汽車燃油經濟性是汽車的一個重要性能,也是每個擁有汽車的人最關心的指標之一。它關係到每個人的切身利益,在汽車說明書中大概最引人注意的技術規格也是燃油消耗。由於要求節約能源和減少消耗能源時產生的溫室效應的副作用,所以降低汽車燃油消耗似乎就成了汽車製造者和使用者的一個永恆的課題。
目前世界上評論汽車燃油經濟性一般用耗油量或油行程來表示。
耗油量是指汽車滿載時單位行驶里程所需燃油体积。我国和欧洲都用行驶百公里消耗的燃油数(L)来表示,即L/ 100 km;油行程是指汽车满载时,单位体积燃油所能行驶的里程,美国就是用每加仑燃油能行驶的里程数来表示,即m ile/gal(英里/加仑)。
前一种表示法,数值越小,燃油经济性越好;后一种表示法,数值越大,燃油经济性越好(换算关系:1加仑=4. 546 L,1英里=1.609 km)。
汽油的燃油经济性指标与发动机的特性和汽车的自重、车速及各种运动阻力如空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力等大小、传动系的效率及减速比等都有关系,因而在数值上往往与实际情况有差别。
汽车的燃油经济性有两种测定法:一是行驶试验法;另一种是在平坦道路上和一定条件下进行等速油耗试验。
等速百公里油耗
汽车在无坡度的平坦好路上以等速行驶时的油耗为等速百公里油耗。所谓等速还要计入以不同车速等速行驶的情况,不同车速的等速行驶,百公里油耗是不同的。
选择一段无坡度的平坦水泥路面或沥清路面,汽车以最高挡分别以不同车速(可每隔10 km/h的车速取一个点 )等速行驶完这段路程,往返一次取平均值(消除风和坡度影响),记下油耗量,即可获得不同车速下汽车百公里油耗,即所谓等速百公里油耗。其形状一般是两头高中间凹。当然各种型号的车辆,即使同一种型号的车辆,其凹下的位置和深度是十分不同的。
图中曲线的最低点处最省油,其对应的车速V经即称为经济车速。如果厂家标出某种车的油耗为4.5 L/100 km,那么一般指的就是该车在经济车速时最省油的百公里耗油量。其实,这样的油耗指标在你平日的驾驶中是永远也达不到的,因为实际驾驶情况与设定的实验条件相差太大了。
循环油耗
由于等速油耗与实际行驶情况有很大差别,实际上不能全面地评定汽车的燃油经济性。现在一般都采用循环油耗来评定汽车的燃油经济性。循环油耗是指在一段指定的典型路段内汽车以设定的不同工况行驶时的油耗,起码要规定等速、加速和减速3种工况,复杂的还要计入起动和怠速停驶等多种工况,然后折算成百公里油耗。例如我国有6工况循环油耗(货车)和城市4工况循环油耗(客车),欧洲有ECE-R15工况循环油耗,美国有公路循环和城市循环油耗。一般而言,求得的循环油耗还要与等速百公里(指定车速)油耗加权平均取得综合油耗,以便更科学地评价汽车的燃油经济性。不过有时也不严格地称这种综合油耗为循环油耗,所以现代轿车给出的城市油耗和公路油耗更全面地说,应该是城市综合油耗和公路综合油耗,也有简称为城市循环油耗和公路循环油耗,在我国也更简单地称为城市油耗和公路油耗。 孙建纲
汽车的油耗直接关系使用成本:人们常指某辆汽车经济不经济,指的是燃油消耗量。行业人士定出一个汽车燃油经济性的指标,它表示汽车在一定使用条件下,以最小的燃油消耗量完成一定行驶里程数的能力。根据各国度量单位制及衡量习惯的不同,中国、日本和欧洲大多数国家一般采用升/百公里(L/100km)表示法,以行驶100公里所消耗的燃油量作为汽车燃油经济性的指标。美英等国一般采用英里/加仑(mile/gal)表示法,简称MPG,以消耗1加仑燃油量汽车所能够行驶的里程作为汽车燃油经济性的指标。
燃油经济性的指标
按照现行的国家标准,检测汽车燃油经济性有等速行驶燃油消耗量试验、多工况燃油消耗量试验、限定条件下的平均使用燃油消耗量试验等。
