第5章汽车使用节能技术

1、第5章 汽车使用节能技术5.1 发动机起动升温与节油根据发动机温度和大气温度的不同，发动机起动分为常温起动、冷车起动和热起动。当大气温度或发动机温度高于5时，起动发动机比较容易，一般不需要采取辅助措施，这种情况称为常温起动；当气温或发动机温度低于5时称为冷起动；发动机温度在40以上时的起动，称为热起动。5.1.1 常温起动为了减轻发动机的磨损并减少油耗，常温起动后应待水温升至一定温度再行起步。常温冷车起动升温的节油操作方法为：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。5.1.2 冷车起动汽车在低温条件下行驶时，发动机起动困难，润滑条件差，各运动机件磨损加剧

2、，燃料消耗明显增加。具体表现在以下几个方面：）发动机起动困难。）冷却系与蓄电池易结冰。表4-1 蓄电池充电程度、电解液密度与冻结温度的关系）燃油消耗量增加。）行车条件恶劣。目前低温下起动发动机采用的节油措施如下：起动前预热发动机加热水或蒸汽烘烤油底壳，以减小曲轴转动阻力改善燃油的蒸发和雾化，形成良好的可燃混合气保持蓄电池有足够的容量与端电压严寒时采用起动辅助燃料等1.预热发动机预热发动机包括热水预热法、锅炉预热法等。（）热水预热法 （）锅炉预热法图 汽车锅炉式预热器2.改善可燃混合气的形成图 螺塞式电阻点火预热器图 悬挂式电阻点火预热器3.提高点火能量4.增大起动机功率5.检查清洁点火系6.在

3、严寒地区应使用起动辅助燃料5.1.3 热起动汽车行驶过程中，常有临时停车熄火后重新起动发动机的情况。由于这种热车起动发动机的次数较多，所以做好热车起动可以节省较多的燃油。为了热车起动省油，要求更轻的踩加速踏板，且做到起动发动机一次成功，起动后立即进入怠速运转。正确地调整怠速和点火提前角，可以做到不踩油门起动发动机。另外，夏季气温高，停车后再起动往往会出现“气阻”现象，需要采取局部降温或泄放汽油蒸气等措施后，再起动发动机。发动机起动后，水温升到40°C以上才能起步行车。5.2 汽车起步加速与节油汽车起步是汽车从不动到动的必经过程。已经运转的发动机和处于静止状态的汽车底盘，要依靠离合器来

4、调节这一对动和静的矛盾。5.2.1 起步操作起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全设施进行检查。进入驾驶室后，要查看各仪表的工作是否正常。当水温表达到40°C以上，气压制动的汽车，气压表压力高于0.4MPa，机油压力达0.16MPa以上时，方可起步。起步时，要手脚协调，左脚要完全踩下离合器踏板，将变速杆置于低档位置，左手稳握转向盘，右手放松手制动器操纵杆。接着左脚快速抬离离合器踏板，待传动机件稍有振抖，发动机声音略有变化时，稍停。这时右脚轻踩加速踏板，同时左脚再缓慢抬起离合器踏板，使车辆平稳起步。满载或坡道上起步时，要注意手制动器、离合器和加速踏板三者的协调配合，即右手握住手制动

5、器操纵杆，右脚轻踩加速踏板，使发动机转速提高至中等转速，同时抬离合器踏板到半接合状态。当听到发动机声音发生变化时，缓慢放松手制动器，同时逐渐踩下加速踏板并慢松离合器踏板。起步操作的要领是“快、停、轻、慢”四个连贯动作的有机配合。“快”即抬离合器踏板的前一段 （分离阶段）的动作要适当快一些；“停”即离合器片与飞轮即将结合时，抬离合器踏板的动作在这一位置稍作短暂停留；“轻”即当抬离合器踏板稍停时，应轻轻踩下加速踏板。总的来说，完成这四个连贯动作要 “快”且“平顺”。5.2.2 初始档位的选择汽车起步一般都要使用低速档，因为起步要克服车辆的静止惯性，需要有较大的转矩，而发动机所提供的转矩远远不能直接

6、满足要求，这就要通过变速器的减速增扭作用来加大车轮驱动转矩，才能达到提高驱动力的目的。从以上两表可以看出：在平路上起步并连续换档加速到40km/h，用二档起步比一档起步节油10mL，距离缩短13.7m，总时间减少3.1s；在坡度为5.5%左右的坡道上起步时，用二档起步比一档起步节油19mL，时间缩短5.02s。由此表明，东风EQ1090型汽车单车满载在以上条件采用二档起步加速，既能满足汽车起步加速的动力要求，又能有效地节约燃油。汽车在平路上起步，应尽快循序换入高速档。汽车一经发动就抬离合器，不等油门轰起来就用二档起步；汽车一旦运行起来，不等加大油门就换入三档，这样直至换入五档。采用这种方法，从

