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1、一、 汽車節(jié)油與能源 1 中國汽車工業(yè)與能源 1.1 中國汽車工業(yè)發(fā)展與能源之間的影響 1.1.1石油工業(yè)對中國汽車工業(yè)發(fā)展的近期影響 油價的上漲是全球性的問題，它的影響因素也是帶有全球性質(zhì)的。強權(quán)政治、霸權(quán)主義、恐怖主義活動等干擾著世界局勢，打亂了市場秩序，破壞了石油的供需平衡，使得許多產(chǎn)油國的石油產(chǎn)量下降，由此導致石油市場供給的短缺。以伊拉克為例，受戰(zhàn)爭影響，其石油產(chǎn)量從2002年的1億多噸下降到2003年的6000多萬噸，減少近37%。作為石油進口量較大的中國，國內(nèi)石油價格的形成，仍然采用的是與國際市場接軌的機制，國際市場石油價格上漲了，國內(nèi)市場石油價格隨之而上漲。 未

2、來20年，汽車消費增長將成為中國石油消耗增長的主要動力。國際油價近期持續(xù)波動的上漲走勢，導致了股市、匯市、黃金、物價與油價的系列聯(lián)動效應，充分證實了石油對社會經(jīng)濟的強大影響力。中國燃油價格在國際石油價格的直接沖擊下，石油相關(guān)行業(yè)及消耗石油相關(guān)產(chǎn)品的行業(yè)受到了較大的影響，尤其是近幾年發(fā)展勢頭良好的汽車產(chǎn)業(yè)首當其沖，在中國加人Wr0之后逐年調(diào)低進口汽車關(guān)稅和2005年以來燃油價格呈不斷上升趨勢的雙重壓力下，盡管汽車廠商采取了各種措施降低成本和通過低價策略促進銷售，但汽車銷量一改高速增長的勢頭，顯得停滯不前。中國石油對外依存度高，這給嚴重依賴燃料的汽車工業(yè)帶來嚴重影響。 1.1.2石油工業(yè)對中國

3、汽車工業(yè)發(fā)展的長遠影響 　礦物能源資源經(jīng)過150多年的大規(guī)模開采和利用，仍然存在著很大的潛力，21世紀石化燃料仍將是能源消費的主體。隨著科學技術(shù)的進步，能源工業(yè)將會保持旺盛的生命力。 　中國油氣資源還有較大潛力，應加大開發(fā)的力度并迅速擴大國內(nèi)資源基礎。中國大規(guī)模油氣資源勘探始于20世紀50年代，目前找到的儲量是234億噸，可以開采的是65億噸。按照最新的全國石油資源評價結(jié)果，中國總共可以找到的石油資源量是619億噸，如按已探明地質(zhì)儲量計算，探明率僅為37.8%，即有2／3還有待于我們發(fā)現(xiàn)。所以，從現(xiàn)在到2020年這15年間，中國每年平均新增的石油開采儲量可以達到2.5億噸-3億噸，原油

4、產(chǎn)量在2010—2020年達到高峰期，如果實施順利可使每年新增儲量超過當年的產(chǎn)量。 從長遠來說國際國內(nèi)石油工業(yè)應當可以滿足中國發(fā)展汽車工業(yè)的需要，但必須看到中國目前的污染和排放強度是相當高的。據(jù)統(tǒng)計，每單位GDP產(chǎn)生的氮氧化物是日本的27.7倍，德國的16.6倍，美國的6.1倍，印度的2.8倍；所產(chǎn)生的二氧化硫是日本的68.7倍，德國的26.4倍，美國的60倍，化石燃料直接燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)的人均排放量也高居世界平均水平。全國30多個大中城市已有60%的空氣質(zhì)量降到三級以下。而造成目前的高能耗，低效益，高排放的根本原因是粗放型經(jīng)濟增長方式和過低的能源使用效率。中國汽車工

5、業(yè)時代已經(jīng)來臨，面對近幾年汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，能源的需求將上升為一個國家戰(zhàn)略問題，僅是中國汽車使用對能源的消耗量便是一個天文數(shù)字。針對目前已經(jīng)發(fā)生的全球能源問題，中國作為汽車大國，如果純粹用依賴進口石油的方法來解決日益膨脹的能源需求是很不現(xiàn)實的。因此大力推廣節(jié)能型汽車，尤其是推廣柴油車等節(jié)能車型是大勢所趨。當前我們必須充分認識能源問題對中國經(jīng)濟的深刻影響，對中國新興汽車產(chǎn)業(yè)帶來的嚴峻挑戰(zhàn)，要通過大力開發(fā)節(jié)能型汽車，開拓市場，逐漸提高其市場占有率。 1.2世界能源形勢 1.2.1世界能源形勢進入相對緊張時期 世界能源形勢進入相對緊張時期的原因與表現(xiàn)有以下幾個方面： 1）石油生產(chǎn)已經(jīng)進

6、入“高原”期 從微觀來看，許多跨國石油公司的儲量接替都出現(xiàn)問題，據(jù)貝爾斯登投資銀行發(fā)布的報告，全球主要大石油公司2006年的儲量接替率已經(jīng)連續(xù)3年低于100%，2004年殼牌石油公司虛報儲量就是一個突出表現(xiàn)。由于在石油領域面臨諸多不確定因素，這些石油公司把可再生能源看作未來的希望，紛紛進軍可再生能源。 從宏觀方面、運用赫伯特峰值理論對當前石油生產(chǎn)所處的狀態(tài)作一大致描述。這里的關(guān)鍵是對OPEC石油儲量的認識，OPEC的石油儲量是過分夸大的，其夸大的范圍為3000～4000億桶。我們?nèi)∽畹椭?000億桶，那么當前與石油生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)分別是：到目前為止，人類開采的石油是11000億桶。剩余探明儲

