汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术

2006年第 1 期 交通节能与环保 2006 年 3 月 收稿日期: 2005O11O22 汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术 蔡凤田1, 谢元芒2 ( 11 交通部汽车运输节能技术服务中心, 北京 100088; 21 辽宁省交通厅运输管理局, 辽宁 沈阳 110013) 摘要 : 汽车是我国成品油的消耗大户, 消耗的汽油量约占汽油生产总量的 90% , 柴油消耗量约占柴油生产总量的 20%。在汽车运输企业中, 汽车的燃油费用支出占运输成本的 1P3 左右。随着我国汽车燃油税的即将开征, 燃油价格 将大幅提高, 汽车油耗的高低在汽车使用成本中将有着举足轻重的地步, 低油耗汽车及在汽车上采用节能技术也必将 受到汽车使用者的密切关注。 关键词: 汽车; 油耗; 节能 中图分类号: U46714+ 98 文献标识码: B 1 影响汽车运行油耗的因素 影响汽车运行油耗的因素主要有发动机、整车、 汽车技术状况、道路条件及汽车运用水平等因素。 111 发动机对汽车油耗的影响 ( 1) 发动机的种类 柴油机由于压缩比比汽油机要高得多, 因此柴油 机比汽油机的油耗要低得多, 一般装备柴油发动机的 轿车比装备汽油发动机的轿车节油 18% 左右, 柴油 发动机载货汽车比汽油发动机载货汽车节油 30%左 右。目前世界各国正在积极推行轻型货车和轿车的柴 油化进程, 德国在总质量为 2~ 5t 的载货汽车中有 95%左右已用柴油机, 日本约为 90%。 ( 2) 发动机结构 发动机的比油耗 (单位有效功的耗油量, 以每千 瓦小时所消耗的燃料重量来示) 对汽车的油耗有决 定性的影响, 而发动机的比油耗决定于发动机的结 构, 发动机的压缩比高、有完善的供油系统及合理的 燃烧室形状、采用高能电子点火系统等都能降低发动 机的比油耗。 ( 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 机克服阻力矩必须消耗燃油, 增加负荷率就意味着增 加发动机每工作循环的供油量。汽油机是通过化油器 节气门位置来控制供油量, 柴油机是通过喷油泵齿条 位置来控制, 因此我们把汽油机节气门全开或柴油机 喷油泵齿条位置在柴油机标定功率位置时称为发动机 的全负荷, 汽油机节气门在部分开启位置时或柴油机 喷油泵齿条位置小于标定功率位置时, 称为部分负 荷, 反映到汽车上, 当加速踏板踩到底时, 发动机为 全负荷, 加速踏板部分踩下时发动机为部分负荷。发 动机的比油耗随发动机负荷的变化而变化, 在负荷率 约为 80%~ 90%时比油耗最低, 低负荷和全负荷时 比油耗都将增加。而汽车在平路上以常用速度行驶时 的发动机的负荷率约为 20%左右, 发动机在比油耗 较高的范围内工作, 因此为了节约燃油, 在行驶条件 许可的情况下, 不要追求汽车装备大功率的发动机。 112 整车结构方面对汽车油耗的影响 ( 1) 汽车总质量 汽车总质量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。目前汽车 上广泛采用轻质材料, 大大减轻汽车自重, 有利于提 高燃油经济性。根据美国 1978 年进行的统计表明, 整备质量为 1 360kg的汽车, 当汽车总质量减少 10% 时, 油耗降低约 818%。 ( 2) 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驶 速度的3次方成正比。如果汽车速度不高时, 空气阻 力对汽车的燃料消耗影响不大, 但当车速超过 50kmP h, 空气阻力对汽车燃料经济性的影响逐步明显。