汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的論文淺談

-PAGE1PAGE1內(nèi)容摘要【摘要】影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素是多方面的,影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的重要因素是發(fā)動機(jī)性能,同時還有其它因素的影響,包括汽車的構(gòu)造、駕駛技術(shù)和道路情況等。提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性可以從改進(jìn)汽車的技術(shù)狀況、掌握一定的駕駛技術(shù)等方面入手。目前廣泛采用的混合動力技術(shù)、先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、無級變速器、稀燃技術(shù)等;車身流線形設(shè)計,輕量化材料的使用等從技術(shù)層面上很好地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。內(nèi)容摘要（英文）Affectautofueleconomy,thereareseveralfactorsaffectautofueleconomyistheimportantfactorofengineperformance,andotherfactors,includingautomotivestructuralanddrivingtechnologyandroadconditions,etc.Improveautomobilefueleconomycanimprovethetechnicalstatusfromcar,graspscertaindrivingtechnologyaspects.Currentwidespreadadoptionofhybridtechnology,advancedinternalcombustiontechnology,variator,thincombustiontechnology,etc;Bodystreamlinedesign,theuseoflightweightmaterialsfromthetechnicallevelisverygoodtoimprovefueleconomy.第一部分1.1引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量逐年增加，2006年已達(dá)720萬輛。我國汽車保有量越來越多，車型也越來越復(fù)雜。尤其是高科技的飛速發(fā)展，一些新技術(shù)、新材料在汽車上的廣泛應(yīng)用后，給汽車燃油經(jīng)濟(jì)與動力性的提高提出了很大的哪題。本篇論文重點討論轎車的燃油經(jīng)濟(jì)性對未來汽車發(fā)展的前景和改進(jìn)措施以及對汽車的故障分析及維修方法。變速箱是汽車必備的一個重要總成。沒有變速箱的汽車將無法將發(fā)動機(jī)的輸出動力傳遞到各個車輪，無法實現(xiàn)變速變矩，并且難以實現(xiàn)擋位變換。在汽車使用中，變速箱難免出現(xiàn)這樣、那樣的故障，直接影響汽車的正常運行?，F(xiàn)在汽車迅速進(jìn)入家庭，汽車私有化程度提高，所以汽車故障將會影響到我們每一個人。分析研究變速器故障現(xiàn)象、原因、探索變速器故障的排除方法和變速器的維修工藝，具有重大而現(xiàn)實的意義。本文通過變速器臺架試驗的內(nèi)容和油耗與那些因素有一定的關(guān)系對提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性問題的探討，正確認(rèn)識變速器，更好的使用和維護(hù)變速器，這樣為汽車在我們的生活中起到更大的作用，而有更深一步的了解。1.2實習(xí)單位的基本情況：我的實習(xí)單位是xxxxxxxxxxxxxx，這里分為很多部門、科室。其中有發(fā)動機(jī)試驗室、中重型車底盤實驗室、轎車以及輕型車部等。其中我所在的實習(xí)科室為xxxx，主要的工作內(nèi)容是進(jìn)行對標(biāo)拆檢和分析，以及對樣件的試驗臺架試驗的設(shè)計和對產(chǎn)品的開發(fā)。技術(shù)中心在汽車領(lǐng)域中有自己的研發(fā)平臺，對于汽車的各個方面的研究都具有權(quán)威性和創(chuàng)新性，尤其在發(fā)動機(jī)裝調(diào)和性能試驗方面以及整車研發(fā)上都已經(jīng)取得了非常大的科研成果，對于未來汽車的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)作用。然而對于汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性方面，已經(jīng)從整車的角度對零部件和動力總成方向取得了巨大突破，使汽車在經(jīng)濟(jì)和動力的方面都具有一定的前瞻性。經(jīng)過了這一年的工作和實習(xí)，使我充分的了解了關(guān)于汽車的各方面的知識，使我充分的了解對于汽車動力和經(jīng)濟(jì)方面的重要性，也使我逐漸的認(rèn)識到未來汽車在社會發(fā)展中的重要作用和意義。第二部分猛踏油門,加速裝置和省油裝置都會提前起作用而“額外”供油,使混合氣過濃,造成汽車油耗量增加。測試表明,原地轟一次大油門,至少等于行駛一公里。在路口遇到紅燈停車,變綠燈后起步加速跑500米。先用比較舒緩的方式換檔,轉(zhuǎn)速為1500～2000轉(zhuǎn)之間,到500米計時點車速為86km/h,用時35.2秒,平均油耗相當(dāng)于13.14L/100km;然后用相對兇猛的方式,額定轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)換檔,終點速度達(dá)到114km/h,用時23.9秒,平均油耗幾乎高出一倍,達(dá)到25.89L/100km。2.3.2避免長時間的怠速運轉(zhuǎn)一般汽車運轉(zhuǎn)一分鐘以上所消耗的燃油要比重新起動所消耗燃油多。根據(jù)測算,怠速運轉(zhuǎn)4分鐘的耗油量就大約相當(dāng)于以60km/h速度行駛1分鐘的耗油量。因此建議較長時間停車還是熄火更好。2.3.3減少汽車不必要的啟動次數(shù)汽車每啟動一次的耗油量可以行駛3公里,對發(fā)動機(jī)的磨損相當(dāng)于行駛50公里的磨損量;所以盡量不要讓汽車非正常熄火,頻繁的啟動將會增加不必要的油耗。2.3.4避免不必要的緊急制動汽車每緊急制動一次,所浪費的油可行駛2公里,對輪胎的磨損相當(dāng)于行駛80公里的磨損量。2.3.5空檔滑行不省油測試表明,在60km/h等速下,完全抬起油門踏板,直線滑行至停止,在這個過程中空檔滑行的耗油量是31.4mL,滑行距離為890米,而帶檔滑行(帶擋,松油門)的測試結(jié)果是15.7mL,其滑行距離比空檔短,是608米,但算起來還是省了油?？諜n滑行時最低油耗相當(dāng)于怠速油耗,而帶檔滑行時,ECU會在一段時間內(nèi)讓發(fā)動機(jī)完全停止噴油,這時的最低油耗是零。因此帶擋滑行更省油!2.3.6及時合理換檔由于駿捷的發(fā)動機(jī)是高轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī),所以建議一擋在2000轉(zhuǎn)換擋,其他擋位在2300～2500轉(zhuǎn)換擋。85公里速度以內(nèi)不用五擋,市區(qū)行駛一般不用上五檔,90公里以上一定換五擋。換檔的動作要準(zhǔn)確迅速及時,避免因動作過慢而使車速下降過多。不要把油門加得很大、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高的情況下再慢慢換入下一個檔位。而應(yīng)當(dāng)在油門開度不大,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不高的情況下迅速換檔。換檔過程的快慢直接影響汽車的油耗,試驗證實兩者可使油耗相差一倍以上。發(fā)動機(jī)的大部分時間在中等轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),而且節(jié)氣門開度適當(dāng)(70%左右)時耗油量最小。在道路狀況良好的情況下,盡量使用高速檔行駛,避免在中間過度檔位停留過長時間,這樣會獲得較好的燃油經(jīng)濟(jì)性能。在高速檔時不要拖檔,在低速檔時不要使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很高,這是合理使用檔位的原則。2.3.7適當(dāng)?shù)奶嚎梢越档陀秃睦碚撋先籼罕纫?guī)定值低0.5公斤/平方厘米,油耗將增加5%。輪胎虧氣會造成滾動阻力增加,所以更費油。測試表明,都是在樣本車規(guī)定胎壓2.1bar的狀態(tài)下進(jìn)行,分別測試其比規(guī)定胎壓多0.5bar和少0.5bar兩種狀態(tài)下的60km/h等速油耗,測試結(jié)果+0.5bar的數(shù)據(jù)是3.89L/100km,省油0.23升;-0.5bar的數(shù)據(jù)是5.10L/100km,竟然增加油耗0.98升?？梢姟疤潥狻钡呢?fù)面效果比“多氣”的正面效果更明顯,所以在實際使用中一定要注意經(jīng)常檢查胎壓,不要虧氣行駛。還有很多方面的因素對于汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性的影響比如：一、車輛結(jié)構(gòu)性能對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響0C%w9z;