7、量還有9000億桶。有待發(fā)現(xiàn)的石油儲量還有約1000億桶?，F(xiàn)有油田儲量增長假設為1000億桶?？偟氖Ｓ嗍吞矫鲀α窟€有11000億桶左右。當前每年的石油消費約有300億桶。 從這一組數(shù)據(jù)可以看出到目前為止人類已經(jīng)開采的石油總量大致處于石油總儲量的一半位置，根據(jù)赫伯特理論我們可以大致判斷當前的石油生產(chǎn)正好處于峰值、或高原期，其表現(xiàn)就是近年來石油產(chǎn)量及剩余探明儲量的停滯不前乃至下降，不久之后世界石油生產(chǎn)將進入永久下降期。 由于世界經(jīng)濟發(fā)展需要能源的持續(xù)增加的供給，同時由于石油是當今世界最主要的能源，石油生產(chǎn)的停滯不前乃至下降必然導致世界能源供應的全面緊張。 2）天然氣和煤炭供應不久之后也將出

8、現(xiàn)緊張 天然氣和煤炭的儲采比比石油大得多，并且由于它們在成本上最接近于石油，因而理所當然成為石油替代品的首選。在石油生產(chǎn)停滯不前乃至下降的情況下，天然氣和煤炭的消費必然呈加速增加趨勢，從而導致天然氣和煤炭的儲采比呈加速下降，這將使天然氣和煤炭生產(chǎn)在不久之后也面臨與石油同樣的窘境。 R.W. Bentley預計世界常規(guī)天然氣生產(chǎn)峰值出現(xiàn)在2020年，能源觀察組認為全球煤炭生產(chǎn)將在2025年前后達到峰值，這些結(jié)論決不是空穴來風，在石油生產(chǎn)停滯不前乃至下降的情況下，天然氣和煤炭生產(chǎn)呈加速上升趨勢，這將使天然氣和煤炭生產(chǎn)峰值出現(xiàn)的時間大大提前于一般的預期。 3）核原料很快將出現(xiàn)短缺，從而使一些反

9、應堆將因“無米下鍋”而不得不停產(chǎn) 對于核能的發(fā)展，一個關(guān)鍵的事實是：當前鈾產(chǎn)量只能滿足需求量的不到60％，不足部分由乏燃料循環(huán)利用、政府和民間庫存及核武器高濃縮鈾的轉(zhuǎn)化等來滿足，而后者正在迅速下降，有人估計2020年用盡。因而到2020年前后，一些反應堆將因為缺乏鈾原料而不得不關(guān)閉。 4）可再生能源尤其是非水能可再生能源的發(fā)展仍困難重重 可再生能源分為水能和非水能可再生能源兩大類。水電成本已足以同化石能源發(fā)電相競爭，還具有清潔無污染、可再生等優(yōu)點，因而很有發(fā)展前途。但水能的發(fā)展也受到很多限制，發(fā)達國家的水能已基本開發(fā)完畢，剩下的水能主要位于發(fā)展中國家，而發(fā)展中國家普遍面臨技術(shù)缺乏和資金短

10、缺，這就限制了水能的開發(fā)。非水能可再生能源包括太陽能、風能、海洋能、生物質(zhì)能等是近幾年增長最快的能源種類，也是滿足世界未來能源需求的主要依靠，世界許多國家都提出了大力發(fā)展這些新能源的計劃。但是這幾種能源除了一小部分外，普遍面臨著豐度低、變化大、技術(shù)不成熟、成本高的問題，因而政府的補貼是這些能源發(fā)展的必要條件。這些能源除非在技術(shù)上獲得突破性進展從而使成本大幅下降，否則它們的發(fā)展將會受到很大限制。而且這些新能源的基數(shù)甚低，盡管其發(fā)展速度很快，也很難使其在世界能源消費總量中的比重有太大提高。 世界能源形勢已經(jīng)進入相對緊張時期，緊張的一個基本原因和表現(xiàn)是世界石油生產(chǎn)的停滯不前乃至不久之后的下

11、降，為了彌補石油供應不足，天然氣和煤炭會加速消耗，從而在不久的將來所有化石能源都將面臨緊張局面，因而目前我們正處于從石油時代向后石油時代、從傳統(tǒng)化石能源時代向后化石能源時代過渡時期。隨著石油及天然氣、煤炭的緊張，其他非化石類能源如核能、水能尤其是各種新能源會加速開發(fā)，但由于這些能源都面臨各種各樣的問題，因而很難彌補石油及化石能源的不足，從而使世界進入一個相當長期的能源緊張時期。在這樣一個時期，能源成為影響一個國家經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵，任何一個國家經(jīng)濟是否發(fā)展以及發(fā)展的程度都有賴于能源問題的解決狀況。 1.2.2經(jīng)濟危機并未從根本上改變世界能源形勢 由于當前石油問題的關(guān)鍵在于供應出了問題，因而除非

12、世界經(jīng)濟危機更趨嚴重或世界各國加速向非石油能源的轉(zhuǎn)換，否則以后油價下降的可能性幾乎不存在。由于石油是當今最主要的能源，由于石油短缺將造成整個能源形勢的緊張，而且在短時期內(nèi)又沒有能夠有效緩解能源緊張的途徑，世界進入了一個能源相對緊張的時期，這必將對世界經(jīng)濟造成嚴重影響。能源是世界經(jīng)濟發(fā)展之基，石油則是世界經(jīng)濟的血液，隨著石油生產(chǎn)峰值的即將到來，從1998年以來世界經(jīng)濟與就與油價結(jié)下了不解之緣，世界經(jīng)濟與油價形成了：油價上漲―經(jīng)濟衰退－油價下跌－經(jīng)濟復蘇與發(fā)展－油價重新上漲－經(jīng)濟重新衰退這樣的惡性循環(huán)。為了避免油價上漲造成更嚴重的后果，世界各國都應該立即行動起來，采取措施降低世界經(jīng)濟對石油的依賴，

