汽车节能技术研究

《汽车节能技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车节能技术研究（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、专科生毕业论文（设计）专科生毕业论文（设计）题 目:汽车节能技术研究汽车节能技术研究姓 名:朱良善朱良善学 院:南京农业大学工学院南京农业大学工学院专 业:汽车检测与维修汽车检测与维修班 级:0909 汽修汽修学 号:0901600409016004指导教师:鞠卫萍鞠卫萍 2012 年 4 月 20 日目录目录摘要摘要 ：本文以汽车燃料经济性评定指标及试验方法和影响汽车燃油经济性的主要因素及汽车节能途径两个大体方面来讲解汽车节能研究，也细节性论述了 节能的方法，从而让大家更好地去节能。关键词关键词 ：能源 节能 燃料 经济性 发动机 发动机功率 汽车底盘一汽车燃料汽车燃料经经济济性性评评定定指

2、标及试验指标及试验方方法法 1.1能源和节能1.2汽车燃料经济性评定指标1.3汽车燃料经济性试验方法1.3.1 道路试验法1.3.2 统计法二二影响汽车燃油经济性的主影响汽车燃油经济性的主要要因素及因素及汽汽车节能途径车节能途径 1.4汽车燃料的能量消耗1.4.1 热量转变为机械功时的损失1.4.2 指示功率转变为有效功率时的机械损失1.4.3 有效功率转变为汽车去动功率时的传动损失1.5影响汽车燃料经济性主要因素及节能途径1.5.1 发动机节能原理1.6车辆结构1.6.1 整车匹配对整车燃料经济性的影响1.6.2 轮胎对整车燃油经济性的影响1.6.3 空气阻力对燃油经济性的影响1.6.4 重

3、量对整车燃油经济性的影响1.7底盘传动效率对燃油经济性的影响1.7.1 润滑油、齿轮油的选用对燃油经济性的影响1.7.2 底盘各部分的调整对燃油经济性的影响1.7.3 行驶状况和驾驶习惯对燃油经济性的影响概述概述随着国家节能政策的逐步实施，国家对汽车燃油经济性标准的要求越 来越严格，同时随着燃油价格的持续上涨，消费者对汽车产品的燃油经济 性也越来越关注。奥铃技术中心借工程研究院要求各事业部进行油耗摸底 的机会，并结合工程研究院组织的整车降油耗技术讲座，特做此材料，供 大家参考学习。一一 汽车燃料经济汽车燃料经济性性评定评定指指标标及及试试验验方方法法1.1 能源和节能能源和节能中华人民共和国节

4、约能源法中规定了能源和节能的概念。 能源，是指煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、液 化石油气、生物质能和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。节能，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会 可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、 合理的利用能源。节能是国家发展经济的一项长远战略方针。1.2 汽车燃料经济性评定指标汽车燃料经济性评定指标随着经济的快速增长 ,我国的汽车化进程也越来越快。汽车化进程的快速发展加快了我国石油消费的增长。我国的原油消费量从 1990 年的 1.18 亿吨上升到 2005 年的 3.0 亿吨,

5、其间,1996 年我国开始从原油净出口国变为净进口国。在之后 仅仅 10 年的时间里,我国的石油进口对外依存度上升到 40%。汽车消费占石油消 费的比例不断上升。1980 年,我国汽车消费占全国石油消费的比例为 12%,1990 年上升到 19%,2000 年上升到 21%(IEA,2005 年)。而根据我国的统计资料 ,2004 年该比例已经达到 25%。2005 年我国的汽车普及率仅仅为 24 辆/1000 人,而2030 年的汽车保有量将达到 2278 万辆,普及率将上升到 152 辆/1000 人,汽车消费的石油在石油消费中所占比例将不断上升。世界各研究机构对 2030 年我国车用石油

6、占石油总消费比例的预测如下:IEA(国际能源署),37%(2004 年);TSINGHUA(清华大学核能和新能源技术研究院),37%(2004 年);ERI(中国能源研究所),41%(2005 年);EDMC(日本能源经济研究所计量分析部 ),43%(2006 年)。从以上各研究机构的预测值可以看出 ,我国用于汽车消费的石油消费比例在 2030 年将上升到 40%1左右 ,所以，随着我国汽车化进程的快速发展和汽车普及率的快速增加 ,我国石油消费量在近几十年内将会迅速增加。除了汽车保有量增加这个原因外,造成我国汽车燃油消耗量巨大的另一个原因是我国的汽车技术整体比欧美、日本等发达国家落后 1020

