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汽油机汽车节油技术

河南机电高等专科学校

毕业设计论文

论文题目：汽油机汽车节油技术探讨

系 部汽车工程系

专 业 汽车检测与维修技术

班 级 汽检121

学生姓名 杨振西

学 号 121602120

指导教师 朱命怡

2015年 4 月 28日

摘 要

随着国民经济的高速发展，道路里程数的快速增长，我国汽车数量以几何数量级快速增长。但国际原油价格与国内成品油的价格提高，使汽车的使用成本快速上升。因此，通过纠正不良的驾驶方法，以及正确的保养车辆，使汽车能在最节油的状态下行驶，就成了一个十分有实际意义的课题。在以前低油价时代，节省汽油并不受到重视，但在油价高昂的今天，如何在保证正常行驶的情况下，又能节省油料，是一个对经济和环保都有意义课题进入了21世纪，石油，成了能左右人类经济命脉的战略资源，围绕着对石油的争夺，产生过三次石油危机，每次危机到来，油价就产生一次跃升。据估算，60%的原油都被提炼成了汽油加进了汽车的油箱中。最新国际油价已经达到140美元一桶，昂贵的价格，使得每个人都不鸿不小心翼翼地使用每升汽油，汽车的油耗被提到了一个很重要的位置。范文TOP100汽车工业的发展给世界经济带来了重大机遇和活力，但是汽车工业也带给人类不少负面的影响。严重的汽车交通事故，能源过度消耗、浪费及环境污染，已成为制约世界汽车工业甚至人类社会可持续发展的障碍。汽车节能与环保是目前国际性的研究热点和方向，是高新技术应用的重要领域，是汽车工业可持续发展战略研究的重要组成部分。特在此对汽车的节油与保养进行阐述。

关键词：节省汽油，汽车节能与环保，国际油价，社会可持续发展

ABSTRACT

With the rapid development of national economy,the rapid growth

of road mileage,the number of China"s automobile rapid growth in the number of level geometry.But the international crude oil prices and domestic oil prices increase,the rapid rise in the cost of car use.Therefore,the driving method to correct the bad,and the

correct maintenance of vehicles,the car can travel in the most fuel-efficient state,has become a very meaningful topic.Before the era of low oil prices,save petrol is

not valued,but in high oil prices today,how to ensure the normal running condition,and can save fuel,is one of the economic and environmental significance of the

topic are entered in twenty-first Century,oil,the human resources strategy about economic lifeline,around the for oil,produced the three oil crisis,every crisis,oil

prices have jumped again.According to estimates,60% of the crude oil is refined

into petrol in the tank in the car.The latest international oil prices have reached $140 a barrel,expensive price,so that everyone does not use a liter of gasoline is hung with great care,the fuel consumption of cars has been referred to a very important position.The

development of the automobile industry has pought great opportunities and vitality to the world economy,but also ping auto industry a lot of negative human impact.Automobile traffic accident is serious,the excessive consumption of energy,waste and environmental pollution,has become the bottleneck of the world automobile industry and the sustainable development of human society disorder.The automobile energy saving and environmental protection is the focus of research and direction of current international,is an important field of application of high technology,is an important part of the strategy of sustainable development of the automobile industry.Saving and maintenance of automobile especially in this paper.

Key word：save gasoline,the automobile energy saving and environmental protection,the international oil price,the sustainable development of society

目录

第一章发动机的发展历程...........................................................................................................5

1.1汽油发动机的历史及其发展.........................................................................................5

1.2汽油发动机的未来发展趋势.........................................................................................6

1.3新型发动机的崛起.........................................................................................................7

1.3.1首先回顾一下中国新能源汽车的发展道路........................................................7

1.3.2谈一谈我们国家在新能源汽车方面技术的进展................................................8

第二章 节能产品及节能原理...................................................................................................11

2.1燃油节能添加剂...........................................................................................................11

2.2润滑油节能添加剂.......................................................................................................12

2.3高能电子点火装置.......................................................................................................12

2.4强制怠速节油器...........................................................................................................13

2.5空气补偿节油装置.......................................................................................................14

2.6风扇离合器...................................................................................................................15

2.7闭缸节油技术...............................................................................................................16

第三章 驾驶行为与能耗的关系分析.......................................................................................17

3.1驾驶基本要求...............................................................................................................17

3.2发动机启动与预热.......................................................................................................17

3.2.1.发动机的起动升温要求......................................................................................17

3.2.2正确掌握行车温度要求......................................................................................19

3.3车辆起步和加速...........................................................................................................20

3.4档位选择.......................................................................................................................21

3.5控制车速.......................................................................................................................22

3.6正确滑行.............................................................................................(来自:WwW.fwwang.cn )..........................23

3.6.1下坡滑行致谢......................................................................................................23

3.6.2加速滑行致谢......................................................................................................24

3.6.3减速滑行致谢......................................................................................................24

总 结.........................................................................................................................................27

致谢.............................................................................................................................................28

参考文献.....................................................................................................................................29

绪 论

能源是发展国民经济的重要物质基础，随着我国改革开放的逐步深入，全社会对能源的需求量将急剧增加，依据我国能源资源状况分析，能源问题已成为制约我国国民经济发展的重要因素。思想汇报专题汽车作为能源消耗大户，节能问题受到了普遍关注。随着汽车工业的迅猛发展，油料紧缺成为亚待解决的突出问题。本文从汽车的结构、性能、使用和管理等方面对汽车的节能问题作了综合论述，说明了汽车节能技术和操作人员的节能意识是汽车节能的两大要素，并提出了许多有效的汽车节能措施。汽车的性能对节能有着直接影响。本文分析了汽车能量消耗原理，并提出列汽车燃油经济性的评价指标，分析已有实验的数据结果，获得了影响汽车燃油经济性的主要因素。

