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  ·科技经纬 ·行业述评 ·市场动态 ·政策导向 ·会展动态 本栏目协办单位:苏州市汽车工程学会

浅谈如何节省汽车燃料

孔永兵 邓海萍 陈菊兵

(牡丹汽车股份有限公司 江苏张家港)

  摘 要:通过对影响车辆燃料的各因素分析及实际经验,总结车辆节省燃料的使用方法及可能达到的效果。

  关键词:节油 分析 方法 效果

  随着汽车工业的不断发展,汽车数量在日益增多,燃料消耗不断增长,油价的不断攀升,人们始终在寻找各种节省燃料的方法。

  众所众知,影响汽车燃料消耗的因素很多并相当复杂,因为第一个影响汽车燃料消耗的因素都有是单独又有联系的研究课题,涉及的知识与学科广泛。有力学、热学、电学、机械、化工等学科。所以,在这里与大家探讨的只是自已在实践工作中所得到的一些粗浅经验,提供给相关人员参考。 一、汽车要行驶中的状态

  (一)汽车行驶的基本原理

  1、当驱动力>行驶阻力时,汽车加速;

  2、当驱动力=行驶阻力时,汽车匀速;

  3、当驱动力<行驶阻力时,汽车减速。

  (二)汽车驱动力分析

  汽车驱动力来自发动机,制造一种既省油又有较大驱动力的发动机,是世界各国科技人员的研究课题。人们将柴油机从自然吸气的进气系统,改善成增压,中冷进气系统。这种措施的目的,就是使进入汽缸的燃料有足够有助燃气体,使得燃料充分燃烧,达到提高发动机功率和获得较好的尾气排放。为了达到更好的效果,在增压中冷的基础上,采用电子控制喷油量和喷油时间,来达到提高发动机功率和获得更好的尾气排放。因此,在同等的燃料消耗下,燃料充分燃烧可以获得较多的热能;在同等条件下,较多的热能可以转变成较大的机械能。使得发动机功率提高,汽车驱动力增加。所以在同等燃料消耗下,增大汽车驱动力,对节省燃料有利。

  (三)汽车行驶阻力分析

  汽车在行驶中,必然要受到各种各样的阻力(见图1),因此在行驶中,随着速度、道路状况及气象条件等因素的影响,行驶阻力也将不断发生变化。行驶阻力主要可分为以下几类:

  1、空气阻力;

  2、滚动摩擦阻力;

  3、坡道阻力;

  4、加速阻力。

  图1 汽车在行驶中所受的阻力

  从以上分析可见,行驶阻力越大,所需的驱动力就越大,越大的驱动力就需要消耗越多的燃料,因此,减少汽车的行驶阻力,对节省燃料是有利的。

  1、空气阻力分析

  (a)汽车在行驶时,车体与空气的摩擦会产生阻力。

  (b)空气的阻力与汽车行驶速度有关,速度越快,空气阻力越大。

  (c)汽车正面的投影面积越大,所受的空气阻力越大。

  (d)车速在70-80km/h以上,空气阻力影响非常大。

  汽车正面面积及车速与空气阻力的关系见图2

  图2 汽车正面面积及车速与空气阻力的关系

  所以根据以上分析:

  在高速公路上,汽车以经济车速行驶对节省燃料是非常有利的(经济车速行驶,每超10km/h的车速,油耗也将增10%)。

  2、滚动磨擦阻力的分析

  (a)当车轮转动,轮胎与路面间有一个滚动磨擦阻力,会损失部分驱动力。

  (b)路面和轮胎之间滚动磨擦阻力与车辆总重量成正比,如图3所示。

 

 

 

 

 

 

  (kg) 车 辆 总 质 量 (t)

  图3 滚动磨擦阻力与车辆总重量之间的关系

  (c)轮胎的种类、气压及载重量。路面的状况(砂石路、沥青路、水泥路,路面的温度,路面的湿度等),都会影响滚动磨擦阻力。所以,标准的轮胎气压,较轻的总重量,对降低燃料消耗是非常有利的。

  3、坡道阻力分析(见表1)

