汽车燃油经济性论文.doc
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1、周 口 职 业 技 术 学 院毕 业 论 文2008 级 机 电 工 程 系汽 车 检 测 与 维 修 技 术 ( 4) 班论 文 题 目 : 汽 车 燃 油 经 济 性 姓 名 : 刘 统 阳 学 号 : 0804026 指 导 教 师 : 史 磊 职 称 : 助 教 2011 年 04 月 19 日1中 文 摘 要科 技 进 步 和 经 济 的 发 展 使 人 们 的 生 活 水 平 日 益 提 高 。 汽 车 这 种交 通 工 具 作 为 经 济 发 展 的 标 志 ,与 人 们 的 关 系 越 来 越 密 切 。 然 而 ,汽 车在 给 生 活 带 来 种 种 方 便 的 同 时 ,也
2、 造 成 了 环 境 污 染 ,带 来 了 噪 声 、 温 室效 应 等 一 系 列 问 题 。 目 前 ,科 学 家 们 已 经 开 发 了 天 然 气 、 液 化 气 等 多种 可 供 汽 车 使 用 的 清 洁 燃 料 。 除 此 之 外 , 还 可 以 研 制 先 进 的 发 动 机 、汽 车 的 燃 油 经 济 性 、 驾 驶 行 为 和 发 动 机 的 维 护 、 轮 胎 的 合 理 使 用 以及 合 理 的 政 策 的 引 导 , 使 汽 车 的 使 用 愈 发 经 济 环 保 。关 键 词 :汽 车 经 济 性 ; 发 动 机 ; 燃 油 ; 轮 胎AbstractTechno
3、logical progress and economic development, peoples living standards are improving.This mode of transport vehicles as a sign of economic development, and people are getting closer.However, the car in to the convenience of life, but also caused environmental pollution, bringing the noise, the greenhou
4、se effect and other issues.Currently, scientists have developed a natural gas, liquefied petroleum gas and other clean fuels for motor vehicles.In addition,You can also develop advanced engine,Vehicle fuel economy,Driving behavior and engine maintenance,The rational use of tires, and reasonable poli
5、cy guidance, so that car use increasingly economic environment.Key words: Automotive economy; engine; fuel; tires2目 录中 文 摘 要 .1Abstract .2目 录 .3正 文 .51. 发 动 机 节 能 技 术 发 展 .51.1. 提 高 指 示 热 效 率 .51.1. 提 高 机 械 效 率 : .61.2. 发 动 机 与 汽 车 的 经 济 性 匹 配 : .61.3. 运 用 多 种 技 术 提 升 汽 车 的 燃 油 经 济 性 .61.1.1. 采 用 多
6、气 门 机 构 .61.3.1. 采 用 可 变 配 气 系 统 技 术 .61.3.2. 汽 油 机 稀 薄 燃 烧 技 术 .71.3.3. 采 用 增 压 技 术 .71.3.4. 发 动 机 其 他 节 能 技 术 .9分 缸 断 油 ( 闭 缸 技 术 ) .9停 车 起 动 运 行 电 子 控 制 .9发 动 机 冷 却 风 扇 控 制 .10工 程 陶 瓷 在 汽 车 上 的 应 用 .102. 燃 油 经 济 性 概 述 .102.1. 燃 油 经 济 性 指 标 .112.1.1. 评 价 指 标 .112.1.2. 运 行 燃 料 消 耗 量 指 标 .112.2. 提 高
7、 汽 车 燃 料 经 济 性 措 施 .122.2.1. 汽 车 燃 料 的 选 用 .122.2.2. 润 滑 油 的 合 理 使 用 .132.2.3. 汽 车 维 护 技 术 .142.2.4. 新 能 源 汽 车 .153. 驾 驶 行 为 和 发 动 机 维 护 .173.1. 驾 驶 与 节 油 .173.1.1. 正 确 使 用 离 合 器 .173.1.2. 合 理 使 用 档 位 .183.1.3. 车 速 控 制 .183.2. 发 动 机 维 护 与 节 油 .193.2.1. 检 查 火 花 塞 .193.2.2. 清 理 空 滤 器 .204. 汽 车 轮 胎 使 用