7、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时需耗油5055mL。此法适合于停靠较多的城市公共汽车。值得注意的是，由于柴油发动机转速和转矩的输出反应迟缓，起步后要等发动机转速升高 （比汽油机稍高）时，才能换入高一级档位。否则，即使勉强换入高一级档位，开大油门也会导致加速困难，排气管大量冒黑烟，甚至熄火，这样反而增加了油耗。5.2.3 起步时控制节气门的方法汽车起步时，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 （控制节气门）的要领。如果加速踏板踩下过猛，会引起车辆加速过快而向前冲动，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

8、，需要进行二次起动。总之，加速踏板踩得过猛或过轻都会费油。5.2.4 起步时发动机水温对油耗的影响冬季汽车起步加速时，水温对油耗有一定的影响。正确的起步，水温应在40°C以上时进行。下表是冬季起步水温对油耗的影响。从表中可以看出，起步水温22°C与40°C相比，平路行驶5km，百公里油耗增加3.9L，多耗油14.03%；起步水温30°C和40°C相比较，百公里油耗增加1.8L，多耗油6.47%。由此可见，冬季起步水温过低导致耗油量增加，这主要是由于水温低时，燃油雾化不良，要使发动机正常工作，必须多供给一定量的燃油，加之润滑油粘度过大，摩擦损失增

9、加所致。5.3 汽车换档操作与节油变速器是用来改变汽车行驶速度的。如果发动机的转速不变，不同的档位，车速不同。当汽车在行驶中档位一定时，车速与发动机的转速成正比，即式中 v车速 （km/h）；n发动机转速 （r/min）；rr轮胎工作半径 （m）；i0汽车主传动比；i1所用档位的变速比。由上表可见，在相同的情况下，用高速档比用低速档正常行驶时节油。在经济车速范围内，车速越接近上限时，其功率利用率越高，燃油消耗率降低。汽车在运行中，使用排档的原则是“吊一档，稳二档，充分利用高速档”。在换档时应及时、平稳而迅速，低档换高档应提前；高档在避免脱档行驶的前提下应尽量拖后。5.4 合理选择运行速度汽车在

10、行驶中，车速不同，油耗也不一样，其中，耗油最低的车速称为经济车速；使用不同排档，经济车速也不一样。一般汽车的经济车速，是指该车在直接档 （或超速档）的经济车速。图4-4车速与油耗的关系发动机的耗油率随转速而变化，不同的转速，耗油率不同。耗油率最低的转速称经济转速。图4-5发动机在全负荷时耗油率与转速的关系5.5 合理控制行车温度汽车行车温度包括发动机温度、机油温度、发动机罩内空气温度，以及变速器和驱动桥主减速器油温等。汽车行车温度直接影响着行车燃料的消耗。1.发动机水温对功率和油耗的影响模拟的行车速度为45km/h，发动机转速为1574r/min，功率为24kW，转矩为146N·m。

11、图 东风EQ6100发动机的冷却水温与油耗的关系图 东风EQ6100发动机的冷却水温与油耗、转矩及功率的关系2.行车温度与汽车行驶阻力3.正确控制行车温度正确地控制行车温度应该注意以下几点：）燃烧室积炭较多而未能清除之前，发动机温度可保持在其正常温度的下限（80°C）以防爆燃。）寒冷季节，在停车前的5001000m，可使发动机冷却水温控制在90°C以上，这样汽车在停车前一段时间内，不致使水温下降太多，可缩短停车后起动升温的时间。）当发动机处于大负荷 （满载或爬坡）时，可使冷却水温稍低一些 （80°C左右）；处于小负荷 （空车或下坡）时，可使发动机冷却水温高一些 （

12、90°C）。）在较坏路面行驶时，车速低，发动机负荷高，温度升高快。如果预先知道行驶前方是较差路段，应提早12km将发动机水温降至80°C左右。）由于汽车在滑行终了时，因温度低而使加速的油耗增加，所以在汽车滑行前，应将发动机水温控制得偏高 （90°C以上）一些。滑行中应关闭百叶窗，避免发动机过分冷却而使水温降低过多。5.6 汽车滑行与节油滑行即是利用汽车的惯性行驶。滑行时发动机不工作，在怠速或强制怠速情况下工作，可以不用油或少用油，因此，可以节约燃油。滑行可以在平路、下坡进行，有时上坡也可以利用滑行。下坡滑行、加速滑行、减速滑行是提高汽车燃油经济性、节约能源、降低运