  (a)坡道阻力与车辆上坡时的车速有关。

  (b)坡道阻力与车辆的总质量和坡度有关。 表1 坡道阻力分析情况

  4、加速阻力分析

  (a)车辆加速时,会产生阻力,加速阻力的大小,在不同的情况下是有差异的。

  (b)加速度的大小与加速阻力成比例(见图4),加速阻力还与重量有关。

  因此,汽车在行驶时,急加速对燃料消耗是不利的,经常处于急加速状况,燃料消耗会增加约15%-20%。

  图4 加速度与加速阻力之间的关系

  二、影响燃料消耗的因素分析

  (一)、加速变速行驶

  1、加速变速行驶时,发动机经常处于高转速状态,会增加燃料的消耗。

  2、市区道路行驶,经常会遇到红绿灯或避让行人及车辆,使用权车辆经常处于制动、停车及起步的工作状态,发动机经常处于怠速状态,也会增加燃料的消耗。

  3、从发动机的输出扭距特性来看,东风日产柴FE6T及PF6TA发动机最佳转速在1000-1600r/min之间,如图5所示。

  (二)匀速行驶

  1、以波状速度行驶,加速或减速不断变化的操作方法,使燃料显著增加。

  2、车速变化很大,在平坦道路上或高速公路上行驶,车速变化在50km/h以上,燃料消耗会增加15%-20%。

  因此,匀速行驶对省油是有利的。

  (三)尽可能用高速档行驶

  1、如采用较多低档行驶,而发动机处于高速运转,一定会增加燃料消耗。

  2、掌握发动机的最大扭距转速,尽可能用高档行驶。MD6122GDU客车是采用的东风日产柴汽车有限公司生产的RB46PAXLC客车底盘,最省油车车速约在80-90km/h(用6档行驶)。

  (四)辅助制动的使用

  1、排气制动和缓速器的使用,能使车速较快减慢,如再急加速,车辆处于波状行驶。经常处于这种工作状况, 同时使用排气制动和缓速器比单一使用发动机制动的燃料消耗要增加约3倍。

  2、在一般道路上行驶,经常会遇到红绿灯变化,所以在行驶中,用发动机制动减速,会减少燃料消耗。因此,在安全行驶的情况下,尽量不要用辅助制动。

  (五)车速与燃料的关系

  以高速公路行驶为例,车速与空气阻力等因素有关,因此,车速与燃料消耗是有联系的,车速越快消耗燃料越多,见图6。车速提高20km/h ,燃料消耗增多15%-20%。

  因此,在高速公路行驶时,应控制车速,匀速行驶。

  (六)起步停车次数应减少

  以车辆在一般道路上行驶为例,如车辆以60km/h匀速行驶50km,平均每间隔500m停车起步一次与平均每间隔3000m停车起步一次相对比,停车起步次数少的一种情况要省油约10%,所以在实际行驶时,对道路情况变化及遇红绿灯应事先预见处理,减少停车次数对省油是有利的,见图7

  (七)怠速应调整在规定范围内

  1、过高的怠速,长时间运转,会增加燃料消耗。 2、PE6T发动机怠速转速500-550/min,PF6TA发动机怠速转速510-530/min。

  (八)轮胎的气压

  1、滚动磨擦阻力与轮胎的气压有关,轮胎气压比规定气压低30%,会增加燃料消耗13%,轮胎气压过高,有利于节省燃料,但会缩短轮胎寿命。(12R22.5-14PA标准充气压力为7.25kgf/cm2)气压过高还会出现制动差,造成轮胎异常磨损。因此,轮胎气压应在标准范围内。

  2、轮胎的种类很多,如子午线、无内胎轮胎,其滚动磨擦阻力小,可减少燃料消耗。如斜胶胎,滚动磨擦大,会增加燃料消耗。斜胶胎与子午线胎比较,子午线胎可节省燃料12%-14%,采用无内胎可节省燃料15%-16%。因此在实际使用中根据不同情况选择。东风日产柴汽车有限公司生产的RB46PAXL及JA450PADLA客车底盘均采用12R22.5-14PR无内胎轮胎。

  (九)发动机空滤器堵塞

  1、发动机空滤器堵塞会增大进气阻力,使发动机功率下降,增加燃料消耗。

  2、一般情况下,发动机空滤器堵塞会增加3%-5%的燃料消耗。

  (十)点火正时调整

  点火正时过迟,会造成排气管放炮,燃料二次燃烧,发动机功率下降,增加燃油消耗,反之会造成发动机振动大,热效率低,发动机功率下降,增加燃料消耗,因此,需要将点火正时调整到输出功率和热效率最高点。PE6T发动机燃油喷射正时为16度。PE6TA发动机喷射正时为14度。

  (十一)、发动机油粘度

  机油的粘度值与发动机的运转阻力有关。发动机机油温度影响粘度值大小。气压越低,则粘度值大,将造成发动机的运转阻力变大。因此选用机油时,必须根据当地的气温条件。如选用冬夏通用的机油会增加燃料消耗。

  三、综合效果

  根据以上影响因素的分析及改善方法,现将燃料消耗所能达到的效果项目对比总结见表2

  附作者简介:

  1、孔永兵:牡丹汽车股份有限公司生产供应部 科长 助理工程师

  电话:0512-58605086

  传真:0512-58660321

  通信地址: 江苏省张家港市乐余镇

  邮编:215621、

  E-mail:tech@mudanauto.com

  2、邓海萍:汽车研究所标准情报室 科员 助理工程师

  电话:0512-58605086

  通信地址: 江苏省张家港市乐余镇

  邮编:215621

  E-mail:tech@mudanauto.com

  3、陈菊兵:汽车研究所涂装组 科员 助理工程师

  电话:0512-58605729

  传真:0512-58605729

  通信地址: 江苏省张家港市乐余镇

  邮编:215621

  E-mail:tech@mudanauto.com