减 少空气阻力主要是通过减少汽车的空气阻力系数来实 现, 汽车制造厂通过整车的风洞试验研究使汽车外形 接近最优化。 ( 3) 传动系 汽车传动系效率越高,传递动力的过程中能量损 失就越小, 汽车的油耗也就越低。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 器的汽车虽然驾驶方便, 但汽车油耗较高,这是机械齿 轮变速器没有被自动变速器完全取代的主要原因。对 于机械齿轮变速器, 其档位设置增多,能增加发动机处 于经济工况下工作的机会,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。 ( 4) 轮胎 轮胎结构对滚动阻力系数影响很大, 改善轮胎的 结构,可以减少汽车的油耗。目前降低滚动阻力系数的 最好办法是使用子午线轮胎。子午线轮胎与普通斜交 轮胎相比, 滚动阻力系数一般要下降 20% ~ 30%。另 外,轮胎的花纹及胎压对汽车的油耗有较大的影响。 113 汽车的技术状况对汽车油耗的影响 汽车随着使用时间的增长, 其性能也在逐步发生 变化, 当感觉车辆有异样时, 应立即对车辆进行检 查。车辆的技术状况差、故障多, 对汽车的行驶油耗 影响很大。有研究表明, 汽车的技术故障对汽车油耗 的影响如表1。 表 1 汽车技术故障对汽车油耗及排放的影响 汽车发动机技术故障名称 油耗增加P% 点火提前角比正确值滞后 5b 7 气缸漏气压缩压力低 4~ 6 空气滤清器、进排气管有堵塞 4~ 5 化油器浮子损坏 2 浮子室针阀无减震弹簧 18 怠速混合气过浓 5~ 6 一个火花塞不工作 (六缸) 25 火花塞电极脏污 8 断电器触点每减小 011mm 断电器触点每增加 011mm 4 2 断电器触点烧蚀 25 离合器打滑 28~ 29 后桥左右轮毂轴承过紧 17 后桥左右制动发卡 8~ 9 手制动器发卡 21 全部轮胎气压低于规定 1kgPcm2 10~ 12 两前轮胎气压低于规定 1kgPcm2 6~ 7 114 道路状况对汽车油耗的影响 道路条件对汽车的油耗影响非常大, 国家 GB 4352O84 5载货汽车运行燃料消耗量6 及 GB 4353O 84 5载客汽车运行燃料消耗量6 把我国的道路分为 6 类, 见表 2。 表 2 道路类别 道路类别 公路等级 城市道路等级 1类道路 平原、微丘一、二、三级公路 2类道路 平原、微丘四级公路 平原、微丘地形的一、二、三、四级道路 3类道路 山岭、重丘一、二、三级公路 重丘地形的一、二、三、四级道路 4类道路 平原、微丘级外公路 级外道路 5类道路 山岭、重丘四级公路 6类道路 山岭、重丘级外公路 根据试验研究的结果, 如以 1类道路的汽车油耗 为基数, 汽车在 2类道路上行驶油耗要高 10% , 在 3 类道路上要高 25%, 在 4类道路上要高 35% , 在 5 类道路上要高 45%, 在 6类道路上要高 70%。 115 汽车运用水平 汽车运用水平对汽车油耗的影响主要体现在车辆 调度及驾驶操作方面。调度不当, 使汽车的实载率降 低或行驶路线不合理等, 导致汽车油耗上升是显而易 见的。而汽车在行驶中, 发动机冷却系统温度过高或 过低, 也可使汽车油耗上升 12% ~ 15%。驾驶员的 操作技术好坏, 能使汽车的行驶油耗相差 7% ~ 25%。 2 汽车节能技术 汽车出厂后, 其燃料经济性也已基本确定。但汽 车的运行油耗与汽车使用者有着密切的关系, 用户除 要保持好汽车的正常技术状况外, 还必须注意汽车节 能驾驶操作技术和采用合适的汽车节能产品。 