汽车节能技术与原理完整版讲解
汽车节能技术与原理一
1.指示性能指标
2.有效性能指标
(1)有效功率 发动机通过飞轮对外输出的功率，称为发动机的有
效功率，用Pe表示，单位为千瓦(kW)。 (2)有效转矩 发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效 转矩，以Te表示，单位为牛顿· 米(N· m)。 (3)燃油消耗率 发动机每发出1kW的有效功率，在1h内所消耗的 燃油的质量(g)，称为燃油消耗率(g/kW· h)，用ge表示。
(3)起动性能 发动机起动性能的好坏除与发动机的结构有关外， 还与发动机工作过程相联系，它直接影响汽车的机动性能、操作 者的安全和劳动强度。
2.1.3 发动机特性
1.发动机的速度特性
2.发动机的负荷特性 3.发动机的万有特性
1.发动机的速度特性
(1)汽油机的速度特性 测定汽油机速度特性曲线时，除了保持节
第1章 概
述
第2章 发动机的节能原理与技术
第1章 概
述
1.1 汽车节能的重要意义
1.2 国内外汽车节能概况 1.3 汽车节油效果的评价指标 1.4 影响汽车实际油耗的因素
1.1 汽车节能的重要意义
1.2 国内外汽车节能概况
表1-1 美国汽车油耗标准
1.2 国内外汽车节能概况
表1-2 日本汽车燃料经济性改善目标(单位：L/100km)
1.3 汽车节油效果的评价指标
1.4 影响汽车实际油耗的因素
1.使用条件
2.驾驶员驾驶习惯 3.车辆保养 4.燃油差异 5.车辆本身的差异 6.车辆磨合
1.使用条件
2.驾驶员驾驶习惯
3.车辆保养
4.燃油差异
5.车辆本身的差异
6.车辆磨合
第2章 发动机的节能原理与技术
2.1 发动机的工作性能及评价指标
汽车节能技术与原理概述
2.3.8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术119
2.3.9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术130 2.3.10 电子节气门技术136
2.3.11 陶瓷发动机140
2.3 发动机节能技术57
2.3.12 EcoBoost发动机技术144
2.3.1 发动机稀燃技术57
2.3.2 发动机的增压技术68
4.8 轮胎的合理使用与节油269
4.9 汽车的合理维护与节油272
4.9.1 发动机维护与节油272
4.9.2 汽车底盘维护与节油278
4.9.1 发动机维护与节油272
4.9.2 汽车底盘维护与节油278
第5章 代用燃料汽车282
5.1 天然气汽车282
5.2 液化石油气汽车319 5.3 醇类燃料汽车330 5.4 电动汽车347 5.5 混合动力汽车HEV371 5.6 太阳能汽车392
4.4 合理选择运行速度232
4.5 合理控制行车温度234
4.6 汽车滑行与节油237
4.7 燃料和润滑油的合理使用与节油239
4.7.1 内燃机燃油性能及合理选用239
4.7.2 车用润滑油的性能及合理选用248
4.7.1 内燃机燃油性能及合理选用239
4.7.2 车用润滑油的性能及合理选用248
2.2.3 可燃混合气含量与发动机工况的合理匹配26
2.2.4 提高循环热效率48
2.2.5 提高发动机的压缩比55
2.3 发动机节能技术57
2.3.1 发动机稀燃技术57
2.3.2 发动机的增压技术68 2.3.3 燃油掺水节油技术83 2.3.4 发动机可变气缸排量技术89 2.3.5 发动机可变配气正时技术92 2.3.6 可变进气歧管技术107 2.3.7 可变压缩比技术113
汽车驾驶中的节能技术分析
汽车驾驶中的节能技术分析随着汽车的普及和城市交通的拥堵，汽车的能源消耗成为了一个亟待解决的问题。
为了降低能源消耗，保护环境，节省成本，汽车制造商纷纷研究和推出了各种节能技术。
本文将对汽车驾驶中的节能技术进行分析，希望可以帮助驾驶者更好地了解如何在日常驾驶中节约能源。
一、引擎节能技术1. 发动机启停技术：发动机启停技术是通过停车等待时自动关闭发动机，起步时再自动启动发动机的功能。
这样可以减少短暂的怠速运转对燃油的浪费，尤其在城市交通拥堵的情况下，可以显著降低能源消耗。
这项技术已经被许多汽车制造商广泛应用。