13、输成本的有效途径。1.下坡滑行汽车下坡时，在保证安全的前提下，应充分利用其自身惯性让汽车滑行，从而节省燃油。2.加速滑行加速滑行是指在平路行驶时，用暂时 （瞬间）多消耗燃油来提高车速，利用加速时储存的动能让汽车滑行。3.减速滑行它是利用汽车在行驶中遇到特殊情况，驾驶员一般都在作出正确判断后，松加速踏板，利用车辆的初速度滑行，达到减或停车的目的。5.7 燃油和润滑油的合理使用与节油5.7.1 内燃机燃油性能及合理选用汽车用燃油主要是汽油和柴油两种，都是由石油加工炼制而成。1.汽油（）汽油的性能 汽油的使用特性，对发动机的影响很大，并直接影响到汽车的油耗。这些特性最主要的是汽油的抗爆性和蒸发性。）

14、汽油的抗爆性这是指汽油避免发生 “爆燃”的能力。汽油的抗爆性的好坏，以汽油辛烷值的高低来衡量。辛烷值越高，抗爆性越好；辛烷值越低，抗爆性越差。辛烷值的测定方法最常用的有研究法和马达法。）汽油的蒸发性汽油由液态转化成气体状态的性能，叫蒸发性。汽油的蒸发性越好，就越容易气化，反之就越不容易气化。（）汽油的合理选用）抗爆性选择汽油的抗爆性选择即为汽油的牌号选择，主要根据发动机压缩比进行选择。压缩比高的发动机应选择辛烷值高的汽油；反之，应选用辛烷值较低的汽油。）蒸发性选择汽油的蒸发性是根据季节（气温）进行选择的。气温较高时应选用10%馏出温度较高和蒸汽压较小的汽油；反之应选用10%馏出温度较低和饱和蒸

15、汽压较大的汽油。几种特殊情况：当使用的汽油辛烷值比一般要求高时，应适当增大发动机点火提前角，并且适当降低浮子室油面高度和减小主量孔 （指带主量孔调整针的化油器）的流量，以提高发动机功率；反之，应适当减小发动机点火提前角，并且适当提高浮子室油面和放大主量孔流量，从而减小爆燃倾向。高原地区，应选用比一般要求较低的辛烷值的汽油，否则应将发动机点火提前角适当增大。一般海拔每升高 1km，点火提前角可相应增大2°左右。长期贮存的汽油，其辛烷值会有所降低，在使用中应适当减小点火提前角，避免发生爆燃。必要时可以用高辛烷值汽油掺合使用。使用胶质含量大的汽油，可根据实际情况而定。在短途运输时，如果车辆

16、技术状况良好并能及时保修，可以直接使用，但应适当放大主量孔流量，以提高发动机功率和加速性能。在长途运输或行驶在苛刻条件下时，必须用胶质含量少的汽油掺合，使胶质含量不超过25mg/100mL才允许使用。2.柴油（）柴油的性能对柴油使用性能影响最大的是柴油的低温流动性和燃烧性。1）柴油的低温流动性凝点凝点表示柴油遇冷及开始凝固而失去流动性的最高温度。我国国标规定轻柴油共有 10、0、-10、-20、-35、-50六种牌号，其牌号表示凝固点大于或等于 10°C、0°C、-10°C、-20°C、-35°C、-50°C。好的柴油应当凝点低。粘度

17、柴油的粘度决定了柴油的流动性，所以粘度要适宜。2）柴油的燃烧性柴油的蒸发性蒸发性对可燃混合气的形成与燃烧有一定的影响。柴油的发火性发火性是指柴油的自燃能力。（）轻柴油的合理选用）级别选择轻柴油的级别选择应根据柴油机的工作特性进行。轻柴油的级别选择主要是含硫量的选择。）牌号选择轻柴油的牌号选择主要考虑柴油机的使用环境。一般要求所选柴油的凝点必须比环境温度低 5°C以上。在满足使用要求的前提下，应尽量选用凝点较高的柴油。5.7.2 车用润滑油的性能及合理选用汽车上的润滑油有内燃机用机油、齿轮油和润滑脂等。在保证润滑的条件下，选用粘度低的润滑油可以节约燃油。1.发动机润滑油 （简称机油）（

