汽車的節(jié)能技術(shù)

1、哈爾濱應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目汽車的節(jié)能技術(shù)學(xué)生姓名 劉漢生系部名稱汽車工程系專業(yè)班級13級汽修2班指導(dǎo)教師張鶴飛教研室汽車教研室起止時間20154.29-2015.5.22教 務(wù) 處 制畢業(yè)論文項目表填表日期2015年 5 月 22 日迄今已進行 周剩余 周學(xué)生姓名劉漢生 系部汽車工程系專業(yè)、班級13 汽修二班指導(dǎo)教師姓名張鶴飛職稱從事專業(yè) 是否外聘是否題目名稱汽車的節(jié)能技術(shù) 指導(dǎo)教師意 見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日系 意 見系主任簽字： 年 月 日畢業(yè)答辯成績：年 月 日小組答辯委員會成員簽字：年 月 日答辯委員會主任簽字：年 月 日哈爾濱應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘

2、要本文以汽車燃料經(jīng)濟性評定指標(biāo)及試驗方法和影響汽車燃油經(jīng)濟性的主要因素及汽車節(jié)能途徑兩個大體方面來講解汽車節(jié)能研究，也細節(jié)性論述了節(jié)能的方法，從而讓大家更好地去節(jié)能。汽車的燃料經(jīng)濟性是指汽車在一定的使用條件下，完成單位運輸量所消耗燃料的多少，是汽車的主要使用性能之一。汽車的燃料經(jīng)濟性是用汽車燃油消耗的多少來評價的，通常用一定運行工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。隨著國家節(jié)能政策的逐步實施，國家對汽車燃油經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴格，同時隨著燃油價格的持續(xù)上漲，消費者對汽車產(chǎn)品的燃油經(jīng)濟性也越來越關(guān)注。奧鈴技術(shù)中心借工程研究院要求各事業(yè)部進行油耗摸底的機會，并結(jié)

3、合工程研究院組織的整車降油耗技術(shù)講座，特做此材料，供大家參考學(xué)習(xí)。關(guān)鍵詞 ：能源；節(jié)能；燃料；經(jīng)濟性； Abstract Based on vehicle fuel economy evaluation indexes and test methods and the main factors influencing the automobile fuel economy and vehicle energy saving way two general ways to explain automobile energy saving research, also detail discuss

4、es the method of energy saving, so as to make everyone better to energy conservation. Automobile fuel economy refers to the car under certain conditions, the use of complete unit volume of fuel consumed, is one of the main performance of the car. Automotive fuel economy is to use the fuel consumptio

5、n of how to evaluate, the car hundred kilometers usually use a certain operating condition of fuel consumption or a certain amount of fuel can make the car mileage to measure. Along with the implementation of the national energy policy, the country is more and more strict to the requirement of autom

6、obile fuel economy standards, at the same time as fuel prices continue to rise, consumers for auto fuel economy is becoming more and more attention of the products. Mr Bell technology center by engineering research institute for fuel consumption a baseline on each department, and connecting with the

7、 engineering institute of vehicle fuel consumption technology lectures, do this material, for your reference learning. Keywords: energy;energy conservation;fuel;economy;I目 錄 摘 要IAbstractII目 錄III第1章 汽車燃料經(jīng)濟性評定指標(biāo)及試驗方法11.1 能源和節(jié)能11.2 汽車燃料經(jīng)濟性評定指標(biāo)11.3汽車燃料經(jīng)濟性試驗方法2第2章 影響汽車燃油經(jīng)濟性的主要因素及汽車節(jié)能途徑32.1汽車燃料的能量消耗32.1.1

8、熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功時的損失32.1.2指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r的機械損失32.1.3有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠噭庸β蕰r的傳動損失32.2影響汽車燃料經(jīng)濟性主要因素及節(jié)能途徑42.2.1發(fā)動機節(jié)能原理42.2.2發(fā)動機結(jié)構(gòu)52.2.3冷卻系對熱效率的影響52.2.4發(fā)動機的種類6第3章 車輛結(jié)構(gòu)與節(jié)能的關(guān)系73.1整車匹配對整車燃料經(jīng)濟性的影響73.1.1變速箱速比對整車燃料經(jīng)濟性的影響73.1.2后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟性的影響73.1.3空氣阻力對燃油經(jīng)濟性的影響93.1.4重量對整車燃油經(jīng)濟性的影響93.2鋁合金貨箱的采用對燃油經(jīng)濟性的影響103.2.1鋁合金合成工藝103.2.2加工工藝113.