等速行驶燃油消耗量是指汽车在额定载荷下,以最高档在水平良好路面上等速行驶100公里的燃油消耗量。一般乘用车的燃油经济性指标常以等速行驶的百公里耗油量来表示。
由于等速行驶工况不能全面反映汽车实际的运行情况,特别是在城市内马路的频繁减速、加速、不熄火停车、起步换档等行驶工况与等速行驶工况大不一样,因此制定了一些典型的循环行驶工况来模拟汽车的城区实际运行情况。
循环行驶工况对汽车的速度、加速度、行驶时间和距离等作了详细的规定,这种循环行驶工况包括有多种工况条件下汽车的燃油消耗状况,例如轿车多工况燃油消耗的测定有25个工况循环,称为轿车25工况试验,包括怠速、加速、换档、匀速、减速、怠速等循环行驶工况,还有微型汽车10工况、载货汽车6工况试验等,它们比较客观地反映汽车的实际耗油量,因此通常以循环行驶工况燃油消耗量作为汽车综合性评介指标。
燃油经济性影响因素
众所周知,各种汽车的燃油经济性是有差异的,影响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能,但还有其它因素影响,包括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等。
目前国内的轿车发动机都是高速汽油发动机,发动机的热效率越高燃油利用率越高,也就越省油。而发动机的热效率随压缩比的增加而增加,现在轿车汽油发动机压缩比一般在9.3-10.5之间。同时,还采用配气系统可变装置(可变气门升程、可变凸轮轴转角、可变进气管长度等)和稀燃技术,来达到节油目的。
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,或者采用无极变速,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。在速度不变的情况下,接合高速档时,传动比小发动机转速低,接合低速档时,传动比大相应的发动机转速高。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。在一定的行驶条件下,传动系的速比越小,汽车的燃油经济性越高,因此汽车的经济行驶都在高档位。
传动系的传动比包括变速器各档速比和主减速器比,在良好的道路上行驶选用小速比的主减速器可提高汽车的燃油经济性。但是,汽车上许多物体都有一个“临界点”问题,过头就会走向反面。主减速器比也是一样,过小就会使最高档的动力性过低,反而会使汽车的燃油经济性变坏,因此一般设计减速器传动比都有一个范围,使得挂直接档时仍有较大的后备功率用于加速或上小坡。
由于现代汽车速度的增高,汽车的造型对燃油经济性也有重要影响,车速越快影响越大,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积和空气阻力系数来实现,一般而言迎风面积取决于汽车的体积,空气阻力取决于车身造型。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。
汽车越重滚动阻力越大,滚动阻力越大耗油越大,这是一个常识。减少汽车装备重量,提高汽车装载重量,可以减少运载物体单位重量的燃油消耗,也就是提高了汽车的燃油经济性。这里的“重量”也就是指汽车技术指标中的“质量”概念,常见的汽车“装备质量”和“装载质量”,也就是指重量。
轮胎对汽车燃油经济性也有影响,因为在一定道路条件下轮胎结构和表面形式对滚动阻力影响很大。现在汽车绝大多数都用子午线轮胎,问题是胎纹和尺寸。现在兴用宽胎,宽胎对汽车的平稳和驾控比窄胎好,但因滚动阻力比窄胎大,因此耗油也大。
另外,汽车的技术状况、行驶路面环境及驾驶技术,都对汽车燃油经济性有重大影响。例如以手动档为例,据资料表明驾驶者如果能够根据汽车的运行条件合理操作,及时选定适合的档位,节油幅度可达10—25%。
综上所述,影响汽车燃油经济性是多方面的。对于新车