人们的衣食住行都离不开能源，目前世界上所使用的能源绝大部分是煤、石油、天然气等不可再生资源，随着经济的发展，这些不可再生资源越来越少，节能己引起全球的重视。我国/十一五规划纲要指出，十一五期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物总量减少10%。2007年3月5日，国务院总理温家宝在十届全国人大五次会议上又强调指出，要把节能降耗、保护环境作为转变经济增长方式的突破口和重要抓手，范文写作坚定不移地实现两个约束性指标，努力建设资源节约型和环境友好型社会。这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择:对于调整经济结构、提高人民生活质量、促进国民经济和社会健康发展，具有极其重要而深远的意义。

汽车产业的迅猛增势更是给我国石油供给带来了前所未有的压力。预计我国汽车保有量自2005年至2020年的16年内将维持8%左右的年均增幅，2020年将达到1.4亿辆，2030年达到2亿辆左右。预计2010年汽车耗油占石油消费总量的比重将上升到43%，2020年达57%。汽车燃油消费的过快增长将给我国经济和社会可持续发展带来巨大压力，汽车节油是我国节能的重中之重。

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汽油机汽车节油技术

第一章 发动机的发展历程。

发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，最全面的范文参考写作网站使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。

1.1汽油发动机的历史及其发展

18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。

1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零.

1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年

在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。

1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。

1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比

往复活塞式汽油少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动，制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。

1.2汽油发动机的未来发展趋势

大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。

FSI特点是：能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。下面分别详细阐述：

FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比（14.6- 14.7）燃烧。在这两种运行模式中，燃料的喷射时间有所不同，真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，限制泵吸损失，由于直喷化而使压缩比提高到12.1，即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。进一步说，在FSI发动机中，在低负荷与高负荷之间，作为第三运行模式而设定均质稀薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环（EGR）暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气量超过燃油的喷射量。

如上所述，根据FSI发动机运转状态，在分层稀薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中，空燃比连续变化。因此，三效催化转化器不能够净化排放气体中的NOx。这是

因为三效催化转化器要利用排气中的HC或CO进行NOx还原反应的缘故。在稀薄燃烧中，在排放气体中残留很多氧气，不能进行NOx还原反应。为了使NOx吸储型催化剂获得高效功能，其温度必须保持在250-500℃范围内。当超过这一温度范围发动机会自动转换到均质理论空燃比燃烧，并通过三效催化转化器进行废气处理。然而这又与燃油经济性下降相关，为此，必须增加废气冷却装置。利用这种冷却装置，排放气体通过NOx吸储型催化转化而被冷却，由于稀薄燃烧的范围宽，催化转化器的寿命也延长。然而，NOx吸储型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒，所以必须把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是到处能供应的。大众汽车公司采取的措施是，把催化剂反应温度提高到650°以上，从而把附着在催化剂上的硫通过燃烧而加以消除。

在高速行驶时，能够保持这样高的催化剂温度，但是，在城市内行驶时则催化剂温度下降，就不能烧除附着在催化剂的硫。为此，通过NOx传感器监视硫附着在催化剂上的程度，根据监测情况提高排放气体的温度。作为其措施，一般采用点火正时延迟，尽管这样做会引起燃油经济性恶化，但是为了净化处理 NOx，这是不得已而为之。

1.3新型发动机的崛起

1.3.1首先回顾一下中国新能源汽车的发展道路。

中国新能源汽车基本上从八五时期，90年代初期，我们国家有了国家的投入开始正式在做，当年就是国家纪委立项，拿到850万块钱，当时委托清华在做，当时在做纯电动汽车的技术；在九五期间，国家投入的主体从当时的纪委变成了科技部，当时还是科委，大体上有两千万左右的投入去做示范运行，当时实际上在当时技术不是很成熟的情况下，就已经去做示范运行；当然我们国家新能源汽车比较大规模的启动还是从十五初期，现在我们科技部长万钢先生，当时还是同济大学的校长，他倡导的做新能源汽车，当时把新能源汽车从几个技术分成三纵三横，三纵就是作为纯电动汽车、混合动力汽车，燃料电池汽车；三横：电池、电机、整车控制技术，这样来进行了发展。并且提高到国家能源安全这样一个比较重要的角度来做这个事情，当然在十一五，当然十五就已经把这个投入，我们国家投资发展到十亿以上，十一五试图把十五成果

更加实用化，大型的投资提高了20亿左右。

从后两个五年计划比较大的投入，产生的结果来看。因为在当时提的是，我们和国外站在同一起跑线上，但是经过十年左右的发展，我们已经全面地落后，就是从整体技术上来讲，方方面面都与国外有了更大的差距，无论是在电池还是在做电机以及整车技术上，这个当然是现实，不是谁说，我跟人家同步或者什么，这个基本上是趋势，我们国家推出“十城千辆”，政府有了补贴，这样拿单子的基本上是国外的，你的电机、电池、整车控制器，自己的产品基本上拿不出来，基本上还是用国外的这些方案。实际上我们需要反思，这十年来，这新能源发展的路，走得对还是不对，从大的方向上来讲，你是不是找到了这个新能源汽车的关键？这个需要我们进行反思的。

1.3.2谈一谈我们国家在新能源汽车方面技术的进展

从三纵三横来谈一谈，首先电机，当然电机确实技术上还是有了非常大的进步，但是总体体现是投入不足，到现在为止，还没有形成一个能够提供在汽车上可以用的电机产品，现在还是一个样机的阶段，一个做个十台八台，没有上百台的电机的出现，因此电机主要的差距一个是效益方面，我们电机效率基本上无论是充电还是发电效率跟国外差十个百分点左右。