211 汽车节能驾驶操作技术 ( 1) 发动机起动与预热 当气温或发动机温度低于 5 e 时起动发动机称为 冷起动, 汽油机冷起动时, 要适当关闭阻风门, 轻踩 几脚空油后, 轻踩加速踏板即可起动发动机, 起动后 以稍高转速运转, 稳定 1~ 2min后逐渐推开阻风门, 抬离合器踏板, 继续运转 1min 左右, 再缓慢减速到 较高的怠速运转升温。当气温或发动机温度高于 5 e 时起动发动机称为常温起动, 当发动机温度在 40 e 以上时起动发动机称为热起动, 常温起动后和热起动 前不必先踩空油就可直接起动。发动机起动后应进行 怠速升温, 待发动机水温升到 40 e 以上时起步行车 最为经济, 水温低于 40 e 时行驶比怠速将水温预热 到40 e 后再起步燃油消耗要高许多。起动时最忌讳 的是起动前行猛踩加速踏板, 这种操作使许多汽油直 接进入气缸而冲刷气缸壁破坏润滑油膜, 加快气缸磨 损。另外气缸内汽油过多, 导致火花塞被淹而不易跳 29第 1期 蔡凤田, 等: 汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术 火, 反而不能起动。预热时最忌讳的是大油门或反复 踩加速踏板, 不仅严重浪费燃油, 而且增加发动机磨 损。 ( 2) 加速踏板操作 汽车在行驶过程中靠加速踏板来控制车速, 加速 踏板的控制应柔和, 平稳均匀加速。在平路正常行驶 时, 最好加速踏板踩下的量不要超过总行程的 3P4, 否则应降档行驶。应避免化油器加浓装置开始工作而 增加油耗。换档踩下离合器踏板时, 及时抬起加速踏 板。抬起离合器踏板, 尚未完全接合时, 不要踩大加 速踏板, 避免发动机高速空转。 ( 3) 离合器操作 离合器是传递或切断发动机动力向变速器传递的 传动机构, 能保证汽车平稳起步, 变速换挡时减轻变 速齿轮的冲击载荷并防止汽车紧急制动传动系过载。 在变速换挡过程中, 虽然的做法为两脚离合器操 作, 但操作熟练、经验丰富的驾驶员和节油操作能手 往往在变速换挡过程中使用一脚离合器操作。一种操 作程序是加挡时, 迅速抬加速踏板的同时踩下离合器 踏板到半联动状态, 立即将变速杆从原挡位摘下并推 入新挡位, 快抬离合器踏板, 踩下加速踏板使汽车继 续行驶; 减挡时稍抬起加速踏板, 变速杆摘下后迅速 推入新挡位。另一种操作程序是换挡过程中加速踏板 不动, 踩离合器到完全分开, 并把变速杆摘到空挡 位, 迅速抬离合器踏板。一脚离合器操作省时省力、 节约燃油, 有利于充分发挥汽车的动力性 (尤其在上 坡时) , 但如果操作不当会造成同步器、离合器加剧 磨损, 只有在规范、换挡熟练的基础上逐步领会掌 握。 ( 4) 挡位运用 通常汽车有 4~ 5个前进挡, 其中 1、2挡主要用 于汽车起步、爬陡坡, 3挡是汽车高速挡与低速挡之 间的过渡挡, 还常用于转弯、窄路、会车和通过困难 路段, 4挡或 5挡为高速挡, 传动比小, 车速快。汽 车在同一道路条件下以同一车速行驶时, 使用挡位愈 低, 汽车后备功率愈大, 发动机负荷率愈低, 汽车的 油耗也就愈高。一般各挡之间油耗相差 15% ~ 60%, 越是低挡之间, 越是相差大。因此, 汽车起步后应迅 速换入高挡, 不宜用低挡长时间行驶。另外, 换挡动 作力求迅速、准确, 避免在换挡过程中车速下降过 多。 ( 5) 行车速度控制 汽车的行驶油耗是随汽车速度的变化而变化, 汽 车行驶油耗最低点所对应的车速称为经济车速。汽车 各个挡位都有各挡位的经济车速。当汽车低于经济车 速的行驶时, 虽汽车行驶阻力小, 但发动机负荷率 低, 发动机的比油耗很高, 导致汽车行驶油耗增加; 当汽车高于经济车速行驶时, 虽发动机负荷率较高, 发动机的比油耗下降, 但汽车行驶阻力增加很大, 超 过发动机的比油耗下降的作用, 也导致了汽车行驶油 耗上升。经济车速因车而异, 即使同一车型, 其经济 车速也不是固定不变的, 它随道路条件改善、汽车装 载量的变化而变化。