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[摘 要]本文主要针对重型卡车和牵引车的燃油经济性展开分析,思考了重型卡车和牵引车的燃油经济性的具体的要求以及如何做到燃油经济性,提出了一些个人的观点。
[关键词]重型卡车,牵引车,燃油,经济性
中图分类号:U469.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0070-01
前言
在当前的车辆的使用过程中,燃油的经济性是一个必须要关注的问题,为此,我们有必要进一步分析重型卡车和牵引车的燃油经济性的问题,提出一些比较可行的措施。
1、燃油经济性的影响因素
1.1发动机对油耗的影响
发动机与油耗的关系,人们往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。其实并非如此,大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发动机的原因。发动机的工作过程中影响油耗的最根本因素是发动机负荷,这个值都有一个理论上的最佳值.
1.2轮胎与油耗的关系
轮胎作为汽车的关键承载部件之一,承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力等作用。因此,轮胎也能影响汽车的燃油经济性、操纵性和安全性。胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位,从表面上看起来,它的形状、排布不过是简单的直线与弧线的组合,事实上这里边蕴藏着轮胎科技的精华,直接影响着轮胎的抓地力和胎噪、滚动阻力等性能。
1.3风阻系数对油耗的影响
由于现代汽车速度的增高,汽車的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大。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。很多人认为风阻只是一个微小的技术参数,但是在实际使用中它与耗油之间的关系非常大。
2、发动机节能技术对燃油经济性的影响
2.1新技术兴起
2.1.1发动机启停系统。
节油效果:拥堵环境,燃油经济性最多提升5%~10%。
启停系统(Start/Stop)的工作原理:当车辆遇到红灯或塞车时,驾驶员制动使车辆停下来后,Start/Stop系统自动检测:发动机空转且没有挂挡;防锁定系统的车轮转速传感器显示为零;电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。满足这三个条件后,发动机自动停止转动。而当信号灯变绿后,驾驶员踩下离合器,发动机则自动重新启动,挂入挡位后即可前行。在高效的蓄电池技术和相应的发动机管理程序的支持下,启停系统在较低的温度下也能正常工作,只需短暂的预热过程便可激活。
2.1.2缸内直喷技术。
节油效果:燃油经济性最多提升10%~20%。
缸内直喷又称FSI(Fuel Stratified Injection),即燃料分层喷射技术。优点在于喷油精准、燃烧更加充分,以此来达到节能减排的目的。此外,它经常与VVT(气门正时)、Turbo(涡轮增压)一起配合使用,发挥更佳的动力和节能效果。
缸内直喷技术的工作原理:通过活塞泵提供100bar以上的压力,将提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制的喷射器在最合理的时间直接注入燃烧室,精度接近毫秒,喷身器的精度对设计和制造都提出了更高的要求。而且喷射器的安装,也必须在汽缸上部留给其一定的空间。由于汽缸顶部已经布置了火花塞和多个气门,已经相当紧凑,所以将其布置在靠近进气门侧。如果布置不合理、制造精度不高,就会导致刚度不足甚至漏气。
2.1.3可变排量技术。
节油效果:公路环境,燃油经济性最多提升8%~20%。
发动机可变排量技术是通过控制电脑判定,在负荷低、车速低的情况下,将部分气缸停止工作,停止供油,在加速或者高负荷时,关闭的气缸将会自动被打开,在这一系列过程中,达到节油的目的。
2.1.4可变气门正时技术。
节油效果:燃油经济性最多提升5%~15%。
发动机可变气门正时技术(VVT,Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种。
可变气门正时技术的工作原理:当发动机低速转换成高速,计算机自动将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,使凸轮轴在60°的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。
2.2老技术改进
2.2..1通过压缩比改善经济性。一般柴油发动机的压缩比在12~22之间,压缩比的变化对其燃油经济性的影响不是很大。但是发动机压缩比较低,一般在6~11左右,压缩比的变化对发动机的热效率影响非常明显,压缩比越高,热效率越高,其燃料消耗就越低。提高压缩比是降低发动机油耗的重要途径。
