戚 勇

(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧530023)

0 引言

石油的總耗量大部分都是交通工具的消耗，而汽車(chē)是最主要的交通工具之一。人們的生活水平在不斷的提高，未來(lái)汽車(chē)的使用量還會(huì)不斷地上升?，F(xiàn)在提倡的是節(jié)能型社會(huì)，全球的資源也很有限，所以，推廣使用汽車(chē)的節(jié)能技術(shù)具有非常重要的意義。汽車(chē)作為一種交通工具，它的使用能耗和自身的性能息息相關(guān)，這種節(jié)能意識(shí)也推動(dòng)了汽車(chē)節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用。

1 影響汽車(chē)能耗的因素

1.1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)能耗的影響

1.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的類型

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的節(jié)油性能，主要是因?yàn)椴裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，同款轎車(chē)分別裝備兩種發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油18%左右。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油特點(diǎn)在大型貨車(chē)中更為明顯，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能夠節(jié)油30%。因此，目前我國(guó)正在加大力度進(jìn)行轎車(chē)和輕型貨車(chē)的柴油機(jī)改裝，這項(xiàng)技術(shù)在德國(guó)和日本已經(jīng)相當(dāng)嫻熟。德國(guó)和日本90%以上的貨車(chē)都裝載柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，我國(guó)在推動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)程上仍任重道遠(yuǎn)。

1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

汽車(chē)油耗的主要影響因素就是發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗，而比油耗大小完全取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)和研制過(guò)程中，對(duì)壓縮比、供油系統(tǒng)以及燃燒室進(jìn)行嚴(yán)格的控制會(huì)有效地減少發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗。有條件的情況下還可以引用高能電子打火裝置。

1.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率

發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩?cái)?shù)值影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)下勢(shì)必要消耗燃油，克服阻力矩做功，增加負(fù)荷率就是在每個(gè)工作的循環(huán)中增加發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)控制油量的方法通常是依托于內(nèi)部的節(jié)氣門(mén)完成，而柴油機(jī)則是依靠噴油泵齒條的位置變化進(jìn)行油量控制。發(fā)動(dòng)機(jī)的全負(fù)荷是指汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)全部打開(kāi)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油泵齒條處在額定功率的位置上，發(fā)動(dòng)機(jī)的部分負(fù)荷就是指節(jié)氣門(mén)部分打開(kāi)以及噴油泵齒條在額定功率內(nèi)位置變換。通俗地講，就是駕駛員將油門(mén)踩到底時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)達(dá)到全負(fù)荷，相反發(fā)動(dòng)機(jī)為部分負(fù)荷。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗，通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算得知，當(dāng)負(fù)荷率處在80%～90%之間時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的比油耗最小，所以發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷以及低負(fù)荷的情況下會(huì)比較費(fèi)油。

1.2 汽車(chē)結(jié)構(gòu)對(duì)能耗的影響

1.2.1 汽車(chē)質(zhì)量對(duì)能耗的影響

汽車(chē)的質(zhì)量是影響能耗的最基本因素。汽車(chē)質(zhì)量主要影響著汽車(chē)在運(yùn)行中的加速、坡道以及滾動(dòng)阻力。如今，國(guó)內(nèi)外在汽車(chē)制造上，重視輕質(zhì)材料的選擇和應(yīng)用，從而大幅度地減輕了質(zhì)量，這不僅降低了油耗，還節(jié)省了資源。

1.2.2 汽車(chē)外形對(duì)能耗的影響

汽車(chē)的外形是影響汽車(chē)行進(jìn)間空氣阻力的重要因素，而速度是產(chǎn)生空氣阻力的前提。研究表明，發(fā)動(dòng)機(jī)克服空氣阻力做的功隨汽車(chē)行駛速度的增大而增加。如果汽車(chē)的速度很低，空氣阻力對(duì)汽車(chē)耗油的影響微乎其微，當(dāng)汽車(chē)行駛速度達(dá)到50 km/h時(shí)，空氣阻力對(duì)汽車(chē)耗油的影響逐漸顯著。減少空氣阻力的主要方法是對(duì)汽車(chē)外形進(jìn)行改良，減少空氣阻力系數(shù)。

1.2.3 汽車(chē)輪胎對(duì)能耗的影響

汽車(chē)的滾動(dòng)阻力主要來(lái)源于輪胎，對(duì)汽車(chē)使用輪胎進(jìn)行優(yōu)化和改良，可以有效地減少油耗。子午線輪胎的廣泛使用，大幅度降低了滾動(dòng)阻力對(duì)油耗的影響，而且效果明顯。

1.2.4 汽車(chē)傳動(dòng)效率對(duì)能耗的影響

汽車(chē)動(dòng)力的高效傳遞也可大幅降低油耗，而且還避免了能量的過(guò)量損失。目前，自動(dòng)變速器得到了廣泛的使用，因?yàn)樽詣?dòng)變速器為駕駛者提供便利。但是相比與機(jī)械變速器，耗油量較高，這也是復(fù)雜的機(jī)械變速器沒(méi)有被淘汰的原因。而且機(jī)械變速器的檔位比自動(dòng)變速器多，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)增加了經(jīng)濟(jì)工況下的工作機(jī)會(huì)，有利于增加燃油利用率。

