汽车节能技术研究毕业论文.doc

毕 业 论 文论文题目：汽车节能技术研究 所属系别：汽车机械与工程系 专业班级：汽车运用与维修2012班 姓 名：2012 学 号：2012 指导老师：2012 撰写日期：2012.12.25摘 要 汽车节能技术是用于改进汽车能源消耗的技术。汽车节能措施涉及方方面面。除了推广应用替代燃料之外，解决能源短缺问题的根本措施是大力开发和推广应用汽车节能技术。长期以来，人们一直致力于汽车节能技术的研究开发，不同历史时期，出现了众多的技能技术。本文围绕着目前汽车所使用的节能技术以及尚未成熟使用的汽车节能技术展开讨论。论文首先引出了汽车节能的重要性，然后界定能源和节能的概念；接着阐述汽车能源消耗的主要因素；其次介绍发动机上运用的新技术；随后讨论汽车节能技术的途径与方法；最后针对使用的新能源以及未来美好能源的总结。关键词：汽车 节能 能源 技术 途径目 录1引言2能源与节能的概念3汽车能量消耗的主要因素 3.1热量转变为机械功时的损失 3.2指示功率转变为有效功率时的机械损失 3.3 有效功率转变为汽车动功率时的传动损失 4汽车发动机的新技术 4.1涡轮增压 4.2均质压燃发动机 4.3转子发动机 4.4发动机的稀燃技术 4.5电子燃油喷射系统 4.6混合动力 4.7可变气门正时技术5汽车节能的主要途径与方法 5.1车身设计 5.2车辆自重 5.3车辆润滑 5.4传动机构 5.5轮胎 5.6制动器的调整 5.7路况设计与保养 5.8良好的驾驶习惯培养6新型能源汽车 6.1柴油发动机 6.2纯电动汽车 6.3氢燃料与电驱动混合动力 6.4乙醇燃料 6.5天然气 6.6太阳能7结语参考文献致谢1引言节能减排”，是贯彻落实科学 发展观，构建社会主义和谐社会 的重大举措；是建设资源节约型 、环境友好型社会的必然选择； 是推进经济结构调整，转变增长 方式的必由之路；是提高人民生 活质量，维护中华民族长远利益 的必然要求。 大家知道，汽车工业的飞速发展是人类文明的 一大骄傲。与此同时，汽车对能源的消耗和废气 的排放也日渐成为人类发展的一大障碍。汽车工 业对可持续发展应做出的贡献就是减少燃油的消 耗量、降低排放。采用先进科学的节能措施减少 汽车废气对大气的污染、改善人类生态环境、节 省石油资源。随着国家节能政策的逐步实施，国 家对汽车燃油经济性标准的要求越来越严格，同 时随着燃油价格的持续上涨，消费者对汽车产品 的燃油经济性也越来越关注。 除了汽车保有量增 加这个原因外,造成我国汽车燃油消耗量巨大的另 一个原因是我国的汽车技术整体比欧美、日本等 发达国家落后 1020年,欧洲的柴油机技术和美国 、日本的混合动力汽车的研制成功以及可替用燃 料的不断研制，把汽车能耗进一步降低，而我国 老旧车比例高达 25%,汽车每百公里平均耗油比发 达国家高 20%以上。我国现在行驶的乘用车很多 是从国外引进的上世纪80年代的车型,即使是最近 几年生产的汽车,节油技术的采用也非常有限。随 着当前我国国民经济和汽车工的快速发展,以及由 此带来的能源消耗和环境问题的日益突出,交通节 能减排工作的重要性不断增加，而汽车节能减排 则又是其中的重要组成部分,重要性不言而喻。考 虑到当前我国的汽车节能技术发展的实际状况,除 了要积极推进以混合动力、燃料电池、柴油、醇 类汽车等为代表的新能源汽车技术的不断发展外, 另一个推进汽车节能减排工作的措施就是大力研 究开发适合我国现阶段汽车行业技术现状以及适合大量在用汽车的高性能汽车节能产品。伴随着世界不断的迅速发展，能源的消耗越来越重，而汽车对能源的消耗占到很大一部分，同时还严重的污染空气，污染我们的环境。石油还是一种不可再生能源。这时人们不得不寻找新能源和节约现有的能源来保持可持续发展，同时来造福人类的后代。 2能源与节能的概念中华人民共和国节约能源法中规定了能源 和节能的概念。 能源，是指煤炭、原油、天然气、电力、焦炭 、煤气、热力、成品油、液化石油气、生物质能和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。节能,是指加强用能管理,采取技术上可行、 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减 少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理的利用能源。