13、有效解決能源問題。 1.3汽車的燃油經(jīng)濟性 數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2007年，汽車消耗汽油4894萬噸、柴油5050萬噸，分別占汽柴油消耗總量的87%和40.7%，汽車交通行業(yè)成為我國成品油的主要消耗領域。近年來我國汽車消耗的燃料以兩位數(shù)比例逐年增長。 2011～2015年我國汽車產(chǎn)量預測 年份 產(chǎn)量（萬輛） 總量 乘用車 商用車 其中大型商用車 2011 1620.0 1288.4 331.6 66.3 2012 1749.6 1391.5 358.1 71.6 2013 1889.6 1502.8 386.8 77.4 2014 2040.7

14、1623.0 417.7 83.5 2015 2204.0 1752.9 451.1 90.2 在保證動力性的條件下，汽車以盡量少的燃油消耗量經(jīng)濟行駛的能力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟性。 燃油經(jīng)濟性好，可以降低汽車的使用費用、減少國家對進口石油的依賴性、節(jié)省石油資源；同時也降低了發(fā)動機產(chǎn)生的CO2的排放量，起到防止地球變暖的作用。發(fā)動機的燃油消耗率與排放污染是有密切關(guān)系的，只有在保證排放達到有關(guān)法規(guī)要求的前提下來降低發(fā)動機的燃油消耗率，提高汽車的燃油經(jīng)濟性。 在我國及歐洲，燃油經(jīng)濟性指標的單位為L/100km，即行駛100km所消耗的燃油升數(shù)。其數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟性越差。美國

15、為MPG或mile/USgal,指的是每加侖燃油能行駛的英里數(shù)。這個數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟性越好。 等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價指標，指汽車在一定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。常測出每隔10km/h或20km/h速度間隔的等速行駛百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，稱為等速百公里燃油消耗量曲線，用它來評價汽車的燃油經(jīng)濟性。 在汽車設計與開發(fā)工作中，常需要根據(jù)發(fā)動機臺架實驗得到的萬有特性圖與汽車功率平衡圖，對汽車燃油經(jīng)濟性進行估算。 設已知汽車的車速 Ua=150km/h，發(fā)動機功率 Pe=43kW，可在萬有特性圖上確定燃油消耗率b=2

16、70g/(kWh)，汽油ρg可取6.96～7.15，見圖2-6。 等速百公里燃油消耗量 計算可得等速行駛100Km的燃油消耗量QS=10.8L/100Km,我國現(xiàn)有約7000萬輛汽車（擁有量），則等速行駛100公里總消耗75600萬升汽油。 1.4汽車節(jié)油的重要意義和必要性 石油是不可再生的能源。有資料表明，目前已探明的石油儲量，如果按照現(xiàn)在的開采速度，僅夠世界使用50～60年。自2003年以來石油價不斷攀升，世界進入一個高油價時期，石油供應與需求之間的矛盾日益尖銳，能源供應安全成為許多產(chǎn)業(yè)大國面臨的重大問題。節(jié)約燃料、保護環(huán)境已成為全球關(guān)注的重大事件，汽車燃油經(jīng)濟性受

17、到各國政府、汽車制造業(yè)與汽車使用者進一步的重視。 節(jié)油能體現(xiàn)環(huán)保與節(jié)約型社會節(jié)油，絕不僅僅是為了省幾個錢，而且更多的是從國計民生的大局出發(fā)。油價的上漲是全球性的，不僅在中國，在歐洲和世界上的其他地區(qū)同樣存在。國外一直都在大力宣傳節(jié)油的重要性，中國更應如此。因為我們是石油輸入大國，汽車消費又在快速增長。國家倡導建設節(jié)約型社會應該得到全社會的支持，也應體現(xiàn)在每一位汽車駕駛者的實際行動中。 2 汽車燃料消耗量的影響因素 影響汽車燃料消耗量的因素有以下三個： 1） 燃油消耗率b。燃油消耗率與發(fā)動機負荷率及發(fā)動機自身有關(guān) 2） 行駛中消耗的發(fā)動機功率（或行駛阻力∑F ）

18、 Pe與總行駛阻力∑F成正比 ∑F↓→Qs↓ 降低汽車重量G ，可以降低 Ff ； 降低汽車CDA，可以降低空氣阻力FW 減輕汽車質(zhì)量、降低空氣阻力有利于節(jié)省燃油 3) 怠速油耗、附件油耗、制動能量損耗 由圖可以看出，汽車燃油消耗除與行駛阻力（滾動阻力與空氣阻力）、發(fā)動機燃油消耗率以及傳動系效率有關(guān)之外，還同停車怠速油耗、汽車附

19、件（空調(diào)等）消耗及制動能量損耗有關(guān)。在城市循環(huán)工況中，后三個因素的影響相當大，它們消耗的能量總計達燃油化學能的25.5%。但傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的汽車在這些方面尚未找到突破性的提高燃油經(jīng)濟性的措施。 改進發(fā)動機設計、改善用車交通環(huán)境可以提高汽車的燃油經(jīng)濟性。 2.1汽車結(jié)構(gòu)方面 2.1.1汽車總尺寸和總質(zhì)量與燃油消耗 圖2-10是美國Jonh E.Clark文中給出的，根據(jù)1984/1985年度車輛實驗數(shù)據(jù)繪制的城市工況燃油經(jīng)濟性（每加侖行駛英里數(shù)）與車輛質(zhì)量的關(guān)系曲線。上面還有美國運輸中（DOT）給出的1976年度車輛的每加侖行駛英里數(shù)與車輛質(zhì)量的關(guān)系曲線。 這些實例數(shù)據(jù)說明，又

20、大又重的豪華型轎車（有的達2.7t以上）比小而輕的輕型或微型汽車（質(zhì)量只有500kg上下）的油耗幾乎要高3～5倍。大型轎車費油的原因是大幅度地增加了滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。為了保證高動力性而裝用的大排量發(fā)動機，行駛中負荷率低也是原因之一。 汽車越輕，油耗越低；柴油車的油耗明顯低于汽油車。 20世紀50年代中，微型車曾引起世人廣泛的興趣。為了節(jié)油與環(huán)保，現(xiàn)在的小型、微型轎車再次受到各國關(guān)注。素以產(chǎn)銷大排量轎車為特色的美國，也開始研制和生產(chǎn)微型汽車。福特生產(chǎn)了Ka牌轎車，克萊斯勒展示了塑料車身復合式概念車CCT。一向只生產(chǎn)高級轎車的奔馳公司也生產(chǎn)了A-class與奔馳-斯沃琪的