一般在道路条件好、装载量减少 时, 经济车速较高。 据日本汽车讲所协会编的 5汽车安全驾驶技术培 训教材6 中介绍, 对于 2L 排量发动机的轿车, 在一 般道路上经济车速为 40kmPh, 高速公路上的经济车 速为 80kmPh, 如果把车速从 80kmPh 提高到 100kmPh, 油耗将增加6%。 国产东风 EQ1090货车最高挡行驶时的经济车速 范围是30~ 50kmPh。 ( 6) 发动机工作温度控制 行车过程中, 汽车发动机的工作温度对汽车的油 耗影响很大。水冷式发动机的水温保持 80~ 90 e 的 范围内, 汽车油耗最低。若温度过高, 发动机充气量 下降, 易爆震, 导致发动机功率下降和油耗增加; 若 温度过低, 燃油雾化不良, 燃烧不完全, 而且机油粘 度大, 发动机内阻增加, 也导致油耗增加。有试验表 明, 当水箱中冷却水沸腾时, 汽车油耗增加约 60%, 当发动机水温从 80 e 降到 60 e 时, 油耗增加约 3%, 降到 50 e 时, 油耗增加约 6%, 降到 40 e 时油耗增加 10%以上。由于发动机的水温不正常, 不但导致汽车 油耗增加, 还导致汽车动力性不足。对用人工控制汽 车前百叶窗的开度大小来控制发动机水温的汽车, 驾 驶员应经常关注冷却水温度, 使发动机的水温尽可能 保持在80~ 90 e 的范围内。 ( 7) 滑行操作 滑行是利用汽车的惯性行驶, 把汽车积蓄的动能 转变为有用功。脱挡滑行是常用的节油驾驶方法, 具 体操作方法有 2种, 一种是驾驶员根据道路情况伺机 滑行, 如停车前的滑行, 以滑行减速代替制动, 不仅 能节约燃料, 而且还能减少制动器和轮胎的磨损, 这 种滑行大部分驾驶员都在使用。另一种滑行是汽车在 交通量不大的公路上行驶时, 驾驶员人为地用加速与 脱挡滑行两个过程交替进行, 周而复始, 目前技术素 质较高的职业驾驶员开车时常用这种方法。该方法在 加速时提高了发动机的负荷率, 并使剩余的能量以动 能形式储存, 在滑行时予以释放利用, 能降低汽车行 30 交通节能与环保 第 1期 驶油耗。具体操作方法是将汽车加速到经济车速范围 的上限, 开始脱挡滑行, 当滑行到低于经济车速上限 15~ 25kmPh时再进行挡加速, 能节油 15%左右。这 种操作难度较大, 掌握时机要准确, 初学驾驶员要逐 步摸索才能掌握。 212 汽车节能产品 汽车节能产品是指以降低汽车燃料消耗为目的, 同时对汽车的其他使用性能无不良影响的产品。由于 汽车结构还不够完善及汽车使用条件的差异, 多年来 国内外市场上出现了不少汽车节能产品, 在选用汽车 节能产品时, 应考虑所驾驶车辆的技术状况及使用条 件, 使汽车节能产品真正能发挥节能的效果。 ( 1) 汽车节能产品的选用原则 交通部汽车运输节能技术服务中心经过对数百种 汽车节能产品的试验研究, 制订了交通行业标准 JTP T306O1997 5汽车节能产品使用技术条件6, 该标准规 定了汽车节能产品使用技术条件, 见表 3。 表 3 汽车节能产品使用技术条件 类别 项目 技术指标 城间运输 模式节油 率 Ac 市区运输 模式节油 率 As 快速运输 模式节油 率 Aq 试验评定 方法 经济性 评价指标 城间运输模式 \2% > 0 > 0 GBPT 14951 市区运输模式 > 0 \2% > 0 快速运输模式 > 0 > 0 \2% 多工况节油率 Ad 2% 动力性 评价指标 加速时间对 比系数 K t \1101 功率对比 系数K p \0199 扭矩对比 系数 KM \0199 环境评 价指标 汽油车 CO 净化率 RCO \0 GBPT 14951 汽油车 HC净 化率 RHC \0 GB 1476115 柴油车烟度 净化率 RRb \0 GBPT 14951 GB 1476116 GB 1476117 经济效益 评价指标 经济效益评 价系数 K C > 1 GBPT 14951 注: 汽油车环境评价指标为 RCO、RHC ; 柴油车环境评价指标为 RRb。 