9、2.3鋁合金貨箱的特點11總 結(jié)12參考文獻13致 謝14第1章 汽車燃料經(jīng)濟性評定指標(biāo)及試驗方法1.1 能源和節(jié)能 中華人民共和國節(jié)約能源法中規(guī)定了能源和節(jié)能的概念。能源，是指煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質(zhì)能和其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源。節(jié)能，是指加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理的利用能源。節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針。1.2 汽車燃料經(jīng)濟性評定指標(biāo)隨著經(jīng)濟的快速增長,我國的汽車化進程也越來越快。汽車化進程的快速發(fā)展加快了我國石

10、油消費的增長。我國的原油消費量從 1990年的 1.18億噸上升到 2005年的 3.0億噸,其間,1996年我國開始從原油凈出口國變?yōu)閮暨M口國。在之后僅僅 10年的時間里,我國的石油進口對外依存度上升到 40%。汽車消費占石油消費的比例不斷上升。1980年,我國汽車消費占全國石油消費的比例為12%,1990年上升到 19%,2000年上升到 21%(IEA,2005年)。而根據(jù)我國的統(tǒng)計資料,2004年該比例已經(jīng)達到 25%。2005年我國的汽車普及率僅僅為 24輛/1000人,而2030年的汽車保有量將達到 2278萬輛,普及率將上升到 152輛/1000人,汽車消費的石油在石油消費中所占

11、比例將不斷上升。世界各研究機構(gòu)對 2030年我國車用石油占石油總消費比例的預(yù)測如下:IEA(國際能源署),37%(2004年);TSINGHUA(清華大學(xué)核能和新能源技術(shù)研究院),37%(2004年);ERI(中國能源研究所),41%(2005年);EDMC(日本能源經(jīng)濟研究所計量分析部),43%(2006年)。從以上各研究機構(gòu)的預(yù)測值可以看出,我國用于汽車消費的石油消費比例在 2030年將上升到 40%1左右 ,所以，隨著我國汽車化進程的快速發(fā)展和汽車普及率的快速增加,我國石油消費量在近幾十年內(nèi)將會迅速增加。除了汽車保有量增加這個原因外,造成我國汽車燃油消耗量巨大的另一個原因是我國的汽車技術(shù)

12、整體比歐美、日本等發(fā)達國家落后 1020年,歐洲的柴油機技術(shù)和美國、日本的混合動力汽車的研制成功以及可替用燃料的不斷研制，把汽車能耗進一步降低，而我國老舊車比例高達 25%,汽車每百公里平均耗油比發(fā)達國家高 20%以上。我國現(xiàn)在行駛的乘用車很多是從國外引進的上世紀 80年代的車型,即使是最近幾年生產(chǎn)的汽車,節(jié)油技術(shù)的采用也非常有限。從 2004年銷售量排名前 15名車型的節(jié)油技術(shù)應(yīng)用情況可以看出,節(jié)油技術(shù)的應(yīng)用只集中在一部分中高檔汽車,而應(yīng)用得較多的技術(shù)是“電控燃料噴射技術(shù)”的一種,即 MPI(多點電噴汽油) 技術(shù)。該技術(shù)是和“三元催化技術(shù)”共同誕生的技術(shù),是一種極其普通的技術(shù)。而我國應(yīng)用像“