21、Smart轎車。在我國，富康、捷達、夏利與奧拓等小型、微型汽車也正受到普遍的歡迎。 Ulrich Seiffert先生以Volkswagen Golf轎車為實例，認為一輛轎車的質(zhì)量若能減少10%，按歐洲或美國綜合循環(huán)油耗計，可節(jié)油3%～4%。 2.1.2 發(fā)動機與燃油消耗 發(fā)動機中的熱損失與機械損耗占燃油化學能中的65%左右。顯然，發(fā)動機是對汽車燃油經(jīng)濟性最有影響的部件。發(fā)動機的功率和負荷率對燃油經(jīng)濟性有很大的影響。一般發(fā)動機氣缸排量決定于輸出功率，根據(jù)使用者的實際需要合理選擇汽車排量，在汽車行駛中經(jīng)常保持較高的功率利用率，對提高汽車的燃油經(jīng)濟性很有意義。如果汽車經(jīng)常在城市內(nèi)使用，時

22、速不超過80公里，選擇1.6升以下的小排量轎車是合適的。 發(fā)動機燃油經(jīng)濟性以發(fā)動機輸出每千瓦小時的功率所消耗的燃油量克數(shù)，即g/（kwh）來表征。這個指標稱為燃油消耗率或比油耗b。發(fā)動機的燃油消耗率，一方面取決于發(fā)動機的種類、設計制造水平；另一方面又與汽車行駛時發(fā)動機的負荷率有關(guān)。從萬有特性圖上可知，發(fā)動機負荷率低時，b值顯著增大。發(fā)動機工況與燃油經(jīng)濟性間關(guān)系主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 1） 在整個工況范圍內(nèi)，只有一個極小的區(qū)域能夠達到最小燃油消耗率 2） 在同一臺發(fā)動機中，最高燃油消耗率可達到最低燃油消耗率的一倍，甚至更多 3） 最佳燃油經(jīng)濟性出現(xiàn)在柴油機和汽油機的較高負荷率區(qū)域 4

23、） 燃油經(jīng)濟性最佳的轉(zhuǎn)速區(qū)域，在現(xiàn)代轎車燃油機中是略高于2000r/min的中速范圍，在汽油機中則在更低的轉(zhuǎn)速范圍，即2000r/min左右 2.1.3傳動系與燃油消耗 傳動系對燃油經(jīng)濟性的影響取決于傳動系效率、變速器檔數(shù)與傳動比。傳動系效率越高，變速器檔數(shù)越多， 傳動比越小，汽車的燃油經(jīng)濟性越好。 輸人傳動系的功率Pin經(jīng)傳動系傳至驅(qū)動輪的過程中，為了克服傳動系各部件中的摩擦，消耗了一部分功率。傳動系的功率損失由傳動系中的部件——變速器、傳動軸萬向節(jié)、主減速器等的功率損失所組成。其中變速器和主減速器的功率損失占比重最大，其余部件的功率損失較小。 傳動系功率損失可分為機械損失和液

24、力損失兩大類。機械損失是指齒輪傳動副、軸承、油封等處的摩擦損失。機械損失與嚙合齒輪的對數(shù)、傳遞的轉(zhuǎn)矩等因素有關(guān)。液力損失指消耗于潤滑油的攪動、潤滑油與旋轉(zhuǎn)零件之間的表面摩擦等功率損失。液力損失與潤滑油的品種、溫度、箱體內(nèi)的油面高度以及齒輪等旋轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 傳動系的檔位增多后，增加了選用合適檔位使發(fā)動機處于經(jīng)濟工作狀況的機會，有利于提高燃油經(jīng)濟性。因此，近年來轎車手動變速器已基本上采用5擋，也有采用6檔的；轎車自動變速器廣泛采用4檔或5檔，采用6檔的也日漸增多，甚至有采用7檔的；大型貨車有采用更多檔位的趨勢，如裝載質(zhì)量為4t的五十鈴貨車裝有了7檔變速器，由專職駕駛員駕駛的重型汽車和牽引車

25、，為了改善動力性和燃油經(jīng)濟性，變速器的檔位可多至16個。 檔數(shù)無限的無級變速器，在任何條件下都提供了使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的可能性。若無級變速器始終能維持較高的機械效率，則汽車的燃油經(jīng)濟性將顯著提高。 發(fā)動機的最經(jīng)濟工況－最小燃油消耗特性 最低燃油 消耗率曲線 發(fā)動機負荷特性曲線的包絡線是發(fā)動機提供一定功率時的最低燃油消耗率曲線， 可以利用發(fā)動機負荷特性曲線找到發(fā)動機提供一定功率（ Pe ）時最經(jīng)濟工況下的轉(zhuǎn)速（n3）。有了發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”，可

26、進一步確定無級變速器的調(diào)節(jié)特性。無級變速器的傳動比i′與發(fā)動機轉(zhuǎn)速n及汽車行駛速度之間有如下關(guān)系 式中A對某一汽車而言為常數(shù)。當車速Ua一定時，由發(fā)動機轉(zhuǎn)速即可確定傳動比，變速器以 i′工作，汽車的燃油經(jīng)濟性最好。對于有級式變速器，擋數(shù)越多，發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速越接近發(fā)動機經(jīng)濟的工作轉(zhuǎn)速。無級變速時可以做到任何車速下發(fā)動機都在最經(jīng)濟轉(zhuǎn)速工作。 2.1.4 汽車的外形、輪胎與燃油消耗 由圖2-15可以看出，降低CD值是節(jié)約燃油的有效途徑。圖2-15是Audi 100轎車 通過變動車身形狀而具有不同CD值的試驗結(jié)果。當CD值由0.42降低到0.3