另外，就是它的寿命和可靠性，这些还有比较大的差距，第二个横向的技术就是电池了，电池也是一样的，到目前为止，说的厂家一些资金投入有一些了，现状还是拿不出，这个能够产业化的产品出来，因为很多企业从宣传来讲，它都说他的电池研发怎么样，但是实际上还是拿不出实际的东西来，这个电池差距主要体现几个方面，充、放电的效力，你的充电效率和放电效率跟人家有很大的差距，第二就是一致性，你充多少，有的好，有的没有，这个一致性还是有很大的差异，其他[综述 图片]的由于一致性导致的差异的可靠性或者性能优一定的差距的。

整车控制器来讲，我们国家跟国外差距小一些，整车的控制器差距小一些，基本上由于电池、电机的制约，当然使得整车集成方面存在着非常大的障碍，这个还是现状，另外一个在动力和自动变速这两个方面，我们国家变速这一块跟国外有很大的差距，新能源汽车，如果还是手动挡，这个是不可行的，现在我们有一些混合动力汽车是手动挡，混合动力汽车有混合驱动模式，还有发动机驱动模式，还有两个一起驱动

模式，一个人靠手动挡怎么适应这样一个，你的驱动模式是自动变化的，而你的换挡还要手动，这个根本就是不可能实现的，所以必须要有自动变速的重力耦合器，才能实现这样一个技术。

另外三纵，混合动力汽车，从现在来讲，实际上我们过去都开发了一些混合动力汽车，并且很多混合动力汽车得到了国家的奖励，但是实际上拿出来用得时候，基本还都是不可用的，基本上是一些验收工程的东西，这样相对来说比较多，这样纯电动汽车，由于技术门槛比较低，纯电动汽车在这些里面技术门槛比较低的车，这些有一些应用，但是由于他成本问题，一次购车的成本以及它的应用的成本，是一个区域内应用的设备，主要是局限在区域用的车，不可能是一个大范围的用车。当然燃料电池的车子，我们国家从燃料电池的汽车，也可能和国际上差距最小的品种，从燃料电池来讲也是跟国际上差距最小的，当然这个燃料电池汽车，我自己感觉也是最不实用的，由于他的成本的问题，是现有汽车的几十倍的成本，由于应用受到限制，从国外来讲也没花很大的力气在做这个事情。

从新能源汽车的前景来讲，我觉得今后的道路非常艰辛，绝不是一帆风顺的就走得通的，也不是国家拿点财政，给点补贴，或者说刺激你有一定的规模就能解决的问题，我自己的感觉就是新能源汽车假如采用目前的方案，混合动力、纯动力、燃料电池新材料来讲，新的资源来讲，假如说没有突破的话，现在新能源汽车是不可能普及应用的。因为新能源汽车的目标当然从我们国家来讲，从世界来讲，首先是能源安全，很可能现在是放在第一位的，然后很可能才是节能，才是它的低碳，才是环保等等。

由于能源的安全，很高的成本是可能需要要做的事情，但是由于受资源的限制，因为你节能，节省了很多能源的资源，但是新能源汽车消耗的材料都是地球上稀缺的材料。比如说做电机的，你的铜的材料，前一些日子智利发生地震，铜发生一些反弹，智利铜影响不是很大，智利地震的时候，他现在是世界上85%的铜矿在他们那里，而它的储量只有两亿吨，全球目前的储量不超过三亿吨，铜的销量我们国家去年一年是800万吨，铜金矿的储量200万吨左右，另外200万可能是回收铜产生的，但是如果做新能源汽车都是新增的铜的消耗，必须采用矿山铜用的，不是回收铜的，很可能冶炼了以后可能还要用到那个行业，新增的只有那么多储量，不可能保持普及或者增长，你做导向必须要有新的东西出来，没有新的替代铜的材料出来，新能源汽车量非常小，这个矛盾是不突出的，你等到量增大了，你的矛盾就会非常突出，现在有的铜的储量不足以支撑新能源汽车一个品种新增的一些量。

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汽油机汽车节油技术

另外，你的有色材料，制造电机的有色材料也是稀缺有色材料，地球上资源并不多，真正这个电机都拿它做他的材料，以后他会受到很大的制约。

今后，假如说新能源汽车不能在制造新能源汽车的资源方面有突破的话，它的前景并不乐观，所以我在这里所说的描绘了一个相对来讲并不是很光明的前景，但是为了能源的安全，你必须要走这条路，因此这个路将会是非常艰辛的。

第二章 节能产品及节能原理

一般认为，一种节油产品综合节油率可达3%一5%，具有明显的节油效果。因此好的节能产品刘一汽车节能也是能起到好的作用的。

2.1燃油节能添加剂

汽车常时间使用后，燃油在发动机的燃料供给系统中容易产生沉积物。在化油器或燃油喷射系统中会形成漆膜或结焦，影响化油器或喷射装置的配剂质量及功能，使其偏离设计空燃比;在气门部位结焦，会造成气门关闭不严，影响发动机的动力性和经济性。燃油的胶状物质不容易燃烧完全，将生成积炭沉积在气缸盖、燃烧室、活塞顶部，过多的积炭沉积将导致汽缸散热不良，引起发动机爆震，不但降低了发动机的动力性和经济性，而且加大了发动机的磨损，燃油节能添加剂就是针对这些问题研制的。据介绍，一般燃油节能添加剂的成分大致含有清净分散剂、助燃剂、减磨剂、抗爆剂、低温流动性改进剂、十六烷值改进剂等数种成分，