18、1）发动机润滑油的性能及分类润滑油主要是从原油中经过提取汽油、煤油、柴油后所剩下的重油，再经提取和精制的产物。其用途主要就是减少摩擦阻力、减少机械摩擦损失、保护机械不受腐蚀，以及冷却摩擦表面等。我国发动机润滑油采用美国API性能分类法和SAE粘度分类法。按用途主要分为汽油润滑油、柴油润滑油和两冲程汽油润滑油三大类。按其特性、使用场合和使用对象分为以下几种：）汽油机润滑油：ESC、ESD、ESE、ESF。）柴油机润滑油：ECC、ECD。）二冲程发动机润滑油：ERA、ERB、ERC、ERD。各类润滑油中，后一级比前一级的润滑油的质量好。（2）发动机润滑油的规格和牌号（3）发动机润滑油的选择及使用）

19、汽油机润滑油的选用汽油机润滑油主要依据发动机的结构特点、使用条件、气候条件等选择润滑油的质量等级和粘度等级。有汽车使用说明书的用户，依据说明书的要求选取；无使用说明书时，可按发动机的设计年代、发动机的压缩比，以及是否安装附加装置来选择润滑油的质量等级。）柴油机润滑油的选用柴油机的强化系数代表其热负荷和机械负荷。强化系数越大，表明发动机的机械负荷和热负荷越高，对油品的质量要求也就越高。柴油机的强化系数用K表示，按下式计算：式中 pe平均有效压力，pe=0.1MPa；vpm活塞平均线速度 （m/s）；Z行程系数，四行程为0.5、二行程为1。（4）使用润滑油注意事项使用注意事项如下：）同一个级别的国

20、内外润滑油使用效果一致，国产长城牌SJ5W/30受到国际认可，是目前国产最高品质的润滑油，适用所有高档车。）级别低的润滑油不能用于高性能发动机，以防润滑不足，造成磨损加剧；级别高的润滑油可以用于稍低性能的发动机，但不可降档太多。）在保证润滑条件下，优选粘度低的润滑油，可以减少机件的摩擦损失，提高功率，降低燃料消耗。）保持正常油位，常检查，勤加油）不同牌号的润滑油不可混用，同一牌号但不同生产厂家的润滑油也尽量不混用。）注意识别伪劣润滑油，不要迷信国外品牌润滑油。）定期更换润滑油，换油时同时换掉润滑油滤芯。2.齿轮油（）汽车齿轮油的性能要求）极压抗磨性）热氧化安定性）抗腐蚀性能（）汽车齿轮油的分类

21、与发动机润滑油一样，汽车齿轮油是按粘度和质量进行分级的。）粘度分级。）质量分级（）汽车齿轮油的选择根据传动齿轮的类型和使用的速度、负荷大小，选择齿轮油的质量等级，确定是用普通齿轮油还是双曲线齿轮油。普通齿轮传动可以选用普通齿轮油，而双曲线齿轮传动必须使用双曲线齿轮油。选择适当质量等级和粘度的齿轮油，不仅有利于驱动桥和变速箱齿轮的润滑，而且可以减少摩擦，节约能源。3.润滑脂润滑脂俗称黄油，它是在液体润滑剂中加入一些稠化作用的物质，将其稠化而成。按稠化剂的不同分为钙基润滑脂、石墨润滑脂、钠基润滑脂和锂基润滑脂等。（1）润滑脂的主要性能指标1）滴点在规定条件下加热，达到一定流动性时的温度称为滴点。2

22、）针入度是指在规定的温度和负荷下，锥体在5s内，从润滑脂表面垂直刺入油脂中的深度。3）胶体安定性（析油性）是指在外力作用下，润滑脂能在其稠化剂的骨架中保存油的能力，用析油量来判定。4）氧化安定性是指在储存和使用中抵抗氧化的能力。5）机械安定性是指在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。6）抗水性是指在水中不溶解，不从周围介质中吸收水分，不被水洗掉等的能力。7）蒸发损失是指在规定的条件下，润滑脂损失量占润滑脂总质量的百分比。（2）正确使用车用润滑脂1）合理润滑2）合理选用润滑脂的品种、牌号选择润滑脂时应注意以下几个问题：工作温度速度负荷环境条件4.润滑油的合理使用与节油（1）润滑油的性能与节油试验证

23、明，改变润滑油的粘度和减磨性能，可明显改变短距离行驶汽车的经济性，减少燃油消耗。（2）润滑脂的合理使用与节油润滑脂的合理使用与节油密切相关，试验表明，润滑脂的稠度牌号不易太大。轴承润滑脂的填充量与节能的关系也很大，油脂填充量大，工作时搅动阻力大，轴承温度升高，燃料的消耗量相应增加。一般轴承有两种润滑方法：满毂润滑，空毂润滑。实践经验表明，满毂润滑时，由于脂的粘滞阻力，使轴承温度升高，而真正起润滑作用的主要是留在轴承滚动面上的薄层润滑脂。轮毂空腔中装满油脂只能使轴承散热困难，温度升高。而空毂润滑避免这一缺点，还可节省润滑脂80%以上。5.8 轮胎的合理使用与节油要正确使用轮胎，控制轮胎气压，应注