在表 3中, 汽车节能产品采用发动机台架试验评 价的, 其经济性应满足 3个模式之一, 并且动力性应 满足 Kp 和K M ; 不能进行发动机台架试验的产品, 采 用整车道路试验评价, 其经济性应满足 3个模式之一 和 Ad , 并且动力性满足K t。 对于燃油节能添加剂产品, 添加该类产品后的燃 油, 还必须满足表 4的要求。 表 4 燃油添加燃油节能添加剂后的理化性能要求 项目 质量指标 试验方法 铜片腐蚀( 50 e , 3h) 不大于 1级 GBPT 5096 相容性 不分层、不浑浊、无沉淀 JTPT 306的附录A 对于发动机润滑油节能添加剂, 添加该类产品后 的润滑油还应满足表 5的要求。 表 5 润滑油添加润滑油节能添加剂后的理化性能要求 项目 指标 试验方法 运动粘度( 100 e ) ,mm2Ps 不超出参比油的粘度指标 GBPT 265 开口闪点, e 不低于参比油 GBPT 3536 倾点, e 不高于参比油 GBPT 3535 铜片腐蚀( 100 e , 3h) 不大于 1级 GBPT 5096 最大无卡咬负荷, kgf 不小于参比油 GBPT 3142 稳定性 不分层,无沉淀 JTPT 306的附录 B 实践表明, 只有使用满足标准规定的汽车节能产 品才能获得满意的节能效果。 ( 2) 汽车节能产品效果估计 汽车节能产品的效果是指节能产品在汽车技术状 况正常的情况下能降低汽车能源消耗的程度, 不允许 用牺牲汽车的其它性能来换取燃油经济性。用户在选 用汽车节能产品时, 首先要对其节能效果有一个正确 的认识, 最直接的办法是向生产厂家索看该产品在国 家权威机构的检测报告与数据, 如果在没有检测报告 的情况下选用汽车节能产品, 可采用下面的方法对产 品的效果作一个大致的判断。 ¹用汽车能量平衡图分析节能产品效果 汽车出厂后, 其节油潜力可以通过汽车能量平衡 测试确定。美国环保局曾对某典型汽车的能量分布进 行测试, 结果如图 1。 根据图 1, 燃料的能量消耗在汽车的各个部位 中, 可以将汽车各部位消耗的能量占总能量的比例称 为该部位的节油潜力, 即极限节油率。如减少发动 机、变速器、后桥等内部相对运动部件之间的摩擦损 失, 其极限节油率为 1015% , 单独降低发动机中运 动部件的摩擦损失, 其极限节油率为 715% ; 降低汽 车迎风阻力系数和减少汽车迎风面积, 则极限节油率 为6% ; 改善轮胎结构, 降低汽车滚动阻力系数, 则 极限节油率为 6%; 汽车滑行时, 强制怠速节油器切 断发动机的供油, 其极限节油率为 4%等。极限节油 率是理想节油率, 在实际中是不可能实现的, 因此要 知道某一节油器的大致节油率, 可以用下式估算: 节油率= 汽车某一部分的极限节油率@ 节油产品 对汽车该部分的改善程度 31第 1期 蔡凤田, 等: 汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术 图 1 美国环保局测试某典型汽车的能量平衡图 利用上图, 我们可以比较容易地估算出节能产品 的节油率。 应用例 1: 某润滑油节能减磨添加剂加于发动机 曲轴箱润滑油中, 能减少发动机摩擦损失 30%, 可 以估计该润滑油节能减磨添加剂的节油率为: 715% @ 30%= 2125%。 应用例 2: 强制怠速节油器, 强制怠速时断油率 为90%时, 则其节油率为: 4% @ 90%= 316%。 