含清净分散剂的燃油节能添加剂能够有效地清除或减少燃料供给系统生成的沉淀物，有利于发动机的正常运转。试验证明，使用添加清净分散剂的汽油比不加添加剂的汽油节油2%。

含助燃剂的燃油节能添加剂一般具有改善雾化和助燃作用，通过改善燃油的雾化质量促进燃油完全燃烧，助燃作用提高了可燃混合气在气缸内的燃烧速度，缩短燃烧持续时间，从而提高了发动机的循环效率，降低燃油消耗。

减磨剂能降低燃烧室中摩擦副的磨损，尤其在无铅汽油中添加该类添加剂有助于减少排气阀的磨损，提高汽缸的密封性。

含有抗爆性的燃油节能添加剂适用于汽油，能提高汽油的辛烷值，有利于高压缩比汽油机的运转。使用时最好相应提高发动机的压缩比，并适当调整点火提前角和燃油供给系统，发动机的燃油经济性和动力性才能有明显提高

含有低温流动性改进剂和十六烷值改进剂的节能添加剂适用于柴油。低温流动性改进剂为高分子聚合物，能吸附在柴油腊结晶表面，阻止其生长形成网状结晶，降低其凝点、倾点和冷凝点，这种添加剂在天气寒冷季节使用效果较好。十六烷值改进剂是硝酸烷基类化合物，容易分解为连锁反应的引发剂，降低柴油的发火自燃温度从而

提高柴油的十六烷值。

2.2润滑油节能添加剂

润滑油节能添加剂可分为减磨剂和修补剂。减磨剂是指降低润滑油在边界润滑条件下摩擦系数的添加剂，它的作用主要是在金属表面形成一层润滑保护膜，避免金属凸峰间的直接接触，降低了摩擦阻力和磨损，达到节油目的。修补剂的原理主要是通过化学作用修复被磨损的金属表面，提高老旧发动机的密封性，维护其良好的工作状态，达到实际节能的目的。摩擦副在流体润滑状态下其表面完全被润滑油膜隔开，摩擦力与润滑油的勃度成正比，勃度增高，粘滞阻力增大。但若润滑油勃度太低，由于摩擦副间的润滑油膜很薄，不能保持流体润滑状态而形成摩擦副表面直接接触的边界润滑状态，此时摩擦力与润滑油的勃度无关，只取决于润滑油的化学性质，即润滑油内存在的活性物质。由于润滑油内原有的活性物质在加工过程中大多被精制除去，就需要添加减磨剂来改善成品油的润滑性能，使摩擦表面微观凸起部分变软和平滑，或添加剂吸附在摩擦副表面，并填平微观凹陷部分改善摩擦副表面油膜状态，使边界润滑条件下的摩擦力减小，提高动力，降低油耗，减少磨损。因此在汽车润滑油中加入合适的减磨剂是减少摩擦，节约燃料的有效措施，节油率一般在1%一4%之间。

2.3高能电子点火装置

传统的汽油发动机点火系统是由蓄电池、分电器、点火线圈、火花塞、高压线等部件组成，当分电器中的断电触点由闭合到被凸轮顶开时，点火线圈中初级电流突然消失，次级绕组感应出高电压，使火花塞中心电极和傍电极间产生火花而点燃混合气。由于结构简单，工作可靠，得到广泛应用，但它有以下几个缺点:

(l)初级电流是由触点接通和切断的，当触点打开的瞬间，触点容易形成电火花，烧蚀触点，影响初级电流通过。

(2)凸轮与触点臂顶块长期摩擦而磨损，造成触点间隙变化，点火正时不稳定。

(3)触点允许流过的电流强度一般不大于5A，初级电流受限，因此火花能量提高受到限制。

(4)随着发动机转速的增加，触点闭合的时间缩短，初级电流不能达到较大的数

值而变得越来越小，因而次级电压随转速的升高而明显下降，不能保证高速、高压缩比、多缸发动机的可靠点火。

(5)次级电压上升速率低，一般为120，因而对火花塞的积炭和污染很敏感火花塞稍有积炭和污染，次级电压就会明显下降。

高能电子点火装置就是针对这些缺点研制的。高能电子点火装置由蓄电池、分电器、点火线圈、点火信一号发生装置、电子点火器、火花塞、高压线等组成。根据高能电子点火装置的储能形式可分为电感放电点火系统和电容放电点火系统，两者的点火信号发生装置又分为有触点和无触点两类，无触点又有光电式、磁脉冲式、霍尔效应式和电磁振荡式等。电感放电点火是利用点火线圈初级绕组储能，在初级电流切断时火花塞上产生高压火花。电容放电式点火是利用电容储能，储能电容向初级绕组放电，次级绕组中感应出高压电动势，使火花塞跳火。电容储能式比电感储能式能量利用率要高。无论电容储能式还是电感储能式，除了有触点式还存在着凸轮表面与触点臂顶块长期摩擦而磨损，造成触点间隙变化，点火正时不稳这个弊端外，其他传统点火系统的缺点都能克服。高能电子点火装置提高了点火电压和能量，保证发动机在各种使用工矿下的正常点火，使混合气充分燃烧，保持较佳的工作(转 载 于:wWw.fwwang.cn )状态，获得较好的燃油经济性。

2.4强制怠速节油器

当汽车下坡或减速滑行时，发动机处于强制怠速工况。虽然此时节气门关闭，但化油器的怠速供油系照常供油，由于这时发动机的转速较高，这些通过怠速供油系统进入发动机气缸的燃油燃烧不完全，一部分燃油延气缸壁流到曲轴箱内，破坏气缸壁上的润滑油膜，增加发动机的磨损，并稀释曲轴箱内的润滑油，降低其润滑性，加速其氧化变质。因而强制怠速工况的供油浪费了燃料。