27、時，其混合百公里燃油消耗可降低9%，而以150km/h等速行駛的油耗則可降低25%左右。（CD值為空氣阻力系數(shù)，降低CD值是降低空氣阻力的主要手段，從而降低燃油消耗）。20世紀50～70年代處，轎車的CD值維持在0.4～0.6之間。但自70年代能源危機后，為了進一步降低油耗，各國都致力于設法降低CD值，至90年代，不少轎車的CD值已降到0.3甚至更低一點。今后CD值仍可能繼續(xù)下降到0.2，通用公司電功車EV-I的CD值為0.19。 美國通用公司試驗場資料表明，裝有典型美國汽油發(fā)動機的小轎車，滾動阻力對油耗的影響，其數(shù)值為滾動阻力每減少1N，燃油消耗量減少0.01L/km，或估算為f減少10%

28、，省油0.6%～1.2%。汽車對輪胎提出各種要求，如強度、耐磨性、耐久性及要求它保證動力、經(jīng)濟等各種使用性能。現(xiàn)在公認子午線輪胎的綜合性能最好。由于它的滾動阻力小，與一般斜交輪胎相比，可節(jié)油6%～8%。 2.2維修與保養(yǎng)方面 汽車的維修與保養(yǎng)會影響到發(fā)動機的性能與汽車行駛阻力，所以對百公里油耗有相當影響。例如，一般駕駛員常用滑行距離來檢查底盤的技術(shù)狀況。當汽車的前輪定位正確，制動器摩擦片與制動鼓有正常的間隙，輪胎氣壓正常，各相對運動零部件滑磨表面光潔、間隙恰當并有充分的潤滑油時，底盤的行駛阻力減小，滑行距離便大大增加。阻力較小的裝載質(zhì)量為2.5t的汽車，在良好水平道路上以30k

29、m/h的車速開始摘擋滑行，滑行距離應達200～250m。當滑行距離由200m增至250m時，油耗可降低7%。 美國佐爾頓研究中心為了研究保養(yǎng)對油耗的影響，曾在室內(nèi)汽車測功機上，按ECE熱起動循環(huán)做了不少工作。其一是在Vauxhall Victor轎車上進行的，，試驗中故意制造出制動過緊、分電器真空提前失效、離心提前失靈、混合氣濃度不正常等故障，然后測定循環(huán)油耗，結(jié)果如圖2-9所示，由圖可見，技術(shù)狀況不正常，燃油經(jīng)濟性由19.3mile/gal下降到11.9mile/gal，即油耗由14.6L/100km增至23.7L/100km。 2.2.1制動器間隙要合適 間隙過小，容易

30、出現(xiàn)“自剎”現(xiàn)象，損耗發(fā)動機功率，導致制動器發(fā)熱，消耗燃油； 間隙過大，制動反應“遲鈍”，導致制動距離加長。 2.2.2輪轂軸承預緊度調(diào)整要正常 預緊度過低，輪胎打擺，直線行駛性差； 預緊度過大，軸承發(fā)熱，軸承磨損加快； 行駛中緊急制動（急剎車）、高速行車中猛打轉(zhuǎn)向盤都會造成軸承早期磨損。 2.2.3輪胎氣壓要合適 氣壓過低，導致車輛操控性降低，燃油消耗增大，輪胎磨損加?。惠喬鈮哼^高，接地面積減小，輪胎中部出現(xiàn)異常磨損。 2.3使用方面 2.3.1 行駛車速 由圖2-1可以看出，汽車在接近于低速的中等車速時燃油消耗量Qs最低，高速時隨車速增加燃油

31、消耗量迅速加大。這是因為在高速行駛時，雖然發(fā)動機的負荷率較高，但汽車的行駛阻力增加很多而導致百公里油耗增加的緣故。 低速時FW↓ ，F(xiàn)f↓，但負荷率↓ ，b ↑ 高速時負荷率↑，b↓ ，但 FW ↑，F(xiàn)f↑，發(fā)動機功率↑ 故中等車速經(jīng)濟性相對較好 2.3.2 擋位的選擇 在一定道路上，汽車用不同排擋行駛，燃油消耗量是不一樣的。顯然，在同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動機發(fā)出的功率相同，但擋位越低，后備功率越大，發(fā)動機的負荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，而使用高檔時的情況則相反。所以使用高擋可節(jié)省燃油；汽車起步加速過程中，從經(jīng)濟性角度出發(fā)要盡早換入高擋

32、；從動力性角度出發(fā)要用足低擋。 2.3.3 掛車的應用 運輸企業(yè)中普遍拖帶掛車。這是提高運輸生產(chǎn)率和降低成本，包括降低燃油消耗量的一項有效措施。如“解放”牌CA10B汽車經(jīng)常拖掛4.5～5t掛車，行駛于坡度小于8%、最大坡度小于11%的道路上，生產(chǎn)率可提高30%～50%，油耗可降低20%～30%（以100tkm計）。拖帶掛車后，雖然汽車總的燃油消耗量增加了，但以100 tkm計的油耗卻下降了，即分攤到每噸貨物上的油耗下降了。拖帶掛車后節(jié)省燃油的原因有兩個：一是帶掛車后阻力增加，發(fā)動機的負荷率增加，使燃油消耗率b下降；另一個原因是汽車列車的質(zhì)量利用系數(shù)（即裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量之比）較大。

33、 二、 節(jié)油措施 1 汽車構(gòu)造方面中的節(jié)油措施 在汽車結(jié)構(gòu)方面，可以通過下述途徑來改善燃油經(jīng)濟性 1.1 縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量 為了縮減轎車總尺寸就是制造小型、微型轎車。 為了減輕質(zhì)量，轎車選用材料中的鋁與復合材料的比例日益增加。20世紀90年代初，北美每輛轎車鋁材料的用量平均為79kg，日本為61kg，歐洲為53kg；2000年歐洲每輛轎車的用鋁量為95.3kg，占8%；2000年美國轎車和輕型載貨汽車平均用鋁量為124kg/輛；歐洲鋁協(xié)會的目標是：2010年每輛轎車的用鋁量達到180kg。豪華轎車Audi A8采用全鋁承載式本身，質(zhì)量減少15%，百公里油耗降低5