13、可變氣門正時和升程技術(shù)”這樣新技術(shù)的車型只有“廣州本田”的“雅閣”和“飛度”,以及“上海大眾”的“帕薩特”等少量車型。同時,由于很多節(jié)油技術(shù)的采用要求成品油具有較高的質(zhì)量,例如,具有代表性的節(jié)油技術(shù)直噴技術(shù)、稀薄燃燒技術(shù)、透平增壓技術(shù)、共軌噴射技術(shù)、尾氣再循環(huán)技術(shù)等都需要燃油中的硫含量和多環(huán)芳烴含有量保持較低水平,但是我國目前的油品質(zhì)量沒有達到這些要求,譬如硫含量還相當(dāng)高,所以也造成了很多節(jié)油技術(shù)無法采用。隨著當(dāng)前我國國民經(jīng)濟和汽車工的快速發(fā)展,以及由此帶來的能源消耗和環(huán)境問題的日益突出,交通節(jié)能減排工作的重要性不斷增加，而汽車節(jié)能減排則又是其中的重要組成部分,重要性不言而喻。1.3汽車燃料經(jīng)

14、濟性試驗方法歐洲經(jīng)濟委員會（ECE）規(guī)定，要測量車速為90km/h和120km/h的等速百公里燃油消耗量和按ECE-R.15循環(huán)工況的百公里燃油消耗量，并各取1/3相加作為混合百公里燃油消耗量來評定汽車燃油經(jīng)濟性。美國環(huán)境保護局（EPA）規(guī)定，要測量城市循環(huán)工況（UDDS）及公路循環(huán)工況（HWFET）的燃油經(jīng)濟性（單位為每加侖燃油汽車行駛英里數(shù)mile/gal），并按下式計算綜合燃油經(jīng)濟性（單位為mile/gal），作為綜合評價指標(biāo)。綜合燃油經(jīng)濟性=1/（0.55/城市循環(huán)工況燃油經(jīng)濟性）+（0.45/公路循環(huán)工況燃油經(jīng)濟性）我國常用的汽車油耗指標(biāo)是L/100km，汽車制造廠提供的汽車燃油經(jīng)濟

15、性指標(biāo)就是如此表示的。汽車的燃油油耗量，可以根據(jù)發(fā)動機臺架試驗的結(jié)果進行計算，但最簡單最常用的方法是通過道路試驗確定。我國運輸部門采用的油耗指標(biāo)有兩個：一個是汽車制造廠的油耗指標(biāo)；另一個是汽車運輸部門，根據(jù)氣候、道路等條件制定的油耗指標(biāo)。前者經(jīng)過專門的試驗確定，后者大多根據(jù)統(tǒng)計或者實際道路試驗確定。第2章 影響汽車燃油經(jīng)濟性的主要因素及汽車節(jié)能途徑2.1汽車燃料的能量消耗汽車依靠發(fā)動機發(fā)出的動力，通過傳動裝置推動汽車前進，而發(fā)動機是依靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒，放出熱量，使燃氣的溫度和壓力增加，體積膨脹，推動活塞做功而獲得動力。在此過程中，燃料燃燒后只有一小部分能量轉(zhuǎn)化為有用功，其余大部分以不同形式分

16、別損失在發(fā)動機本身和汽車傳動裝置中。汽車能量轉(zhuǎn)換時的損失情況，可分為以下三點。2.1.1熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功時的損失燃料發(fā)出熱能的損失，主要是排氣、散熱、漏氣等造成的。發(fā)動機工作時氣缸內(nèi)熱量的利用程度，用指示功率表示，它是指氣體膨脹推動活塞在單位時間內(nèi)所做的功。指示功率=（推動活塞做功的有效熱量）/（燃料總熱量）上式說明，推動活塞所做功的有效熱量越多，發(fā)動機的指示功率越高，則熱量損失越少。一般四行程汽油機的指示功率為0.25-0.35，熱量損失達65%-75%；柴油機的指示功率為0.4左右，熱量損失達60%。2.1.2指示功率轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ蕰r的機械損失發(fā)動機工作時活塞所承受的力，經(jīng)過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)