强制怠速节油装置就是一种强制怠速工况下切断化油器怠速供油系向发动机供油的装置，目前强制怠速装置在技术上已趋于成熟。将它装在化油器怠速油道内，在强制怠速工况下直接切断怠速供油系的供油。经试验，汽车在山区公路行驶时节油率达6%，平原地区节油率达5%左右。

2.5空气补偿节油装置

发动机混合气中氧气充足，燃烧才能完全，获得较好的燃油经济性。对化油器式汽油发动机，为了保证发动机的动力性和适应性，化油器往往给发动机提供较浓的混合气，致使发动机的油耗较高。因此采用调稀混合气的浓度是一些化油器式发动机最有效的节油途径之一。空气补偿节油装置就是基于这个原理，采用适量引入外界新鲜空气进入发动机进气歧管的办法，调稀发动机混合气浓度，达到节油目的。图2一1是空气补偿节油装置的一种典型结构，它是一个双向球阀，一端通大气，另一端与发动机进气歧管相通。

图1空气补偿装置结构

工作过程是:当发动机启动和怠速运转时，发动机需要较浓的混合气，化油器的节气门在最小位置，发动机进气歧管内的真空度较高，空气补偿装置内的球阀在高真空度作用下关闭，不向发动机提供空气补偿，保持了原发动机的混合气浓度，使发动机顺利启动，怠速平稳运转;随着化油器节气门开大，发动机的负荷增大，发动机可以燃烧较稀浓度的混合气，这时进气歧管内的真空度有所下降，空气补偿装置内球阀在弹簧力的作用下逐步开启，引入适量新鲜空气通过阀门进入进气歧管混入经化油器混合好的混合气，并使进气歧管内真空度略有减小，迫使发动机混合气变稀;当化油器节气门开大到接近全开时，进气歧管内的真空度很小，空气补偿装置的球阀在弹簧力作用下克服真空吸力再次关闭，切断向发动机提供补偿空气的通路，保持原发动机

的混合气浓度，从而保持发动机的动力性

空气补偿节油装置设计的关键是空气补偿的时机和补偿的空气量。补偿时机应在

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汽油机汽车节油技术

汽车的常用工况，即发动机的中小负荷下;补偿的空气量应根据发动机的工况精确计算，补偿量太小，达不到调稀混合气的目的，太多导致混合气过稀，不能正常燃烧，会使发动机经济性和排放恶化。因此，空气补偿节油装置应是一个精确的比例阀门，补偿空气的截面积应是能根据发动机不同的工况调整变化的，单一截面积的空气补偿装置是不适宜的。

2.6风扇离合器

汽车发动机消耗功率最大的附件是冷却风扇。冷却风扇是按发动机的最大热负荷设计的，而发动机绝大部分时间是在远低于发动机最大热负荷工况下工作。当汽车在良好条件下运行时，需要风扇工作的时间只有3%一5%。试验表明，解放汽车在一级公路行驶，当气温在10一20℃时，95%以上时间可以不用风扇冷却发动机;气温在10℃以下时，可以完全不用风扇;气温在20摄氏度以下时，不仅不用风扇，而月_要关闭百叶窗。我国平均气温在20℃以下的时间，华南地为3一4个月，长江流域有6~7个月，华北地区有8一9个月，东北和高寒山区有10个月左右，因此冷却风扇不仅浪费发动机功率，而且由于强烈的冷却效果还会使发动机的工作温度过低，影响发动机的热效率，并加速发动机磨损，在汽车上采用风扇离合器是非常有效的节油措施。

风扇离合器一般有电磁式和硅油式两种。电磁式又分为无电刷和有电刷两种结构形式。其温控方案由传感器和控制部分组成。控制部分多采用电子温控开关和双金属碟型温控开关。有刷电磁风扇离合器结构简单、功耗小、成本低廉，但电刷磨损快，防尘困难，油污会严重影响电刷导电，导致离合器失灵。合理的风扇离合器结构形式为无刷式。

安装风扇离合器的汽车节油效果明显，一般节油率在5%以上。

2.7闭缸节油技术

发动机在部分负荷时，其油耗将显著增加，而发动机在使用时，大部分时间在部分负荷工况下工作，浪费了大量能源。为了提高发动机的负荷率，可以采用闭缸的方法，使发动机工作汽缸数目可变，即一部分汽缸始终工作，另一部分汽缸在高负荷时工作，在低负荷时停缸不工作，发动机的排量将随负荷的大小而变化，从而使发动机

在高负荷区域工作，既不影响汽车有较高的动力性能，又能较多的改善燃料经济性。

闭缸节油的具体方法有:

(1)只切断燃油供给;

(2)切断燃油供给的同时节气门全开，无节流供给新鲜空气;

(3)切断燃油后进行废气再循环，以排气代替新鲜空气;

(4)关闭进排气门，停止供油供气。

表2是一种排量2L的四缸发动机停止两个汽缸工作的节油数据，可见关闭进排气门的方法，可以消除气流流经气门引起的泵气损失，其节油效果最好。

表2各种闭缸节油效果

第三章驾驶行为与能耗的关系分析

在车辆技术状况相同的条件下，驾驶技术高低对油料的节约影响很大，正确合理的驾驶操作方法可以大大降低汽车的燃料消耗。不同技术水平的驾驶员，在相同条件下，驾驶相同汽车，油耗可相差20%一40%。驾驶车辆的各个环节都有节约油料的潜力可挖，这需要驾驶员的认真体验和掌握。