节能是国家发展经 济的一项长远战略方针。3汽车能量消耗的主要因素 汽车依靠发动机发出的动力，通过传动装置推 动汽车前进，而发动机是依靠燃料在气缸内燃烧，放出热量，使燃气的温度和压 力增加，体积膨胀，推动活塞做功而获得动力。在此过程中，燃料燃烧后只有一小部分能量转化为有用功，其余大部分以不同形式分别损失在发动机本身和汽车传动装置中。汽车能量转换时的 损失情况，可分为以下三点： 3.1热量转变为机械功时的损失燃料发出热能的损失，主要是排气、散热、漏气等造成的。发动机工作时气缸内热量的利用程度，用指示功率表示，它是指气体膨胀推动活塞在单位时间内所做的功。指示功率=（推动活塞做功的有效热量）/（燃 料总热量）上式说明，推动活塞所做功的有效热量越多，发动机的指示功率越高，则热量损失越少。一般四行程汽油机的指示功率为0.25-0.35，热量损失 达65%-75%；柴油机的指示功率为0.4左右，热量损失达60%。3.2指示功率转变为有效功率时的机械损失发动机发出的有效功率，经过传动装置传到驱动轮时，由于一部分有效功率损失在传动装置中 ，所以驱动功率又小于有效功率。为表明有效功率的利用程度，可用传动效率来表示。 传动效率=（驱动轮功率）/（有效功率） 汽油发动机的机械效率约为0.7-0.9，说明发动 机的功由活塞经曲轴到飞轮时，摩擦损失达10%-3 0%。表3-1为柴油机和汽油机热量分配表。 3.3有效功率转变为汽车传动功率时的传动损失发动机发出的有效功率，经过传动装置传到驱 动轮时，由于一部分有效功率损失在传动装置中 ，所以驱动功率又小于有效功率。为表明有效功率的利用程度，可用传动效率来表示。传动效率=（驱动轮功率）/（有效功率） 不同车辆的传动效率大约为80%-95%，即有5 %-20%的有效功率消耗于传动装置中。直接档因为是动力直接从中间轴传递，在变速器内部不经过齿轮传递，所以光从传动效率应来说，直接档 比其它档位稍高。发动机及附件能耗占60%，克服空气阻力的能量占21%，能量转化为机械能传到轮胎，用于克服轮胎滚动阻力做功的能量占13%。汽车节能的关键是降低热能损失和降低摩擦。4汽车发动机的新技术4.1涡轮增压 涡轮增压，是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器功能相若，两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。涡轮增压的英文名字为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。相信大家都在路上看过不少这样的车型，譬如奥迪A6的1.8T，帕萨特1.8T，宝来1.8T等等。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。一般来说，涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压从工作方式上基本上可以分为以下几种系统：（1）废气涡轮增压系统（2）机械增压系统（3）复合增压系统4.2均质压燃发动机均质压然发动机技术是一项比较前沿的活塞式 内燃机的燃烧技术，目前上述于研究阶段。但均 质压然发动机与混合动力的组合，可以回避发动 机难以实现均质压燃的工况，具有重要的实用价值。应在各自单元技术相对成熟时，实现二者的 优化配合。 4.3转子发动机转子发动机与传统往复式发动机的比较往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。在往复式发动机中，产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞，机械力被传给连杆，带动曲轴转动。转子发动机 对于转子发动机，膨胀压力作用在转子的侧面。 从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。这种发动机是由德国人菲加士·汪克尔（Felix Wankel，1902-1988）所发明。一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。