1.車輛自重減輕10%，節(jié)油率8.8%；

2.發(fā)動機(jī)每提高1個單位的壓縮比，功率可提高8%，節(jié)油率7%；

3.同功率的柴油機(jī)比汽油機(jī)，節(jié)油率30%~40%。

二、.車輛技術(shù)狀況對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響

1.發(fā)動機(jī)點火系有故障，多耗油50%以上；

2.6缸發(fā)動機(jī)有1個缸不工作，多耗油20%~25%；

3.6缸發(fā)動機(jī)有2個缸不工作，多耗油45%~50%；

4.點火提前角與最佳值相差1o，多耗油1%以上；

5.點火提前角推遲最佳值5o，多耗油8%；

6.火花塞電極臟污或燒損嚴(yán)重，多耗油8%；

7.空氣濾清器不暢通（進(jìn)氣阻力增大），多耗油3.7%~4.5%；

8.發(fā)動機(jī)正常水溫（80~90oC）下降10oC，多耗油2.5%；

9.發(fā)動機(jī)正常水溫（80~90oC）降至40oC，多耗油12%；

10.發(fā)動機(jī)正常水溫（80~90oC）降至60oC，多耗油8%~10%；

11.發(fā)動機(jī)冷卻水溫超過95oC以上，多耗油40%~50%；

12.前束與標(biāo)準(zhǔn)相比，每變動1mm，多耗油5%；

13.輪胎氣壓比標(biāo)準(zhǔn)氣壓每降低49kPa，多耗油5%；

14.同一車橋中左右輪胎氣壓比標(biāo)準(zhǔn)降低98kPa，多耗油10%；

15.輪轂裝配過緊，制動調(diào)整不當(dāng)，多耗油10%~20%；

16.離合器打滑，多耗油28.4%；

17.手制動發(fā)咬，多耗油20.9%；

18.使用高黏度齒輪油，多耗油3%~6%；

19.中等載重車滑行距離由400m降至300m時，多耗油17.4%；

20.中等載重車滑行距離由400m降至200m時，多耗油34.8%。三.汽車使用狀況對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響