3.1驾驶基本要求

为了让驾驶员安全行驶，节约燃油，对驾驶员的操作一般有以下几点要求:

(1)熟悉操作程序，做到八不:即起步不耸、换档不响、转弯不歪、刹车不栽、车速不快、会车不抢、空转不轰、停站不偏。

(2)熟悉经济速度，做到按汽车运行经济车速运行。

(3)使用合理的滑行方法。

(4)熟悉道路情况，正确配合道路外形，灵活地选择行驶道路。

(5)正确掌握使用制动器前的车速，防止紧急刹车。

(6)不能使汽车在低速档长期行驶。

(7)要随时掌握车上各种仪表的正常指示，特别是水温表指示不能过高或过低。

(8)加强业务学习，熟悉汽车性能和结构，加强基本功

3.2发动机启动与预热

发动机的温度与燃料的节约有直接关系，温度过高或过低都将导致油料消耗的增加。实验表明，水温在20OC起步比在40℃起步行驶5公里时，油耗增加15%一20%。因为发动机温度过低时，燃料雾化不充分，不形成足够浓度的混合气体，大量没有汽化的燃料进入燃油室造成燃烧不完全，白白被排掉了，这就必然造成浪费。发动机工作水温应保持在80℃一90℃之间。在低温条件下起动发动机时要进行预热，发动机预热升温，可以明显节约燃料。

3.2.1.发动机的起动升温

发动机起动是驾驶的第一个环节，其操作好坏直接影响油耗多少。发动机的起动一般分为常温起动、冷起动和热起动。当大气温度或发动机温度高于SOC时称为常温起动;当大气温度或发动机温度低于5.C时称为冷起动;发动机温度高于40-C时称为热起动。

(1)常温起动

常温冷车起动升温的节油方法是:关闭百叶窗、不关阻风门，轻踩加速踏板起动发动机，使发动机保持低速运转，升高水温。尽量做到起动发动机一次成功，这是节油的关键，起动后应待水温升至一定温度再起步。

(2)冷起动

冬季，我国北方地区一般为一25.C左右，东北、华北、西北地区最低气温在一40O一一35℃。汽车在低温下行驶时，发动机起动困难，而月容易加大油耗和运动机件磨损剧烈。主要原因是:

低温条件下，润滑油粘度增大，曲轴旋转阻力上升，发动机转速降低，气缸内气流扰动作用变差，燃料与空气混合不均匀。

蓄电池内电阻增大，则端电压显著下降，甚至不能放电，即使放电，也可能因为极板内层的活性物质不能被充分利用，使蓄电池工作能力下降，起动机得不到所需的输出功率，起动转速达不到要求，燃油气化质量变差，难以形成可燃混合气。

汽油的蒸发性显著下降，粘度和相对密度增大，流动性变差，雾化不良，相当一部分汽油以液态进入气缸，造成混合气过稀。

在寒冷地区汽车最好放在保暖车库。对于露天停放的车辆在起动发动机时，采用的节油措施有:

（1）对发动机采用热水预热。当大气低于一15℃时，应在发动机起动前加入80一95.C热水，对发动机及冷却系进行预热。方法是:先制一个三通接头，装在缸盖水管软管上，让热水进入缸体水套后流入水箱。待热水注满冷却系后，打开放水阀，热水通过冷却系边注边流，当流出水温达30一40℃时，关闭放水阀。热水注入10一巧min后，发动机水套里的水温与气缸体的温度逐渐趋于一致。o

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（2）常用的是预热进气系统，以提高发动机进气系统，改善燃油雾化。主要有螺塞式电阻点火预热器和悬挂式电阻点火预热器。

螺塞式电阻点火预热器适用于雾化室壁有螺塞装置的发动机，悬挂式电阻点火预热器适用于雾化室壁无螺塞装置的发动机。两者的工作原理、操作方法相同。在起动发动机前，先用手摇柄摇转曲轴，使润滑油送至主要摩擦表面，再打开电阻点火预热器(1一5、电流表指示放电8一10A)，再踏1一2次加速踏板。当听到/惚0的声音时，关掉预热开关，即可起动发动机。

应将蓄电池置于特制的保温箱内，因为蓄电池在低温时电解液密度增大，蓄电池内阻增大，使汽车充电不足。而且使用两只蓄电池时，应使它们技术状况一致，并提高电解液密度。

在冬季，可把发电机输出电压调整到定额值的上限14.SV，使其充电电流有所增加，从而改善了点火和起动性能。但电压过高，易引起分电器触点烧蚀，导致起动困难，因此也不宜把电压调的过高。应使用起动辅助燃料，汽油机使用极易挥发的轻质汽油，柴油机使用由质量分数70%乙醚、27%喷气燃料、3%的10号汽油配置的起动辅助燃料。

(3)热起动

汽车在行驶过程中，常会遇到临时停车后重新起动发动机，这时发动机水温较高，称为发动机的热起动。热起动时应更轻踩加速踏板，且做到起动发动机一次成功。通过试验测得汽车起动发动机的油耗，如表3。

表3 热，冷车起动发动机油耗情况

另外，夏季气温高，停车后再起动往往会出现气阻0现象，需要局部降温或泄放汽油蒸气等措施后，再起动发动机，待水温升到40℃以上才能起步行车。

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汽油机汽车节油技术

3.2.2正确掌握行车温度

汽车行车温度直接影响行车燃料的消耗。首先进气温度影响燃料的气化，水温又直接影响气缸及机体各部分的表面温度。水温过高会产生爆燃、早燃等燃烧，水温过低会使燃油不易挥发，混合气变稀，不易燃烧。正常水温应在80一85℃，冬季发动机机罩下温度应保持在20一30℃.有利于汽油气化和进气均匀分配，还可使机油保持正常粘度和润滑性能，减少摩擦阻力，节省燃油。