由于这是一项高新技术，懂得这项技术的人寥寥无几，发动机坏了无人会修，而且耗油大，汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力，独自研究和生产转子发动机，并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷，成功地由试验性生产过渡到商业性生产，并将安装了转子发动机的RX-7型跑车打入了美国市场，令人刮目相看。一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄滑块机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势转子引擎的转子每旋转一圈就作功三次，与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有高马力容积比（引擎容积较小就能输出较多动力）的优点。另外，由于转子引擎的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化，发生故障的可能性也大大减小。由于没有往复式发动机的高压缩比，使得燃烧不能够很充分。虽然马自达公司曾经给转子发动机增加了单涡轮增压和双涡轮增压等东西，但只是提高了输出马力，并适度的减少了尾气排放，但还是与往复式发动机有着很大的差距。由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片，径向密封片与缸体始终是线接触，并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化，因此三个燃烧室非完全隔离（密封），径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题，大幅增加油耗与污染。其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。易理偶式转子发动机是发明人集二十几年的研究所得，它与一般发动机的原理虽然相同，具备吸气、压缩、爆发、排气等四程序工作循环，但由于结构的根本不同。它的动力消耗少，发动机的转子是回旋式运动，活动部件少。易理转子发动机将吸气、压缩和爆发、排气在不同的汽缸内完成，其本身的特殊构造冲破了往复式发动机吸、压、爆、排在一缸做功的模式，又摆脱了汪克尔等三角转子发动机的框架，也解决了日本马自达转子发动机的成本高、油耗大，维修难，零部件制作难度高等弊端。4.4发动机的稀燃技术发动机稀燃技术稀燃是稀薄燃烧的简称，指发动机在实际空燃比大于理论空燃比的情况下的燃烧， 空燃 比可达 25:1，甚至更高。稀薄燃烧不仅使燃料的燃烧更加完全，而且也减少了换气损失，同时辅以相应的排放控制措施，大大降低了 汽油机的有害排放物， 因此具有良好的经济性和 排 放性能。稀薄燃烧可以提高发动机燃料经济性的主要原因是，由于稀混合气中的汽油分子有更多的机会与空气中氧分子接触，燃烧完全。采用稀混合气，由于气缸内压力低、温度低，不易发生爆燃，则可以提高热效率。燃用稀混合气，由于其燃烧后最高温度降低，一方面使通过 汽缸壁 的传热损失较小，另一方面燃烧产物的离解损失 减少，使热效率得以提高。且当采用稀薄混合气燃烧时，由于进入缸内空气的量增加，减小了泵吸损失，这对汽油机部分负荷经 济性的改善非常 有利。另外，的比热容较小，多 变指数 K 较高，因为发 动机的热效率高，燃油经济性好。 从理论上讲， 混合气越稀，热效率越高。但就普通发动机来说 ，当过量空气系数 >1.051.15 后，油耗反而增 加。这是由于混合气过稀时，发动机混合气分配 的均匀性变得 更加敏感，循环变动率增加，个别缸失火的概率增加；等等，如果不解决这些问题 ，盲目地 调稀混合气，不但不能发挥稀混合气理论上的优势，反而会费油 1燃用混合气的技术途径 1） 使汽油充分雾化，对均质燃烧要保证 混合气均匀及各缸混合气分配均匀。消除局部区域混合气偏稀的现象，避免电喷发动机调整时的有意加浓；同时，使缸内混合气 的实际含量有所增加，失火及不稳定现象就会大大减少，发动机便可以在较稀混合气含量的条件下工作。要是汽 油充分雾化，可以在预热、增加进气流的速度、 增强 进气流的扰动、增加汽油的乳化度以及使汽油分子磁化等方面采取措施。 2） 采用结构紧凑的燃烧室。