7、 年,欧洲的柴油机技术和美国、日本的混合动力汽车的研制成功以及可替用燃料的不断研制，把汽车能耗进一步降低，而我国老旧车比例高达 25%,汽车每百公里平均耗油比发达国家高 20%以上。我国现在行驶的乘用车很多是从国外引进的上世纪 80年代的车型,即使是最近几年生产的汽车,节油技术的采用也非常有限。从 2004年销售量排名前 15 名车型的节油技术应用情况可以看出,节油技术的应用只集中在一部分中高档汽车,而应用得较多的技术是“电控燃料喷射技术”的一种,即 MPI(多点电喷汽油) 技术。该技术是和“三元催化技术”共同诞生的技术,是一种极其普通的技术。而我国应用像“可变气门正时和升程技术”这样新技术的

8、车型只有“广州本田”的“雅阁”和“飞度”,以及“上海大众”的“帕萨特”等少量车型。同时,由于很多节油技术的采用要求成品油具有较高的质量,例如,具有代表性的节油技术直喷技术、稀薄燃烧技术、透平增压技术、共轨喷射技术、尾气再循环技术等都需要燃油中的硫含量和多环芳烃含有量保持较低水平,但是我国目前的油品质量没有达到这些要求,譬如硫含量还相当高,所以也造成了很多节油技术无法采用。随着当前我国国民经济和汽车工的快速发展,以及由此带来的能源消耗和环境问题的日益突出,交通节能减排工作的重要性不断增加，而汽车节能减排则又是其中的重要组成部分,重要性不言而喻。考虑到当前我国的汽车节能技术发展的实际状况,除了要积

9、极推进以混合动力、燃料电池、柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术的不断发展外,另一个推进汽车节能减排工作的措施就是大力研究开发适合我国现阶段汽车行业技术现状以及适合大量在用汽车的高性能汽车节能产品。汽车的燃料经济性是指汽车在一定的使用条件下，完成单位运输量所消耗 燃料的多少，是汽车的主要使用性能之一。 汽车的燃料经济性是用汽车燃油消耗的多少来评价的，通常用一定运行工 况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。 我国及欧洲一般采用升/百公里（L/100km）作为汽车燃油经济性的指标来 衡量。美国、英国等一些国家则用英里/加仑（mile/Usgal 或 MPG）数值作为

10、汽 车燃油经济性指标，即用每消耗 1 加仑的燃料时汽车行驶的英里数来表示（1 英里=1.6093km,1 美加仑=3.785L，1 英加仑=4.546L）,该数值越大，则说明该车 的燃油经济性越好。1.3汽车燃料经济性试验方法汽车燃料经济性试验方法欧洲经济委员会（ECE）规定，要测量车速为 90km/h 和 120km/h 的等速百 公里燃油消耗量和按 ECE-R.15 循环工况的百公里燃油消耗量，并各取 1/3 相加 作为混合百公里燃油消耗量来评定汽车燃油经济性。图 2-1 欧洲(ECE)测量汽车燃油经济性的工况 美国环境保护局（EPA）规定，要测量城市循环工况（UDDS）及公路循 环工况（

11、HWFET）的燃油经济性（单位为每加仑燃油汽车行驶英里数 mile/gal） ， 并按下式计算综合燃油经济性（单位为 mile/gal） ，作为综合评价指标。综合燃油经济性综合燃油经济性=1/（0.55/城市循环工况燃油经济性）城市循环工况燃油经济性）+（0.45/公路循环工公路循环工 况燃油经济性）况燃油经济性）图 2-2 美国(EPA)测量汽车燃油经济性的工况 我国常用的汽车油耗指标是 L/100km，汽车制造厂提供的汽车燃油经济性 指标就是如此表示的。汽车的燃油油耗量，可以根据发动机台架试验的结果进 行计算，但最简单最常用的方法是通过道路试验确定。 我国运输部门采用的油耗指标有两个：一个

