汽車節油環保理論臨界速度的確定

楊治平

（蘭州石化客運分公司，甘肅 蘭州 730060）

汽車節油環保理論臨界速度的確定

楊治平

（蘭州石化客運分公司，甘肅 蘭州 730060）

汽車是一種現代化的交通運輸工具，便捷人們出行，主要功能就是燃燒能量提供動力。汽車（汽油發動機車輛）動力是依靠燃燒汽油產生能量，汽油是寶貴的能源，需盡量節約，以最低的消耗獲得滿足使用需要的動力和環保效果。汽車的經濟性，要求其考慮其耗油量與行駛速度的直接關系。隨著汽車行駛速度的提高百公里的耗油量有所降低（指在相同載荷時），怎樣能使車輛在行駛過程中，進一步減少尾氣的排放，達到低碳環保的目的，成為了相關研究者需要研究的項目。文章對汽車節油環保理論臨界速度的確定進行了相應的論述。

汽車；節油環保理論；臨界速度；確定

1　汽車的動力性

討論汽車的動力性，先討論汽車的動力來源——汽車發動機的動力性。氣缸內氣體作的指示功經過活塞、連桿和曲軸被傳遞給動力輸出。由于活塞和活塞環對氣缸壁的摩擦和曲柄連桿機構軸承摩擦帶來的機械損失，除此之外，指示功的一部分消耗用于克服零件旋轉和振動生產的空氣動力損失和配氣機構、噴油泵、機油泵、水泵以及發動機其它的輔助機構的損失，四沖程發動機的部分指示功消耗于清除燃燒產生的產物和新鮮充量充滿氣缸的吸排損失。為此，把由發動機曲軸上發出的功率稱為有效功率Ne。

通過實驗法（測功器），可以得出Ne、Me和n三個變量之間的函數關系：

Ne—發動機曲軸輸出的有效功率（kW）；Me—曲軸輸出扭矩（N·M）；n—曲軸轉數（r/min）。

2　汽車的經濟性

汽車的經濟性是按汽油消耗的多少來衡量的，因此，最常用的經濟指標就是汽車發動機燃料有效消耗率ge。燃料有效消耗率是汽車發動機小時燃料消耗量與曲軸輸出有效功的比值：

燃料有效消耗率即考慮了發動機的熱損失，也考慮了發動機的機械損失。

3　汽車動力性和經濟性放大倍數

為了更進一步討論汽車的技術性能，比較其動力性和經濟性，這里引入了汽車的動力性和經濟性放大倍數。

3.1動力性發達倍數

前面討論汽車動力性時，得到了Ne、Me和n之間的函數關系式：把在最大功率和最大轉數下新得的力矩M。與（3）式進行比較，就得出動力性放大倍數值：

Ne。— 曲軸輸出的最大功率（kW）；n。—曲軸在輸出最大功率時的最大轉數（r/min）

3.2經濟性放大倍數

同理，可以將前面的公式ge=GT/Ne與曲軸輸出最大功率時的燃料有效消耗率ge。進行比較就得出經濟性放大倍數值：

GT。—曲軸輸出最大功率時燃料消耗量 （kg/h）

4　應用舉例

這里以SFQ6982E型汽車為例進行分析：

4.1基本參數

空車重量：3800kg（37.24）；前軸：1700kg（16.66）；重車總重量：8025kg（78.645）；前軸：1930kg（18.914）；后橋：2100kg（20.58）；后橋：6095kg（59.731）；最大功率/轉速69.8kw/2800r/min；最大扭矩/轉數32kg·f·m/1100～1200r/min；變速箱各檔速比：三檔1.9，四檔1；驅動橋減速比：7.63；輪胎：9.00～20.00；輪胎與路面摩擦系數：0.2～0.4。

4.2計算GT

當滿負荷時 e=0.22～0.42；取 e=0.32；查手冊得：Hu=44×103kJ/g

由公式（5）得：

GT。=3600Ne。/ eHu=3600×69.83/0.32×44×103=17.85（kg/h）

又由定額標準查得：GT=9.35（kg/h）。

5　實際測試結果

為了驗證和推廣臨界節油速度在實際中的應用，通過對SFQ6982E型汽車（其國家標準百公里油耗為21kg）測試試驗，基本數據如下：

汽車型號：SFQ6982E型汽車；行駛里程204.8km，去程100km，回程104.8km；行駛時間：去程2.25h，回程3.3h；行駛速度：去程 =45km/h＞40km/h，回程=33km/h＞30km/h；載重：去程空車，回程重車；計量方法：磅稱計量（稱油箱）；試驗結果見表1。

表1　試驗結果

6　結束語

從以上的試驗結果可以看，當汽車行駛速度超過臨界速度 。時均處于節油狀態。另外，從這兩臺車的試驗數據中可算出百公里平均節油2.72kg，如果每臺車按每年行駛20000km計算的話，每臺汽車年節油544kg，按目前市場汽油價格換算每臺汽車每年能節約約3800元人民幣，并且可以減少7616m3的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛、硫氧化合物等100多種廢氣的排放，有助于城市的節能減排，達到環保優先的效果。

U461.8

A

1671-3818（2016）09-0256-01

楊治平（1975-），漢族，陜西洛南人，本科，黨員，技術員，研究方向：車輛安全管理。