2. 缸内直喷技术：传统的发动机燃料是通过喷油嘴喷入进气管道，然后再由进气门进入到燃烧室进行燃烧。
而缸内直喷技术则是将燃油直接喷射到燃烧室内进行混合燃烧，这样可以提高燃烧效率，降低燃油消耗。
这项技术也被认为是一个非常有效的发动机节能技术。
3. 涡轮增压技术：涡轮增压技术通过增加进气量，提高气缸压力，从而提高发动机的输出功率，降低燃油消耗。
虽然这项技术相对成本较高，但在动力性能和节能性能上都有显著的提高。
二、车辆动力系统节能技术1. 混合动力系统：混合动力系统是将传统的内燃机和电动机结合在一起，通过电动机辅助内燃机的工作，提高车辆的燃油经济性。
在城市道路上，低速行驶和怠速停车时，电动机可以单独工作，大大降低了燃油消耗。
2. 纯电动汽车：纯电动汽车没有传统的内燃机，完全依靠电池驱动。
相比于传统的燃油车，纯电动汽车在能源消耗上有着显著的优势。
电池的续航能力和充电设施的不便利也是目前纯电动汽车面临的挑战。
三、车辆轻量化技术1. 高强度钢材：采用高强度钢材可以减少车身的重量，提高车辆的燃油经济性。
高强度钢材不仅具有较高的抗拉强度和屈服极限，还具有优异的成形性能，使得车身结构更加轻量化。
2. 轻质合金材料：轻质合金材料如铝合金、镁合金等可以替代部分钢材，减轻车身的重量，提高车辆的燃油经济性。
但这也需要在材料性能和成本方面做出平衡。
汽车节能技术与原理
日本：60年代起高度重视节能型汽车的发展
“鼓励先进、淘汰落后” 分重量级燃油经济性标 准
即在每一个重量级的车型中，以“最经济型车”燃 油标准为目标
英国政府
（1）政府实施不同燃料类型征收不同燃料税政 策
（2）按不同油耗和排量征收车辆税
（3）为购买替代能源车辆的消费者以及改造现 有车辆实现节能减排者提供政府补贴。
（3）汽车节能的发展
20世纪70年代的汽车节能工作状况:节能在我国还没有 得到真正足够的重视。 20世纪80年代的节能发展状况:开始从驾驶操作、车辆 保养、节油器等方面研究节能。 20世纪90年代至今的节能发展状况:我国的节能工作纳 入了法制化的轨道，在汽车节能新技术、节能管理等方 面得到很大发展，但汽车在动力性与经济性指标上与国 外产品尚有一定差距。 近期节能环保汽车的发展趋势：多元化发展、多种技术 相互融合、阶段性不均衡发展、强强联合、政府扶持 。
汽车节能技术与原理
1.1 能源的分类
按能源的来源可分为太阳能、地球自身能 和 天体引力能。
按在自然界中的存在方式可分为一次能源、二 次能源。
按被社会利用情况可分为被大规模使用的常规 能源、正在积极研究开发、推广的新能源。
按能否自然得到补充可分为再生能源、非再生 能源。
按使用中对环境的影响可分为清洁型能源，非 清洁型能源。
节约能源是解决上述矛盾的必然选择
1.3 国内外汽车节能概况
一.国外
美国：1975年开始制定了强制性汽车燃油效率政策。 （1）1985年小客车油耗比1975年降低31.5% （2）1995年要比1985年再降低12.5% （3）2007年签订能源法案鼓励新能源汽车的研制与购买 。 （4）投入大量的资金在公路建设与养护上以降低油耗
《汽车节能技术》课件 第2章 汽车发动机节能技术
燃油经济性的影响因素相互制约☐图中显示完善的燃烧过程要求采用最佳的供油提前角方能使有效燃料消耗率最低，而此时NO x及HC排放并不是最低，推迟供油时间可以降低NO x及气缸最大爆发力，却使有效燃料消耗率、排气温度及HC排放增加。
一、影响汽车发动机热效率的因素☐汽油机定容加热循环的热效率：☐低速柴油机定压加热循环的热效率：☐高速柴油机混合加热循环的热效率：☐ε—压缩比，k—绝热指数，λ—压力升高比，ρ—预胀比。
影响汽车发动机热效率的因素☐三种理想循环热效率公式说明：⏹要提高发动机的热效率，应尽量提高压缩比ε和绝热指数k；⏹在混合加热循环中，当加热量和压缩比不变时，应尽量提高压力升高比λ(此时预胀比ρ下降)。
和节流损失泄漏损失机械损失等不可避免损失的存和节流损失、泄漏损失、机械损失等不可避免损失的存在，发动机的热效率远远小于理想循环的热效率。
32p s定容加热理想循环（Otto 循环）与实际加热循环Q 1Q 2压力升高比，Q11-2的压缩过程：绝热压缩；2-3的燃烧过程：等压加热；3-4的膨胀过程：绝热膨胀；4-1的排气过程：等容放热。
