提高汽车燃油经济性的措施

2.2 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。轮胎工作气压直接关系到汽车的燃油经济性。胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位，它的形状、排布蕴藏着轮胎科技的精华，直接影响着轮胎的附着力和滚动阻力等性能。不同类型花纹的轮胎的燃油消耗率不同。折线花纹轮胎比一般花纹轮胎要省油。节油轮胎比起同规格产品来说，在负载不变的情况下滚动阻力值平均降低21％至24％ 。由于每减少3％—5％的滚动阻力就能节约1％的燃油消耗，因此，如果一部车使用四条节油轮胎，平均可降低约5％的汽车燃油量。 2.3 车重与油耗的关系

对一台使用中的车辆，车重对油耗的影响也大。行驶同样的距离，越重的车做功越多。也就需要更多的燃油。

2.4汽车的传动系对汽车燃油经济性的影响

汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。变速器档位越多，不但汽车换档平顺，而且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会，有利于提高燃油经济性。因此现代汽车都是趋向于5档或以上变速器，或者采用无级变速，保证在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。由发动机负荷特性可知，当发动机负荷相同时，一般是转速越低燃油消耗率越小。档位越多越省油，无级变速CVT更省油。 2.5 风阻系数

汽车的造型对燃油经济性有重要影响，车速越快影响越大。空气阻力与速度的平方成正比，这就是人们常说的“风阻”。减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面和空气阻力系数来实现。迎风面积取决于汽车的大小和结构，空气阻力系数取决于车身造型。为此，汽车车身紧凑化和流线型是提高燃油经济性的途径。目前许多轿车的空气阻力系数在0.28—0.3左右，对减少燃油消耗起到很大作用。

一般来说，车辆高速行驶中，最大的阻力就来自空气。降低风阻系数，会较明显提高燃油经济性。

3 提高燃油经济性的措施

3.1 技术层面的措施

3.1.1提高燃油经济性的技术分析

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（1）典型乘用车能量使用分析

在技术方面提高汽车燃油经济性，就要确定技术重点，要清楚能量在乘用车上的使用情况。如图3-1是典型乘用车的能量使用情况，并分为城市和高速两种工况。

图3-1 标准乘用车的能量使用图

结合图3-1，可以看出风阻损耗、滚动阻力、刹车制动、传动损耗和车上负载导致的能量损耗，其总和只占整体能量损耗的21％—27％左右。因此虽然诸如车身空气动力学优化设计、减少滚动阻力、改进电器负载、刹车能量回收和车辆传动系统改进等技术都可以降低油耗，但是还不能成为技术攻关的重点。图3-1显示发动机怠速工况和发动机损耗两项占全部能量损失的73％—79％左右，所以针对这两项的技术改进措施，才应该是汽车制造商需要重点攻关的技术方向。

（2）智能起停技术介绍

智能起停(Start—Stop)技术可以有效避免怠速工况的能量消耗，提高汽车的燃油经济性，因此应该是今后汽车制造商发展的重点之一。如图3-2介绍的是标准起停系统

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结构图，其中包括发动机、增强型起动电机、变速器、发动机控制ECU、电池传感器、LIN总线和其他信号传感器。Start-stop系统车辆在行驶过程中，驾驶员踩制动踏板停车，若此时满足一定的条件（档位、离合器状态、电池SOC、发动机水温、故障等），发动机会响应控制器的断油需求，进入怠速停机模式。驾驶员可以通过传动链状态、加速踏板状态或者主开关状态来请求发动机重新起动，或者由电池状态、制动真空度不足状态或者空调需求自动起动。目前标准的Start-stop系统可使综合油耗降低5％左右，有效地提高了车辆的燃油经济性。

图3-2 标准Start-Stop系统

（3）汽油直接喷射技术的发展趋势分析

从经济性的角度来说，GDI技术能够有效地改善燃油经济性，可以降低12％～15％的油耗，而且该技术还有进一步降低油耗的潜力。如果仅从燃料喷射方式来看，汽油直接喷入缸内燃烧式发动机，可宽泛地分为两大类：点燃式GDI发动机(DISI)、均质压燃式发动机（HCCI）。由于实现HCCI燃烧有不同的模式，所以有不同的命名，但是原理都是相同的。而点燃式GDI发动机还可分为性质不同的两类：均质点燃式GDI发动机(HCSI)、分层点燃式GDI发动机(SCSI)。GDI发动机与典型的PFI发动机相比，理论上有如下优势：

①改善燃油经济性(不同测试循环比较结果显示，最多能够降低25％的油耗)：分层燃烧模式下节气门全开，节流损失减低；分层燃烧模式下传热损失更小；由于缸内直接喷射，喷入的燃料可以降低混合气的温度，所以GDI发动机可以使用更高的压缩比；同样由于燃料的冷却作用，降低了GDI发动机对辛烷值的要求；冷却后的混合气密度增加，提高了GDI发动机的容积效率；由于采用燃料缸内直喷，车辆加速过程可

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以立即断油，避免了进气道喷射稀燃系统(PFI)发动机的进气道油膜影响。

②改善动态相应：由于没有进气道油膜影响，减少了GDI发动机在车辆加速过程的喷油量。

③更精确的空燃比控制：由于没有进气道油膜建立的过程，GDI发动机可以更快速的起动；在低温冷起动工况，GDI与PFI发动机相比，喷油量明显减少。

④扩展了废气再循环系统(EGR)的使用范围(减少了节气门的节流影响)。 ⑤排放优势：减少了冷起动时的HC排放；减少了二氧化碳的排放。

⑥增强了系统优化的潜力，GDI发动机更适合与start—stop系统和混合动力系统搭载在一起，共同作用，获得最大的节油效果。目前国内外的研究热点集中在HCCI发动机研究，因为HCCI发动机可以使用更稀薄混合气，更高的压缩比，更大程度地降低发动机油耗。但是由于HCCI发动机容易受到失火、爆震、功率等限制，并非在全部工况下都可以实现。故即使HCCI发动机实现了产业化生产，也一定需要与多种GDI燃烧模式相结合。

当前增压型均质点燃式GDI燃烧技术相对比较成熟，已经实现产业化生产。从技术上是切实可行的。我国的汽车产业应该大力推广点燃式GDI发动机，吸收和消化目前国际上点燃式GDI技术，培养我国自己的点燃式GDI发动机研发力，提高我国GDI高压供油系统零部件的制造能力，为将来HCCI发动机技术的发展提供产业支持和技术保障。另外积极支持HCCI发动机的研发工作，抢占发动机节油技术的制高点，为企业竞争作技术储备，努力争取未来10年的市场主导地位。 3.1.2 提高燃油经济性的具体措施 （1） 采用新技术。

目前广泛采用的混合动力技术、先进内燃机技术、无级变速器、稀燃技术等措施，较好地提高了燃油经济性。如长城哈弗CUV柴油车采用电控高压共轨技术的“智能节油王”INTEC柴油发动机，较汽油机油耗降低30％～40％。

混合动力车是目前切实可行的降低油耗的途经。油电混合动力车融合电动汽车和燃油汽车的优点，较好地满足了汽车低油耗、低排放、高性价比的综合要求。当然其它技术的出现同样可以达到降低油耗的目的，如采用CVT无级变速器。

（2） 通过压缩比改善燃油经济性。根据等容加热理论循坏。汽油机的热效率为：

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