34、%～8%。 復合材料在汽車上的用量也在逐年增加。20世紀90年代初，大量使用復合材料的所謂“復合材料汽車”，在歐洲的銷量為25萬輛左右。預計這種轎車在西歐的產(chǎn)量，今后將以每年25%的比例增長。此類汽車在美國市場上的份額，目前已達到30%以上。 1升油耗概念車減輕質(zhì)量的措施：鎂合金的空間結(jié)構(gòu)；碳素纖維合成材料的外部表面；車身總質(zhì)量大約在74kg；輪轂采用鈦合金；車輪軸承滾子采用陶瓷；葉片彈簧采用玻璃纖維。 1.2 發(fā)動機與傳動系 目前看來提高發(fā)動機經(jīng)濟性的主要途徑為： 1） 提高現(xiàn)有發(fā)動機的熱效率和機械效率（熱損失占化學能65％左右）； 2） 擴大柴油發(fā)動機的應用范圍（1996年

35、西歐柴油轎車的市場份額已達21.5%）； 3） 增壓化(目前常提供選用的增壓汽油機，采用增壓的柴油機已很普遍)； 4） 廣泛采用電子計算機控制技術(shù)（如電控汽油噴射技術(shù)、柴油機的高壓共軌系、可變進氣流量控制和可變配氣相位控制等）。 提到柴油機時，人們想到的是黑煙、臭味和嘈雜的噪聲。使用柴油發(fā)動機的拖拉機、坦克、輪船等給人粗大笨拙的印象，似乎難登大雅之堂。具有現(xiàn)代技術(shù)水平的柴油車，早已不是工作粗暴、吼聲隆隆、黑煙滾滾的“墨斗魚”形象，其性能與汽油車沒有什么區(qū)別。柴油機可節(jié)能和降低排污。 1升油耗概念車發(fā)動機： 單缸SDI柴油發(fā)動機； 排量0.299L；壓縮比16.5:1 最大轉(zhuǎn)

36、矩18.4Nm/2000r/min 最大功率6.25kW(8.5PS)/4000r/min 發(fā)動機質(zhì)量26kg 中置橫放 對柴油機的優(yōu)點概括如下： 柴油機熱效率比汽油機高30%； 用于轎車可降低油耗30%； 在西歐新注冊的汽車中，2001年柴油車的份額為32%，2005年柴油車的份額上升到了49.5% 。 我國一汽2002年推出捷達柴油轎車，但我國柴油硫含量高，使用中排放物的煙度和微粒排放量較大。目前我國柴油轎車有：捷達SDI、寶來TDI 1.9L、奧迪A6 2.5 TDI 、開迪SDI 。TDI是英文Turbo Direct Injection 的縮寫，意為渦輪增

37、壓直接噴射（柴油發(fā)動機）。SDI是英文Suction Direct Injection 的縮寫，意為自然吸氣直接噴射（柴油發(fā)動機）。 增加傳動系的擋位是提高傳動系燃油經(jīng)濟性的有效途徑，無級變速器最為理想。目前很多轎車采用的是帶液力變矩器的自動換擋變速器，擋位一定時可依靠液力變矩器實現(xiàn)無級變速，其效率仍需進一步提高才能做到真正省油。 1.3 汽車外形與輪胎 如前所述，改變汽車外形的目的是降低CD值，從而達到節(jié)油的目的?？諝庾枇χ行螤钭枇φ?8%，而形狀阻力取決于車身主體形狀，降低空氣阻力系數(shù)CD值是降低空氣阻力的主要手段，所以汽車外形對節(jié)油至關(guān)重要?，F(xiàn)代車身空氣動力學工程師認為，低CD

38、值的轎車車身應遵循下列要點： 1）車身前部 發(fā)動機蓋應向前下傾。例如，面與面交接處的棱角應為圓柱狀。風窗玻璃應盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。在保險杠下面，應安裝合適的擾流板。車輪蓋應與輪胎相平。 2）整車 整個車身應向前傾1～2。水平投影應為腰鼓形。后端稍稍收縮，前端呈半圓形。 3）汽車后部 最好采用艙背式或直背式。例如，應安裝后擾流板，當車速超過120km/h，尾翼會自動升高160mm，為車身增加30％的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應高些，長度要短些，后面應采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。 4)車身

39、底部 所有零件應在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。蓋板從車身中部或由后輪以后向上稍稍升高。 5）發(fā)動機冷卻進風系統(tǒng) 仔細選擇進風口與出風口的位置，精心設計內(nèi)部風道。 6）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室上已裝用導流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。 改進輪胎結(jié)構(gòu)，可以減少滾動阻力，從而節(jié)省油耗。子午線輪胎比斜交輪胎的滾動阻力小20%～30％，所以使用子午線輪胎是有效節(jié)油措施。滾動阻力與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）和橡膠品質(zhì)有關(guān)。輪胎充氣壓力對滾動阻力系數(shù)影響很大，氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，滾動阻力也越小。驅(qū)動力對滾動阻力也有

40、影響，隨著驅(qū)動力系數(shù)的增大，滾動阻力系數(shù)迅速增加，子午線輪胎的滾動阻力系數(shù)較小，驅(qū)動力系數(shù)變化對它的影響也較小。 2 汽車維修保養(yǎng)中的節(jié)油措施 在維修與保養(yǎng)中正確地保養(yǎng)與調(diào)整是節(jié)油的有效途徑，重點在于管理。如前所列舉的機構(gòu)，只有在正確調(diào)整的情況下，才能起到節(jié)油的目的。 提高維修質(zhì)量，及時對汽車技術(shù)狀況進行檢測診斷，及時發(fā)現(xiàn)汽車技術(shù)狀況的變化，加強維護和修理，提高汽車的維修質(zhì)量，使汽車處于良好的技術(shù)狀況是節(jié)油工作的基礎，對節(jié)約燃油有明顯作用。為提高汽車維修質(zhì)量，應建立嚴格的維修制度，在維修過程中嚴格執(zhí)行維修標準，并不斷的提高維修人員的技術(shù)水平，按照維修規(guī)范和技術(shù)標準進行作業(yè)，確保維修質(zhì)