驾驶员要根据气温、风向、车速、道路、载重等因素。及时调节百叶窗开度，保持发动机始终在最佳温度工作，只要注意做好发动机预热、升温、保温和夏季降温工作，就可常年节油。

3.3车辆起步和加速

车辆起步前的发动机的起动质量与油料消耗有直接关系，起动次数越多，空耗油料越多反之则少。原因是发动机起动时混合气体中的含油量是运行状态下的含油量的2.5倍，因此提高起动质量是节约燃油的重要环节。车辆发动后的起步和加速对节油有一定的影响。汽车平稳起步和均匀加速，比急起步猛然加速要明显地节省油。为了在起步和提速上节约燃油，在车辆起步时应选择抵挡，应平稳加油。不要乱踏油门，以免造成燃料空耗，离合器要配合得当准确，油门控制适度，做到起步平稳自然，加速均匀，这样既可以节油，又可以减轻机件磨损。

汽车起步是汽车从静到动的过程。起步时要用低速档，因为起步要克服车辆的静止惯性，需要有较大的转矩。

汽车起步时要使发动机既不熄火又能省油，关键在于能否正确掌握抬离合器和踩加速踏板的要领。当起步加速时，踩下加速踏板的大小以听发动机的声音增高较柔和为宜。当听到发动机发闷的吼声，说明加速过量，应稍抬加速踏板，防止发动机短期内出现高负荷，增加油耗和磨损。若加速踏板踩下过猛，会引起车辆加速过快而向前冲，使转动机件受到损伤。若加速踏板踩的过轻，则易使发动机熄火，需要二次起动。试验证明:汽车起步时，应避免轰油门。每轰一次油门，少则耗油5一巧mL，多则50一60mL。

一般空车、平路可用二档起步;重载及上坡处须用一档起步。用二档起步比用一

档少用油，起步后要尽快换入高速档。表4，表5，是东风EQIOGO型载货汽车平路和坡道起步加速初始档位选择对油耗的影响。

表4 汽车平路起步加速初始档位选择队友好的影响

表5 汽车坡道起步加速初始档位选择对比油耗的影响

当车子一发动就抬离合器，不待油门轰起来就用二挡起步;汽车一运行起来，不待加大油门就换入三档这样直至换入五挡。用此方法，从起步到换入五档，行驶距离不超过60m，耗油仅34mL，而正常起步至换入五档需耗油50一55mL。此法适合城市公共汽车。由于公共汽车停靠点多，一个班需靠站停车150一200次，若做好起步，仅这一项就可节油1750mL(按平均175次X10mL计)。

3.4档位选择

汽车在运行中，档位的选择与换档动作都对燃油的消耗影响很大。在起步时，应根据载重量和道路情况合理选用档位。实验表明:载重汽车分别用一档和二档起步，并将车速提高到每小时30公里时，一档比二档要节省燃料巧毫升。同样行驶条件下高档位比低档位省油。所以在一般道路上行驶时，应尽量可能使用高速档行驶，避免低速档高速行驶。汽车上短而陡或坡度不大的坡时，采用高档加速冲刺，利用惯性冲上坡顶。在行驶中，当感到动力不足时应及时减档，而不应只用加大油门的方式解决动力不足，一味地踏油门，将加大油耗。换档时要脚轻手快，动作准确。这样可以缩短换档时车辆行驶的距离，达到节油的目的。

在经济车速范围内，车速越接近上限，其功率利用率越高，燃油消耗率越低。因

此，驾驶员应熟悉路况，因地制宜掌握车速，及时选择合适的档位。

表6为北京BJ2020型汽车在不同档位下燃油消耗情况。

要使汽车节油，尽量多用高速档，少用低、中速档。当由于道路阻力增大等情况变化时，高一档的动力不足以维持汽车正常行驶时，就需减档。减档时机以节气门开度为全开的80%，车速下降到该档车速最大值的30%左右时最佳。较早减档不能充分发挥高一档位的发动机负荷率高的优势，油耗会上升;过迟减档会使发动机超负荷运转，机件磨损增加，油耗也上升。

3.5控制车速

经济车速是汽车以直接挡或超速挡行驶时，燃油消耗量最低车速。汽车在相同的道路上行驶，车速不同，油耗也不同。这是因为油耗不仅取决于发动机的单位功率的燃料消耗量，也取决于汽车克服行驶阻力所需要的功。当车速低时，空气阻力小，克服行驶阻力的功率较小，但发动机负荷极小，有效油消耗上升，百公里油耗较高。高速行驶时，尽管发动机负荷较高，有效油耗率降低，但空气阻力增大，汽车克服行驶阻力所需的功率增大较高，从而导致汽车百公里油耗增加，因此，只有在某一车速行驶时，油耗最低。所以汽车在行驶中应当用直接档或高速档中速行驶，这样可以节省油耗。汽车从起步到停车熄火的整个过程里，绝大部分时间是以某一车速运行，当车速低时，克服行驶阻力所需功率较小，但发动机负荷低而油耗上升;当车速高时，发动机负荷高而油耗下降，但是车速越高，行驶阻力越大，克服这些阻力所需功率较大，也会使油耗增加。只有在中间某一速度时油耗最低，这个车速即经济车速。表7为东风EQ106TZ轻型柴油车满载时在济青高速公路上行驶的燃料消耗情况。