Q2Q1’’Q1’Q2实际循环的热效率发动机的有效功率各参数依次：汽缸数；气缸工作容积；燃料低热值；化的表达式为：充满气缸工作容积的气体质量的比值，用同样大小气缸容积下，进入气缸实际空气量增多。
混合☐在高速可压缩的流动系统中，决定气流流动性质的重要参数是马赫数Ma，气流流动平均马赫数是进气门气流平均速度与该处音速之比，即：☐进气中气缸内的质量平衡关系为：☐联立可见☐由于近似关系：☐可见气流流动平均马赫数与气门直径的关系：试验数据说明在正常配气相位条件下当>05☐试验数据说明，在正常配气相位条件下，当Ma m>0.5左右，充量系数急剧下降。
可以看出，马赫数是一个反映充气效率流动损失而受到影响的参数，充气效率的高低决定于马赫数的大小。
设计发动机时，尽可能使马赫数在最高转速时不超过0.5。
汽车节能技术与原理[1]
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1、汽车燃油经济标识包括哪几部分：A生产厂家、型号、类别、燃油种类和传动形式B百公里耗油100km/L C车辆行驶1万英里（每年平均驾驶里程）的汽油费D二氧化碳的排放量E车辆税的级别及排量2、影响机械效率的主要因素有哪些？它们是如何影响的：A 转速的影响，所有机型的机械效率都随转速或活塞的平均速度上升而下降（各摩擦副相对速度增加摩擦阻力加大、曲柄连杆活塞相对速度加大摩擦阻力加大、泵气损失加大、辅助装置的摩擦阻力和所需功率加大）B负荷的影响，负荷越小机械效率越低C润滑条件的影响，润滑油的粘度是影响机械效率的最重要因素……减小机械摩擦损失的途径：A降低活塞、活塞环、连杆等运动机件的摩擦和质量B降低滑动部件的滑动速度及高压面比，如减小曲轴轴颈尺寸缩短轴承宽度C减少润滑油的搅拌阻力D润滑油的改良，低粘度化E合理选择摩擦零件的材料，优化材料配对，提高摩擦表面加工精度。
3、稀燃技术的优点：等熵指数高、传热损失少、可提高汽油机的压缩比，尤其是直喷式发动机稀燃系统取消了节流、降低了泵吸损失，具有良好的瞬态响应能力、精确的空燃比控制、快速冷起动和减速快速断油能力及潜在系统进一步优化能力。
4汽油机克服增压困难采取的措施：A在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压，克服了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难B应用点火提前角自适应控制来克服增压而增加爆燃的倾向C对增压后的空气采取中间冷却D采用增压压力调节装置。
5、增压发动机的性能是：A改善经济性B降低了排气污染和噪声C低速转矩特性变化，低速时增压压力不高D加速性能变差E起动、制动困难6、乳化柴油的有点：对燃烧室几何形状的影响很小；调节机构需要的力比较小；惯性力没有改变；摩擦没有增加；噪声没有恶化；良好的可调节性；适中的制造费用；成批生产是不需要新的加工设备；发动机的主要尺寸基本保持不变。
7、柴油机时间控制式共轨喷油系统的优点：A喷油压力与发动机转速无确定关系，只取决与共轨腔中按要求调整的压力，因而彻底解决了传统喷油泵高、低速时喷油压力差别过大，性能难于兼顾的矛盾B根本解决了传统喷油泵脉动供油时输出的峰值转矩过大，不能控制小喷油量的矛盾C由于共轨腔压力可任意的调节，再加上可灵活控制电磁阀升程，于是能实现喷油压力和喷油率的柔性控制。
汽车节能技术
1共轨喷油系统：先将柴油或其他传递压力的介质，以高压火中压状态储存在油轨的容器里，然后利用电池阀将油轨中的压力油引入喷油器中完成喷射。
2分层充气：采用浓稀分层燃烧方式，在火花塞附近的局部区域供给适应点火的浓混合气，而在其他区域供给相当稀的混合气。
3掺水乳化油：是油包水型，油为连续相，水为分散相，水以微小的颗粒分散悬浮在油中。
4可变汽缸排量技术：在中低负荷情况下，使部分汽缸停止工作，增加工作汽缸的负荷率，使工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域，在大功率时让全部汽缸工作又不影响发动机的动力性。
5汽车的燃油经济性：是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。
6常温起动：当大气温度或发动机温度高于5℃，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。
