本站原创1．行驶方式不同带来的能耗差异
汽车的运行状态对燃油消耗量有很大的影响,沿着水平良好路面匀速行驶是最为理想的运动状态,此时汽车仅克服滚动阻力和空气阻力.
变速运动相对于匀速行驶,要付出更多的能耗,每一次制动减速、停车都使汽车的动能白白消耗；而随后的加速,又付出了相当的能量提高车速,而且还使所有转动的部件,以一定的角度加速度旋转.通常为了计算方便,将这些旋转质量用一个换算系数d换算成平移质量,对于小轿车来讲,在一挡时,d约为1.6-1.8,也就是说,加速运动带动的质量实际相当于汽车本身质量的1.6-1.8倍,甚至在直接挡时,也达到1.05-1.6,载货车在低挡时,这个数值约为2.5-3.同样的道理,每一次换挡,除了汽车平移质量速度有所下降外,上面提到的这些旋转质量转速也要下降,随后又要加速,增大了能量的损耗.
2．理想的低能耗行驶区
汽车加速行驶时,理想的情况是,发动机保持在特性图耗油率低的区域内以尽可能大的功率工作,其转速尽可能波动小,甚至不改变,这种工作状态有级变速器难以做到,需要无级变速器才能做到.加速之后,变为匀速行驶,所需功率降低,这时,发动机应以最小油耗工作,其转速保持在低于发动机最大功率时的转速下运转,固定转速下运转,传动系损失功率在总功率中占的比例随着负荷的减小而增加,机械效率hm下降,（如图l所示）.根据这个道理,在向小功率过渡时,保持高挡位,减小发动机转速,也就是说．用小的传动比较合理,使发动机处于较高负荷、低油耗的状态工作.对于现代汽车汽油发动机来讲,最低燃油消耗率处于发动机转速为节气门全开时的最高转速的50％左右.
图2显示的是发动机功率Pe和转速n与耗油率ge的关系曲线.在整个燃油消耗率曲线上,我们可以画出一条虚线,它表示最低燃油消耗率随发动机功率的变化关系.在A点以前,整个曲线低于发动机最大的功率曲线,就是说,当发动机以小于A点的任一固定转速运转时,降低发动机功率,耗油率下降,但下降到低于虚线以下时,耗油率又重新上升,在A点以后,耗油率随功率的增加而上升.汽车行驶时,为了取得最小的燃油消耗.发动机工作状态应经常处于虚线所表示的区域.
从图3所描绘的功率平衡图可清楚看出,上面所提到的条件,在任一挡位都可实现,图中表明,在水平路段和坡度为2%-5%（点划线）的路段行驶阻力功率的变化.克服2%坡度阻力的力,在水平道路上可使汽车产生0.1448m/s的加速度,而坡度为5％时,坡度阻力相当于水平道路上.0.362m/s加速度的加速阻力.实线表示在不同挡位(Ⅲ、Ⅳ或V)行驶时,汽车最大驱动功率和车速的关系.这里用虚线描绘的是上面提到的发动机以最低耗油率工作时汽车的驱动功率.
从图上可以看出,汽车在4%-5%的坡道上行驶时,用于克服行驶阻力消耗功率与挂Ⅳ挡时以最低耗油率工作的功率曲线(虚线)较吻合.从图上看得出,在水平路段上,以90km/h的车速匀速行驶时,发动机负荷率约为45%(a点).如果挂V挡行驶,传动系总的传动比为3∶1（小括号中的数字）,汽车同样以90km/h的车速在水平道路上行驶时,发动机负荷率为67％,燃油经济性指标获得改善.当汽车以V挡107km/h的车速在水平路面上行驶时,是理想的情况,如b点所示,此时对应的是最低耗油率时的功率,发动机工作转速为300r/min.用Ⅳ挡在水平路面上达到的最高车速为140km/h（d点）,而用V挡行驶时,最高车速只能达到124km/h（c点）,这样一来,选取传动系的传动比就带来一定困难.
