汽车节油技术论文

汽车节油技术论文内容摘要：

油的存储量约为3000 亿吨，其中 600 亿吨已开采， 1000 亿吨一杯探明。 20 世纪 70 年代末期，全世界石油的年产量为 33亿吨到目前已增长到 50亿吨。 照此计算，以探明的石油仅能开采 20年左右。 节能的目的，就是减少国家整个经济发展对能源的需求，以尽可能少的能源消耗来获得尽可能多的经济效益。 可见节能的目的，要求从开发到利用的过 程中获得更高的能源利用率。 节能从某种意义上说也是最便宜最迅速地获得能源供应的“新能源 ”。 因此人们说： “节能是开发第五能源，是不产生放射性废料，没有什么污染的能源 ”。 我国汽车工业由于产品没有及时更新换代，因此在动力性与经济性指标上与国外产品有一定差距。 一般汽油机消耗比外国同类产品约高 10%—15%，柴油机约高 10%—13%，这表明我国汽车工业在节油技术方面还比较落后，大有节能潜力可挖，以提高能源的利用率。 近年来，我国政府有关部门和各学术组织，多次召开了以汽车节油为中心的会议。 各汽车制造厂都开发了节油产品，缩小与国外差距。 如果采取节油措施后，按节油 5%计算，则每年可节油约八十万吨，这可是相当可观的数字。 4 汽车节油效果的好坏，一般有节油率来表示。 节油率 =（油耗定额－实际油耗）／油耗定额 100% 第 2章 优化汽车内部系统设计实现节油 现代内燃机正在向提高功率，改善燃油经济性和符合环境保护法规的方向发展，供油系统可以通过以下几个方式来提高燃油效率。 1）采用增压技术。 这种技术不仅能提高发动机 功率，还能降低燃油消耗量和减少有害排放物。 2）改善燃油经济性。 为了达到这一目的，车用柴油机越来越多的采用燃料直喷燃烧系统，并要求有较高的喷油压力和喷油率。 3）精确控制喷油过程参数。 随着电控技术在供油系统中的广泛应用，实现了内燃机在每个工况点的喷油过程参数（喷油定时、喷油率、持续时间）的控制，从而达到最低油耗，控制了排放污染和噪声污染，使供油系统达到最佳化。 内燃机技术的发展在很大程度上与燃烧技术的发展密切相关。 燃烧室结构是影响燃烧过程的主要因素，它涉及到活塞顶和缸盖的形状 ，火花塞的位置，进、排气门的尺寸和数量，以及进气口的设计等一系列问题。 设计者对燃烧室形状、燃烧室布置以及喷射系统进行了优化设计，具体目标是： 1)在全部工况下都能实现快捷、稳定、连续的燃烧； 2)在油门全开时有高的容积效率； 3)由燃烧室内壁传走的热量损失少； 4)排放污染物低； 5)抗爆性能好。 汽车的机械损失主要包括运动部件摩擦损失和驱动功率损失，这两类损失越战中机械损失的 90％以上，发动机附件所消耗功率占发动机总功率为 5％～ 10％。 目前，某些汽车上装有一种带有离合 器的风扇，它随水温的变化而改变工况。 该措施可降低燃油消耗 6％左右。 此外，还可以在降低运动副的摩擦系数和提高传动效率方面做文章，即主要通过减少活塞组、曲轴与连杆、配气机构、传动系统、各驱动装置的机械损失来实现。 另外，使用在润滑油中添加各种减摩剂，也可使各运动副摩擦系数降低。 目前使用的减摩剂主要有二硫化钼、石墨和有机钼、有机硼、 GRT、 YGC 节能减磨剂等。 还有一些摩擦改进剂，如磷酸钼、磷酸酯、油酸环氧酯等。 5 第 3章 改善整车外形及材料实现节油 通常汽车速 度越快，空气阻力也越大，从而消耗 在克服空气阻力上的功率也就越多。 在一般车速行驶时，发动机功率的 20％ —30％消耗于空气阻力。 