汽车节能技术研究论文(3)

更低。因此，在满足车辆动力性要求的前提下，不宜装用功率过大的发动机。在合适的道路条件下，利用拖挂和半拖挂汽车运输，可提高发动机的负荷率，使燃油消耗率下降[9]。

以上分析侧重于乘用车，特点是整车总质量变化不大。载货汽车主要是侧重于整车的载货能力，整车匹配不能完全按照以上分析进行。若按照上面原则，传动系统传动比取得太小的话，虽然整车的油耗有可能降低，但是整车的超载能力会降低，驾驶过程中会出现加速缓慢，爬坡无力等问题。载货汽车的传动系取值要综合车辆使用的情况具体分析。

5.2完善车辆结构

整车燃料经济性的高低，除了受发动机本身影响外，整车匹配和整车状态的调整也对经济性有很大的影响。结合我们的试验数据，下面就整车的匹配、轮胎的选用、风阻的降低和整车质量几个方面来分析车辆结构对汽车燃料经济性的影响。整车传动系统匹配的目的是，在满足传动系统的扭矩匹配、空间布置、重量要求和符合行业标准及法规要求的同时，使整车的动力性和燃料经济性达到最佳状态。

5.2.1变速箱

变速箱是改变汽车速度的。发动机的转速相同时，不同档位，车速不同，档位越高时车速越高。对于同一档位，车速越高，相应的发动机转速就越高，整车油耗就高。不同档位，油耗是不一样的。使用低速档时，发动机的后备功率大、牵引力大，功率利用率低，油耗要高于高速档的油耗。不同的汽车，油耗不同，但用高速档比低速档油耗低，这个结论是不变的。

多档变速箱是降油耗的方式之一。变速箱档位数增加，其速比级差减小，可选择合适的变速箱速比，使发动机的负荷率在80%-90%最大功率范围内，提高了发动机的动力性，此时发动机的比油耗也最低，又减少整车的燃料经济性。发动机过低负荷和全负荷时比油耗都将会增加。图5-1为不同档位时换挡车速与发动机转速的关系。

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图5-1 不同档位时换挡车速与发动机转速的关系

5.2.2后桥

在动力系统其它参数不变的条件下，若要选定最佳主减速器传动比，通常做出燃油经济性—加速时间曲线（此曲线通常呈C形，称之为C曲线）。由于后桥速比增大时，整车的动力性提高，油耗增加；相反，整车动力性下降，油耗降低。

5.2.3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

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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。为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。

5.3控制车辆自重，合理选材

同一辆车，重量越大，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。

对于车辆的材质我们推荐铝合金货箱。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。铝合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。

5.4提高底盘传动效率

在汽车的燃油经济性问题上，发动机的技术状况和整车匹配与油耗有着密切的关

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系，这一点已经非常明确。然而底盘各部分的技术状况也直接影响汽车油耗的高低，我们对这个方面的重视程度还有待于进一步加强。

在传动过程中，有10%-15%的能量消耗在底盘传动系统，这部分的能量损失主要有以下两部分：液力损失（也称搅拌损失），它与选用润滑油的品质、黏度、温度、油面高度以及回转件的速度有关；机械损失（也称机械的摩擦损失），指的是齿轮传动、轴承、油封、制动器等机件的摩擦损失，它与所传递的扭矩大小有关。因此，为了减少传动系统消耗的功率，一要正确选用和加注适当的润滑油，二要提高保养、装配、调整质量，保持底盘各部总成的技术状况良好，从而达到减少摩擦阻力，提高底盘的滑行性能，以达到降低燃油消耗量的目的。

对底盘各部分调节的目的是提高底盘的滑行能力，以提高整车的燃油经济性。为了获得更好的燃油经济性，必须加强对各部总成和部件的保修、调整与润滑。

5.4.1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。变速箱自动跳档、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。

5.4.2合理选用与加注车辆齿轮油

润滑油的黏度、抗磨性，以及低温性能是很重要的，若使用不符合要求的齿轮油，燃油消耗会显著增加。例如，黏度过高，在市区行车油耗会增大8%-12%；市外公路上行车，油耗会增大3%-6%。此外，在润滑油的加注时一定要注意适量，过多或者过少都会造成燃油消耗的增加和机件的损坏。

5.4.3加强对行路机构的保养和调整

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。

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5.4.4制动器工作状况的调整

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[10]。

5.5养成良好的行驶状况和驾驶习惯

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，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汽车节能技术的新发展趋势

汽车节能技术的种类分为先进柴油车、混合动力汽车、燃料电池汽车是三大节能环保汽车技术，在性能、价格和商业化程度上各具特点。还有在氢燃料与电驱动混合动力技术、均质压然发动机技术、非活塞式内燃机技术、先进高效的传动系技术等，均是汽车节能技术的研究成果，为社会、环境、安全提供有力的保障。

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