使压缩时形成挤流，以提高燃烧速度 从而提高燃烧效率， 减少热损失。一般采用火 花塞放在正中的半球形或蓬顶形燃烧室，或其他紧凑型的燃烧室。 3） 加快燃烧速度。这是稀燃 技术的必要条件和实施的基础。提高燃烧速度的 主要措施 是组织缸内的气体运动和调高压缩比。 4） 提高点火能量，延长点火的持续时间。对于常 规含量的混合气而言，普通点火系所 提供的点火 能量已经足够，但燃用稀混合气就应当设法提高 点火能量。高能点火和 宽间隙火花塞有利于火核 形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度提高，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多级火花塞装置来达到上述目的。5） 采用分层燃烧技术。 如果稀燃技术的混合比达到 25:1 以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃 烧方式。如果在火花塞附近的局部区域内供给适宜点火的浓混合气，而在其他区域供给相当稀的 混合气，也可以实现稀混合气燃烧。在这种情况下，即使采用普通店获悉，也能很快地点燃很稀的混合气，于是火焰得 以传播并遍及整个燃烧室 。把采用上述方式工作的汽油机成为分层充气汽油机或分 层燃烧汽油机。分层充气是稀混合气燃烧的主要手段，绝大多数稀燃发动机都是采用分 层充气方案。 2、 分层燃烧系统 分层燃烧系统基本均采用燃油喷射技术。按照燃油喷射的不同形式，将分层稀燃系统分为气道喷射（PFI）稀燃系 统和直接喷射 （GDI）稀燃系统； 按照混合气的不同组织方式，将分层稀燃系统分为轴向分层稀 燃系统和纵向（滚流）分层稀燃系统。稀燃汽油机一般可分为进气道燃油喷射式和缸内燃油喷射 式两类。一般情况下, 将进气道燃油喷射式汽油机称为稀燃汽油机, 将缸内燃油喷射式汽油机称为直喷式汽油机。4.5电子燃油喷射系统 电子燃油喷射控制系统（简称EFI或EGI系统），是一个以电子控制装置（又称电脑或ECU）为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的各种传感器，测得发动机的各种工作参数，按照在电脑中设定的控制程序，通过控制喷油器，精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。它通过电脑中的控制程序，能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制断油、自动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求，使发动机获得良好的燃料经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能，深受用户的青睐。电子控制燃油喷射系统的喷油压力是由电动燃油泵提供的，电动燃油泵装在油箱内，浸在燃油中。油箱内的燃油被电动燃油泵吸出并加压，压力燃油经燃油滤清器滤去杂质后，被送至发动机上方的分配油管。分配油管与安装在各缸进气歧管上的喷油器相通。喷油器是一种电磁阀，由电脑控制。通电时电磁阀开启，压力燃油以雾状喷入进气歧管内，与空气混合，在进气行程中被吸进气缸。分配油管的末端装有燃油压力调节器，用来调整分配油管中燃油的压力，使燃油压力保持某一定值，多余的燃油从燃油压力调节器上的回油口返回燃油箱。 进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制。节气门开度不同，进气量也不同，进气歧管内的真空度也不同。在同一转速下，进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系。进气管压力传感器可将进气歧管内真空度的变化转变成电信号的变化，并传送给电脑，电脑根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量，再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机转速。根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量。