º用同类产品的实测数据比较估算效果 国家汽车节能产品的行政主管部门在权威汽车节 能产品检测研究机构对节能产品科学检测的基础上, 每2~ 3年就要推荐一批全国重点推广的汽车节能产 品, 这些全国重点推广产品的发动机台架试验节油率 统计如表 6, 根据表中数据我们就不难估算出同类汽 车节油产品的大概节能效果范围, 一般在 2% ~ 5% 之间。 表 6 全国重点推广产品的发动机台架试验节油数据统计 产品类型 发动机台架试验节油率范围P% 燃油节能添加剂 111~ 212 润滑油节能添加剂 114~ 219 高能电子点火器 210~ 215 调稀混合气类节油产品 212~ 416 ( 3) 常见汽车节能产品 (技术) ¹润滑油节能添加剂 润滑油节能添加剂可分为减磨剂和修补剂。减磨 剂的作用主要是在金属表面形成一层润滑保护膜、避 免金属突峰间的直接接触, 使混合润滑的和边界润滑 状态下的摩擦系数下降, 降低了摩擦损耗, 达到节能 的目的。修补剂的原理主要是通过化学作用修复被磨 损的金属表面, 提高老旧发动机的密封性, 维护其良 好的技术状况, 实现节能的目的。经过多年的试验研 究, 汽车发动机使用有效的润滑节能添加剂不但能节 约燃油, 而且还具有延长润滑油换油周期和发动机大 修里程的作用。 º燃油节能添加剂 燃油节能添加剂一般具有改善雾化和助燃作用。 改善燃油的雾化质量能促进燃油完全燃烧, 助燃作用 能提高燃油混合气在发动机气缸内的燃烧速度, 提高 发动机的循环效率, 降低燃油消耗。有的燃油节能添 加剂中含有抗磨剂, 能减少发动机燃烧室中摩擦副的 摩擦损失; 有的燃油节能添加剂具有清净分散作用, 能清洁发动机的供油系统, 保持供油系统良好的技术 状态。在使用燃油节能添加剂时, 如配合发动机改造 和油电路调整, 可以获得比较满意的节油效果。 »磁化节油装置 磁化节油装置一般是让燃油通过磁场后再进入发 动机燃烧的装置, 虽然其工作原理有待进一步研究, 但目前比较一致的说法是燃油通过磁场后燃油分子活 性加强, 有助于与氧更充分混合, 改善燃油的雾化质 量, 促进燃油完全燃烧、降低燃油消耗和排气污染。 国外曾多次报道汽车装上磁化装置以后经过几十小时 的运行, 其燃油经济性和排放都有所改善。国内也有 些磁化节油装置, 无论从专业检测, 还是在实际使用 中都获得了满意的节油及排气净化效果。 ¼汽油发动机高压缩比汽油发动机的压缩比较 低, 一般在6~ 11之间, 压缩比的变化对汽油发动机 的热效率影响非常明显, 压缩比越高, 热效率越高, 其燃料消耗就越低。提高汽油机的压缩比后, 汽油发 动机对汽油辛烷值的要求也相应地提高。随着我国石 油产品不断更新换代, 70# (马达法) 汽油将逐步由 90# (研究法) 汽油取代。由于高标号汽油更适用于 高压缩比的汽油发动机, 所以原来使用 70# 汽油的 低压缩比汽车汽油发动机如 CA6102、EQ6100、492Q 32 交通节能与环保 第 1期 等如直接使用 90# 汽油后并不能充分发挥 90# 汽油 的性能, 造成资源巨大浪费, 汽车使用成本大幅增 加, 因此对原来使用 70# 汽油的低压缩比汽车汽油 发动机应进行提高压缩比的技术改造。交通部公路科 学研究所等单位研究的提高发动机压缩比并配合降低 化油器混合气浓度、调整点火提前角的在用车技术改 造, 低压缩比汽车经改造后使用 90# 汽油后能 降低汽油消耗 10%左右。 ½强制怠速节油器 当汽车在山区下坡时, 需要发动机辅助制动, 这 时发动机处于强制怠速工况。发动机在强制怠速工况 下, 虽然节气门关闭, 但化油器的怠速供油系照常供 油, 由于这时发动机的转速较高, 这些通过怠速供油 系统进入发动机气缸的燃油不能形成可燃混合气, 燃 油并不能燃烧, 而是一部分通过排气管排往大气, 另 一部分沿气缸壁流到曲轴箱内, 这不仅浪费了燃料, 污染大气环境, 而且破坏气缸壁上的润滑油膜, 增加 了发动机的磨损, 并稀释曲轴箱内的润滑油, 使其加 速老化变质。