表7 东风EQ1065TZ行驶的车速和油耗

汽车运行中保持高档的经济车速是节油重点。发动机的转速在最大功率转速的50%一70%时最省油，而汽车在不脱档行驶时，发动机转速与车速成正比，因此，汽车在最高车速的50%一70%速度范围内行驶最省油。驾驶员应不断积累经验，根据实际情况，灵活运用好经济车速，控制油耗

3.6正确滑行

汽车在行驶中，不用发动机的动力，靠汽车本身的惯性行驶，称为滑行滑行时，发动机处于怠速状态或不工作，只需消耗很少的油或不消耗油。下坡滑行、加速滑行、减速滑行可以提高汽车燃油经济性，节省燃油。

实验表明:同是中速行驶，滑行与不滑行油耗可相差30%左右。滑行是指车辆靠惯性力行驶一段距离，在滑行中发动机怠速运行，因此耗油很少加速滑行即汽车达到中速高档行驶后，脱档滑行，当降到一定车速后再换上高档加速，如此反复的滑行方式。根据经验，轿车的滑行初速度约为每小时90公里左右，滑行末速度约为每小时60公里左右。另外，加速时应缓踏加速踏板，节气门开度不超过三分之二。利用坡道滑行，即在坡度不大，安全有保证的条件下，可以利用下坡道作适当滑行，这样也可以节约油料。在行车中根据减速或停车的需要，准确目测距离，有预见地提前放松加速踏板，通过滑行到达减速或停车的目的地。

3.6.1下坡滑行

汽车下坡时，在保证安全的前提下，可充分利用自身惯性让汽车滑行，从而节省

燃油。在下坡的坡道小于5%，坡长超过10Om的直线道路上，车速被控制在30枷/h以内，可采用下坡滑行。

3.6.2加速滑行

加速滑行是指在平路行驶时，用暂时多耗油来提高车速，利用加速时储存的动能让汽车滑行。在滑行时，发动机处于不工作或怠速状态，可节省燃油;另外加速时，增大了发动机负荷率，降低油耗。但是道路条件差、满载或拖挂运输时不应用加速滑行，因为既不安全，节油效果也不明显。表8 为解放牌汽车加速滑行与等速运行时的油耗情况。

表8 为解放牌汽车加速滑行与等速运行时的油耗情况。

3.6.3减速滑行

减速滑行是预见性滑行。汽车在行驶中遇到特殊情况，如会车、避障等需减速通过，或车辆需要转向、掉头、靠边停驶等需要减速时，驾驶员一般作出正确判断后，松开加速踏板，利用车辆的初速度滑行，达到减速或停车的目的。表9，表10为东风EQ109OE汽油车行驶时滑行减速与制动减速、停驶的油耗对比。

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汽油机汽车节油技术

表9 为东风EQ109OE汽油车行驶时滑行减速与制动减速的油耗对比。

表10 为东风EQ109OE汽油车行驶时滑行减速与制动停驶的油耗对比。

由上表可看出，如果每天的行车过程中多次采用减速滑行，节油效果将更加明显。

附主要驾驶操作因素对耗油量的影响

不正确的驾驶操作 耗油量增加 发动机冷却水温比正常温度(90OC) 2.5% 冷却水温在SOcC时驾车行驶 10% 长时间低于经济车速行驶 7%一8% 长时间高于经济车速行驶 9%一13%

起动100次多耗油约 1.5L 急加速1000次比缓加速1000次多耗油约 1.25L 不采取滑行停车而用紧急制动停车50次多耗油约1.5L 判断失误停车而重新起步1次多耗油 50ml 在车速4Okm/h时点制动1次多耗油 35ml 在车速4Okm/h时紧急制动1次多耗油 100ml 调头时每前进或倒退3.sm多耗油 50ml 停车后猛踩加速踏板轰车10次多耗油 500ml

因此，提高驾驶员操作是最基本和切实可行的节气途径，我们要将提高驾驶技术，规范操作作为主要工作来进行。通过提高驾驶员节气意识，解放思想，更新观念，在主观上查找原因，科学地总结与吸取他人好的行车经验，使每个驾驶员通过培训，指导操作，提高节能降耗意识。

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结 论

由于目前能源紧缺，为满足人们生活的需要，汽车数量增长过快形成了一对矛盾体。世界各国开始重视节约能源的工作，汽车节能技术也受到广泛关注。本文在节能技术的前提下，参考了有关的汽车节能方法的相关资料和文献后，进行以下几个方面的详细分析与研究，得到以下结论:

(1)汽车节能的影响因素包括车辆本身的性能、燃料、驾驶行为和企业管理。

(2)节油产品种类也非常多，论文介绍了其中几种，用户应根据车辆结构、性能，使用条件，正确合理的选用节油产品。

(3)驾驶技术高低对油料的节约影响很大，正确合理的驾驶操作方法可以大大降低汽车的燃料消耗。

(4)科学管理也是汽车节油的重要途径之一，在管理细节上挖掘节能潜力，提升驾驶员节能素质和意识，会直接减少燃油消耗。

致 谢

在我的导师朱命怡的关心指导下，我完成了我的硕士论文。感谢我的论文导师朱命怡老师，从最初的选题到最后完成都给予了我很大的帮助，导师在汽车工程领域方面具有非常丰富的实践经验，他严谨的治学态度极大的影响了我。在整个研究过程中，他不断对我得到的结论进行总结，并提出新的问题，使得我的毕业设计课题能够深入地进行下去，也使我接触到了许多理论和实际上的新问题，使我做了许多有益的思考，在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。

此外，感谢所有参考文献的作者和编者，他们辛勤工作的成果给我的论文提供了很大的支持，能够顺利地完成论文与他们的工作成果是分不开的。

汽检121 杨振西

2015年 4 月 28日

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