如果变速箱最高挡保证了行驶阻力功率曲线与发动机处于最理想的耗油率时的功率曲线相接近,在水平路段行驶时,获得了最低燃耗,但没有余下多少功率储备用于上坡和加速.在坡度稍许改变或者超车加速时,就必须换入较低挡位.但为了保证在市区以外行驶的燃油经济性,这样选取变速箱最高挡还是有利的.自动变速箱能够消除经常换挡的不便,保证在所有情况下发动机负荷最合理,具有良好的机械效率.
3．合理运用驾驶方式
驾驶方式同样给汽车燃耗以较大的影响.驾驶员应注意使汽车保持在发动机最合适的负荷状态行驶,也就是说,化油器节气门或者喷油泵的控制踏板接近踩到底.在达到预定的或希望的车速后,驾驶员不应抬起脚踏板,小负荷会使耗油率变大.既然驾驶员不允许进一步加速,只好换入空挡按惯性行驶,这就导致了加速和空转滑行行驶状态的不断交替.《加速――滑行》这种驾驶方法早就为人们所共知,用于取得最低的燃油消耗.在此种行驶状态中,发动机经常在接近最低燃耗的范围工作.滑行时一般情况下,关闭发动机更为节约,它消除发动机怠速运行时的消耗,但对于具有真空加力制动装置的汽车来讲,会给制动带来困难.在水平良好路面上,通常采用的方式是,用高挡在发动机全负荷工况下使车速提高到90km/h左右,然后放空挡,使发动机空转或关掉,惯性滑行到60km/h甚至更低.随后接通发动机和变速器,再加速至90km/h,从图3中,在速度60-90km/h范围内,封闭的柳形虚线轮廓所描述的便是这种行驶状态.这种行驶方式在繁忙的公路上很难作到,因为它破坏了车流匀速前进的秩序.但如果经济换挡和多次重复《加速――滑行》循环是可行的,10s左右的加速度与25s左右的滑行交替进行,减少燃耗可达2L/100km左右.在上、下坡反复出现的起伏道路上,这种驾驶方法可以很好的利用.长距离下坡摘掉发动机和适当限制制动的使用,可大大降低燃耗.丘陵地形条件下行驶,储存能量最简单的办法是下坡时加速,随后上坡时,依靠惯性汽车可以滑行很长一段距离.这种状态,基本上不出现能量损耗,在挂挡下坡情况下,储存的能量并不太多,因为摩擦损失随着转速的增加迅速增长,克服摩擦损失失去了所有本可以储存的能量
4．不同加速方式燃耗比较
图4所描绘的情况是很有借鉴意义的.图中给出了汽车采取不同加速方式的4种试验结果,分别为化油器节气门完全打开（100%）,开度为75%,进气管中的真空度为53.3kPa和74.7kPa,在速度与加速行程的关系曲线上,可以从4种加速方式的曲线上,找到相对应的消耗燃油10g到25g的各个点.
在节气门开度为75%的情况下,汽车达到65km/h的车速,耗费了20g的燃油,加速行程约为200m.随后一直滑行到最后制动停车,试验路段总行程800m.
在进气管真空度为53.3kPa的情况下,将车速加速至60km/h,消耗22g燃油后,行程接近300m,再按惯性滑行到终点.进气管真空度为74.7kPa时,加速至52km/h,消耗燃油27g.在以上几种情况下,通过的行程均为800m,当发动机以不同的部分负荷加速时,燃耗比全负荷加速高出10%-35%,节气门开度越小,燃耗增加越多.
在城市里行驶的汽车,以节气门3/4开充加速是节油的,但只是相对于发动机在中等转速情况下,速度提高到足够滑行到下一个交叉路口,这种驾驶方式是最节约的,有可能节油达50%.
5.经验总结
节约燃耗是一项多方面的工作,提供良好的节能型,低污染汽车产品是最重要的,但仅有良好的性能还是不够的.正确的驾驶操作,保持良好的运行状态也是节能工作的一个重要方面,通过我们的分析,对节约燃耗得出的结果是：
1）控制使用制动,减少变速行驶,保持匀速运行状态.
2）保持高挡位,较高负荷的低油耗运行状态.
3）根据路面起伏变化和交通繁忙程度,合理运用驾驶方式.
4）加速运行节气门应保持大开度.