17、，經(jīng)飛輪輸出動力。由于部分指示功率要消耗在發(fā)動機本身的摩擦損失上，所以從飛輪上實際輸出的有效功率要小于指示功率。為表明發(fā)動機指示功率的利用程度，可用機械效率表示。機械效率=（有效功率）/（指示功率）2.1.3有效功率轉(zhuǎn)變?yōu)槠噭庸β蕰r的傳動損失發(fā)動機發(fā)出的有效功率，經(jīng)過傳動裝置傳到驅(qū)動輪時，由于一部分有效功率損失在傳動裝置中，所以驅(qū)動功率又小于有效功率。為表明有效功率的利用程度，可用傳動效率來表示。傳動效率=（驅(qū)動輪功率）/（有效功率）不同車輛的傳動效率大約為80%-95%，即有5%-20%的有效功率消耗于傳動裝置中。直接檔因為是動力直接從中間軸傳遞，在變速器內(nèi)部不經(jīng)過齒輪傳遞，所以光從傳動效

18、率應(yīng)來說，直接檔比其它檔位稍高。圖2-4為一卡車的能量消耗分布圖。 2.2影響汽車燃料經(jīng)濟性主要因素及節(jié)能途徑影響汽車燃料經(jīng)濟性的主要因素，請見魚刺圖2-1。發(fā)動機功率發(fā)動機附件駕駛情況冷卻水溫燃油種類駕駛技術(shù)進氣阻力萬有特性駕駛習(xí)慣排氣阻力排放水平駕駛態(tài)度增壓程度風(fēng)扇離合器噴油正時駕駛路面齒輪油黏度駕駛員身體情況負荷程度整車燃料經(jīng)濟性各缸工作情況供油系統(tǒng)潤滑油選用 整車載重天氣影響整車重量氣候影響手動間隙輪胎類型離合器間隙行駛時間空氣阻力四輪定位路面狀況后橋速比制動間隙行駛車速變速箱選用用行駛環(huán)境輪胎花紋整車匹配 圖2-1影響汽車燃料經(jīng)濟性的主要因素2.2.1發(fā)動機節(jié)能原理發(fā)動機循環(huán)熱效率是

19、衡量發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的重要參數(shù)之一，根據(jù)熱力學(xué)定律可以推導(dǎo)出汽油機、低速柴油機、和高速柴油機的理想循環(huán)熱效率分別為：汽油機定容加熱（奧托）循環(huán)的熱效率： = （2-1）低速柴油機定壓加熱(狄塞爾)循環(huán)的熱效率： （2-2）高速柴油機混合加熱循環(huán)的熱效率： （2-3）式中：- 壓縮比； - 絕熱指數(shù)； - 壓力升高比； - 預(yù)脹比。在混合加熱循環(huán)的熱效率表達式中，=1時，即轉(zhuǎn)換為tv,=1時即轉(zhuǎn)換為tp。從以上三種理想循環(huán)的熱效率公式可知，要提高發(fā)動機的熱效率，應(yīng)盡量提高壓縮比和絕熱指數(shù)。實際發(fā)動機循環(huán)受到各種損失和因素的影響：工質(zhì)具有不同的成分、比熱、分指數(shù)和不同的高溫分解特性等，因此直接影響

20、發(fā)動機工作過程的組織和熱效率：由于換氣損失、傳熱損失、時間損失、燃燒損失、渦流和節(jié)流損失、泄露損失、機械損失等不可避免損失的存在，發(fā)動機實際熱效率遠遠小于理想循環(huán)的熱效率。提高發(fā)動機的熱效率，關(guān)鍵是組織好進、排氣過程、噴油過程、燃油過程，減少各種損失。主要措施有：提高壓縮比，稀燃技術(shù)，直噴技術(shù)，增壓、中冷技術(shù)，可變進氣技術(shù)，改善進排氣過程，改善混合氣在汽缸中的流動方式，改進點火配置提高點火能量，優(yōu)化燃燒過程，電控噴射技術(shù)，高壓共軌技術(shù)，絕熱發(fā)動機技術(shù)等。2.2.2發(fā)動機結(jié)構(gòu)發(fā)動機的油耗對汽車的油耗有決定性的影響，而發(fā)動機的油耗取決于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。發(fā)動機的壓縮比高、有完善的供油系統(tǒng)及合理的燃燒室