2.2.2柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求,即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术,去评价其先进性。优先考虑柴油机排放、噪声对环境的影响问题,与过去相比也有不同,就是在满足目前对排气污染物、颗粒排放及噪声的限制要求时,不再以牺牲经济性、动力性和比质量等为代价,而是在达到上述目标的同时使产品具有可竞争的商业价格。欧洲一些公司近年或稍后将继续推出能满足环境要求的百公里油耗为3L的柴油机。
对于在用发动机而言,提高压缩比要考虑原发动机结构强度的限制和燃烧方面的限制。大幅度提高压缩比势必导致最大燃烧压力的突升,对发动机的寿命和可靠性等有影响;同时对的辛烷值要求也要相应提高,否则气缸压缩终点的压力和温度升高很多,将引起爆燃、表面点火等不正常燃烧的发生。对于新设计发动机机,除考虑上述因素外,还要考虑提高压缩比会引起发动机效率下隆的排气中的氮氧化物和碳氢化合物增加,因此,新生产的发动机的压缩比均控制在10以内。
3、汽车燃油使用的改善措施
3.1正确启动和起步汽车发动机启动时需要加喷油量保证正常启动,因此,应当尽量避免发动机的频繁启动。汽车在发动后处于怠速状态,在起步时要控制好油门,使得节气门在打开过程中随着发动机转速的提高而逐渐打开,避免一脚油门踩到底,导致发动机转速突然提升,增加活塞连杆、曲轴等旋转部件的瞬间冲击载荷,同时,全开节气门时喷进去的燃油有一部分会不经过燃烧而浪费掉,所以,这种方式是非常不环保和低效率的。
3.2控制怠速发动机怠速时为了维持发动机正常转速和所附带的运动部件,需要消耗一定量的燃料来维持,例如空调等附件,因此,长时间的怠速对于发动机耗油量会增加,不利于环保要求。
3.3减少紧急制动状况汽车发动机在正常高速运转时,如果突然采取制动,会给档位齿轮带来巨大的惯性冲击,同时,也造成喷入汽缸内的燃油的浪费,除非在紧急状况下,否则应减少或避免车辆的紧急制动。
3.4控制换档时机汽车在运行过程中,一方面要根据当前路况和行驶速度选择合适的档位,另外在由低速档换入高速档时,避免强踩油门,使发动机持续高速运转后再换入高档。同时,在路面条件允许的状况下,应尽量使用高档行驶,最大限度的发挥燃油的经济性。
4、结束语
综上所述,针对重型卡车和牵引车的燃油经济性方面的问题,我们必须要更加的重视,本文针对燃油经济性,提出了一些比较可行的建议和措施,可供今后参考。
参考文献:
[1]杨建华,唐安喜.汽车节能原理与对策[J].湖南大学邵阳分校学报,2018,1(2):44-50.
[关键词]重型卡车,牵引车,燃油,经济性
中图分类号:U469.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)41-0070-01
前言
在当前的车辆的使用过程中,燃油的经济性是一个必须要关注的问题,为此,我们有必要进一步分析重型卡车和牵引车的燃油经济性的问题,提出一些比较可行的措施。
1、燃油经济性的影响因素
1.1发动机对油耗的影响
发动机与油耗的关系,人们往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。其实并非如此,大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发动机的原因。发动机的工作过程中影响油耗的最根本因素是发动机负荷,这个值都有一个理论上的最佳值.
1.2轮胎与油耗的关系
轮胎作为汽车的关键承载部件之一,承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力等作用。因此,轮胎也能影响汽车的燃油经济性、操纵性和安全性。胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位,从表面上看起来,它的形状、排布不过是简单的直线与弧线的组合,事实上这里边蕴藏着轮胎科技的精华,直接影响着轮胎的抓地力和胎噪、滚动阻力等性能。
1.3风阻系数对油耗的影响
由于现代汽车速度的增高,汽車的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大。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。很多人认为风阻只是一个微小的技术参数,但是在实际使用中它与耗油之间的关系非常大。
2、发动机节能技术对燃油经济性的影响
2.1新技术兴起
2.1.1发动机启停系统。
节油效果:拥堵环境,燃油经济性最多提升5%~10%。
启停系统(Start/Stop)的工作原理:当车辆遇到红灯或塞车时,驾驶员制动使车辆停下来后,Start/Stop系统自动检测:发动机空转且没有挂挡;防锁定系统的车轮转速传感器显示为零;电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。满足这三个条件后,发动机自动停止转动。而当信号灯变绿后,驾驶员踩下离合器,发动机则自动重新启动,挂入挡位后即可前行。在高效的蓄电池技术和相应的发动机管理程序的支持下,启停系统在较低的温度下也能正常工作,只需短暂的预热过程便可激活。