电脑根据进气压力和发动机转速控制各缸喷油器，通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量。喷油持续时间愈长，喷油量就愈大。一般每次喷油的持续时间为210ms。各缸喷油器每次喷油的开始时刻则由电脑根据安装于离合器壳体上的发动机转速（曲轴位置）传感器测得某一位置信号来控制。这种类型的燃油喷射系统的每个喷油器在发动机每个工作循环中喷油两次，喷油是间断进行的，属于间歇喷射方式。 发动机在不同工况下运转，对混合气浓度的要求也不同。特别是在一些特殊工况下（如起动、急加速、急减速等），对混合气浓度有特殊的要求。电脑要根据有关传感器测得的运转工况，按不同的方式控制喷油量。喷油量的控制方式可分为起动控制、运转控制、断油控制和反馈控制。4.6混合动力通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油等）和电能的混合。 混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。1997年，第一款量产混合动力车普锐斯推向日本市场，当年售出18000辆。1999年，本田混合动力双门小车insight在美国推出，受到好评。2007年年底，美国权威机构Autodata的统计数据显示，2007年10月份美国混合动力车的销售量与上一年相比，同期增长了30个百分点，销售量为24443辆。混合动力车型甚至成了平淡的美国汽车市场的一大亮点：2007年，美国市场销售混合动力车型超过30万辆。2007年5月17日，丰田混合动力车全球累计销售突破100万辆。混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式。1优点在于车辆启动停止时，只靠电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低。而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。4.7可变气门正时技术发动机可变气门正时技术(VVT, Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。合理选择配气正时，保证最好的充气效率hv，是改善发动机性能极为 重要的技术问题。分析内燃机的工作原理，不难得出这样的结论：在进、排气门开闭的四个时期中，进气门迟闭角的改变对充气效率hv影响最大。进气门迟闭角改变对充气效率hv和发动机功率的影响关系可以通过图1进一步给以说明。图1中每条充气效率hv曲线体现了在一定的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。如迟闭角为40°时，充气效率hv是在约1800r/min的转速下达到最高值，说明在这个转速下工作能最好地利用气流的惯性充气。当转速高于此转速时，气流惯性增加，就使一部分本来可以利用气流惯性进入汽缸的气体被关在汽缸之外，加之转速上升，流动阻力增加，所以使充气效率hv下降。当转速低于此转速时，气流惯性减小，压缩行程初始时就可能使一部分新鲜气体被推回进气管，充气效率hv也下降。图中不同充气效率hv曲线之间，体现了在不同的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。不同的进气迟闭角与充气效率 hv曲线最大值相当的转速不同，一般迟闭角增大，与充气效率hv曲线最大值相当的转速也增加。迟闭角为40°与迟闭角为60°的充气效率hv曲线相比，曲线最大值相当的转速分别为1800r/min和2200r/min 。由于转速增加，气流速度加大，大的迟闭角可充分利用高速的气流惯性来增加充气。改变进气迟闭角可以改变充气效率hv曲线随转速变化的趋向，以调整发动机扭矩曲线，满足不同的使用要求。不过，更确切地说，加大进气门迟闭角，高转速时充气效率hv增加有利于最大功率的提高，但对低速和中速性能则不利。减小进气迟闭角，能防止气体被推回进气管，有利于提高最大扭矩，但降低了最大功率。因此，理想的气门正时应当是根据发动机的工作情况及时做出调整，应具有一定程度的灵活性。显然，对于传统的凸轮挺杆气门机构来说，由于在工作中无法做出相应的调整，也就难于达到上述要求，因而限制了发动机性能的进一步提高。