21、形狀、采用電子點火系統(tǒng)等都能降低發(fā)動機的比油耗。下面就以上幾方面對比油耗的影響逐一分析。2.2.3冷卻系對熱效率的影響發(fā)動機中通過缸壁傳給冷卻水的熱量,在各過程中的比例大致為:膨脹過程70%-80%,排氣過程15%-20%,壓縮過程5%-10%?？梢娎鋮s損失大部分發(fā)生在膨脹過程中，此過程的溫度和壓力下降，造成發(fā)動機的功率損失。發(fā)動機的工作溫度，對發(fā)動機的熱效率有很大影響。1發(fā)動機啟動時升溫發(fā)動機啟動時，由于水溫較低，燃油霧化不良，發(fā)動機不能正常工作，加之低溫時機油的黏度較大，摩擦損失功率增加，這些都會使油耗增加。發(fā)動機啟動后，有的駕駛員怕熄火，求升溫快，往往加大油門，這不僅嚴重浪費燃油，而且增

22、加了發(fā)動機的磨損。為了節(jié)省燃油和保護發(fā)動機，應(yīng)待發(fā)動機水溫升到40°C以上才能起步行駛。2發(fā)動機工作溫度高低對燃料消耗的影響溫度20°C時，汽油的蒸發(fā)率為50%，而在30°C時蒸發(fā)率為75%。發(fā)動機溫度過低，燃料蒸發(fā)性差，混合氣霧化不良，油滴增多，各缸進氣不均勻，混合氣偏稀，不易燃燒或火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，燃燒不充分，因而油耗增加。發(fā)動機溫度過高，空氣熱膨脹過大，降低了發(fā)動機的充氣系數(shù)，破壞了空燃比，使混合氣偏濃，燃料燃燒不完全，也導(dǎo)致燃料消耗增大。發(fā)動機工作溫度過高或者過低不但使燃料消耗增加，也會導(dǎo)致發(fā)動機磨損增加，使用壽命受到影響。如果溫度太高，會造成發(fā)動機的早期

23、磨損。表2-3說明了發(fā)動機工作溫度（水溫）與耗油量及發(fā)動機磨損的關(guān)系。2.2.4發(fā)動機的種類對于傳統(tǒng)的發(fā)動機而言，柴油機由于壓縮比比汽油機要高的多，因此柴油機比汽油機的油耗要低的多。試驗和使用證明，一般裝備柴油發(fā)動機的轎車比裝汽油發(fā)動機的轎車節(jié)油18%左右，柴油發(fā)動機載貨汽車比汽油發(fā)動機載貨汽車節(jié)油30%左右，加上車用柴油機與車用汽油機相比加工成本低5%，目前世界各國正在積極推行輕型載貨汽車和轎車的柴油化。柴油發(fā)動機有如下優(yōu)勢：熱效率高，燃油消耗率低，且柴油價格低，運輸成本低；柴油機在部分負荷時由于空燃比增大了，混合氣絕熱指數(shù)增大，柴油機熱效率提高；柴油機的排氣污染較小，它排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比

24、汽油機低45%，一氧化碳含量低。柴油機的使用時，要注意柴油牌號的選擇，如果柴油牌號過高，則燃油的價格高，造成浪費；若選用柴油牌號過低，則會因為燃油溫度過低，低溫不能啟動，燃燒不充分，造成燃油消耗量增高。應(yīng)按照GB 252，根據(jù)氣溫，選用合適牌號的柴油。隨著科技的進步，采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的汽油機，其油耗相對于傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機節(jié)油3%-13%。缸內(nèi)直噴若采用噴射導(dǎo)向式分層燃燒模式，油耗將進一步降低。此技術(shù)已在某些高檔轎車上使用，并且將會是乘用車汽油發(fā)動機的一個發(fā)展趨勢。第3章 車輛結(jié)構(gòu)與節(jié)能的關(guān)系整車燃料經(jīng)濟性的高低，除了受發(fā)動機本身影響外，整車匹配和整車狀態(tài)的調(diào)整也對經(jīng)濟性有很大的影響。結(jié)合我們的

