淺析影響汽車燃油經(jīng)濟性的使用因素

楊 華

(陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710038)

0 引言

汽車燃油經(jīng)濟性是指汽車以最少的燃料消耗完成單位運輸工作量的能力。在一定動力性的條件下，車輛獲得良好的燃油經(jīng)濟性，有利于降低汽車的使用費用、節(jié)約能源資源、降低排放污染。燃油經(jīng)濟性以燃油消耗量來評價，燃油消耗量可分為等速油耗及循環(huán)工況油耗，其中，等速油耗是指汽車在良好水平路面上以一定載荷等速行駛時的燃油經(jīng)濟性指標(biāo)，我國常用百公里燃油消耗量(L/100 km)作為評價指標(biāo)，而循環(huán)工況百公里油耗是一項綜合性評價指標(biāo)，能實際反映汽車的運行工況，可全面評價汽車的燃油經(jīng)濟性。

在汽車結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定的情況下，汽車燃油經(jīng)濟性與汽車的使用因素有很大關(guān)系，汽車技術(shù)狀況和駕駛技術(shù)是造成汽車燃油消耗量增加的主要因素。

1 汽車技術(shù)狀況對燃油經(jīng)濟性的影響

汽車在使用過程中，內(nèi)部零件之間、零件與工作介質(zhì)之間存在著相互作用，隨著使用時間加長或行駛里程增加，汽車的技術(shù)狀況將逐漸變差，使汽車的燃油經(jīng)濟性明顯下降，發(fā)動機和底盤的技術(shù)狀況變化直接影響汽車的燃油經(jīng)濟性。

1.1 發(fā)動機技術(shù)狀況對燃油經(jīng)濟性的影響

1.1.1 發(fā)動機氣缸密封性

發(fā)動機良好的氣缸密封性可以表明發(fā)動機內(nèi)部曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)的技術(shù)狀況，良好的密封性表明氣缸活塞組、氣門組件、氣缸襯墊的密封狀態(tài)良好。發(fā)動機在壓縮行程終了時可以保證氣缸內(nèi)部有足夠的壓縮壓力，在做功行程時產(chǎn)生的有效壓力越大，可燃混合氣的熱能轉(zhuǎn)換效率越高，提高了發(fā)動機動力性的同時保證良好的燃油經(jīng)濟性。當(dāng)氣缸密封性下降時，表明氣缸漏氣，壓縮行程氣缸內(nèi)部氣體量減少，壓縮壓力降低，混合氣的燃燒壓力也會降低，做功行程功率輸出減少，使發(fā)動機工作過程惡化，燃油消耗量增加。

1.1.2 配氣機構(gòu)和配氣正時

在發(fā)動機工作過程中，配氣機構(gòu)按照發(fā)動機氣缸的工作循環(huán)和點火順序，定時開啟和關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮的可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)及時進入氣缸，廢氣及時排出氣缸。良好的配氣正時可以保證進、排氣門“早開晚關(guān)”，其中進氣門早開晚關(guān)可以使發(fā)動機有足夠的充氣效率，充氣效率越高表明進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣越多，燃燒混合氣產(chǎn)生的熱量越大；排氣門早開晚關(guān)可以使燃燒后的廢氣及時徹底地排除氣缸，為下一次進氣提供足夠的空間。發(fā)動機配氣機構(gòu)的技術(shù)狀況在使用過程中會逐漸變差，導(dǎo)致配氣相位發(fā)生變化，影響充氣效率和排氣，尤其是高速時充氣量不足將引起混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加；同時氣門間隙變化或調(diào)整不當(dāng)，也會引起發(fā)動機配氣相位改變，使發(fā)動機燃油經(jīng)濟性下降。

1.1.3 電控燃油噴射系統(tǒng)

電控燃油噴射系統(tǒng)可以根據(jù)發(fā)動機工況的變化精確地控制燃油噴射量和噴射時間，在混合氣形成過程中，燃料的霧化得到改善，使混合更加充分、燃燒更完全，從而提高功率，降低燃油消耗量。發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)中的電控單元及各種傳感器的技術(shù)狀況發(fā)生變化時，將影響電控單元對基本噴油量的確定，從而引起發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的變化。如空氣流量計臟污，引起空氣流量計輸送給電控單元的電信號降低，使噴油量減少，出現(xiàn)發(fā)動機功率不足，引起燃油消耗量增加；冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器出現(xiàn)故障時，發(fā)動機無法判斷啟動環(huán)境，導(dǎo)致發(fā)動機工作不正常、功率下降等，使油耗增加；氧傳感器出現(xiàn)故障時便不能輸出排氣管中氧濃度信號，ECU就不能隨排氣中氧濃度的變化來修正噴油量，造成發(fā)動機油耗和排氣污染增加；節(jié)氣門位置傳感器、爆震傳感器等發(fā)生故障時，也會造成電控系統(tǒng)對噴油量和噴油時間無法精準(zhǔn)控制，造成混合氣形成不足或混合氣燃燒不完全，發(fā)動機功率下降的同時使油耗增加。

同時噴油器的技術(shù)狀況發(fā)生變化，使噴射燃油的霧化特性、油霧分布、油束方向、射程和擴散錐角等發(fā)生變化，直接影響混合氣的形成。噴油器是由發(fā)動機控制單元發(fā)出信號，噴油器的電磁線圈通電后產(chǎn)生吸力從而驅(qū)動噴油器針閥動作噴射燃油，當(dāng)針閥與閥座配合故障、噴油孔堵塞或關(guān)閉不嚴(yán)會造成混合氣形成不充分，功率下降油耗增加。噴油器的故障往往是因為燃油供給系統(tǒng)工作不正常引起的，如燃油濾清器技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變化，使燃油中的雜質(zhì)堵塞噴油器引發(fā)機械故障，造成燃油經(jīng)濟性下降。