1.中等噸位的汽車在50km/h行駛時，四檔比五檔多耗油11.5%；

2.中等噸位的汽車在40km/h行駛時，四檔比五檔多耗油8.9%；

3.中等噸位的汽車在30km/h行駛時，三檔比四檔多耗油15%；

4.多載無關(guān)重量10kg行駛50km，多耗油80ml；

5.猛加油比輕緩加油，多耗油30%；

6.急速起步一次，多耗油10ml；

7.晚上比白天行駛，多耗油3%~5%；

8.中速行駛不滑行比中速行駛多滑行，多耗油30%；

9.猛轟油門1次，多耗油15ml；

10.用經(jīng)濟(jì)車速（節(jié)氣門開度為80%）行駛，節(jié)油20%；

11.汽車在好路面行駛比在差路面行駛，節(jié)油30%~40%；

12.晴天比雨天行車，節(jié)油20%；

13.冬季比夏季行車，多耗油5%~10%。四.駕駛員技術(shù)素質(zhì)、責(zé)任心對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響

1.不按時認(rèn)真保養(yǎng)，不仔細(xì)調(diào)整校正，多耗油5%~10%；

2.中等噸位的汽車以滑代剎1次，節(jié)油50ml；

3.駕駛技術(shù)低比高者，多耗油5%~20%；

4.責(zé)任心強(qiáng)者比差者，節(jié)油15%；

5.經(jīng)常精心調(diào)整油、電路，節(jié)油10%以上。五.節(jié)油技術(shù)及節(jié)油裝置的合理利用對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響!

1.在良好的道路上行車采用閉缸法，空車時節(jié)油率為20%；

2.在良好的道路上行車采用閉缸法，重車時節(jié)油率為10%；

3.高原行車柴油機(jī)采用慣性增壓，節(jié)油率為3%~10%；

4.裝風(fēng)扇離合器，節(jié)油率為4%~6%；

5.子午線胎比普通斜交胎，節(jié)油率為5%~10%；

6.高速車裝導(dǎo)流板，節(jié)油率為4%~10%；

7.裝用消聲節(jié)能器，節(jié)油率為2%~5%；

8.使用高能電子點火器，節(jié)油率為5%~12%。以上這些數(shù)據(jù)都是經(jīng)過測量的結(jié)果，并且在實際的生活中能得到驗證，在未來汽車的發(fā)展過程中，燃油經(jīng)濟(jì)是重要的參考數(shù)據(jù)。車輛燃油效率的優(yōu)化不僅需要通過各種工程技術(shù)解決方案來實現(xiàn)，還與駕駛者的駕駛習(xí)慣有很大關(guān)系。本文將分兩個部分，分別探討提高車輛燃油效率的各種技術(shù)，以及駕駛者習(xí)慣對車輛燃油效率的影響。

如果消費者可以放棄他們在車輛舒適性及便利性方面已經(jīng)習(xí)慣了的一些功能的話，汽車制造商可以很輕易地滿足他們在燃油方面所提出的需求。

不過并不是有很多消費者會為了降低油耗這樣的個人利益而放棄音響系統(tǒng)、電動車窗或空調(diào)系統(tǒng)，更不用說減少能源依賴和環(huán)境保護(hù)方面的公眾利益了。

這樣一來，汽車制造商就很難再降低車身的重量了，不過也不是不可能。比如說，空調(diào)系統(tǒng)作為一個舒適性系統(tǒng)雖然不能取消，但是整車廠和他們的供應(yīng)商可以通過降低空調(diào)系統(tǒng)的重量來直接達(dá)到提高燃油經(jīng)濟(jì)性的目的。他們還努力提高空調(diào)系統(tǒng)的工作效率，比如降低系統(tǒng)對電瓶能量的消耗，這樣可以簡化相關(guān)電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從而間接地提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。