25、試驗數(shù)據(jù)，下面就整車的匹配、輪胎的選用、風(fēng)阻的降低和整車質(zhì)量幾個方面來分析車輛結(jié)構(gòu)對汽車燃料經(jīng)濟性的影響。3.1整車匹配對整車燃料經(jīng)濟性的影響整車傳動系統(tǒng)匹配的目的是，在滿足傳動系統(tǒng)的扭矩匹配、空間布置、重量要求和符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)要求的同時，使整車的動力性和燃料經(jīng)濟性達到最佳狀態(tài)。3.1.1變速箱速比對整車燃料經(jīng)濟性的影響變速箱是改變汽車速度的。發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相同時，不同檔位，車速不同，檔位越高時車速越高。對于同一檔位，車速越高，相應(yīng)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速就越高，整車油耗就高。不同檔位，油耗是不一樣的。使用低速檔時，發(fā)動機的后備功率大、牽引力大，功率利用率低，油耗要高于高速檔的油耗。不同的汽車，油耗不同

26、，但用高速檔比低速檔油耗低，這個結(jié)論是不變的。多檔變速箱是降油耗的方式之一。變速箱檔位數(shù)增加，其速比級差減小，可選擇合適的變速箱速比，使發(fā)動機的負荷率在80%-90%最大功率范圍內(nèi)，提高了發(fā)動機的動力性，此時發(fā)動機的比油耗也最低，又減少整車的燃料經(jīng)濟性。發(fā)動機過低負荷和全負荷時比油耗都將會增加。3.1.2后橋速比對整車動力性、經(jīng)濟性的影響在動力系統(tǒng)其它參數(shù)不變的條件下，若要選定最佳主減速器傳動比，通常做出燃油經(jīng)濟性加速時間曲線（此曲線通常呈C形，稱之為C曲線）。由于后橋速比增大時，整車的動力性提高，油耗增加；相反，整車動力性下降，油耗降低。圖3-1 燃油經(jīng)濟性加速時間曲線從圖3-1可以看出，后

27、橋速比4.3點較好的兼顧動力性和經(jīng)濟性；小于4.3時，燃油經(jīng)濟性稍有改善，但動力性有明顯下降；大于4.3時，動力性雖有改善，但燃油經(jīng)濟性明顯下降。速比4.3是比較理想的。從我們的試驗數(shù)據(jù)也可以看出，后橋速比變小時，整車的動力性降低，油耗下降。表3-1 調(diào)整速比后整車動力性和經(jīng)濟性的關(guān)系空載（7# 1900車身，平板，6.50R16）滿載（7# 1900車身，平板，6.50R16）6.50R16 5.5716.50R16 4.875差值6.50R16 5.5716.50R16 4.875差值檔最高車速km/h101.4115-13.6101108.4-7.4直接檔最低穩(wěn)定車速18.621.7-3

28、.118.421.5-3.1直接檔從25km/h加速到80km/h時間18.6919.3-0.6145.2945.75-0.46起步連續(xù)換檔加速至80km/h時間21.0319.151.8847.9943.454.54檔30（km/h）6.166.150.018.046.491.5540（km/h）7.746.351.399.37.961.3450（km/h）8.887.481.410.849.411.4360（km/h）10.99.41.512.810.881.9270（km/h）13.8511.362.4915.2212.472.75檔30（km/h）5.485.390.097.16.32

29、0.7840（km/h）6.195.610.587.927.520.450（km/h）7.2661.269.348.730.6160（km/h）8.957.821.1310.499.451.0470（km/h）10.549.051.4912.1310.761.37模擬7.856.291.569.498.750.74當(dāng)主減由5.571換為4.875后，由于傳動系總傳動比減小，整車的最高車速和直接擋最低穩(wěn)定車速明顯加大，加速時間加長，動力性下降；整車油耗降低很多，并且隨著車速的逐漸加大，兩車型的油耗差值越來越大。如試驗數(shù)據(jù)所示：用五檔車速達到70km/h時，空載油耗差值達到1.49L，滿載油耗差值