整个VTEC系统由发动机电脑控制，发动机电脑接收转速、进气压力、车速及冷却液温度等信息并进行处理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制，改变进气门的开度和时间。5汽车节能的主要途径与方法5.1车身设计 汽车在空气中运动，空气本身也有运动，两者的 相对运动，形成了汽车的行驶阻力。相对运动速 度越高，汽车的行驶阻力就越大,空气阻力对整车 的动力性 和燃油经济性影响就越明显。汽车空气阻力来降低汽车的燃油消耗率是 一种行 之有效的措施。研究表明，汽车以一般车速行驶 时，约有20%-30%的发动 机有效功率消耗于克服 空气阻力，高速行驶时，约有50%-60%的发动机 有效功率 消耗于克服空气阻力。汽车行驶时受到的空气阻力分为压力阻力和摩擦阻力两大部分。 作用在汽车外形 表面上的法向压力的合力在行驶 方向的分力， 称为压力阻力； 主要由形状、循环和诱导阻力组成； 摩擦阻力是由于空气的 粘性在车身表面产生的切向力的合 力在行驶方向 的分力。各种阻力所占空气阻力的比例：形状阻力：主要与汽车的形状有关（长、宽、高及其 比例），约占58干扰阻力：汽车突出部件 ，如后视镜、门把手、悬架导向杆 等，约占14；内循环阻力：发动机冷却系车身通风等气流流过汽车内部，占12诱导阻力：空气升力在水平方向的分力，占7； 摩擦阻力：占9；减小空气阻力，可以通过两 个途径来实现，一是减小汽车的迎风面积；二是 减小汽车的空气阻力系数。减小汽车的空气阻力 系数，需要在汽车设计和制造是 提高汽车的流线 型，流线型越好，产生的阻力就越小，燃油消耗 就越少。 5.2车辆自重 同一车辆，质量越大，整车的油耗就会越高。从节油的方面考虑，在完成相同的运输量的情况下，消耗的燃油越少越好。减轻 汽车自重，一方面可以增加装 载量，降低吨百公 里油耗，另一方面，即使是空驶，其油耗也可以降低。降低汽 车自重，也是降低整车油耗的有效措施之一 。 因此，在整车设计过程中 ，达到整车性能要求后要努力降低车辆自重。应 用 CAE 分析，优化零部件结构；应用铝盖、铝壳 变速箱、铝合金轮辋、铝合金货箱等新技术； 应用镁合金等新材料来降低整车的自重，以降低整 车油耗。 铝合金货箱的采用对燃油经济性的影响 铝合金货箱使用铝合金挤压型材,通过焊接、铆接 、螺接、卡接等连接型式 而制作的货箱，目前铝 合金在厢式车、特殊作业车应用广泛，国内平板 车应用刚 刚开始,日本已经开始大批量应用。金货厢分全铝厢和半铝厢，所谓 全铝厢就是货厢的前后板、左右边板及 底板全 部用铝合金制作，半铝厢就是只有边板和后板是 铝合金制作，前板和底板 使用钢材和木板等其它材料。铝合金货箱有以下优点：不生锈，抗腐蚀 ，特别是沿海地区尤其明显；强度高,抗变形能力 比普通钢板高； 重量轻，节省燃料，经济效益明显；外观美观，提升产品档次； 残值高。缺点是，成本较高、维修不方便。 5.3车辆润滑 发动机润滑油对整车燃油经济性的影响 汽车发动机要正常工作，除了燃油以外，润滑油是必不可少的。润滑油的品 质和质量不同，不但 影响发动机的行驶性能，而且影响汽车的燃油经 济性和使用 寿命。发动机油的牌号表示了机油的 使用场合、黏度级别和质量等级。ISO（国际 标准 化组织）、SAE（美国汽车工程师协会）、API（ 美国石油协会）分别对汽车 发动机油的分类、黏 度级别和质量等级制定了标准，我国也根据上述 标准制订了 相应的国家标准。 润滑剂和石油产品 的分类 ISO 于 1981 年发布了 ISO 67433/0-1981 润滑剂、工业润滑油和有关产品的 分类标准。该 标准根据产品的应用场合，把产品分为 19 个组， E 组为内燃机油。 内燃机油的 选用与节油 选用内燃机油时，首先应分柴油机还 是汽油机，然后选择相应的柴油机油。或者汽油机/柴油机通用油。内燃机油的选用主要 是从质量等级和黏度 牌号两方面进行，首先根据 内燃机制造商推荐、内燃机的机械负荷和热负荷 、工 作条件的苛刻程度、燃料的性质等方面选择 合适的质量等级 度等级的选用与节油 黏度是内燃机油的重要指标，确定内燃机油的质量等级以后，选择合适黏 度 就显得极为重要。低温性不好的内燃机油，会 导致发动机低温启动困难；而黏度过大的内燃机油不仅会导致发动机工作阻力增大 、燃料消耗增加，而且还会使发 动机低温启动困 难；黏度过小的内燃机油也会引起发动机磨损增加、功率下降、 燃料和润滑油消耗增加等故障。 