汽車制造商對車身重量與油耗的關(guān)系有不同的理解。福特汽車公司表示，車身重量每降低57kg，車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性可以提高1%。通用汽車公司也指出，車身重量每增加45kg，車輛經(jīng)濟(jì)性就會降低2%。內(nèi)飾部件供應(yīng)商Woodbridge集團(tuán)認(rèn)為，一輛汽車車身重量每降低10%，平均燃油經(jīng)濟(jì)性可以提高6~8%?！拔覀兛吹皆絹碓蕉嗟钠囍圃焐毯妥喂?yīng)商將目光放在輕量化材料及系統(tǒng)部件組合后的總體效果上，以此達(dá)到降低車身重量的目的，”Woodbridge集團(tuán)市場及全球銷售高級副總裁MartinMazza表示。

該公司聲稱其GreenLite技術(shù)最多可以使汽車坐墊重量減輕30%，座椅框架可以減輕35%，頭枕襯里可以減輕40%。

百分之一的改進(jìn)

與其他汽車制造商一樣，福特公司在提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性方面也有許多不同的途徑。減重是其中一個最常見的方式。

“減重非常重要，因為它不僅可以提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，還可以提高車輛性能，而這可以讓你在其他方面再做一些工作，從而進(jìn)一步提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，比如你可以提高主減速器傳動比，因為這時候車輛的功率/功率比更高（從而讓你有余地這么做），”福特公司燃油經(jīng)濟(jì)性方面的技術(shù)專家DavidWoudstra解釋道。

Woudstra的同事，車輛燃油經(jīng)濟(jì)性方面的高級工程師StevePayne指出，如果車身減重達(dá)到一定程度時，發(fā)動機(jī)尺寸就可以得到進(jìn)一步的減小。發(fā)動機(jī)小型化意味著變速器尺寸的減小。整個傳動系統(tǒng)重量的減少也得以讓車輛上其他系統(tǒng)和部件重量得到進(jìn)一步減輕，從而讓制動系統(tǒng)變得更小、更輕。

“減重的確可以帶來很多連鎖效應(yīng)，”Woudstra表示。

任何可以讓燃油經(jīng)濟(jì)性得到哪怕一點點提高的技術(shù)都會引起汽車制造商的重視。在福特，他們將此稱為“百分之一的改進(jìn)”。Woudstra舉例介紹道，在2012款福克斯車型上采用了一個主動式格柵風(fēng)門。根據(jù)車型的不同，該風(fēng)門可以使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性提高0.5~1.0%。

“百分之一的改進(jìn)”只是福特公司內(nèi)部的一種大概的叫法。Payne表示，車輛氣動性能至少要提高1%，而對于新車型一般都要達(dá)到3~5%的目標(biāo)。

Payne指出，車輛的空氣動力性大約“消耗”發(fā)動機(jī)輸出的可用功率的40%左右。動力傳動系約為20%，輪胎滾動阻力為25%，附件為12%，制動系和軸承為4%。工程師們所要做的就是從這些不同領(lǐng)域里找到他們所追求的“百分之一的改進(jìn)”。

一點幾升發(fā)動機(jī)

到2015年，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性方面的提高有超過50%將來自動力系技術(shù)的發(fā)展，Ricardo公司整車燃油經(jīng)濟(jì)性及美國政府市場部門總監(jiān)SandyStojkovski表示。她還指出，車輛電氣化也將給汽車燃油經(jīng)濟(jì)性帶來很大的影響。

在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，汽缸小排量化、直接燃油噴射和渦輪增壓等是提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性同時維持車輛性能的主要方式，大陸公司北美地區(qū)動力系高級副總裁KreggWiggins指出。

“發(fā)動機(jī)小型化可能是目前汽車領(lǐng)域最大的一個發(fā)展趨勢，當(dāng)然我指的是在北美地區(qū)——我們在這方面落在了所有市場的最后面，”Wiggins表示?！澳銜诒泵朗袌隹吹胶芏唷稽c幾升’排量的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)在市場上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于以往任何時候?！?/p>

如果不是因為柴油發(fā)動機(jī)相對較高的排放和成本——成本可以是汽油發(fā)動機(jī)的三倍，柴油發(fā)動機(jī)的技術(shù)將是所有類型發(fā)動機(jī)中最高的，AVL公司汽油發(fā)動機(jī)首席工藝師PaulWhitaker表示。他還認(rèn)為小型化渦輪增壓直噴式汽油發(fā)動機(jī)擁有最高的成本效益。

以上所說的協(xié)同效果完美體現(xiàn)在福特EcoBoost發(fā)動機(jī)中，燃油經(jīng)濟(jì)性可以提高20%。EcoBoost可以讓一臺V6發(fā)動機(jī)的性能達(dá)到之前的V8發(fā)動機(jī)的水平，使I4發(fā)動機(jī)達(dá)到之前的V6的水平。

除此之外，福特還在火花點火發(fā)動機(jī)中采用雙可變氣門正時系統(tǒng)（TiVCT）來減少泵送損失，是另外一種高效動力系領(lǐng)域提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的方法（可提高2~3%）。據(jù)Woudstra透露，這種方法也在逐漸應(yīng)用到福特許多車型中。