7冷起动：当气温或发动机温度低于5℃时称为冷起动。
8热起动：发动机温度在40℃以上时的起动，称为热起动。
9燃料电池：是一种利用燃料和氧化剂产生电能的系统。
10柴油发火性：是指柴油自燃的能力，是评价柴油性能的重要指标。
11抗爆性：是指汽油避免爆燃的能力。
12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力让汽车滑行。
13指示性能指标：以工作介质在汽缸内对活塞所做的功作为计算标准的指标称为指示性能指标。
14有效性能指标：以发动机曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
15燃油消耗率：发动机每发出1KW的有效功率，在1h内所消耗的燃油质量，称为燃油消耗率。
16有效转矩：发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩。
17有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率，称为发动机的有效功率。
18发动机的机械效率：19轮胎的驻波现象：当车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增大，此时轮胎不再是圆形而是呈明显的波浪状，这种现象就是轮胎的驻波现象。
1可燃混合气成分对发动机性能的影响？答：可燃混合气成分通常用过量空气系数а来表示。
汽车节能技术与原理 第3版课件 第2章 发动机的节能原理与技术
式发中动机为的常机系械数效；率p；m为eα为发K混动1和机V气的的充i 过气m量效(M空率P气；a系) 为数发。动机的指示热（效2率-3）； 为
K1
V
i
m
（2）有效转矩
发动机通过飞轮对外输出的转矩称为发动机的有效转矩， 以 表示，单位为牛顿米（Nm）。有效转矩与外界施加于发
动T机e 曲轴上的阻力矩相平衡，可以用测功机来测定发动机的
2.1.2 发动机的性能指标
➢发动机性能指标所包含的内容很广泛，主要有动力性能指标、经济性能指 标及运转性能指标。发动机的动力性和经济性指标有指示性和有效性指标两 种。
1、指示性能指标 ➢以工质在气缸内对活塞所作的功作为计算基准的指标称为指示性能指标， 简称指示指标。指示指标不受动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等各种外 来因素的影响，直接反映由燃烧到热功转换的工作循环进行的好坏，因而在 发动机工作过程的分析研究中得到广泛应用。
2.1.3 发动机特性
1.发动机的速度特性 2.发动机的负荷特性 3.发动机的万有特性
1. 发动机的速度特性
➢
发动机的有效功率Pe 、有效转矩Te 和燃油消耗率ge 随曲轴转速n 变化的
规律，叫做发动机的速度特性。而三者随曲轴转速变化的关系曲线，称做一
定油门开度下的发动机的速度特性曲线。
➢ 当节气门开度最大时它开度情况下所得到的特性曲线称之为部分特性曲线。
式中 为有效Pe转矩T（e 2N6m0n）；10为－3曲轴9转T5e速5n0（r（/mkinw））。
（2-1）
Te
n
根据发动机原理，有效功率也可按下式计算：
Pe
iVh pmen
30
(kW)
（2-2）
式中 为发动机的气缸数； 是每个气缸的工作容积（L）； 表示
汽车节能技术2(1)PPT课件
第一节 影响燃油经济性的因素
（4）汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。变速 器档位越多，不但汽车换档平顺，而且使发动机增加了处于 经济工况下运行的机会，有利于提高燃油经济性。因此现代 汽车都是趋向于5档或以上变速器，或者采用无极变速，保证 在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。 在速度不变的情况下，接合高速档时，传动比小发动机转速 低，接合低速档时，传动比大相应的发动机转速高。由发动 机负荷特性可知，当发动机负荷相同时，一般是转速越低燃 油消耗率越小。在一定的行驶条件下，传动系的速比越小， 汽车的燃油经济性越高，因此汽车的经济行驶都在高档位。
.