8、 经 济 性 .204.1. 轮 胎 的 构 成 和 分 类 .2134.2. 如 何 合 理 的 选 用 轮 胎 .224.3. 如 何 合 理 使 用 轮 胎 使 其 更 加 经 济 性 .245. 汽 车 行 驶 经 济 性 的 相 关 政 策 .255.1. 国 家 在 政 策 方 面 使 汽 车 行 驶 更 经 济 化 及 相 关 政 策 .255.2. 我 国 当 前 道 路 环 境 的 情 况 .275.3. 谈 道 路 环 境 使 汽 车 行 驶 经 济 化 .27谢 辞 .29参 考 文 献 .304引 言科 技 进 步 和 经 济 的 发 展 使 人 们 的 生 活 水 平
9、 日 益 提 高 。 汽 车 这 种 交 通 工 具 作 为经 济 发 展 的 标 志 ,与 人 们 的 关 系 越 来 越 密 切 。 然 而 ,汽 车 在 给 生 活 带 来 种 种 方 便 的同 时 ,也 造 成 了 环 境 污 染 ,带 来 了 噪 声 、 温 室 效 应 等 一 系 列 问 题 。 目 前 ,科 学 家 们已 经 开 发 了 天 然 气 、 液 化 气 等 多 种 可 供 汽 车 使 用 的 清 洁 燃 料 。 除 此 之 外 , 还 可 以研 制 先 进 的 发 动 机 、 汽 车 的 燃 油 经 济 性 、 驾 驶 行 为 和 发 动 机 的 维 护 、 轮 胎
10、的 合 理使 用 以 及 合 理 的 政 策 的 引 导 , 使 汽 车 的 使 用 愈 发 经 济 环 保 。 下 面 就 从 以 上 这 几 个方 面 来 展 开 , 浅 析 汽 车 使 用 的 经 济 性 。1. 发 动 机 节 能 技 术 发 展在 我 国 及 欧 洲 , 汽 车 的 燃 油 经 济 性 是 指 每 行 驶 一 百 公 里 所 消 耗 燃 料 量 的 升 数( L/100km) 或 公 斤 数 (kg/100km)。 提 高 发 动 机 的 指 示 热 效 率 、 机 械 效 率 与 汽 车传 动 系 的 机 械 效 率 , 减 小 汽 车 行 驶 阻 力 以 及 发
11、动 机 、 底 盘 与 道 路 三 者 的 合 理 匹 配 , 是 改 善 汽 车 燃 油 经 济 性 的 基 本 途 径 11.1.提 高 指 示 热 效 率采 用 直 喷 式 柴 油 机 , 由 于 热 力 循 环 的 不 同 致 使 汽 油 机 的 指 示 热 效 率 比 柴 油 机的 低 20%, 实 践 证 明 , 使 用 油 耗 要 比 汽 油 车 低 30%左 右 , 而 且 维 修 费 用 低 。 采 用废 气 涡 轮 增 压 回 收 废 气 能 量 , 废 气 涡 轮 增 压 是 利 用 发 动 机 排 气 能 量 来 提 高 进 入 气缸 内 新 鲜 充 量 的 密 度 ,
12、 以 提 高 平 均 有 效 压 力 , 从 而 达 到 提 高 功 率 降 低 汕 耗 的 目 的 。增 压 后 燃 油 消 耗 率 一 般 下 降 5%。 究 其 原 因 , 是 减 少 了 相 对 传 热 损 失 与 泵 气 损 失 , 提 高 了 指 示 热 效 率 与 机 械 效 率 改 善 燃 烧 过 程 , 提 高 燃 烧 效 率 , 采 用 电 子 控 制 柴 油机 的 喷 射 系 统 , 汽 油 机 的 空 燃 比 与 点 火 正 时 , 可 变 配 气 正 时 等 都 有 利 于 提 高 热 效率 。 减 少 传 热 损 失 开 发 绝 热 发 动 机 , 提 高 热 效
13、率 的 另 一 种 办 法 是 开 发 无 需 冷却 系 统 的 绝 热 发 动 机 , 它 可 将 冷 却 损 失 的 能 量 转 换 成 为 有 效 功 。 随 着 工 业 陶 瓷 的迅 速 发 展 , 发 动 机 的 受 热 零 件 大 都 能 用 陶 瓷 制 造 。1.1.提 高 机 械 效 率 :减 少 活 塞 环 数 目 , 减 少 运 动 件 之 间 的 摩 擦 损 失 , 控 制 最 佳 的 润 滑 油 工 作 温 度 ,保 持 着 良 好 的 技 术 状 态51.2.发 动 机 与 汽 车 的 经 济 性 匹 配 :对 发 动 机 、 底 盘 、 道 路 三 者 进 行 合
14、理 匹 配 Ricardo 公 司 研 究 人 员 犷 通 过 汽 车模 拟 研 究 发 现 , 如 发 动 机 与 变 速 器 匹 配 得 当 , 其 燃 油 经 济 性 能 理 论 上 可 提 高30%。 改 变 发 动 机 工 作 气 缸 数 目 , 汽 车 大 多 数 时 处 在 低 , 中 等 负 荷 下 运 行 , 而 在高 负 荷 下 运 转 的 时 间 很 少 。 可 变 工 作 气 缸 数 目 发 动 机 是 根 据 汽 车 使 用 工 况 的 不 同 , 通 过 中 断 停 止 工 作 的 气 缸 供 油 或 断 路 充 量 更 换 的 方 式 改 变 多 缸 机 的 工
