焦永紅JIAO Yong-hong
(甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院車輛工程系,武威 733006)
(Department of Vehicle Engineering,Gasu Polytechnic College of Animal Husbandry &Engineering,Wuwei 733006,China)
隨著人們生活水平的不斷提高和世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車已經(jīng)作為主要的交通工具走進(jìn)了人們的日常生活,然而當(dāng)今汽車的耗油量大是目前全世界面臨的難題,作為不可再生能源的石油等日益減少。這樣提高汽車的燃油利用率作為減緩能源問題的重要方法之一,被人們所關(guān)注。
總體來說,人們依據(jù)自身的需求選擇對應(yīng)的車型?,F(xiàn)在的汽車工業(yè)已經(jīng)隨著科技的進(jìn)步得到了很大的發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快,包含有各種新技術(shù)的車輛類型數(shù)之不盡,在這么多的車型里選擇自己要購買的車型,首先要做到的就是依據(jù)自身的具體情況做好“定位”,確定自己要買什么樣的車。對于汽車的燃油有一個(gè)重要指標(biāo)就是汽車排量,由于不同車型的排量不同,它的燃油消耗率也不同,排量越大油耗就越大,反之則小?,F(xiàn)階段市場上的汽車品牌、型號(hào)越來越多,人們依據(jù)自身的需求選擇不同排量的不同車型,而不同的品牌、型號(hào)的車輛所使用的燃油標(biāo)號(hào)也不一樣。比如如果是做生意的大老板會(huì)選擇大排量的豪華型高檔車,如果是跑貨運(yùn),就應(yīng)考慮柴油車,因?yàn)椴裼偷男詢r(jià)比要高于汽油等。
汽車整車質(zhì)量和汽車的滾動(dòng)阻力、上坡阻力和加速阻力都有著直接的關(guān)系,減輕汽車整車質(zhì)量能使汽車燃油消耗下降。有關(guān)研究顯示,減輕汽車質(zhì)量10%可使汽車燃油消耗下降9%。減輕汽車質(zhì)量的主要方法是大量采用新型材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料。
滾動(dòng)阻力、空氣阻力、加速阻力和上坡阻力是汽車在行駛的過程中可能遇到的阻力。其中加速阻力和上坡阻力都不是一直存在的,但是在任何條件下都會(huì)遇到滾動(dòng)阻力和空氣阻力。所以應(yīng)該對這兩種阻力著重減小。
汽車行駛的滾動(dòng)阻力和很多的因素有關(guān),比如路面狀況、輪胎的結(jié)構(gòu)及氣壓等。汽車在良好的路面行駛與在被損壞的路面行駛兩者之間的油耗差30%~50%,因此,駕駛員應(yīng)該盡量的選擇良好的路面行駛。汽車輪胎對滾動(dòng)阻力影響很大,第一,輪胎的氣壓很重要。通常來說,汽車輪胎充氣壓力較高,在滾動(dòng)中輪胎會(huì)變小,滾動(dòng)阻力也會(huì)變小,能夠節(jié)油。然而如果是在松軟的路面上,情況就會(huì)相反,可以把輪胎的氣壓適當(dāng)降低。第二,輪胎結(jié)構(gòu)對滾動(dòng)阻力影響也很大。子午線輪胎具有耐磨性好,升溫低、散熱快、壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
汽車的空氣阻力和汽車的迎風(fēng)面積及空氣阻力系數(shù)以及汽車和空氣的相對速度平方成正比。減少汽車迎風(fēng)面積和空氣阻力系數(shù),或降低車速可以減少空氣的阻力。汽車的高度決定了汽車的迎風(fēng)面積,但是不能為了減少空氣阻力就影響到駕駛員和乘員的乘坐舒適度。在設(shè)計(jì)汽車的過程中,應(yīng)該注意考慮汽車的裝載高度和寬度,最好可以平放。而空氣阻力系數(shù)的大小取決于汽車外形和表面的光滑程度,以流線型、光滑型為最佳。
2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu) 柴油汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性比汽油要好,因?yàn)椴裼蜋C(jī)的有效耗油率比汽油機(jī)低大約20%,有研究表明:汽車裝配柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比裝配汽油發(fā)動(dòng)機(jī)行駛節(jié)油大約20%。在發(fā)動(dòng)機(jī)的種類確定后,發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)就決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。盡可能地提高壓縮比,增加熱效率,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性得以改善,使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗率降低;采用直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)和稀薄混合區(qū)的分層燃燒,提高燃油經(jīng)濟(jì)性;應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的適時(shí)控制。采用功率大的發(fā)動(dòng)機(jī)雖然汽車的動(dòng)力性比較好,但是汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性會(huì)大大降低。所以,在保證汽車動(dòng)力性的基礎(chǔ)上,盡量選擇功率小的發(fā)動(dòng)機(jī)可以節(jié)油。