41、量。 加強油料管理，汽車運輸部門應采取有效管理方法，收集和記錄汽車燃料消耗的原始數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析，制定出切實可行的節(jié)油管理措施，并組織實施。在油料保管過程中應減少浪費，燃油的裝罐、運輸、入庫、保管、領發(fā)和盤存等六大流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)都應建立責任制，完善手續(xù)，杜絕各環(huán)節(jié)的流失現(xiàn)象。建立和健全燃油領用制度，定額考核制度和節(jié)油獎勵制度，可調(diào)動節(jié)油的積極性，促進節(jié)油工作順利開展。 2.1 發(fā)動機技術(shù)狀況 發(fā)動機氣缸壓縮壓力、配氣相位、供油系統(tǒng)和點火系統(tǒng)技術(shù)狀況及發(fā)動機工作溫度是汽車維修保養(yǎng)的重點內(nèi)容。 氣缸磨損或其他原因密封性不良，氣缸壓縮壓力降低，可燃混合氣點燃后燃燒速度和產(chǎn)生的有效壓力下降，因此油

42、耗增多。 配氣機構(gòu)有關(guān)零部件的磨損或失調(diào)會使配氣相位失準，充氣系數(shù)下降，發(fā)動機功率降低、油耗增多。經(jīng)試驗，氣門間隙每減少0.1mm，油耗增加約2%～3%。 供油系統(tǒng)中空氣濾清器技術(shù)狀況不良時，進氣阻力大，充氣量減小，使混合氣變濃，燃料消耗明顯增加；燃油濾清器工作不良時，燃油中機械雜質(zhì)堵塞油道、量孔，或進入燃燒室使積炭增多，都會影響供油濃度或燃燒過程，使燃耗增大。精確調(diào)整供油量，可得到良好節(jié)油效果。 點火系統(tǒng)技術(shù)狀況不良，如點火不正時、斷點器觸點間隙不當、火花塞工作能力差，均使燃油消耗量增大。 發(fā)動機正常工作溫度為80～90度。溫度過低，燃油霧化和蒸發(fā)不良，發(fā)動機運轉(zhuǎn)阻力大，使油耗增大；

43、而溫度過高，則易產(chǎn)生早然和爆燃，充氣量下降，經(jīng)濟性降低。因此，使冷卻系統(tǒng)具有良好技術(shù)狀況，以保持發(fā)動機正常工作溫度，使燃料消耗降低。 2.2 底盤技術(shù)狀況 改善底盤總成的潤滑狀況，對于減少摩擦功率損失，提高傳動效率，降低油耗有明顯效果。行駛系統(tǒng)中車輪輪轂軸承的松緊度對油耗有較大影響，輪轂軸承過緊或過松都會使行駛阻力增加；轉(zhuǎn)向輪定位不正確，行駛阻力也增大，油耗增加。如前束調(diào)整不當時，汽車行駛時車輪與地面間有滑移，不僅加劇輪胎磨損，也增加了行駛阻力和油耗。試驗表明：前束改變1mm，油耗增加約5%。輪胎氣壓是否符合標準，也影響汽車的行駛阻力，直接影響燃油消耗。試驗表明：若貨車全部輪胎的氣壓都降低

44、49kPa，油耗將增加5%。 制動系統(tǒng)的調(diào)整應做到既有可靠的制動，又要在放松制動踏板后無制動拖滯現(xiàn)象。制動拖滯會導致行駛阻力增大而使油耗增加。 3 汽車使用中的節(jié)油措施 節(jié)油存在很多誤區(qū)隨著油價的看漲，人們關(guān)注的是：如何讓自己的汽車既能跑得快，又要少耗油。為此，不少車主都想了很多的辦法，有些方法確實也比較管用，不過，也有些方法反而會起反作用，存在一些節(jié)油的誤區(qū)。這些認識上的誤區(qū)大約有以下幾方面： 誤區(qū)一：空檔滑行省油 （1）掛檔滑行（電噴車） 電控發(fā)動機脫檔滑行節(jié)油效果一般，掛檔滑行節(jié)油效果較好。對于電噴發(fā)動機來說，它的節(jié)氣門傳感器有一種工作狀態(tài)：怠速、部份負荷以及最大負荷。在部

45、份負荷區(qū)，節(jié)氣門偉感器能夠位置和變化率兩種信號，也就是說，同樣的節(jié)氣門開度變化，慢踩油門的緩加速和猛踩油門的急加速兩者的信號是不同的，發(fā)動機的反應也不一樣。減速時也一樣，當右腳離開加速踏板后，節(jié)氣門立即從高負荷位置回到怠速位置，但是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不會立刻下降，而是有一個過程。此時，電腦會指令停止噴油，發(fā)動機不再做功。當轉(zhuǎn)速下降到接近怠速時（大約1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘），再恢復噴油，直至轉(zhuǎn)速下降到怠速，這叫作電噴發(fā)動機的減速停油過程。當我們掛檔高速行駛時，在不摘檔的情況下右腳離開加速踏板，由于發(fā)動機受到反拖而使轉(zhuǎn)速下降緩慢，噴油器停止噴油，減速停油過程延長，收到了節(jié)油的效果。由于停油后沒有噴油

46、和燃燒的過程，也就不會發(fā)生回火。相反地，由于純空氣的進入對發(fā)動機還有一定的冷卻作用。如果需要加速，只需重新踩下油門即可恢復供油，繼續(xù)加速運行。 2）加速滑行 在汽車行駛過程中，當車速達到較高數(shù)值后開始滑行，發(fā)揮汽車的慣性作用，使汽車繼續(xù)前進，待車速降到較低的數(shù)值時，再掛檔加速前進，這種滑行方法稱為加速滑行。公交車常常采用這種滑行的方法。此方法適用于以下場合：視線良好，較長的寬直、平坦的路段。路線熟悉，制動系統(tǒng)可靠，無超車、會車時的行駛狀況。 誤區(qū)二：低速高檔或低檔行駛省油 有些駕駛員認為低檔高速肯定費油，低速高檔肯定省油，這顯然是不正確的。任何一款車都有經(jīng)濟時速，在這個速度行駛時是最省

