摘要：隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，石油資源短缺的矛盾日益突出，節(jié)能的重要性和迫切性越來越顯現(xiàn)出來，如何節(jié)約能源和減少消耗能源時產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的副作用，降低汽車燃油消耗似乎已成了汽車制造者和使用者的一個永恒的研究課題。文章將圍繞汽車動力系統(tǒng)、關(guān)鍵部件及操控技術(shù)等三個方面，來綜合分析燃油經(jīng)濟性的影響因素。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機性能；汽車保養(yǎng)；燃油經(jīng)濟性 ；發(fā)動機節(jié)能技術(shù)；燃油系統(tǒng)

中圖分類號：G62 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0173-02

汽車的燃油經(jīng)濟性是指每行駛100km所消耗燃料量的升數(shù)（L/100km）或公斤數(shù)（kg/100km）。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，石油資源短缺的矛盾日益突出，節(jié)能的重要性和迫切性越來越顯現(xiàn)出來，如何節(jié)約能源和減少消耗能源時產(chǎn)生的溫室效應(yīng)的副作用，降低汽車燃油消耗似乎已成了汽車制造者和使用者的一個永恒的研究課題。本文將從發(fā)動機理論基礎(chǔ)、發(fā)動機節(jié)能技術(shù)及日常保養(yǎng)三個方面來綜合分析燃油經(jīng)濟性的影響因素。

1 發(fā)動機理論因素對燃油經(jīng)濟性的影響

發(fā)動機是一輛汽車動力輸出的關(guān)鍵，與油耗密切相關(guān)。發(fā)動機的工作過程中影響油耗的兩個最根本的因素是空燃比和發(fā)動機負荷。空燃比，這個參數(shù)實際上就是衡量混合器濃度的一個量，1：1為標準濃度混合氣，大于1的為偏稀，小于1偏濃。發(fā)動機負荷，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變時，其性能指標隨負荷的變化關(guān)系，在測定負荷特性時必須保持轉(zhuǎn)速不變。即：當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速不變，而逐漸改變節(jié)氣門開度，每小時耗油量B、燃料消耗率b隨負荷（Pe、Ttq或Pme）而變化的關(guān)系。這兩個值都有一個理論上的最佳值（發(fā)動機負荷為90%、空燃比為1.05：1），在實際工作過程中，空燃比和發(fā)動機負荷的實際值越接近理論值，汽車就越省油。

2 發(fā)動機節(jié)能技術(shù)對燃油經(jīng)濟性的影響

2.1 新技術(shù)興起

2.1.1 發(fā)動機啟停系統(tǒng)。

節(jié)油效果：擁堵環(huán)境，燃油經(jīng)濟性最多提升5%～10%。

啟停系統(tǒng)（Start/Stop）的工作原理：當(dāng)車輛遇到紅燈或塞車時，駕駛員制動使車輛停下來后，Start/Stop系統(tǒng)自動檢測：發(fā)動機空轉(zhuǎn)且沒有掛擋；防鎖定系統(tǒng)的車輪轉(zhuǎn)速傳感器顯示為零；電子電池傳感器顯示有足夠的能量進行下一次啟動。滿足這三個條件后，發(fā)動機自動停止轉(zhuǎn)動。而當(dāng)信號燈變綠后，駕駛員踩下離合器，發(fā)動機則自動重新啟動，掛入擋位后即可前行。在高效的蓄電池技術(shù)和相應(yīng)的發(fā)動機管理程序的支持下，啟停系統(tǒng)在較低的溫度下也能正常工作，只需短暫的預(yù)熱過程便可激活。

2.1.2 缸內(nèi)直噴技術(shù)。

節(jié)油效果：燃油經(jīng)濟性最多提升10%～20%。

缸內(nèi)直噴又稱FSI（Fuel Stratified Injection），即燃料分層噴射技術(shù)。優(yōu)點在于噴油精準、燃燒更加充分，以此來達到節(jié)能減排的目的。此外，它經(jīng)常與VVT（氣門正時）、Turbo（渦輪增壓）一起配合使用，發(fā)揮更佳的動力和節(jié)能效果。

缸內(nèi)直噴技術(shù)的工作原理：通過活塞泵提供100bar以上的壓力，將汽油提供給位于汽缸內(nèi)的電磁噴射器。然后通過電腦控制的噴射器在最合理的時間直接注入燃燒室，精度接近毫秒，噴身器的精度對設(shè)計和制造都提出了更高的要求。而且噴射器的安裝，也必須在汽缸上部留給其一定的空間。由于汽缸頂部已經(jīng)布置了火花塞和多個氣門，已經(jīng)相當(dāng)緊湊，所以將其布置在靠近進氣門側(cè)。如果布置不合理、制造精度不高，就會導(dǎo)致剛度不足甚至漏氣。

