張振河
【摘要】隨著科學技術的不斷更新,汽車逐漸成為了人們出行的主要代步方式。在環境和燃油資源的壓力下,人們對汽車節油也越來越重視。因此,要積極研發新技術,降低燃油消耗量,合理使用汽車,才能減少汽車尾氣污染,保護環境。
【關鍵詞】汽車 燃油經濟型 措施
近年來,由于汽車消費增長迅速,與石油供應不足的矛盾日漸激烈。當前,世界各國已經把如何提高燃油經濟性作為汽車研發設計中的重點研究問題。人們意識到,只有改進汽車各個主要部件,才能大幅度的降低油耗。下面從影響汽車耗油的重要因素和提高汽車燃油經濟性的措施兩方面進行闡述。
1.影響汽車耗油的重要因素
1.1 過量空氣系數和發動機負荷。空氣系數是指實際供給的空氣量與理論需要的空氣量的比值。發動機負荷則指發動機承受的負載。空氣系數與發動機負荷都是發動機工作過程中影響油耗的重要因素,它們都有一個理論上的最佳值。在實際工作過程中,要想汽車省油,就要使過量空氣系數、發動機負荷的實際值接近理論值。
1.2 汽車的傳動系。汽車傳動系一般由離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、差速器、半軸等組成。汽車的燃油經濟性與汽車的傳動系也有關系。變速器的檔位越多,汽車在換擋過程中就會越平順,同時也給發動機提供了處于經濟工況下運行的機會,更加有利于燃油經濟性的提高。因此,現在大多數汽車的變速器都是五檔或者五檔以上;或者為了保證在任何條件下具有使發動機在最經濟的工況下工作的可能性,可以采用無級變速。發動機的負荷特性是:發動機的轉速不變時,其性能指標隨負荷的變化而變化。因此,在測定負荷性能過程中必須保持轉速不變。由此可知,發動機負荷性能相同時,轉速越低,燃油的消耗率也就越小。
1.3 風阻系數。汽車的外形對燃油的經濟性也有重要的影響。“空氣阻力與速度的平方成正比”,也就是說車在行駛過程中速度越快,對燃油經濟性的影響越大,這就是人們口中的“風阻”。減少汽車的迎面風和空氣阻力系數可以有效的減小空氣阻力。汽車的大小和構造決定了迎風面積,車身造型決定了空氣阻力系數。因此,提高汽車燃油經濟性的途徑是:汽車車身緊湊化和流線型。總的來說,車輛在高速行駛的過程中,空氣是最大阻力。只有降低風阻系數,才會有效提高燃油經濟性。
1.4 胎壓。輪胎工作的氣壓和汽車燃油經濟性有直接關系。輪胎表面上的花紋是輪胎與路面的唯一接觸部位,它的形狀、排布都蘊藏著輪胎設計技術的精華,對輪胎的附著力、胎噪、滾動阻力等性能都有直接影響。不同的花紋的輪胎有不同燃油消耗率。一般來說,普通花紋的輪胎比折線花紋的輪胎費油。與同規格的產品相比,節油輪胎可以省油,并在負載不變的情況下滾動阻力值平均降低了百分之二十一到百分之二十四,也就是說每減少百分之三到百分之五的的滾動阻力就能節約百分之一的燃油。因此,一臺車如果使用四條節油輪胎,相對于普通汽車來說,平均可降低百分之五的燃油量。
2.提高汽車燃油經濟性的措施
2.1 發動機優化。對于重型汽車或者超大型汽車來說,因為受到整車結構和安全性的制約,降低裝備質量困難大。所以在整車輕量化的過程中,安全性、舒適性以及制造成本都會受到很大影響。因此,發動機是整備質量不能取得進一步突破之前的主要突破口。
合理的選擇發動機燃料。柴油作為日常使用的燃料,它的能量密度比液化天然氣高出近一倍,比汽油高出百分之十,居燃料密度首位。由于汽油和柴油的揮發性與燃點不同,使用這兩種燃料的發動機就有不同的點火方式。柴油機在較高的壓力下會自燃,不用點火,所以它的效率比較高,但是它同時又有笨重、噪聲大等缺點。汽油不能自燃,需要點火,但是它的體積小、沒有噪聲。綜上所述,大型、中型載重汽車適合使用柴油發動機,而載客轎車適合使用汽油發動機。通過研究柴油的能量密度燃燒率可以得出:合理地運用柴油機能夠有效的改善燃油經濟性。
2.2 改善進氣、排氣系統。改善進氣、排氣系統,是為了減少排氣干擾,減少進氣管氣流阻力,提高充氣、排氣的效率。進氣管的結構和尺寸以由足夠的流通面為宜,同時還要保證管道表面的光潔,連接處的平整,以此來減少氣流轉折和流通截面的突變,減少氣流的局部阻力。燃油的霧化、蒸發、和分配都取決于汽油進氣管斷面的形狀和尺寸。進氣管斷面大,氣流速度就低,燃油液態顆粒就越容易沉積于管壁。如果液態燃油的蒸發速率慢,各缸混合氣的分配就會不均勻,那么發動機的耗油量就會增加。
2.3 減少空氣阻力系數。汽車在高速行駛過程中,空氣阻力效率非常大。空氣阻力的大小取決于汽車迎面面積和空氣阻力系數。汽車的迎面面積又取決于汽車的外形,因此汽車的迎面面積很難改變,所以只能改進空氣阻力系數。科學研究表明,空氣阻力系數每降低百分之十,汽車的燃油經濟性就能提高百分之二左右。目前世界各國采取的減少空氣阻力系數的措施主要是:對汽車部件進行空氣動力學優化、在車身加上各種各樣的導流裝置以及選擇合理的車身外形。
2.4 其他提升汽車燃油的有效措施。避免長時間的怠速運轉。經研究表明,汽車運轉一分鐘所消耗的燃油要比重新啟動消耗的燃油多得多。所以,在同種情況下,建議選擇熄火,不要進行長時間的怠速。正確認識空擋滑行。經測試表明,在60km/h等速下,帶檔滑行的耗油量是15.7ml,滑行距離為608米,而完全抬起油門,整個過程中空擋滑行的耗油量為31.5ml,滑行距離為890米。這樣看來,帶檔滑行比空擋滑行省油。
汽車的燃油經濟性和行駛的安全性與輪胎工作氣壓有直接關系,適當的降低胎壓也可以將低油耗。胎壓過低時,滾動阻力就會加大,行車速度隨之降低,燃油消耗增加;輪胎氣壓過高,輪胎與路面的接觸面積就會減小,單位面積上的負荷增加,輪胎的磨耗成倍增加。由此可見,胎壓過高或胎壓過低都會影響燃油經濟性。所以,在日常生活中,一定要經常檢驗胎壓,確保合適的胎壓。
3.總結
車輛的燃油經濟性與車輛的每一個部分都有著或多或少的聯系,在提高車輛燃油性能的同時也要保證其他性能在可接受的范圍內,只有對提高經濟性的技術進行合理的組合,才能提高汽車燃油經濟性,為實現低碳生活做出貢獻。
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