47、油的，低于這個速度或高于這個速度油耗就會上升，低過一定的速度后，油耗會大幅度上升。還有不少剛拿到駕照的人直到發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)超過規(guī)定很多后才加檔，造成很大的燃油浪費。因此，在駕駛手動檔變速器的車輛時，在車速穩(wěn)定下來以后應及時換成高檔，同時保持一定速度的勻速行駛最為經(jīng)濟。如果猛踩油門使發(fā)動機以不必要的高速運轉(zhuǎn)，那無疑是會增加油耗。 誤區(qū)三：不少駕駛員喜歡熱車后再上路，有的熱車時間甚至達三五分鐘 比較科學的做法是汽車啟動之后，駕駛員立刻檢查一下汽車儀表盤上面的各種儀表燈，看各種部件的指示燈是否正常，如果沒有問題，可以采用低轉(zhuǎn)速緩慢行駛的方法來熱車，出行時間、能源利用兩不誤。 汽車使用上總結(jié)起來

48、，要讓汽車少耗油，最好的辦法是以下四點：1.始終保持車輛在良好狀況下工作，改善車輛使用經(jīng)濟性；2.定期定點進行日常保養(yǎng)維護；3.選用優(yōu)質(zhì)合適的產(chǎn)品；4.養(yǎng)成良好的駕駛習慣。 當然，合理使用原產(chǎn)汽車零部件是保證汽車在良好技術(shù)狀況下工作的必要條件。下面簡單介紹平時用車的節(jié)油措施： 空氣濾清器工作不良，油耗增加5%?？諝鉃V清器工作不良，會造成進氣阻力增加，進氣量減少，發(fā)動機充氣量降低，混合氣隨之變濃，油耗量增加。如果空氣濾清器和進氣歧管通氣不暢，油耗可增加4～5%。因此，要注意定期清洗或更換空氣濾清器。 良好駕駛習慣，省若干油錢。合理使用擋位；行駛時平穩(wěn)加速，避免起步和停車過快，這比正常多耗費

49、約60%的燃料。遇到情況提早松開油門，如果等到發(fā)現(xiàn)實在不能不減速了，才松油門踩剎車，不僅耗油大而且加大機械損耗，也不安全。車速不宜過快，一般來說，小轎車的經(jīng)濟時速為70-80公里。開車時超過本車的經(jīng)濟時速，每增加一公里的時速，油耗量就會增加0.5%。減少制動，汽車制動意味著汽車動能的轉(zhuǎn)化或消失，不必要的制動會導致油耗的增加，以及輪胎的磨損，也影響整車的使用壽命。高速時不宜開車窗，當車速高于85km/h時，開窗后的空氣阻力所消耗的燃油要比開空調(diào)消耗的燃油更多。不要在車身外加裝一些華而不實的裝飾品，如擋板等，會多增加空氣阻力。 空調(diào)問題，使用汽車空調(diào)肯定要消耗發(fā)動機的功率，使汽車的耗油量增加。特

50、別是當汽車空調(diào)的技術(shù)狀況不良時，制冷效果欠佳時，更是如此。在天氣不是非常炎熱，不是很需要開空調(diào)的時候就盡量不開。不過夏天在高速行駛不能用開車窗的辦法來降溫，因為當汽車高速行駛時，由于空氣阻力增加所消耗的燃油要比開空調(diào)還要多。（風阻測試表明：當一輛汽車以80公里/小時的時速前進時，有60%的油耗是用來克服風阻的，而風阻系數(shù)下降10%，燃油就可節(jié)省7%）。 水溫，汽車行駛中，要保持發(fā)動機出廠規(guī)定的最佳工作溫度，普通水冷發(fā)動機為80-90度，加注防凍液的水冷發(fā)動機的工作溫度為90-105度，風冷發(fā)動機為120度，此時發(fā)動機功率最高，油耗最低。如果水溫過低，表示冷卻過強，一方面?zhèn)鳠釗p失多，另一方面混

51、合氣與冷氣缸壁接觸，使其中已經(jīng)汽化的燃油又凝結(jié)，并流入曲軸箱內(nèi)，不僅增加油耗，而且稀釋機油，影響潤滑增加機件磨損。所以，發(fā)動機不宜在低溫下長期工作。試驗證明，當發(fā)動機水溫在40度左右時，油耗比最佳工作溫度時增加10%左右。如果水溫過高，說明散熱不足，機件溫度高，氣缸充氣量下降，發(fā)動機易出現(xiàn)爆燃或早燃，功率下降，油耗也增加。溫度過高還會影響潤滑，加速機件磨損。所以，在汽車行駛中，發(fā)動機不充許過高，更不充許水箱開鍋。 輪胎，上高速公路時，輪胎氣壓應該適當高一些，在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當降低輪胎氣壓。 通過對汽車結(jié)構(gòu)、維修保養(yǎng)、使用等方面分析汽車的燃油經(jīng)濟性，可知節(jié)油的重要意義，因此選購汽車應注意燃料成本，倡導人們選購油耗小的汽車。汽車是高檔消費品，個人經(jīng)濟承受能力是選擇汽車檔次的決定因素。收入不高的消費者群體、平時車用得極勤，每天用車時間很長和經(jīng)常跑長途的消費者和只是將車作為普通代步工具，希望用車成本越低越好的消費者則需要購買小排量或者經(jīng)濟型車。經(jīng)濟條件好，追求乘車的舒適性和豪華性的消費者，則以高檔車為首選目標。參考文獻 1. 《汽車維修》雜志 2. 《汽車構(gòu)造與維修》教材 3. 《汽車運用》教材 4. 《汽車理論》教材 5. 《汽車工業(yè)研究》雜志 6. 《中國汽車報》、 7. 《公文寫作》教材及文字寫作格式教材 23 第 頁