30、達到1.37L，變化率分別為14%和11%。由于試驗只做了兩個速比，不能做出此車的C曲線。3.1.3空氣阻力對燃油經(jīng)濟性的影響汽車在空氣中運動，空氣本身也有運動，兩者的相對運動，形成了汽車的行駛阻力。相對運動速度越高，汽車的行駛阻力就越大,空氣阻力對整車的動力性和燃油經(jīng)濟性影響就越明顯。通過減少汽車空氣阻力來降低汽車的燃油消耗率是一種行之有效的措施。研究表明，汽車以一般車速行駛時，約有20%-30%的發(fā)動機有效功率消耗于克服空氣阻力，高速行駛時，約有50%-60%的發(fā)動機有效功率消耗于克服空氣阻力。汽車行駛時受到的空氣阻力分為壓力阻力和摩擦阻力兩大部分。作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行

31、駛方向的分力，稱為壓力阻力；主要由形狀、干擾、循環(huán)和誘導(dǎo)阻力組成；摩擦阻力是由于空氣的粘性在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。各種阻力所占空氣阻力的比例：形狀阻力：主要與汽車的形狀有關(guān)（長、寬、高及其比例），約占58；干擾阻力：汽車突出部件，如后視鏡、門把手、導(dǎo)水槽、驅(qū)動軸、懸架導(dǎo)向桿等，約占14；內(nèi)循環(huán)阻力：發(fā)動機冷卻系、車身通風(fēng)等氣流流過汽車內(nèi)部，占12；誘導(dǎo)阻力：空氣升力在水平方向的分力，占7；摩擦阻力：占9；減小空氣阻力，可以通過兩個途徑來實現(xiàn)，一是減小汽車的迎風(fēng)面積；二是減小汽車的空氣阻力系數(shù)。減小汽車的空氣阻力系數(shù)，需要在汽車設(shè)計和制造是提高汽車的流線型，流線型越好，產(chǎn)生

32、的阻力就越小，燃油消耗就越少。圖2-16是一中重卡通過車身改進，降低風(fēng)阻的實例。3.1.4重量對整車燃油經(jīng)濟性的影響同一輛車，重量越大，整車的油耗就會越高。從節(jié)油的方面考慮，在完成相同的運輸量的情況下，消耗的燃油越少越好。減輕汽車自重，一方面可以增加裝載量，降低噸百公里油耗，另一方面，即使是空駛，其油耗也可以降低。降低汽車自重，也是降低整車油耗的有效措施之一。為了比較明顯的顯示整車質(zhì)量對動力性和經(jīng)濟性的影響，我們直接用空載和滿載性能試驗數(shù)據(jù)進行對比。表3-2 空滿載時整車的性能對比7#平板7.00-16 主減5.5717#平板6.50-16 主減5.5717#平板6.50R16 主減5.571

33、空載滿載變化量變化率空載滿載變化量變化率空載滿載變化量變化率質(zhì)量260056002560556025805600檔最高車速104.7103.6-1.10 103.6103-0.60 101.4101-0.40 直接檔最低穩(wěn)定車速19.319.1-0.20 18.918.7-0.20 18.618.4-0.20 直接檔從25km/h加速到80km/h時間18.7941.0322.24 19.1943.2324.04 18.6945.2926.60 起步連續(xù)換檔加速至80km/h時間21.344.523.20 19.9841.221.22 21.0347.9926.96 檔30（km/h）6.57

34、 8.26 1.69 25.72% 6.15 7.72 1.57 25.53% 6.16 8.04 1.88 30.52% 40（km/h）7.77 10.16 2.39 30.76% 7.61 9.23 1.62 21.29% 7.74 9.30 1.56 20.16% 50（km/h）9.35 10.70 1.35 14.44% 8.70 10.86 2.16 24.83% 8.88 10.84 1.96 22.07% 60（km/h）11.39 14.00 2.61 22.91% 11.33 13.20 1.87 16.50% 10.90 12.80 1.90 17.43% 70（km/