2.2 提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比 提高壓縮比是一種既簡單又高效的節(jié)油途徑,它能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性得到明顯提高。通過提高壓縮比,壓縮缸內(nèi)溫度和壓力也會(huì)提高,不僅有利于混合氣的燃燒,還能夠增加發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率,降低燃油消耗。不得不提的是,這種方法因?yàn)槭芎芏嘁蛩氐南拗?,?huì)增加排氣污染。
2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系 ①傳動(dòng)系效率。傳動(dòng)系效率越高,則損失于傳動(dòng)系統(tǒng)的能量就越少,燃油經(jīng)濟(jì)性就越好。具有自動(dòng)變速器的車,其油耗相對較高。改善潤滑油的品質(zhì)對提供傳動(dòng)效率也具有重要作用。②超速檔。汽車在良好路面若以相同的車速行駛,采用超速檔的負(fù)荷率明顯高于直接檔的負(fù)荷率,使汽車較為節(jié)油。③整備質(zhì)量。如果汽車最大總質(zhì)量不變,汽車的整備質(zhì)量越小,相同運(yùn)程的貨運(yùn)量就會(huì)越大,單位貨運(yùn)量的耗油就越少。所以,為了提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性,最好采用輕質(zhì)材料,改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu),優(yōu)化汽車設(shè)計(jì),減少汽車整備質(zhì)量。④空氣阻力系統(tǒng)。汽車行駛時(shí),空氣阻力消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率與汽車速度的3 次方成正比。改善車身的外形,優(yōu)化車身設(shè)計(jì),以及在車上上加裝各種導(dǎo)流裝置,使空氣阻力系數(shù)減小,從而減少汽車中、高速行駛的空氣阻力,降低空氣阻力消耗的功率,使燃油消耗下降。⑤汽車輪胎。輪胎行駛時(shí)產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力越小,則汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性就越好。因此,采用子午線輪胎,改善輪胎的結(jié)構(gòu),選擇合適的輪胎氣壓,可以減少汽車的油耗。大力發(fā)展子午線輪胎,實(shí)現(xiàn)子午線輪胎化是當(dāng)前節(jié)油的有效措施。
用車時(shí)要盡量避開費(fèi)油的環(huán)境條件。①道路條件。不同的道路等級(jí)和道路狀況,其行駛阻力存在著較大的差別,阻力越大,節(jié)氣門開度就越大,高速檔行駛的機(jī)會(huì)就越少,而油耗就增大,汽車在良好的道路上行駛,車速可以較高,燃油經(jīng)濟(jì)性較好;相反油耗可增加40%-50%。②氣候條件。氣候條件中的氣溫對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性的影響最明顯。冬季由于氣溫低,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)相對困難、燃油霧化不良、燃燒速度慢、散熱損失大,汽車各部件的運(yùn)動(dòng)阻力大,傳動(dòng)系和行駛系的機(jī)械損失增加,汽車的燃油消耗量增加;氣溫過高時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣量下降,容易過熱產(chǎn)生氣阻等,使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒受到影響,油耗量增加,汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性下降。
本文通過對汽車的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、汽車的使用及使用環(huán)境等情況來分析,透徹的說明了影響汽車耗油的因素,并提出了合理有效節(jié)油的措施,從而為設(shè)計(jì)者、使用者提供了節(jié)油的方向,達(dá)到了節(jié)省能源、降低汽車油耗的經(jīng)濟(jì)性的目的。
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