福特今年下半年還會在新推出的F-150車型上采用EcoBoostV6小型化渦輪增壓發(fā)動機(jī)。福特希望通過幾種技術(shù)的組合來提高旗下卡車系產(chǎn)品的整體燃油經(jīng)濟(jì)性。通用公司也在積極采用小型化直噴汽油發(fā)動機(jī)，希望借此來大幅提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。在2010款雪佛蘭Equinox車型上，通用采用了一種其稱之為SIDI的技術(shù)。與上一代車型相比，新Equinox整體燃油經(jīng)濟(jì)性提高了30%，其中有一半歸功于采用了SIDI核心技術(shù)的發(fā)動機(jī)。據(jù)通用能源中心高級經(jīng)理RogerA.Clark表示，SIDI技術(shù)可以減少標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)的排量，從V6變成I4。他還指出，采用2.4LEcotecSIDI發(fā)動機(jī)的Equinox車型在美國環(huán)保局認(rèn)證中取得了高速公路下油耗為32mpg（約13.6km/L）的成績。Clark稱這是行業(yè)內(nèi)同一類別中最好的成績。

Equinox車型還有減速斷油功能。在之前的車型中，該系統(tǒng)只在下坡的時候才會啟動，現(xiàn)在只要在駕駛者將腳從油門踏板上抬起就可以啟動。Clark表示該技術(shù)可以使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性提高2%左右。

空轉(zhuǎn)速度的降低可以使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性提高1%。通用的電子無回流燃油系統(tǒng)還可以將燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高1%。在該系統(tǒng)中，燃油泵不會一直運轉(zhuǎn)，只會在有需求的時候啟動。

福特公司W(wǎng)oudstra指出，內(nèi)燃機(jī)并不是一個效率型機(jī)器。汽油中包含的能量大約有75%之多因為火花點火發(fā)動機(jī)中化學(xué)和熱量方面的損失而不會轉(zhuǎn)變成扭矩。因此在這方面取得5~10%的提高是完全可能的，Woudstra說。

“有很多辦法可以將這些損失回收回來，尤其是熱量損失，”Woudstra表示。“我們一直都在做這件事?！备Ｌ匾呀?jīng)開啟了相關(guān)研究，并會繼續(xù)進(jìn)行下去，比如利用廢熱來加熱系統(tǒng)部件如變速器，讓其更快地暖起來。這樣可以幫助降低摩擦損失。

在變速器方面也有一些幫助提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的改進(jìn)，但是都沒有達(dá)到發(fā)動機(jī)方面所做的改進(jìn)取得的效果好。目前已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置的六速變速器與之前采用的四速變速器相比大約可以使燃油經(jīng)濟(jì)性提高1~3%。更高的齒速比，比如用于一些豪華車的七速和八速變速器，以及某些車型采用的CVT技術(shù)，都可以幫助提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。技術(shù)的協(xié)同效應(yīng)

針對車輛燃油經(jīng)濟(jì)性還可以有多少改進(jìn)的余地，通用公司的Clark給出了兩點看法。首先，他認(rèn)為在內(nèi)燃機(jī)方面一些該做的工作都已經(jīng)做了，但是“新的技術(shù)專利的申請也一直沒有停止過”。

其次，雖然可以帶來較大燃油經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)的技術(shù)性投資都局限于有限的高端車型中，不過每年汽車工程師們也都在努力降低這些技術(shù)應(yīng)用的成本，將其拓展到更廣的市場應(yīng)用中。

Clark舉例說，“混合動力車有制動能量再生功能。我們目前努力找到一種較經(jīng)濟(jì)的方式，將這種技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的汽車上。雖然再生的能量很難做到像混合動力車那樣多，但是成本方面不會很高，而且該技術(shù)也會成為標(biāo)準(zhǔn)配置。”

AVL公司W(wǎng)hitaker表示，混合動力車的起停系統(tǒng)也可以應(yīng)用到傳統(tǒng)車輛上。他還指出，除了努力開發(fā)一些獨立的技術(shù)外，致力于提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車制造商還需要盡量創(chuàng)造不同技術(shù)之間的協(xié)同效應(yīng)。

“有一些技術(shù)可以結(jié)合起來，并提供很好的協(xié)同效應(yīng)，有一些結(jié)合起來卻適得其反，”Whitaker說?！按送庠诓煌袌鲞€有區(qū)別，比如柴油技術(shù)在一個市場沒有問題，但是在其他市場卻未必如此。”

汽車專家認(rèn)為，未來還會有很多新的機(jī)會，使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性得到進(jìn)一步的提高?！拔艺J(rèn)為未來我們會看到許多不同的技術(shù)整合在一起，”Whitaker表示。