黏度等级的选用原则是，根据发动机工作的环境 温度、载荷、转速和内燃机的磨损状况，选用合适的内燃机油，并且优先选用多级油。 车辆齿轮油对整车燃油经济性的影响齿轮油在传动 中主要作用是减少摩 擦、 降低磨损、 冷却零部件，同时还可以缓和振，动减少冲击、 防止锈蚀以及清洗摩擦面脏物的作用。齿轮油的分类按照 SAE（美国汽车工程师协 会）、API（美国石油协会）分类法，分别对黏度 级别和质量等级制定了标准。我国的驱动桥和 手动变速器润 滑剂年度分类法（GB/T 17477-1 998）,将车辆齿轮油按黏度分为 7 个级号，即 70 W、75W、80W、85W、90、140、250在粘度分类中，与发动机润滑油一样 W 表示有低温要求 ，如果一种齿轮油能同时满足两个黏度级号要求 ，称为多级油， 如 80W/90、85W/90。此时，数 字表示的黏度大小不同，不同品质的润滑油黏度分级表示方式不同，不要仅以数字大小判断油品黏度的高低。 齿轮油按照国标润滑剂和有关产 品（L 类）的分类规定，根据承载能力 划分为 三级，CLC 为普通车辆齿轮油，CLD 为中负荷车 辆齿轮油，CLE 为重负荷 车辆齿轮油。选用适量质量级别和黏度的车辆齿轮油不仅有利于驱动桥 和变速箱齿轮的 润滑，而且可以减少摩擦，节约能源。一般在满足润滑的前提下，选用低黏度比 高黏度齿轮油节省，是用多级齿轮油比单级齿轮油节省，在齿轮油中加入适当高 效摩擦改进剂可 以节省燃油。 齿轮油质量级别和黏度的选择和内 燃机润滑油选择 相似。使用车辆齿轮油应该注意 ：普通车辆齿轮油不能取代中、高负荷车辆齿轮 油用于双曲线齿轮，也不 能混存使用，否则会引 起设备磨损，缩短使用寿命；要防止混入水分和杂质，否则容易引起齿轮油变质； 要适时更换新 油。 换用不同牌号的齿轮油时， 一定要将原用齿 轮油放完， 并将齿轮箱清洗干净后再注入新油，加油量要适当，不可太多或太少。 5.4传动机构加强对传动机构的调整、保养 若传动系统状况不良，出现 离合器打滑、分离不彻底，异响、发热。自动跳档、脱档，传动轴发响、差速器异响、发 热等。这些状况都意味着能量消 耗和燃油的增加 。例如，离合器较严重打滑可使油耗增大 33%。 因此必须加强对 传动机构的调整和保养，以消除 各传动部件发热、异响以及其他故障。 5.5轮胎 由于发动机输出功率的30%-40%消耗在轮胎的 滚动阻力上，而轮胎变形阻力占其滚动阻力总值 的90%以上（轮胎空气阻力、轮胎与路面滑动阻力 占10%左右）。轮胎工作气压直接关系到汽车行驶的安全性和 经济性。对于同一车辆，轮胎气压降低，则其轮 胎半径减小，同时滚动阻力系数增大，整车的油 耗就升高；气压升高，轮胎的滚动阻力系数减小 ，整车的油耗就降低，由于与地面的接触面积减 小，对路面的压力增大。可见，根据轮胎负荷， 适时地调整轮胎气压，是减小滚动阻力、降低油耗的有效措施。 在垂直载荷作用下，轮胎被压缩的程度或径向 变形量称为轮胎的下沉量。当气压一定时，作用在轮胎上的负荷，直接影响到轮胎的变形程度，轮胎工作气压应与负荷能力相适应。单轮负荷比双轮负荷高5%。在实际应用中，不能简单地按照 轮胎标准或者使用说明书规定的气压充气，而应 当在适当范围内合理的选择。若要提高车辆的负 荷能力，可适当提高轮胎的工作气压（该气压不 能超过规定的最大负荷）。相反，若车辆负荷小，可以适当减小轮胎气压，但要注意行驶速度。 在负荷一定时，轮胎工作气压过高，下沉量小， 地面接触面积缩小，单位面积所受的力增加，从 而加速了胎面中部的磨损，缩短了轮胎的使用寿 命，但是在此情况下，滚动阻力小，有利于降低 燃油消耗；轮胎工作气压过低，下沉量增大，胎面边缘负荷增大，胎肩早期磨损，增加了滚动阻力，这对节油、节胎都不利。因此应选择最佳的轮胎工作气压，一般取轮胎压缩系数为10%时的气压。轮胎的最大负 荷，是指在一定速度等级下，轮胎所能承受的最 大负荷。当使用速度与负荷能力相适应，并符合 相应的气压标准时，就能发挥轮胎的综合性能。 在实际使用中，若保持最高车速在速度等级以内 ，则可相应增加轮胎的负荷，这时应适当提高轮 胎工作气压。若高于规定的速度等级，应相应减小负荷。特定条件下需要超载时，应当减速行驶 。若轮胎使用因素（负荷、车速、道路、运输距 离等）中某一因素发生变化，则要求相应的改变轮胎工作气压。 