所以，无论是对轿车，还是对载货汽车来说，都应在车体设计上尽可能地减少空气阻力，主要采取的办法是： (1)设计合理的车身外形。 对发动机、前保险杠、水箱、翼子板、挡风玻璃、车门、车身、车尾形状进行空气动力学优化设计，使整车综合性能达到最佳。 (2)加装导流装置。 通常在车身上加装导流板、导风罩等，目前还在一些小轿车上加装了防止因空气浮力而引起汽车牵引力不足的压风板，在大型货车上使用了装在牵引车项上的导风板及装在牵引车与 半挂车之间的导风罩等。 车轮滚动阻力与路面、车速、轮胎的构造、材料和气压有关。 发动机输出功率的约 30％ 40％用于克服轮胎的滚动阻力，在平整路面上，轮胎的滚动阻力由轮胎空气阻力、轮胎变形阻力、轮胎与路面间的滑动阻力三部分组成，其中变形阻力占滚动阻力总值的 90％以上。 子午线轮胎是早已被国内外公认的一种可以减小滚动阻力的轮胎。 据专家计算，每年可减少油耗 700万吨左右，它的滚动阻力系数要比一般斜交线轮胎低 25％ —30％左右，而且其弹性好，运动阻力小，在使用中节油效果明显。 为了更大范围地减少滚动阻力，轮胎正朝着高气压比、无内胎化方面发展，并取得了一些积极的进展 由于汽车质量的大小影响到滚动阻力、爬坡阻力、加速阻力，因此汽车质量与其燃油消耗有着极为密切的关系。 一般说来，当汽车每减轻 1㎏时，每升汽油可多行驶 ㎞，如果该车行驶 10 万㎞，则减轻 1 ㎞可节省 11L 汽油，若减轻500㎏，则可省油 5500L。 德国专家称：如果减轻质量 10％，则可降低油耗 8％～9％，汽车行驶所消耗能量为 78％。 由此可见，汽车轻量化与节省燃油的关系是十分密切的。 第 4章 供油量的改变实现节油 供油系统分为化油器和燃油喷射系统两种，但是就动力输出、燃油效率、废气污染、可靠度等各方面来说，化油器比起燃油喷射系统可说是一无是处，所以化油器的时代已经过去，它已成为历史名词，无讨论的价值。 所以，我们谈发动机供油系统就是单指燃油喷射系统。 燃油喷射系统是由燃油输送系统、感应器系统、电脑控制系统所组成。 它的工作原理简单来说就是利用汽油增压泵将汽油加压以后，从油箱送进高压油路，经过燃油压力调整器的调节，使系统中的供油压力保持在 ～ ，也就是将送到喷油嘴的汽油压力保持在 ～ 之间。 同时由各感应器将发动机的进气量及运转状态以电压讯号的形式传送到供油电脑， ECU根据这些电压讯号加以分析，算出所需的喷油量，也就是算出喷油嘴的喷油时间，然后再将 6 喷油讯号传送到喷油嘴的线圈，喷油嘴接收到喷油讯号后，将喷油阀打开，汽油便喷到进气门前方的进气歧管内，再随着进气门的打开进入气缸内。 下面我们对喷射系统的分类进行说明： （喷油嘴）位置分类 (1)节气门体喷射式又称为单点喷射，即使用一支或二支喷油嘴，装在节气门上方，以较低的压力喷出汽油，汽油与流经节气门的空 气形成混合气后，必须先通过进气歧管再由进气门进入气缸。 但是油气流经进气歧管时，部份油气会在进气进歧管壁附着，并且会因进气歧管的形状、长度不同而造成各缸混合气体分配不均匀。 因为油气从节气门到气缸必然会有的时间延迟，因此发动机加速时的反应会较慢。 (2)多点喷射，每缸的进汽门口之前各有一支喷油嘴，对准进气门，以 2～ 5 的高压将汽油喷出，而与进气歧管的空气一起进入气缸，形成混合气。 如此一来进入各气缸油气的混合比得以平均。 (1)连续喷射，又称机械喷射式，喷油嘴在发动机运转时不断的喷油 ，而喷油量的控制是经由改变供油压力来达成。 (2)程序喷射式，使用电子式喷油嘴，需要喷油时将喷油嘴的线圈通电，使柱塞因为磁力的作用而往上提升。