1.1.4 電子控制點火系統(tǒng)

電控點火系統(tǒng)可以根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機的運行工況和運行條件，對發(fā)動機進行點火控制并選擇最理想的點火提前角點燃混合氣，從而改善發(fā)動機的燃燒過程。在電控點火系統(tǒng)中，點火控制包括點火正時控制、通電時間控制等，當(dāng)輸送點火正時主控信號和輸送點火正時修正信號的某些傳感器性能發(fā)生變化或損壞，會使反饋給發(fā)動機ECU的信號發(fā)生變化，ECU輸出的點火控制信號將偏離最佳值，引起發(fā)動機燃燒狀況變化，燃油消耗增加，試驗表明，點火提前角相差1°，油耗增加約1%。

點火系統(tǒng)還有一個主要功用是將蓄電池的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)閾舸┗鸹ㄈ姌O間隙的高壓電，并維持火花放電點燃混合氣。當(dāng)這部分零件的技術(shù)狀況發(fā)生變化，如火花塞間隙增大、火花塞漏電、高壓線漏電或點火線圈工作不良，會使發(fā)動機混合氣燃燒狀況變差，發(fā)動機燃油消耗量將大幅度增加。

1.1.5 發(fā)動機的工作溫度

一般水冷發(fā)動機冷卻液的正常工作溫度為75℃～95℃，高于或低于正常工作溫度，都會使發(fā)動機燃油消耗量增加。冷卻液溫度低，汽油不易霧化，燃燒不完全，如溫度過低，熱量損失大，使發(fā)動機功率下降，燃油消耗量上升。發(fā)動機冷卻液溫度過高，容易產(chǎn)生早燃和爆燃，使充氣系數(shù)降低，發(fā)動機工作惡化，會導(dǎo)致發(fā)動機動力性和燃油經(jīng)濟性大幅度下降。

1.2 底盤技術(shù)狀況對燃油經(jīng)濟性的影響

汽車底盤包括傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。傳動系統(tǒng)的傳動效率、輪胎的滾動阻力、制動器間隙、車輪定位等對燃油經(jīng)濟性影響較大。

傳動系統(tǒng)各配合副間隙變化、潤滑不良，將使傳動效率降低，驅(qū)動輪輸出功率下降，燃油消耗量增加。如離合器打滑、變速器、主減速器的齒輪配合間隙過大、過小，使傳動效率下降，同時潤滑不良將增加傳動阻力，從而影響動力傳遞，油耗增加。此外，制動器間隙調(diào)整不當(dāng)、車輪定位不準(zhǔn)確、輪胎氣壓不足等，將造成輪胎滾動阻力增加，致使驅(qū)動輪輸出功率降低，導(dǎo)致汽車燃油消耗量大幅增加。

2 駕駛技術(shù)對燃油經(jīng)濟性的影響

不同技術(shù)水平的駕駛員，在相同的條件下，駕駛相同的汽車，油耗可相差10%以上，可見駕駛技術(shù)對燃油經(jīng)濟性有較大的影響。

2.1 行車速度

實驗表明，無論是汽油機還是柴油機，燃油消耗率最小值既不在高速區(qū)也不再低速區(qū)，而是在中速偏高的某一點，這樣的車速被稱為經(jīng)濟車速。當(dāng)車速高時，由于行駛阻力增大，克服阻力所消耗的功率增多，百公里燃油消耗量隨車速的增加而迅速增長；當(dāng)車速低時，雖然克服阻力所消耗的功率較小，但是發(fā)動機的負(fù)荷率較低，致使燃油消耗量增加。

2.2 行車溫度

汽車的行車溫度包括發(fā)動機冷卻液溫度、機油溫度、發(fā)動機罩內(nèi)溫度、變速器和主減速器齒輪油溫度等。其中冷卻液溫度直接影響發(fā)動機內(nèi)部各部件的表面溫度，冷卻液溫度過高或過低，都會導(dǎo)致有效功率下降，同時冷卻液溫度較低時還會使機油黏度增大，流動性變差，潤滑性能下降，摩擦阻力增大，油耗增加。機油溫度和齒輪油溫度對燃油消耗的影響，在冬季表現(xiàn)比較突出，主要是潤滑油溫度低、黏度大，流動能力下降，造成零件摩擦磨損。

2.3 擋位選擇

汽車駕駛中擋位的選擇，對汽車油耗有很大影響。不同擋位下變速器的傳動比不同，隨著擋位數(shù)的升高，傳動比逐漸下降，在同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動機發(fā)出的功率相同，但檔位越高，發(fā)動機負(fù)荷率越高，發(fā)動機比油耗越小，則汽車的百公里油耗也越小，而使用低擋位時的情況正好相反，這是因為采用高速擋時發(fā)動機可以在較低的經(jīng)濟轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作。同時縮短換擋時間，把握換擋時機，有助于節(jié)省燃油。

3 結(jié)語

汽車的技術(shù)狀況和駕駛員的駕駛技術(shù)都會對汽車的燃油經(jīng)濟性有直接影響，因此對車輛進行有效的維護和保養(yǎng)，使汽車擁有良好的工作狀態(tài)，是節(jié)省燃油的方法之一，同時掌握駕駛技術(shù)，可以明顯提高汽車燃油經(jīng)濟性。