在提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性所作的努力方面，汽車工程師一直處于車輛開發(fā)的最前沿。但是與普通消費者一樣，他們的駕駛習(xí)慣也各不相同。有些工程師是經(jīng)常開快車的人，他們每天在上下班的路上會經(jīng)常將發(fā)動機(jī)的性能發(fā)揮到極致。而其他一些人，比如通用的RogerClark，則是相對比較保守的一種人。他們只會在測試道路上使勁踩油門。

“在上下班來回的路上，我會比較注意節(jié)油，”通用能源中心高級經(jīng)理Clark說?！暗侨绻亲鲕囕v測試，就不會這樣了?！?/p>

速度損害燃油效率

Clark表示汽車工程師通過仿真發(fā)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性受不同因素的影響程度各不相同，比如車輛速度、加速情況、電子附件負(fù)荷以及乘客和貨物負(fù)荷等。最后他們讓不同的人駕駛了200輛同樣的車型進(jìn)行道路測試。結(jié)果卻顯示有些人的燃油經(jīng)濟(jì)性可以是其他人的兩倍。本文中采訪到的工程師表示駕駛者的燃油經(jīng)濟(jì)性差別大概在10~20%之間。

福特公司的SmartGauge和EcoGuide功能可以提供實時信息，

幫助駕駛員維持較高的車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。隨著燃油經(jīng)濟(jì)性的變化，

綠葉數(shù)量會增加或減少。綠葉越多，燃油經(jīng)濟(jì)性越高。造成不同駕駛者之間燃油經(jīng)濟(jì)性出現(xiàn)差別的原因有很多。Clark表示其中一個最大的因素就是駕駛速度。車輛空氣阻力和車輪滾動阻力會隨著車速的提升而增加。同樣，發(fā)動機(jī)摩擦、變速器泵動損失、軸承和制動阻力、主減速器動力損失以及電子器件能量損失等也會隨之增加。Clark指出，這些損失在車輛達(dá)到效率最高的轉(zhuǎn)速后（一般車輛為30mph，約48km/h）會逐漸顯現(xiàn)出來。

“風(fēng)阻與車輛速度呈正比，但是發(fā)動機(jī)和變速器在負(fù)荷增加時反而會使其效率變得更高，”Clark說。當(dāng)車速達(dá)到30mph時，各方達(dá)到了平衡。但是在此基礎(chǔ)上車速每增加10mph（16km/h），一輛傳統(tǒng)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性就會下降約4mpg（約1.7km/L）。這種損耗曲線在車速達(dá)到80mph（129km/h）時才會趨于水平?；旌蟿恿噷Ω咚倬哂小跋鄬^高的靈敏性”，車速每增加10mph，車輛燃油經(jīng)濟(jì)性就會下降約8mpg（約3.4km/L）。福特公司車輛燃油經(jīng)濟(jì)性技術(shù)專家DavidWoudstra表示，車輛空氣阻力的上升對車輛燃油效率的影響也比較顯著。粗略來說，車速在30mph時，燃油效率約下降10%，30~50mph時，約為20%，速度高于50mph時，約為40%。

Clark表示，當(dāng)車速保持在70mph（113km/h）時，普通的中等尺寸車輛及小型車僅消耗發(fā)動機(jī)總性能的10~12%。對高性能車輛來說，這個比例范圍為3~5%。

輕踩油門

不必要的和過度的加速也是非常耗油的。Clark指出當(dāng)車輛以40mph64km/h）勻速行駛時，燃油效率大約為40~50mpg。但是當(dāng)車輛平穩(wěn)加速時（0.1g，約0.38L），燃油效率會迅速下降到10mpg（4.25km/L）。在怠速情況下，車輛消耗燃油的速度約為0.2g/s（0.76L/s），而在0.1g加速情況下，燃油消耗速度約為2到3g/s（11.36L）。在節(jié)氣門全開（WOT）情況下，燃油消耗的速度可以達(dá)到10g/s（37.85L/s）。Clark指出，一般駕駛者加速的量約為0.2g，不過大多數(shù)車輛可以達(dá)到0.5g的加速性能。

“任何一點的加速都會讓發(fā)動機(jī)消耗大量的燃油，”Clark說?！斑@就是為什么要盡可能預(yù)判什么時候剎車以及什么時候滑行，因為這會對車輛油耗帶來很大影響。讓車輛加速起來需要很多燃油，即使一輛小型車。”

福特公司W(wǎng)oudstra指出，2010款福特Fusion車型采用了一臺六速自動變速器以及2.5L四缸發(fā)動機(jī)。該車型燃油消耗速度為0.28gal/h（1.06L/h），節(jié)氣門全開情況下為16.4gal/h（62.1L/h）。他說Fusion車型車速在40到45mph（64到72km/h）之間時燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳狀態(tài)，主要的原因是在該速度范圍內(nèi)車輛處于輕巡航狀態(tài)下時變速器檔位位于六檔上。“低速高檔是最節(jié)油的，”他說。