35、h）13.71 16.10 2.39 17.43% 13.63 15.54 1.91 14.01% 13.85 15.22 1.37 9.89% 檔30（km/h）5.58 7.52 1.94 34.77% 5.27 7.03 1.76 33.40% 5.48 7.10 1.62 29.56% 40（km/h）6.64 8.24 1.60 24.10% 6.33 8.07 1.74 27.49% 6.19 7.92 1.73 27.95% 50（km/h）7.78 10.01 2.23 28.66% 7.28 10.21 2.93 40.25% 7.26 9.34 2.08 28.65% 60

36、（km/h）9.10 11.18 2.08 22.86% 8.98 11.07 2.09 23.27% 8.95 10.49 1.54 17.21% 70（km/h）11.49 12.91 1.42 12.36% 11.24 12.71 1.47 13.08% 10.54 12.13 1.59 15.09% 模擬用戶7.879.851.98 25.16% 7.429.822.40 32.35% 7.859.491.64 20.89% 空載質(zhì)量2600，滿載5600，載重3T，總重增加115%。以上數(shù)據(jù)顯示，整車質(zhì)量增加后，變化最大的是加速時間和油耗：載重后，整車加速時間明顯加長；整車油耗平均增

37、加20%-30%。汽車總重每下降10%，整車油耗將下降2%左右，以上的試驗數(shù)據(jù)可以證明。因此，在整車設(shè)計過程中，達到整車性能要求后要努力降低車輛自重。應(yīng)用CAE分析，優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)；應(yīng)用鋁蓋、鋁殼變速箱、鋁合金輪輞、鋁合金貨箱等新技術(shù)；應(yīng)用鎂合金等新材料來降低整車的自重，以降低整車油耗。3.2鋁合金貨箱的采用對燃油經(jīng)濟性的影響3.2.1鋁合金合成工藝鋁和鋁合金可以用各種不同的方法熔煉。常使用的是無芯感應(yīng)爐和槽式感應(yīng)爐、坩堝爐和反射式平爐（使用天然氣或燃料油燃燒）以及電阻爐和電熱輻射爐。爐料種類廣泛，從高質(zhì)量的預(yù)合金化鑄錠一直到專門由低等級廢料構(gòu)成的爐料都可以使用。然而，即使在最適宜熔煉澆注的條

38、件下，熔化的鋁也易受三種類型的不良影響：·在高溫條件下，隨著時間的推移，氫氣的吸附導(dǎo)致溶解在熔液中氫氣的增加。·在高溫條件下，隨著時問的推移，熔液發(fā)生氧化。·合金元素的喪失。氫氣是很容易被熔化的鋁吸附的。不幸的是，在熔化的鋁合金中，氫氣的溶解度基本上大于其在固體鋁中的溶解度。當(dāng)鋁合金凝固時，氫氣從熔液中排出，收縮孔隙度擴大并放大，同時伴隨著力學(xué)性能的喪失。氫氣一般源自濕爐料和潮濕的熔化工具，但主要的氫氣源是環(huán)境中的濕氣。因為熔煉時幾乎難以防止氫氣的吸附，所以澆注前必須從熔液中除去氫氣。最常使用的方法是向熔液中鼓入于燥的氮氣或氬氣泡。使用氯氣除去氫氣是格外有效的。然而，由于環(huán)境和安全原因常排除它在生產(chǎn)中使用。3.2.2加工工藝硅對硬質(zhì)合金有腐蝕作用。雖然一般將超過12%Si的鋁合金稱為高硅鋁合金，推薦使用金剛石刀具，但這不是絕對的，硅含量逐漸增多對刀具的破壞力也逐漸加大。因此有些廠商在硅含量超過8%時就推薦使用金剛石刀具。硅含量在8%-12%之間的鋁合金是一個過渡區(qū)間，既可以使用普通硬質(zhì)合金，也可以使用金剛石刀具。但使用硬質(zhì)合金應(yīng)使用經(jīng)PVD(物理鍍層)方法、不含鋁元素的、膜層厚度較小的刀具。因為PVD方法和小的膜層厚度使刀具保持較鋒利的切削刃成為可能(否則為避免膜層在刃口處異常長大需要對刃口進行足夠的鈍化，切鋁合金就會不夠鋒利)，而膜層材料含鋁可能