2.1.2缸内直喷技术。
节油效果:燃油经济性最多提升10%~20%。
缸内直喷又称FSI(Fuel Stratified Injection),即燃料分层喷射技术。优点在于喷油精准、燃烧更加充分,以此来达到节能减排的目的。此外,它经常与VVT(气门正时)、Turbo(涡轮增压)一起配合使用,发挥更佳的动力和节能效果。
缸内直喷技术的工作原理:通过活塞泵提供100bar以上的压力,将提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制的喷射器在最合理的时间直接注入燃烧室,精度接近毫秒,喷身器的精度对设计和制造都提出了更高的要求。而且喷射器的安装,也必须在汽缸上部留给其一定的空间。由于汽缸顶部已经布置了火花塞和多个气门,已经相当紧凑,所以将其布置在靠近进气门侧。如果布置不合理、制造精度不高,就会导致刚度不足甚至漏气。
2.1.3可变排量技术。
节油效果:公路环境,燃油经济性最多提升8%~20%。
发动机可变排量技术是通过控制电脑判定,在负荷低、车速低的情况下,将部分气缸停止工作,停止供油,在加速或者高负荷时,关闭的气缸将会自动被打开,在这一系列过程中,达到节油的目的。
2.1.4可变气门正时技术。
节油效果:燃油经济性最多提升5%~15%。
发动机可变气门正时技术(VVT,Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种。
可变气门正时技术的工作原理:当发动机低速转换成高速,计算机自动将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮,在压力的作用下,小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度,使凸轮轴在60°的范围内向前或向后旋转,从而改变进气门开启的时刻,达到连续调节气门正时的目的。
2.2老技术改进
2.2..1通过压缩比改善经济性。一般柴油发动机的压缩比在12~22之间,压缩比的变化对其燃油经济性的影响不是很大。但是发动机压缩比较低,一般在6~11左右,压缩比的变化对发动机的热效率影响非常明显,压缩比越高,热效率越高,其燃料消耗就越低。提高压缩比是降低发动机油耗的重要途径。
2.2.2柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求,即以优先保护好人类赖以生存的地球环境为出发点去考虑采用何种技术,去评价其先进性。优先考虑柴油机排放、噪声对环境的影响问题,与过去相比也有不同,就是在满足目前对排气污染物、颗粒排放及噪声的限制要求时,不再以牺牲经济性、动力性和比质量等为代价,而是在达到上述目标的同时使产品具有可竞争的商业价格。欧洲一些公司近年或稍后将继续推出能满足环境要求的百公里油耗为3L的柴油机。
对于在用发动机而言,提高压缩比要考虑原发动机结构强度的限制和燃烧方面的限制。大幅度提高压缩比势必导致最大燃烧压力的突升,对发动机的寿命和可靠性等有影响;同时对的辛烷值要求也要相应提高,否则气缸压缩终点的压力和温度升高很多,将引起爆燃、表面点火等不正常燃烧的发生。对于新设计发动机机,除考虑上述因素外,还要考虑提高压缩比会引起发动机效率下隆的排气中的氮氧化物和碳氢化合物增加,因此,新生产的发动机的压缩比均控制在10以内。
3、汽车燃油使用的改善措施
3.1正确启动和起步汽车发动机启动时需要加喷油量保证正常启动,因此,应当尽量避免发动机的频繁启动。汽车在发动后处于怠速状态,在起步时要控制好油门,使得节气门在打开过程中随着发动机转速的提高而逐渐打开,避免一脚油门踩到底,导致发动机转速突然提升,增加活塞连杆、曲轴等旋转部件的瞬间冲击载荷,同时,全开节气门时喷进去的燃油有一部分会不经过燃烧而浪费掉,所以,这种方式是非常不环保和低效率的。
3.2控制怠速发动机怠速时为了维持发动机正常转速和所附带的运动部件,需要消耗一定量的燃料来维持,例如空调等附件,因此,长时间的怠速对于发动机耗油量会增加,不利于环保要求。
3.3减少紧急制动状况汽车发动机在正常高速运转时,如果突然采取制动,会给档位齿轮带来巨大的惯性冲击,同时,也造成喷入汽缸内的燃油的浪费,除非在紧急状况下,否则应减少或避免车辆的紧急制动。
3.4控制换档时机汽车在运行过程中,一方面要根据当前路况和行驶速度选择合适的档位,另外在由低速档换入高速档时,避免强踩油门,使发动机持续高速运转后再换入高档。同时,在路面条件允许的状况下,应尽量使用高档行驶,最大限度的发挥燃油的经济性。
4、结束语
综上所述,针对重型卡车和牵引车的燃油经济性方面的问题,我们必须要更加的重视,本文针对燃油经济性,提出了一些比较可行的建议和措施,可供今后参考。
参考文献:
[1]杨建华,唐安喜.汽车节能原理与对策[J].湖南大学邵阳分校学报,2018,1(2):44-50.