2.1.3 可變排量技術(shù)。

節(jié)油效果：公路環(huán)境，燃油經(jīng)濟性最多提升8%～20%。

發(fā)動機可變排量技術(shù)是通過控制電腦判定，在負荷低、車速低的情況下，將部分氣缸停止工作，停止供油，在加速或者高負荷時，關(guān)閉的氣缸將會自動被打開，在這一系列過程中，達到節(jié)油的目的。

2.1.4 可變氣門正時技術(shù)。

節(jié)油效果：燃油經(jīng)濟性最多提升5%～15%。

發(fā)動機可變氣門正時技術(shù)（VVT，Variable Valve Timing）是近些年來被逐漸應(yīng)用于現(xiàn)代轎車上的新技術(shù)中的一種。

可變氣門正時技術(shù)的工作原理：當(dāng)發(fā)動機低速轉(zhuǎn)換成高速，計算機自動將機油壓向進氣凸輪軸驅(qū)動齒輪內(nèi)的小渦輪，在壓力的作用下，小渦輪就相對于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，使凸輪軸在60°的范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進氣門開啟的時刻，達到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時的目的。

2.2 老技術(shù)改進

2.2.1 采用空燃比自動控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有燃氣發(fā)電機組空燃比的自動控制系統(tǒng)基本還停留在單一調(diào)節(jié)，導(dǎo)致機組控制不準確、運行不穩(wěn)定。

而空燃比自動控制系統(tǒng)采用精確控制，即采用超前和滯后雙重控制。超前控制則根據(jù)CH4濃度調(diào)節(jié)主管道混合氣中的燃氣和空氣進氣量，使進入機組吸氣管的混合氣已達到空燃比的最佳范圍之內(nèi)，或者通過流量計直接根據(jù)空氣和燃氣的進氣量來控制空燃比。滯后控制則根據(jù)缸溫控制，但采用單缸控制，每個缸加裝步進電機控制單缸進氣量，進而可單缸調(diào)缸溫。

2.2.2 通過壓縮比改善經(jīng)濟性。一般柴油發(fā)動機的壓縮比在12～22之間，壓縮比的變化對其燃油經(jīng)濟性的影響不是很大。但是汽油發(fā)動機壓縮比較低，一般在6～11左右，壓縮比的變化對汽油發(fā)動機的熱效率影響非常明顯，壓縮比越高，熱效率越高，其燃料消耗就越低。提高壓縮比是降低汽油發(fā)動機油耗的重要途徑。

對于在用汽油發(fā)動機而言，提高壓縮比要考慮原發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度的限制和燃燒方面的限制。大幅度提高壓縮比勢必導(dǎo)致最大燃燒壓力的突升，對發(fā)動機的壽命和可靠性等有影響；同時對汽油的辛烷值要求也要相應(yīng)提高，否則氣缸壓縮終點的壓力和溫度升高很多，將引起爆燃、表面點火等不正常燃燒的發(fā)生。對于新設(shè)計汽油發(fā)動機機，除考慮上述因素外，還要考慮提高壓縮比會引起發(fā)動機效率下隆的排氣中的氮氧化物和碳氫化合物增加，因此，新生產(chǎn)的汽油發(fā)動機的壓縮比均控制在10以內(nèi)。

3 發(fā)動機日常保養(yǎng)對燃油經(jīng)濟性的影響

發(fā)動機是整車的心臟，做好定期保養(yǎng)也是可以降低油耗的。發(fā)動機的清洗項目有多種，主要指的是清洗燃油系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。

燃油系統(tǒng)主要是由汽油與空氣相混合形成可燃混合氣，汽油中本身含有雜質(zhì)，空氣中有灰塵，汽油在高溫高壓燃燒并與大氣氧化后產(chǎn)生積碳，這些積碳不及時清理會帶來諸多故障，如冷車難啟動、發(fā)動機抖、發(fā)動機無力、油耗增高、尾氣排放超標等不利現(xiàn)象。

潤滑系統(tǒng)中主要是靠機油來潤滑，優(yōu)質(zhì)的機油不僅能有效降低發(fā)動機磨損，提高發(fā)動機運行效率，同時也能節(jié)省燃油消耗、延長換油周期，并且有助于保持發(fā)動機清潔，延長發(fā)動機使用壽命，使發(fā)動機長期性能表現(xiàn)如新，無形之中節(jié)約維修費用。

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作者簡介：嚴志國（1979-），男，江蘇南通人，江蘇省南通市廣播電視大學(xué)教師，助教，研究方向：汽車專業(yè)教學(xué)。

（責(zé)任編輯：葉小堅）