12、是汽车制造厂的油耗指标；另 一个是汽车运输部门，根据气候、道路等条件制定的油耗指标。前者经过专门 的试验确定，后者大多根据统计或者实际道路试验确定。1.3.1道路试验法道路试验法我国汽车燃油消耗量的测定，有 GB/T 12545.2-2001商用车燃料消耗量试 验方法 、GB/T 19233-2003轻型车燃料消耗量试验方法和 GB/T 12545.1-2001乘用车燃料消耗量试验方法三种试验方法。1.3.1.1商用车燃油消耗量试验商用车燃油消耗量试验按照 GB/T 12545.2-2001商用车燃料消耗量试验方法的规定，商用车燃 料消耗量试验方法有两种测定方法。1.3.1.1.1等速行驶燃油

13、消耗量试验等速行驶燃油消耗量试验等速行驶燃料消耗量试验及可以在测功机上进行，也可在道路上进行。 测试路段：试验测试路段长 500m。 试验方法：汽车用直接档位（自动变速器车辆采用高档） ，等速行驶，通过 500m 的测试段，测量通过该路段的时间及燃料消耗量。试验车速从 20km/h(最低稳定车速高于 20km/h 时，从 30km/h)开始，以 10km/h 的整数倍均匀选取车速，直至最高车速的 90%，至少测试 5 个试验车速。 同一车速往返各进行 2 次。 根据计算结果，绘制成燃料消耗量（L/100km）与车速（km/h）的关系曲 线，称为等速油耗曲线。根据曲线可以比较出燃料经济性的大小。

14、 由于汽车在行使中有加速、减速、制动等各种工况，而等速行驶的机会是 很少的，等速油耗试验方法与实际使用中的情况差别较大，商用车燃料消耗量 试验还需要采用多工况燃料消耗量试验方法。1.3.1.1.2多工况循环燃料消耗量试验多工况循环燃料消耗量试验多工况循环燃料消耗量试验既可在测功机上进行，也可以在道路上进行。 城市客车及双层客车采用四工况循环试验，其他商用车采用六工况循环试 验。试验往返各进行两次，以四次试验结果的算术平均值为多工况多工况燃料 消耗量试验的测定值。图 2-3 中国测量汽车燃油经济性的工况 在底盘测功机上进行多工况循环道路试验，取 3 次试验结果的算术平均值 为多工况循环燃料消耗量

15、试验的测定值。 多工况循环燃料消耗量试验是针对汽车使用中的各种工况制定的，有加速、 减速、等速，以及不同车速的各种工况，所以试验结果接近实用情况。1.3.1.1.3轻型汽车燃料消耗量试验方法轻型汽车燃料消耗量试验方法GB/T 19233-2003轻型车燃料消耗量试验方法规定了汽车在模拟城市和市郊工况循环下，通过测定排放的尾气含量，用碳平衡法计算燃料消耗量的试 验方法和计算方法。 该方法适用于以点燃式发动机或压燃式发动机为动力，最大设计车速大于 或等于 50km/h 的 M1 类（包括驾驶员座位在内，座位数不超过九座的载客车辆） ，也可用于最大设计总质量不超过 3.5t 的 M2 类（包括驾驶员

16、座位在内，座位 数超过九座，且最大设计总质量不超过 5000kg 的载客车辆）和 N1 类（最大涉 及总质量不超过 3500kg 的载货车辆）车辆。 轻型汽车燃油消耗量试验方法中二氧化碳、一氧化碳和碳氢化合物的测定 按 GB 18352.2-2001轻型汽车污染物排放限值及测量方法（） 的相关规定 进行，其燃料消耗量的计算方法如下： 汽油车：FC=0.1154(0.866HC)+(0.429CO)+（0.273CO2）/D柴油车：FC=0.1155(0.866HC)+(0.429CO)+（0.273CO2）/D 式中 FC燃料消耗量，L/100km； HC测得的碳氢排放量，g/km； CO测得的一氧化碳排放量，g/km； CO2测得的二氧化碳排放量，g/km； D