24、意以下情况。1.轮胎工作气压应与负荷能力相适应轮胎工作气压对压缩系数有直接的影响：式中 H-轮胎充气断面高；h-下沉量（在负荷作用下，轮胎被压下的高度）应选择有利于节油、节胎的最佳工作气压。一般选压缩系数为10%，工作状况最佳。2.轮胎使用速度应与负荷能力相适应轮胎的最大负荷，是指在一定速度等级下，轮胎所能承受的最大负荷。若使用速度与负荷能力适应，并符合相应的气压标准，就能发挥轮胎的综合性能。汽车在装用新轮胎时，应限速行驶，即在轮胎的 “磨合里程”内，应在良好的路面上中速行驶，并少用紧急刹车制动。3.轮胎工作气压应与胎温相适应汽车行驶时，其轮胎断面产生挠曲变形，轮胎产生内部摩擦，引起轮胎发热，

25、胎温升高，胎内气体受热膨胀，致使胎压升高。轮胎温度的上升还与大气温度有直接的关系。由于子午线轮胎具有许多良好性能，在强调节能的今天，子午线轮胎的发展应用，已成为当今轮胎工业的主流。正确使用子午线轮胎，要注意以下几点：）使用子午线轮胎的汽车在急转弯时，车身向外倾斜度较普通轮胎大。因而，在汽车转向前，应适当减速，以免外倾过大降低横向稳定性。）汽车在装用子午线轮胎后，一般应减小前轮前束。只有这样，才能使汽车油耗和轮胎磨损保持正常水平。）严格控制轮胎气压。为避免轮胎过度的径向变形，可使子午线轮胎的工作气压比同规格的斜交胎高出2030kPa。）不得将子午线轮胎与斜交胎混装在同一车辆上。5.9 汽车的合理

26、维护与节油5.9.1 发动机维护与节油1.化油器式发动机的维护与节油（1）化油器式发动机供油系统故障对油耗的影响1）空气滤清器的影响。经试验测定，当空气滤清器部分阻塞或进气不畅时，油耗将增加5%左右。所以，空气滤清器必须勤维护，及时更换滤芯，以确保进气畅通。2）化油器的影响化油器的影响主要表现在以下几个方面：浮子室油面高度的影响进油、进气孔道精度的影响各种气通道的影响a）怠速空气量孔b）主空气量孔c）主喷管上的渗气孔d）加速喷嘴上的通气孔e）浮子室平衡通气孔f）加速泵止回阀通气孔化油器过渡不良化油器过渡不良是一种常见的故障，分为低速过渡不良和高速过渡不良两种。有些驾驶员为了节油，片面地调小主量

27、孔的供油量和浮子室油面的高度，致使化油器的低速过渡不良。高速过渡不良是指主供油系统供油至省油器开始供油之间出现过渡不圆滑，或者说随着节气门开度增大，相应的功率增长出现停顿，甚至倒退的不良现象。3）燃油滤清器和汽油泵的影响（2）发动机电路故障对油耗的影响1）最佳点火提前角2）断电器触点 （白金）间隙的影响3）火花塞的影响4）无触点分电器及电控点火提前角（3）发动机其他部位异常对油耗的影响1）气缸压缩压力2）配气相位3）气门间隙4）冷却系（4）发动机的正确调整1）化油器的正确调整与使用化油器节油可以从以下两个方面着手：一是保持化油器良好的技术状况；二是根据使用条件和要求，对化油器进行个别的调整和改

28、装。主量孔的调整浮子室油面高度调整省油器的调整阻风门的调整节气门的检查和调整化油器的清洁2）点火系的调整3）气门间隙的调整调整时应注意以下几点：根据发动机所处的温度状态，有热调和冷调之分。一定要使所检查、调整的气门处于关闭状态，挺柱完全落下，底平面与凸轮基圆接触。配气机构布置形式不同，调整位置亦不同。气门间隙的调整有逐缸调整法和两次调整法两种。2.电控燃油喷射系统的维护与节油（1）电控燃油喷射系统使用注意事项1）电控系统对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的无铅汽油，否则会使氧传感器丧失工作性能。燃油滤清器应定期更换，以防止阻塞喷油器。2）严格按要求使用电源，安装蓄电池极性必须正确 （负极搭铁），否则电子元件会烧毁。3）电脑不能受到剧烈振动，并防止水侵入电控系统各零件内。4）在本车无蓄电