汽车行驶时，轮胎断面挠屈变形，轮胎产生内部摩擦，引起发热，胎温升高，胎内气体受热膨 胀，致使胎压升高。同一轮胎，由于花纹的不同，轮胎发热程度就不同，设计时可以通过调整轮胎 花纹来降低胎温 轮胎摩擦、扭曲变形产生的热量，这些热量都 来自发动机的输出功，产生的热量越高，消耗的 燃油就越多。所以应通过调整轮胎气压和轮胎花 纹，降低轮胎的工作温度，达到节油的目的。了减小轮胎的滚动阻力，降低整车的油耗，一些 车型上使用了宽体单胎代替双胎结构。这样，既 可以降低滚动阻力，又能降低整车重量,从而降低整车油耗。5.6制动器的调整 加强对传动机构的调整。若传动系统状况不良，出现离合器打滑、分离不彻底，异响、发热。自动跳档、脱档，传动轴发响、差速器异响、发 热等。这些状况都意味着能量消耗和燃油的增加 。例如，离合器较严重打滑可使油耗增大 33%。 因此必须加强对传动机构的调整和保养，以消除 各传动部件发热、异响以及其他故障。制动器的调整必 须保证在工作时达到可靠的制动，而在非工作时 没有拖滞的 现象。这就要求制动器的间隙不能过 大也不能过小，若间隙过大，将会制动不灵，此状况行车时，驾驶员必须时刻注意，随时做好提 前刹车的准备；若间隙过小， 就会出现拖滞现象 ，这样驾驶员不得不加大油门行车，必然油耗增 加。因此，必 须按照技术标准，调好制动间隙，确保制动器各个部件的工作正常，为节油创造条件。交通部规定的保修标准中，滑行的检查方法为用拉力衡量：若用拉 力为汽车 自重的1.5%能够拉动平地上置入空挡静止的汽车，则说明汽车的滑行性能达到 标准，否则就达不到标准。5.7路况设计与保养 行路机构状态不良，如轮毂轴承过紧、前轮定位失准、轮胎气压过低、前后轴距不符合规定等 都会造成汽车行驶时滚动阻力、摩擦损失、功率 消耗增大，滑行距离缩短，燃油消耗增加。据测 定，由于轮毂轴承过紧，增加了车轮的滚动阻力 和摩擦损失，轮毂轴承过松将造成车轮歪斜，以 致在运动中摇晃，造成滑行距离缩短，从而使油 耗增大20%。前轮定位失准，特别是前束的影响， 若货车前束从标准2-3mm增大到6mm，油耗增大 12%；若主销后倾角过大，将造成前轮发摆，转向 沉重费力，后倾角过小，则前轮附着状况变坏，车轮行驶不稳，从而造成油耗的增加。5.8良好的驾驶习惯培养驾驶员的驾驶习惯和驾驶技术的熟练程度也是降 低汽车油耗的重要原因， 同 一辆车，在相同的使 用条件下，不同的驾驶员操作时，整车油耗相差 很大。在汽 车运行的整个过程中，驾驶员操作技 术对汽车的节油的影响是贯穿始终的，驾驶 员从 启动、起步、换档、转向、加速、减速、制动、 停车的各环节都起到了很重要的作用。 为了点滴 节油，在汽车行驶的过程中，改变油门开度，一 定要轻踩缓抬，随 时控制好油门，遭到如下几点 ： 启动使用中偏小油门启动发动机，用中偏小油 门预热、使发动机升温； 起步时用中油门逐渐加 大油门，避免用大油门急加速； 加速时油门逐渐 加速，油门开度控制在 80%以内； 行车时稳住油 门，禁止骤变油门； 减速时应及时减小油门，避 免突然熄火； 遇见红灯等情况要提前放松油门，停车若超过 60 秒时应关闭发动机； 禁止发动 机刚发动时和熄火前猛轰油门。 在行车过程中， 驾驶员操作要按照如下进行： 熟练操作程序，做 到“八个不” ，即起步不耸、换档不响、转弯不歪 、 刹车不栽、车速不超、会车不抢、空转不轰、 停站不偏； 熟悉经济速度，做到安全节油行驶； 使用合理的 安全滑行方法； 熟悉道路状况，正确配合道路外 形，灵活的、小心地选择行驶道路； 正确掌握使 用制动器前的车速，防止紧急刹车； 不能使汽车 在低速长期行驶； 掌握好车上各种仪表的显示， 特别是水温表， 温度指示不能过高或过低， 润滑 油压力要保持正常； 加强业务学习，熟悉所驾驶 的汽车性能和结构； 加强基本功，做到“十二练”：即起步练平稳、换档练配合、平路练省 燃油速 度、上坡练换档、下坡练刹车、转弯练方向、倒 车练正确选择、夜间行驶练灯光、会车练安全礼 让、抛锚时练排除故障、方向练稳准、雨雪行车 练防滑。驾驶员只要做到以上几点，在保证行车 安全的前提下，整车的燃油消耗将会大幅度的降低。6新型能源汽车6.1柴油发动机柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