福特公司高級工程師StevePayne表示，福特自動變速器在換擋設(shè)計的時候首先考慮到了操控性。在福特車型上選擇手動變速的人可以通過提前換擋來提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，但是會失去駕馭感。Payne還指出，加速率太低不利于燃油經(jīng)濟(jì)性，“因為這時候節(jié)流板基本是閉合的，尤其在火花點火發(fā)動機(jī)上，而在這種情況下發(fā)動機(jī)工作效率并不高。當(dāng)然也只有在極端情況下才會如此，否則如果你開得太慢，后面的人也會狂按喇叭的?！?/p>

對混合動力車和電動車來說，駕駛者對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響要比傳統(tǒng)汽車更明顯。對混合動力車來說，Woudstra解釋道，急加速在內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)模式下的反應(yīng)時間要比在電動馬達(dá)模式運轉(zhuǎn)模式下的反應(yīng)時間長，而后者的效率更高。急剎車同樣也會對各種電動車的燃油經(jīng)濟(jì)性帶來負(fù)面的影響，因為制動能量回收系統(tǒng)所回收的能量是用來提高車輛的減速力的，同樣也會浪費掉。在重剎車時，額外的減速力則需要來自剎車部件的摩擦力，而其中的能量也會以熱量浪費掉。

氣候的影響

一般的駕駛者完全沒有必要矯枉過正，為了提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性而刻意放緩駕駛速度，或開得很小心。雖然以下做法可能并不會帶來經(jīng)濟(jì)效益，而且也不現(xiàn)實，但是會影響車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性：在氣候比較適宜的地方開車。

就如同人一樣，車輛也不喜歡極端的氣候。在寒冷的氣候中，HVAC風(fēng)扇的頻繁使用、車窗除霜、頭燈的大量使用（因為夜晚比較長）、潤滑劑粘度變高以及因為冰雪問題導(dǎo)致的輪胎滾動阻力的上升等等都會影響車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。對電動車來說，車廂供暖還要增加額外的能量消耗。

通用公司的Clark表示，在傳統(tǒng)汽車上，燃油能量的15%轉(zhuǎn)變成發(fā)動機(jī)冷卻劑熱量。這些熱量在車內(nèi)循環(huán)，為車廂提供暖氣。對電動車來說，因為沒有大量的廢熱可以利用，因此車廂內(nèi)供暖將大量消耗電池的能量，當(dāng)然車內(nèi)制冷可能消耗的電量更高。

Clark還指出，如果重量相同，汽油含有的能量是電池的200倍。而電池在低溫環(huán)境下的表現(xiàn)不好。“即使在30°C下，電池的效率也沒有達(dá)到正常水平，”Clark說。但是他并沒有給出詳細(xì)的信息。

寒冷的氣候會導(dǎo)致傳統(tǒng)車輛燃油經(jīng)濟(jì)性下降10~20%，Clark繼續(xù)說道，在特別冷的環(huán)境下這個比例甚至更高。在32°F（0°C）下，發(fā)動機(jī)摩擦力也會上升，大概是溫暖環(huán)境下的兩倍。在較熱的氣溫中，空調(diào)的使用會消耗大量的燃油能量，對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響可以達(dá)到20%之多。當(dāng)然，這只是在空調(diào)處于運轉(zhuǎn)時。

此外，車上電子電氣功能的使用也會影響燃油經(jīng)濟(jì)性。Clark表示，平均來說，當(dāng)一輛車的舒適性和便利性功能處于關(guān)閉狀態(tài)，只有發(fā)動機(jī)控制單元、剎車燈和類似的功能開啟時，電損耗大概為4%。

在冬季夜晚情況下，當(dāng)車輛除霜系統(tǒng)、加熱座椅、音響系統(tǒng)以及其他功能都開到最大時，電損耗可以達(dá)到15%?；镜囊繇戨姄p耗為2%，帶有超重低音喇叭的高級音響系統(tǒng)的電消耗可以達(dá)到4%，Clark指出。通用公司正在開發(fā)一種駕駛員輔助裝置，可以顯示任何時刻車輛上運行的附件負(fù)載的比例。該公司已經(jīng)開發(fā)出了一種輔助設(shè)備，可以監(jiān)控車輛行駛參數(shù)如加速情況，以此幫助駕駛員最大限度地提高燃油經(jīng)濟(jì)性。福特公司也推出了一種類似的駕駛員界面技術(shù)，稱為SmartGauge，可以放置于儀表板中。