第一节 影响燃油经济性的因素
汽车燃油经济性是在保证汽车动力性、排放性的基础上， 以尽可能少的燃油消耗行驶的能力。 在我国和欧洲，燃油经济性通常用一定运行工况下汽车行驶百 公里的燃油消耗量或一定燃油量使汽车行驶的里程来衡量。 它表示汽车在一定使用条件下，以最小的燃油消耗量完成一定 行驶里程数的能力。 车燃油经济性有两种测定法：一是行驶试验法；另一种是在平 坦道路上和一定条件下进行等速油耗试验。
.
第一节 影响燃油经济性的因素
要解决豪华型轿车在低工况下的燃油经济性问题，最 有效的办法是缩小低工况下发动机实际功率和标定功率之间 的差别，从而提高发动机的负荷率。
.
第一节 影响燃油经济性的因素
（2）汽车质量越大滚动阻力越大，滚动阻力越大耗油越大， 这是一个常识。减少汽车装备重量，提高汽车装载重量，可以 减少运载物体单位重量的燃油消耗，也就是提高了汽车的燃油 经济性。这里的“重量”也就是指汽车技术指标中的“质量” 概念，常见的汽车“装备质量”和“装载质量”，也就是指重 量。 减少汽车尺寸和质量是提高燃油经济性的有效措施，汽车要 合理设计和精心地计算分析，要采用高强度材料和轻质材料。 统计表明，整车质量为1360kg的汽车，当汽车总质量减少 10%，油耗降低8.8%。
汽车节能技术与原理二
3.2.8 润滑油的使用
3.2.9 辅助设备
3.2 整车的节能技术
表3-1 汽车结构因素改进对提高燃油经济性的作用
3.2.1 改进传动系统
1.多轴驱动汽车驱动轴的自由离合
2.采用机械多档变速器 3.采用无级变速器 4.使用超速档
1.多轴驱动汽车驱动轴的自由离合
2)消除了机件空转，延长其使用寿命。
3.采用无级变速器
(1)液力自动变速器(HAT) 液力自动变速器技术已十分成熟，应
用最为广泛，目前占据着自动变速系统的主导地位。 (2)机械无级自动变速器(CVT) 机械式无级变速器是20世纪70年 代中后期，由荷兰的Van Doorne’s Transmission b.v.公司(简称V DT)研制成功的(所以也称为VDT-CVT变速器)，并于1987年开始 投放市场。
图3-3 汽油发动机万有特性曲线
2.加速行驶工况燃油消耗量的计算
图3-4 加速过程中燃油消耗量计算
3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算
4.怠速停车时的燃油消耗量计算
5.整个循环工况的百公里燃油消耗量
6.装有液力传动装置的汽车燃油经济性的计算
图3-5 发动机与液力变矩器的共同工作 曲线和发动机的每小时燃油消耗量曲线
6.装有液力传动装置的汽车燃油经济性的计算
图3-6 装有液力变矩器汽车的 ( )曲线
3.2 整车的节能技术
3.2.1 改进传动系统
3.2.2 减小汽车行驶阻力 3.2.3 减轻汽车整备质量 3.2.4 自动滑行超越离合器 3.2.5 磁粉式电磁离合器 3.2.6 车用自励式缓速器 3.2.7 汽车定压源能量回收系统
2)消除了机件空转，延长其使用寿命。
3)减少行车阻力，增加汽车的滑行能力。
汽车节能技术第2章发动机的节能原理与技术
2.2 发动机的节能原理与途径
2.2.4提高循环热 效率
导致热效率 t
下降的因素： 1）工质向外传热
的损失
约损失6%
2.2 发动机的节能原理与途径
2.2.4提高循环热效率
导致热效率 t 下降的因素：
2）早燃损失及后燃损失 3）换气损失 4）不完全燃烧损失 5）缸内流动损失 6）工质泄露损失
4)化油器。多喉管式
2.2.1提高充气效率
2.减小对新鲜充气量的加热