15、作 气 缸 数 目 。1.3.运 用 多 种 技 术 提 升 汽 车 的 燃 油 经 济 性1.1.1.采 用 多 气 门 机 构 增 加 进 排 气 门 流 通 面 积 , 从 而 减 小 了 进 排 气 阻 力 , 提 高 了 充 气 效 率 ; 可 以使 火 花 塞 中 央 布 置 , 以 缩 短 火 焰 传 播 距 离 , 提 高 发 动 机 的 抗 爆 性 , 因 而 可 以 采 用更 高 的 压 缩 比 , 提 高 汽 油 机 的 燃 油 经 济 性 。1.3.1.采 用 可 变 配 气 系 统 技 术 控 制 发 动 机 充 量 交 换 过 程 的 特 性 参 数 主 要 是 三
16、 个 : 气 门 开 启 相 位 , 气 门 开 启持 续 角 度 和 气 门 升 程 2。进 气 门 开 启 相 位 提 前 , 一 方 面 为 进 气 过 程 提 供 了 较 多 的 时 间 , 特 别 有 利 于 解决 高 转 速 时 进 气 时 间 不 足 的 问 题 ; 另 一 方 面 , 气 门 叠 开 角 增 大 , 有 更 多 的 废 气 进入 进 气 管 , 随 后 又 同 新 鲜 充 量 一 起 返 回 气 缸 , 造 成 了 较 高 的 内 部 排 气 再 循 环 率 ,可 降 低 油 耗 和 NOx 排 放 , 但 同 时 也 导 致 起 动 困 难 、 怠 速 不 稳
17、 定 和 低 速 工 作 粗 暴 。进 气 门 关 闭 相 位 推 迟 , 一 方 面 在 高 转 速 时 有 利 于 利 用 高 速 气 流 的 惯 性 提 高 体积 效 率 ; 另 一 方 面 在 低 转 速 时 又 会 将 已 经 吸 入 气 缸 的 新 鲜 充 量 重 又 推 回 到 进 气 管中 。气 门 升 程 增 大 , 一 方 面 在 高 负 荷 时 有 利 于 提 高 体 积 效 率 ; 另 一 方 面 在 低 负 荷时 又 不 得 不 将 节 气 门 关 得 更 小 , 造 成 更 大 的 泵 气 损 失 和 节 流 损 失 。 1.3.2.汽 油 机 稀 薄 燃 烧 技
18、术稀 薄 燃 烧 是 提 高 汽 油 机 燃 油 经 济 性 的 重 要 手 段 3。 近 些 年 来 , 对 以 分 层 稀薄 燃 烧 缸 内 直 喷 汽 油 机 和 均 质 压 燃 汽 油 机 为 代 表 的 新 型 稀 薄 燃 烧 模 式 的 研 究 , 极 大 地 提 高 了 汽 油 机 的 燃 油 经 济 性稀 薄 燃 烧 的 优 缺 点稀 薄 燃 烧 的 优 点 : 稀 薄 燃 烧 系 统 能 使 有 效 的 燃 油 发 挥 出 最 大 的 效 率 , 使 汽 油机 燃 烧 室 内 的 燃 烧 更 加 完 全 , 不 但 大 大 地 降 低 了 汽 油 机 的 燃 油 消 耗 率
19、, 也 大 大 地改 善 了 汽 油 机 的 尾 气 排 放 。 缸 内 直 喷 式 汽 油 机 (GDI)超 稀 薄 空 燃 比 的 利 用 和 工 作方 式 的 改 变 有 不 少 优 点 , 如 取 消 节 流 降 低 了 泵 气 损 失 , 燃 油 蒸 发 引 起 了 缸 内 温 度的 降 低 , 提 高 了 汽 油 机 可 工 作 的 压 缩 比 ; 燃 油 在 进 气 行 程 中 对 进 气 的 冷 却 , 提 高了 充 气 效 率 等 。 这 些 优 点 可 以 使 发 动 机 的 燃 油 经 济 性 提 高 25% 左 右 , 动 力 输 出 也比 进 气 道 喷 射 的 汽
20、油 机 增 加 了 将 近 10%。 GDI 发 动 机 除 了 温 室 气 体 CO2 排 放 较 少6外 , 由 于 其 冷 却 启 动 迅 速 快 捷 , 很 少 需 要 冷 启 动 加 浓 , 因 而 可 以 大 幅 度 降 低 冷 启动 时 未 燃 碳 氢 (UBHC)的 排 放 。稀 薄 燃 烧 的 缺 点 :1、 成 本 高 , 由 于 稀 薄 燃 烧 系 统 的 结 构 较 为 复 杂 , 对 喷 油 系 统 的 要 求 也 相 当严 格 , 使 喷 油 系 统 的 结 构 也 较 为 复 杂 , 由 此 使 制 造 成 本 明 显 增 加 。2、 NOx 排 放 量 增 加
21、, NOx 虽 然 采 用 了 较 稀 的 空 燃 比 , 因 气 缸 内 的 反 应 温 度 较低 而 降 低 , 但 由 于 分 层 混 合 气 由 浓 到 稀 将 不 可 避 免 地 出 现 过 量 空 气 系 数 为 1 附 近的 偏 浓 区 域 , 会 导 致 这 些 地 方 的 NOx 生 成 增 加 。 另 外 , 较 高 的 压 缩 比 和 较 快 的 反应 放 热 率 也 会 引 起 NOx 的 升 高 。 一 般 来 说 , 缸 内 直 喷 式 汽 油 机 在 稀 空 燃 比 工 作 条件 下 造 成 的 富 氧 气 氛 使 得 传 统 的 三 元 催 化 转 换 器 的
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