强制怠速工况不但在下坡时出现, 而且 在交通繁忙的市区, 驾驶员经常抬起加速踏板滑行出 现强制怠速工况。试验表明, 汽车行驶中, 发动机约 有10%~ 40%运行时间处于强制怠速工况, 因此切 断强制怠速工况下的燃油供给是非常必要的。汽车装 有强制怠速节油器后一般能节油 3%~ 5%。 ¾电子点火装置 电子点火装置在国外汽车发动机上已普遍使用, 国内一些新型汽车上也已逐步采用。电子点火装置可 分为触点式和无触点式, 有触点式保留了原白金触 点, 但触点的功用已与传统的触点功用不同, 仅作为 获取发动机点火的信号装置。无触点式取消了白多触 点, 取而代之的是用光电或磁电器装置获取发动机点 火信号。电子点火装置无论是有触点的还是无触点 的, 都能消除传统机械式点火系统在发动机急加速和 高速运转时的断火现象, 并能提高点火能量, 有利于 点燃稀混合气, 提高燃烧速率, 从而有效降低发动机 的燃油消耗, 并改善汽车的加速性能、动力性能和排 气净化性能。从用户长期使用电子点火装置的角度来 看, 电子点火装置避免了传统点火系统的白金触点烧 蚀问题, 保持了发动机的高质量点火状态。 ¿风扇离合器 汽车发动机消耗功率最大的附件是冷却风扇, 而 且又是汽车的噪声污染源之一。冷却风扇是按发动机 的最大热负荷来设计的, 消耗的最大功率约为发动机 额定功率的 5% ~ 10% , 而汽车发动机绝大部分时间 是在远低于发动机最大热负荷工况下工作。当汽车在 良好条件下运行时, 需要风扇工作的时间只有 3% ~ 5%。无离合器的发动机冷却风扇不仅浪费发动机功 率, 而且由于强烈的冷却效果还使发动机的工作温度 过低, 影响发动机的热效率, 并加速发动机磨损。汽 车上安装风扇离合器后, 一般节油率能达到 5%以 上, 并提高了汽车的动力性, 缩短发动机冷起动时间 约2P3, 减少发动机在冷态下的磨损及风扇的变形和 损坏, 延长风扇皮带的使用寿命, 驾驶员可以不必经 常调整百页窗, 减少汽车噪音。 À降低空气阻力技术 汽车行驶时, 发动机克服空气阻力所消耗的功率 与车速的三次方成正比。随着我国高等级公路的发 展, 汽车的行驶速度将大大提高, 通过减小汽车空气 阻力来降低汽车的燃料消耗也是一种非常行之有效的 。汽车的空气阻力主要为形状阻力, 它与汽车车 身的形状有着密切的关系。降低货运汽车空气阻力的 主要方法是采用箱式货车, 再在箱式货车上安装导流 罩、阻风板等等。曾经试验表明, 如以普通长头货车 的空气阻力为 100%, 则车箱加盖蓬布后空气阻力降 为73% , 改为箱式货车后空气阻力降为 60%, 箱式 货车再安装导流罩空气阻力则降为 43%。降低大客 车空气阻力的关键是前部车身造型的设计, 高速客车 的头部应具有流线型。另外, 改大客车顶部的行李架 为客车内部行李箱, 也会大大降低客车的空气阻力。 对于汽车驾驶员, 不要在轿车顶上安装行李架, 高速 行驶时不要打开车窗等都是降低空气阻力的有效措 施。 Á子午线轮胎 子午线轮胎与传统的斜交尼龙轮胎相比, 在结构 上主要是子午线轮胎的胎体帘线是不相交的, 而是各 层间互相平行地由一胎圈到另一胎圈呈子午线方向排 列。子午线轮胎中的主要受力部件是缓冲层, 缓冲层 多半用钢丝帘线制造, 帘线的倾角与子午线成 70度 ~ 80度, 反映到使用性能上, 子午线轮胎具有耐磨 耐用、高速安全、减振舒适、操纵稳定性和节省燃油 等。经许多试验资料表明, 子午线轮胎的耐磨性与普 通斜交胎相比提高 30% ~ 70%, 轮胎的滚动阻力下 降20% ~ 30% , 汽车的燃油消耗降低 5%~ 8%。 33第 1期 蔡凤田, 等: 汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术