量使用高速档行驶,避免在中间过度档位停留过长时间,这样会获得较好的燃油经济性能。在高速档时不要拖档,在低速档时不要使发动机转速很高,这是合理使用档位的原则。

　9.适当的胎压可以降低油耗
　　理论上若胎压比规定值低0.5公斤/平方厘米,油耗将增加5%。轮胎亏气会造成滚动阻力增加,所以更费油。测试表明,都是在样本车规定胎压2.1bar的状态下进行,分别测试其比规定胎压多0.5bar和少0.5bar两种状态下的60km/h等速油耗,测试结果+0.5bar的数据是3.89L/100km,省油0.23升;-0.5bar的数据是5.10L/100km,竟然增加油耗0.98升。可见“亏气”的负面效果比“多气”的正面效果更明显,所以在实际使用中一定要注意经常检查胎压,不要亏气行驶

10.切忌装饰过度
如扰流板、防雨罩等，会破坏原车设计的丰足，提高油耗；后备厢中不要放很多不常用的东西，增加无谓负载也会增加油耗；有的驾驶员为了节油，采取高速关闭空调而打开车窗通风的办法，这是不可取的，当车速高于８５公里每小时的时候，开窗后的风阻消耗比空调系统消耗的燃油更多，它会让您的燃油经济指数下降１０％。

11.清理空气滤清器
  如果空气滤清器发生堵塞或积尘过多就会致使发动机进气不畅，而且大量的灰尘进入汽缸，会加快汽缸积碳生成的速度，使发动机点火不良，动力不足，车辆的油耗就自然会升高。如果在正常的城市公路上行驶，空气滤清器在汽车行驶5000公里时就应该进行检查，如果滤清器上积尘过多，可以考虑用压缩空气从滤芯内部向外吹，将灰尘吹净。但压缩空气的压力也不能过高，以防滤纸被损坏。

12.定期清洗喷油嘴积碳
  因为燃烧室容易产生积碳，而积碳会导致启动困难；喷油嘴内部积碳也会导致油道堵塞、汽油喷射变形、雾化差，燃油消耗自然也会增大。  对于燃烧室的清洗可以采用专用除碳剂，使燃烧室和喷油嘴上的积碳软化并与零件表面脱离，然后将软化的积碳除去。这种除碳方法效果好，并且除碳的效率也得到了大大的提高。 

13.清除节气门油泥
  节气门处油泥产生的原因是多方面的，有些是燃料燃烧的废气在节气门处形成积碳；再就是没有被空气滤清器过滤的杂质在节气门处残留形成。油泥多了进气会产生气阻，从而导致油耗的增加。一般在行驶1万到2万公里时就应该对节气门进行清洗。