关于汽车燃油经济性的补充

  目前的轿车发动机都是高速汽油发动机,发动机的热效率越高燃油利用率越高,也就越省油。而发动机的热效率随压缩比的增加而增加,现在轿车汽油发动机压缩比一般在9.3-10.5之间。同时,还采用配气系统可变装置(可变气门升程、可变凸轮轴转角、可变进气管长度等)和稀燃技术,来达到节油目的。

  同时,世界上许多大汽车生产企业都积极发展和推广柴油机,将汽车汽油发动机改为柴油发动机比较容易实现进一步节省燃油的目的。由于技术的进步,目前柴油机在振动、噪声、单位质量(重量)方面与汽油机缩短了差距,只是功率还比较小。早在十多年前有人将汽油高尔夫和柴油高尔夫在同等环境下进行对比测试,装配1.6升柴油机的高尔夫轿车,最大时速145公里,每百公里平均耗油市内6.8升、公路5.3升;装配1.3升汽油机的高尔夫轿车,最大时速160公里,每百公里平均耗油市内10升、公路6.7升。由于柴油机负荷变化平坦,具有比汽油机明显的节油能力。

  发动机的功率和负荷率对燃油经济性有很大的影响。一般发动机气缸排量决定于输出功率,根据使用者的实际需要合理选择汽车排量,在汽车行驶中经常保持较高的功率利用率,对提高汽车的燃油经济性很有意义。如果汽车经常在城市内使用,时速不超过80公里,选择1.6升以下的小排量轿车是合适的。

  汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。变速器档位越多,不但汽车换档平顺,而且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会,有利于提高燃油经济性。因此现代汽车都趋向于5档或以上变速器,或者采用无极变速,保证在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。在速度不变的情况下,接合高速档时,传动比小,发动机转速低;接合低速档时,传动比大,相应的发动机转速高。由发动机负荷特性可知,当发动机负荷相同时,一般是转速越低燃油消耗率越小。在一定的行驶条件下,传动系的速比越小,汽车的燃油经济性越高,因此汽车的经济行驶都在高档位。为了在良好路面条件下以较高车速行驶,轿车在变速器内装置速比小于1的超速档,在车速相同的情况下,挂上超速档可使发动机转速比较低,相对也降低了燃油消耗。

  传动系的传动比包括变速器各档速比和主减速器比,在良好的道路上行驶选用小速比的主减速器可提高汽车的燃油经济性。但是,汽车上许多物体都有一个“临界点”问题,过头就会走向反面。主减速器比也是一样,过小就会使最高档的动力性过低,反而会使汽车的燃油经济性变坏,因此一般设计减速器传动比都有一个范围,使得挂直接档时仍有较大的后备功率用于加速或上小坡。

  由于现代汽车速度的增高,汽车的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大,这就是人们常说的“风阻”。减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气阻力系数来实现,一般而言迎风面积取决于汽车的体积,空气阻力取决于车身造型。为此,汽车车身紧凑化和流线型是提高燃油经济性的途径。目前许多轿车的空气阻力系数在0.28-0.3左右,对减少燃油消耗起到很大作用。通常而言,车身高度超过1.5米的汽车,其空气阻力系数比较大,与同类型动力系统的低车身汽车相比,不但行驶速度降低,而且燃油消耗量也增大。因此,空间、速度、燃油消耗量都是矛盾的组合体,只能求得一个合理的平衡点,不可能有面面俱到的汽车。

车汇通
2004年10月6日

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