汽車節(jié)油環(huán)保理論臨界速度的確定

楊治平

（蘭州石化客運分公司，甘肅 蘭州 730060）

汽車節(jié)油環(huán)保理論臨界速度的確定

楊治平

（蘭州石化客運分公司，甘肅 蘭州 730060）

汽車是一種現(xiàn)代化的交通運輸工具，便捷人們出行，主要功能就是燃燒能量提供動力。汽車（汽油發(fā)動機車輛）動力是依靠燃燒汽油產(chǎn)生能量，汽油是寶貴的能源，需盡量節(jié)約，以最低的消耗獲得滿足使用需要的動力和環(huán)保效果。汽車的經(jīng)濟性，要求其考慮其耗油量與行駛速度的直接關系。隨著汽車行駛速度的提高百公里的耗油量有所降低（指在相同載荷時），怎樣能使車輛在行駛過程中，進一步減少尾氣的排放，達到低碳環(huán)保的目的，成為了相關研究者需要研究的項目。文章對汽車節(jié)油環(huán)保理論臨界速度的確定進行了相應的論述。

汽車；節(jié)油環(huán)保理論；臨界速度；確定

1　汽車的動力性

討論汽車的動力性，先討論汽車的動力來源——汽車發(fā)動機的動力性。氣缸內氣體作的指示功經(jīng)過活塞、連桿和曲軸被傳遞給動力輸出。由于活塞和活塞環(huán)對氣缸壁的摩擦和曲柄連桿機構軸承摩擦帶來的機械損失，除此之外，指示功的一部分消耗用于克服零件旋轉和振動生產(chǎn)的空氣動力損失和配氣機構、噴油泵、機油泵、水泵以及發(fā)動機其它的輔助機構的損失，四沖程發(fā)動機的部分指示功消耗于清除燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物和新鮮充量充滿氣缸的吸排損失。為此，把由發(fā)動機曲軸上發(fā)出的功率稱為有效功率Ne。

通過實驗法（測功器），可以得出Ne、Me和n三個變量之間的函數(shù)關系：

Ne—發(fā)動機曲軸輸出的有效功率（kW）；Me—曲軸輸出扭矩（N·M）；n—曲軸轉數(shù)（r/min）。

2　汽車的經(jīng)濟性

汽車的經(jīng)濟性是按汽油消耗的多少來衡量的，因此，最常用的經(jīng)濟指標就是汽車發(fā)動機燃料有效消耗率ge。燃料有效消耗率是汽車發(fā)動機小時燃料消耗量與曲軸輸出有效功的比值：

燃料有效消耗率即考慮了發(fā)動機的熱損失，也考慮了發(fā)動機的機械損失。

3　汽車動力性和經(jīng)濟性放大倍數(shù)

為了更進一步討論汽車的技術性能，比較其動力性和經(jīng)濟性，這里引入了汽車的動力性和經(jīng)濟性放大倍數(shù)。

3.1動力性發(fā)達倍數(shù)

前面討論汽車動力性時，得到了Ne、Me和n之間的函數(shù)關系式：把在最大功率和最大轉數(shù)下新得的力矩M。與（3）式進行比較，就得出動力性放大倍數(shù)值：

Ne?！?曲軸輸出的最大功率（kW）；n。—曲軸在輸出最大功率時的最大轉數(shù)（r/min）

3.2經(jīng)濟性放大倍數(shù)

同理，可以將前面的公式ge=GT/Ne與曲軸輸出最大功率時的燃料有效消耗率ge。進行比較就得出經(jīng)濟性放大倍數(shù)值：

GT。—曲軸輸出最大功率時燃料消耗量 （kg/h）

4　應用舉例

這里以SFQ6982E型汽車為例進行分析：

4.1基本參數(shù)

空車重量：3800kg（37.24）；前軸：1700kg（16.66）；重車總重量：8025kg（78.645）；前軸：1930kg（18.914）；后橋：2100kg（20.58）；后橋：6095kg（59.731）；最大功率/轉速69.8kw/2800r/min；最大扭矩/轉數(shù)32kg·f·m/1100～1200r/min；變速箱各檔速比：三檔1.9，四檔1；驅動橋減速比：7.63；輪胎：9.00～20.00；輪胎與路面摩擦系數(shù)：0.2～0.4。

4.2計算GT

當滿負荷時 e=0.22～0.42；取 e=0.32；查手冊得：Hu=44×103kJ/g

由公式（5）得：

GT。=3600Ne。/ eHu=3600×69.83/0.32×44×103=17.85（kg/h）

又由定額標準查得：GT=9.35（kg/h）。

5　實際測試結果

為了驗證和推廣臨界節(jié)油速度在實際中的應用，通過對SFQ6982E型汽車（其國家標準百公里油耗為21kg）測試試驗，基本數(shù)據(jù)如下：

汽車型號：SFQ6982E型汽車；行駛里程204.8km，去程100km，回程104.8km；行駛時間：去程2.25h，回程3.3h；行駛速度：去程 =45km/h＞40km/h，回程=33km/h＞30km/h；載重：去程空車，回程重車；計量方法：磅稱計量（稱油箱）；試驗結果見表1。

表1　試驗結果

6　結束語

從以上的試驗結果可以看，當汽車行駛速度超過臨界速度 。時均處于節(jié)油狀態(tài)。另外，從這兩臺車的試驗數(shù)據(jù)中可算出百公里平均節(jié)油2.72kg，如果每臺車按每年行駛20000km計算的話，每臺汽車年節(jié)油544kg，按目前市場汽油價格換算每臺汽車每年能節(jié)約約3800元人民幣，并且可以減少7616m3的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、鉛、硫氧化合物等100多種廢氣的排放，有助于城市的節(jié)能減排，達到環(huán)保優(yōu)先的效果。

U461.8

A

1671-3818（2016）09-0256-01

楊治平（1975-），漢族，陜西洛南人，本科，黨員，技術員，研究方向：車輛安全管理。