雖然汽車工程師并不需要一個儀表來決定他們的駕駛是否有利于燃油經(jīng)濟(jì)性，但是一般的駕駛者還是可以采用一些專家的意見的。因此提個醒也沒什么壞處—即使對汽車工程師來說也是如此。第三部分只有在變速箱的具有充分的可靠性的情況下，才能充分的提高燃油的經(jīng)濟(jì)性，為了更能充分的說明變速器的在汽車燃油經(jīng)濟(jì)性中的重要作用，我做了一些關(guān)于變速器關(guān)鍵部件的試驗，而目前乘用車變速器關(guān)鍵部件可靠性預(yù)測及測試評價技術(shù)在國外已經(jīng)成功的應(yīng)用到產(chǎn)品程中，并且指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)。同時國外產(chǎn)品也表現(xiàn)出質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、市場競爭力強(qiáng)等優(yōu)勢。目前國內(nèi)的乘用車變速器生產(chǎn)廠或轎車生產(chǎn)廠，多以合資廠的形式存在，其乘用車變速器產(chǎn)品不同程度具有國外產(chǎn)品的品質(zhì)。而我們的乘用車變速器開發(fā)走的是自主研發(fā)的路線，其關(guān)鍵部件可靠性預(yù)測及測試評價技術(shù)需要獨立的進(jìn)行研究和積累，所以我們面臨的形式非常嚴(yán)峻。該實驗項目研究成果將直接應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)過程中，輔助設(shè)計部門進(jìn)行乘用車變速器關(guān)鍵部件的參數(shù)確定，通過控制產(chǎn)品的關(guān)鍵參數(shù)來控制產(chǎn)品加工質(zhì)量，并為設(shè)計、制造及工藝處理提供理論及試驗測試支撐。掌握決定乘用車變速器可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，使產(chǎn)品具有穩(wěn)定的質(zhì)量、較高的可靠性和強(qiáng)有力的市場競爭力。通過對乘用車變速器開發(fā)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)積累，減少設(shè)計和制造過程中出現(xiàn)的錯誤，可以很大程度縮短后續(xù)乘用車變速器的開發(fā)周期，預(yù)計縮短開發(fā)周期可達(dá)半年以上。可以避免產(chǎn)品經(jīng)反復(fù)修改卻無法通過試驗驗證的情況，減少試制樣品的數(shù)量，減少設(shè)計開發(fā)成本。具體的實驗方法和實驗內(nèi)容如下：1.變速器總成潤滑試驗。2.變速器總成高溫高速試驗3.變速器總成無負(fù)荷油溫試驗具體的實驗要求如下：變速器總成潤滑試驗1）試驗方法：應(yīng)根據(jù)變速器結(jié)構(gòu)的特點，在試驗前確定需要觀察的部位。一般包含以下部位：軸承、齒輪副、同步器、油封。對于帶強(qiáng)制潤滑油泵的變速器，還應(yīng)觀察及測量潤滑油泵及各強(qiáng)制潤滑油孔德流量。為了便于觀察，應(yīng)事先在變速器的殼體上開觀察窗，觀察窗不影響潤滑效果。在觀察窗處安裝透明的有機(jī)玻璃板，玻璃板與殼體之間應(yīng)密封良好。對于不便觀察的部位，應(yīng)開引流孔，安裝引流管，通過引流管的出油情況來判定該潤滑部位的潤滑情況。2）實驗條件潤滑油的溫度為60度，試驗檔位為所有檔位。變速器輸入軸轉(zhuǎn)速為發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)、發(fā)動機(jī)最大扭矩是轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)速。變速器總成高溫高速試驗1）試驗條件：檔位輸入軸扭矩Nm輸入軸轉(zhuǎn)速r/min磨合時間h油溫所有檔位50%TemaxNt280檔位輸入軸扭矩Nm輸入軸轉(zhuǎn)速r/min單循環(huán)時間min循環(huán)個數(shù)試驗油溫攝氏度最高檔TpNp364080次高檔12101210最低檔1210注：試驗分為10個循環(huán)進(jìn)行。每個循環(huán)中包含4個最高檔的單循環(huán)，與其它檔位穿插進(jìn)行。2）試驗方法：將樣品安裝在試驗裝置上，變速器輸入軸與試驗裝置驅(qū)動端相連，輸出軸與試驗裝置加載端相連。在樣品放油塞處安裝測溫傳感器，之后按照試驗的條件，對各檔位進(jìn)行磨合，磨合之后更換新的潤滑油。之后設(shè)定試驗循環(huán)程序，試后拆檢樣品，觀察并記錄樣品的失效部位及損壞情況。變速器總成無負(fù)荷油溫試驗1）試驗裝置：驅(qū)動裝置輸出轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足試驗要求，轉(zhuǎn)速波動范圍應(yīng)控制在正負(fù)5r/min以內(nèi)。油溫顯示裝置的最小分辨率不低于0.2攝氏度。2）試驗條件：檔位是所有的前進(jìn)擋，變速器輸入軸轉(zhuǎn)速為0.8np，試驗載荷為空載。3）試驗方法：將樣品水平安裝在試驗裝置上，在樣品的放油塞處安裝測溫傳感器。然后加潤滑油