浅谈汽车的油耗和经济车速

　　【摘要】在低碳经济、低碳生活最来越受到重视和关注的今天,汽车的油耗也越来越受到人们特别是驾驶员的关注。一般认为,油耗跟汽车的车速有最为直接的关系。本文就怎样确定汽车的经济车速从而有效降低汽车油耗进行了阐述。
　　【关键词】汽车 油耗 车速
　　
　　怎样有效降低汽车的油耗,一直是汽车驾驶员普遍关心的问题。而将汽车控制在一个比较经济的速度内行驶被认为是降低油耗的一个重要手段。有人认为:“汽车的经济车速由汽车所使用的发动机的经济转速换算而得,是一个无需深究的问题”。诚然汽车发动机的经济转速是决定汽车经济车速的一个重要因素,但汽车是在变化范围很大的各种阻力下行驶,假如外界条件迫使发动机的实际工况,不能很好的覆盖其经济转速区,而是相差较远,那么,单纯以发动机的经济转速换算汽车的经济车速就不合理了。因此,汽车的经济车速取决于发动机的实际使用情况。而在决定其使用工况的诸多因素中,除上坡加速二因素外,均与车速的高低有关。为了讨论汽车的经济车速,先谈车速对油耗的影响。
　　
　　一、影响汽车油耗的几个主要因素
　　
　　第一,汽车在道路上行驶,其经济性必受道路的制约。路面质量的好坏可由道路阻力系数Ψ来评定。试验表明,Ψ随车速Va的升高而增加,只不过在不同的车速变化范围内,其变化规律是不同的。在既定路面上,Ψ增加所带来的油耗上升,本质上是车速Va上升结果。因此,适当控制车速,会使道路的阻力系数Ψ基本不变,这样可提高汽车的经济性。
　　第二,汽车运行中空气阻力的影响是客观存在的。空气阻力的大小正比于Va²,自然的消耗在克服空气阻力上的功率将正比于Va³。可见,车速Va的上升而带来的空气阻力的上升对汽车的百公里油耗量的影响会更加显著,不难计算当车速从20公里/小时上升到60公里/小时时,由于空气阻力的影响,会使汽车油耗上升8—9倍,这表明从减少空气阻力的角度出发,应当使车辆在较低的车速下行驶,尤其是对长途货运车辆来说较低的车速带来的燃油节约会更加明显。
　　第三,汽车行驶时车速的大小直接影响到发动机有效比油耗g_e的高低。g_e衡量发动机燃油经济性的一个重要指标。这里谈的Va对g_e的影响,事实上是指转速n对g_e的影响,因为Va=0.000377rn/最终传动比/对应档位传动比。式中:Va为车速,单位是公里/小时;r为车轮半径。单位是毫米;n为发动机的转速,单位是转/分。发动的外特征曲线告诉我们:在定负荷下,g_e的最小值不在高速区,也不在低速区,而在某一中高速区,该转速区的高低随发动机的不同而有所差异。这个内燃机的普遍规律决定了汽车车速不能太高,或者太低,否则,g_e值都会增加而导致百公里油耗的增加。另一方面,实际运行的车辆经常处于中等负荷范围内工作,这就考虑发动机的功率利用程度,既负荷率U。图1曲线揭示了在定负荷下测定的g_e--n变化曲线。曲线表明: 

　　图1
　　1.在各种负荷下,g_e的值均在某一中间转速下最低,但该转速各不相同。
　　2.负荷率增加时曲线下移,其相应的最小g_e值变低,并且在较高的转速下得到。
　　3.全负荷时g_e-n曲线反而回升(这是由于混合气过浓燃烧不完全的缘故)1000g_e(克/马力.小时)20%。
　　4.接近满负荷时某一负荷率的最小g_e值在各种负荷率中最低(一般地U=80-90%)。
　　图1曲线族说明发动机的燃料经济性与外界无关。总体说来,随着负荷率的上升g_e值将下降,反映在图线上整个曲线下移。在汽油机的各种负荷中,g_e最底值是在各种加浓装置开始工作前的负荷率,该负荷率成为经济负荷率,并将它所对应的最低g_e值的转速称为发动机的最佳经济转速ne,显然ne值的高低仅于发动机的性能有关而与道路无关。经济转速只表示发动机的燃油经济性,并不表示汽车的经济性。如果要反映汽车的燃油经济性,就必须将以上三点综合研究。也只有这样才能讨论汽车的经济车速。

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