2 汽車(chē)節(jié)能技術(shù)及設(shè)備

2.1 節(jié)能添加劑

2.1.1 潤(rùn)滑油節(jié)能添加劑

潤(rùn)滑油節(jié)能添加劑主要包括減磨劑以及修補(bǔ)劑。減磨劑可以避免金屬齒輪等突峰部位之間的直接接觸，并且能夠形成一層保護(hù)膜，使摩擦系數(shù)大大降低，進(jìn)而控制了摩擦損耗，并減少了汽車(chē)的油耗。當(dāng)金屬齒輪表面磨損較為嚴(yán)重時(shí)，可以使用修補(bǔ)劑進(jìn)行處理，修補(bǔ)劑與金屬磨損部位發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以達(dá)到對(duì)金屬修復(fù)和養(yǎng)護(hù)的作用，解決了陳舊發(fā)動(dòng)機(jī)密封性不良的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了降低油耗的目的。

2.1.2 燃油節(jié)能添加劑

燃油在燃燒的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)霧化和燃燒不充分的現(xiàn)象，燃油節(jié)能添加劑可以很好地改善這一類問(wèn)題。燃油的霧化會(huì)導(dǎo)致燃油不完全燃燒，產(chǎn)生熱源不足，加大了燃油的消耗。燃油節(jié)能添加劑能夠有效地改善燃油霧化，并且其中含有助燃劑，能夠使燃油在氣缸內(nèi)快速燃燒、能量傳遞、循環(huán)速度快，從而增加了燃油的利用率，大大減少了油耗。燃油節(jié)能添加劑在優(yōu)化和改良的過(guò)程中，還添加了抗磨劑和清潔劑，能夠有效減少燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的摩擦以及凈化整個(gè)供油系統(tǒng)的效果。

2.2 強(qiáng)制怠速節(jié)油器

在汽車(chē)下坡的過(guò)程中，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)并不是停止工作，而是需要輔助制動(dòng)，在這種工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)，節(jié)氣門(mén)雖然關(guān)閉，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速供油系統(tǒng)會(huì)持續(xù)供油，在這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，燃油通過(guò)怠速供油系統(tǒng)進(jìn)入氣缸后并不能進(jìn)行燃燒，而是直接經(jīng)排氣管排出，另有一小部分會(huì)流進(jìn)曲軸箱內(nèi)與潤(rùn)滑油混合。這樣不僅浪費(fèi)燃油還污染了曲軸箱內(nèi)的潤(rùn)滑油，使其無(wú)法發(fā)揮正常的效果，使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損加重。這一現(xiàn)象不僅會(huì)在汽車(chē)下坡的過(guò)程中出現(xiàn)，繁華都市交通擁堵，駕駛員重復(fù)踩踏加速和制動(dòng)踏板，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)出現(xiàn)強(qiáng)制怠速工況。具體研究表明，汽車(chē)在行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)在強(qiáng)制怠速工況下的工作時(shí)間占行駛時(shí)間的20%左右，無(wú)論駕駛員的技術(shù)如何，都無(wú)法避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，所以強(qiáng)制怠速節(jié)油器的使用能夠很好的解決這類問(wèn)題。

2.3 電子點(diǎn)火裝置

國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)普遍利用電子點(diǎn)火裝置，并且一些新型的汽車(chē)也開(kāi)始采用這種技術(shù)。電子點(diǎn)火裝置主要分為觸點(diǎn)式以及無(wú)觸點(diǎn)式，電力點(diǎn)火裝置中觸點(diǎn)式保留了原有的白金觸點(diǎn)，與以往的觸點(diǎn)功用不同，只是獲得發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火中的信號(hào)裝置。無(wú)觸點(diǎn)式?jīng)]有白金觸點(diǎn)，利用光電以及磁電氣獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火信號(hào)，無(wú)論是觸點(diǎn)式還是無(wú)觸點(diǎn)式都不會(huì)出現(xiàn)以往因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生斷火現(xiàn)象，并且能夠有效地提高點(diǎn)火的能量，提高燃燒速率，降低燃油的消耗，還能改善汽車(chē)整體的加速性能以及排氣凈化的性能。

3 加大力度宣傳汽車(chē)節(jié)能

汽車(chē)駕駛員在熟悉具體的節(jié)油操作后，更要加強(qiáng)節(jié)油意識(shí)，這不但是每個(gè)汽車(chē)駕駛員的任務(wù)，更是社會(huì)大眾都應(yīng)該重視的問(wèn)題，只有樹(shù)立良好的節(jié)油意識(shí)，才會(huì)在日常使用中時(shí)刻注意節(jié)油措施。這需要社會(huì)的廣泛關(guān)注和大力宣傳，必要時(shí)，還可以制定相關(guān)的法律法規(guī)約束人們節(jié)省燃料。國(guó)家還應(yīng)加大力度改善大城市的交通狀況，保障汽車(chē)能夠穩(wěn)定行駛，減少不必要的起停，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在汽車(chē)節(jié)能方面還有很長(zhǎng)的路要走，主要會(huì)受到汽車(chē)的結(jié)構(gòu)、性能以及汽車(chē)駕駛員的自身素質(zhì)等影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)汽車(chē)的耗油量因?yàn)槿藶榧败?chē)輛技術(shù)方面原因比世界的平均水平高將近三成，如此高的耗油量應(yīng)該引起我們政府及民眾的高度重視。相信只要社會(huì)以及人民可樹(shù)立起良好的節(jié)能意識(shí)，并且加大對(duì)汽車(chē)節(jié)能技術(shù)的推廣和運(yùn)用力度，就一定會(huì)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能的最終目的。

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