增压发动机的燃烧室扫气、油冷活塞、， 柴油机进、排气管分v别置于缸盖两侧等措 施，都有利于减小对新鲜充气量的加热， 具有节能效果。
2.2.1提高充气效率
3.减小排气系统的阻力
减小排气系统中排气门座、排气道、排气 管、消声器的阻力，v对降低排气压力p、 减少排气损失均有利。
• 在实际应用中，当汽车等功率运行时，驾驶 员应尽量使用高速档，以便节油。汽油机变 负菏时，平均耗油率偏高．
2.1.3发动机特性
3.发动机的万有特性
万有特性曲线最内层 燃油消耗率be最低， 越向外燃油消耗率be 值越高，我们希望最 低油耗率be区域越宽 越好。
• 柴油机万有特性具有以下特点：最低耗油 率偏低，经济区域较宽；等耗油率曲线在 高、低速均不收敛，变化比较平坦。
2.2 发动机的节能原理与途径
2.2.2提高发动机机械效率
发动机机械效率：
Pe------有效功率 Pi------发动机指示功率 Pm------发动机机械损失功率
m
Pe Pi
1
Pm Pi
试验研究表明，当减少总摩擦损失的17%~21% 时，，可以提高整机经济性3%~7%。
2.2 发动机的节能原理与途径
汽车节能原理
汽车节能原理随着汽车的普及和社会的发展，越来越多的人开始考虑到汽车的节能问题。
汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一，但同时也是一种能源消耗最大的机械设备，如何使汽车能够更加节能，已成为一项急需研究的课题。
汽车节能原理的解析与实践，有助于我们更好地了解汽车节能的重要性，并从中获得更多的经验和知识。
汽车节能的原理主要集中在以下几个方面：第一步：减少阻力的影响车辆在行驶中受到阻力的影响，其中来自空气的阻力是影响车辆行驶的最大因素之一。
因此，在设计汽车时，厂家通常通过改进外形设计和改善车身的流线型，减少车辆所受的空气阻力，从而达到节能的效果。
此外，减少轮胎与路面摩擦的阻力也是减少车辆阻力的重要一环，厂家会专门设计轮胎的纹路和材料，以减少轮胎与路面的摩擦阻力，从而使汽车行驶更加轻松。
第二步：提高发动机的效率发动机是汽车最重要的组成部分之一，能否有效地提高发动机的效率将直接关系到汽车的能源消耗和使用寿命。
在生产汽车时，厂家会使用多种技术来提高发动机的效率，包括缩小发动机排量、改善点火系统、提高燃料供给系统的效率等等。
此外，为了保持发动机的高效运转，合理利用机油和对发动机进行定期保养，也是提高发动机效率的重要条件之一。
第三步：采用新型能源传统的汽车燃料多为石化类燃料，其对环境的影响日益突出，这也催生了各大汽车厂家的研发新型能源的努力。
目前，尤以电动汽车最受欢迎。
这类汽车采用电能作为动力源，节能环保，使用成本也更低。
同时，在电动汽车的设计上，厂家也一直在进行优化，通过选用高效率的电池和电驱动，进一步提高汽车的节能效果。
汽车节能虽然这些措施并不是全部，但却是汽车节能的核心。
我们可以从汽车节能的研究和发展中，学习到更多的知识和经验，为有效应对新形势下的能源化挑战，做出我们自己的贡献。
汽车节能技术与原理
3. 石油消费快速增长
万吨 30,000
25,000
纯出口国
国内消费量
年均增长率6.7% 年均增长1173万吨
20,000 原油生产量
15,000
进口量
10,000
出口量
纯进口国
5,000
年均增长率2.0% 年均增长119万吨
2009年石油的进口量，2.03亿吨 依存度：51.3％
0 80
82
84
➢发动机节能技术 ➢底盘节能技术 ➢车身节能技术 ➢使用节能技术
2）发动机节能途径
提高充量系数 废气涡轮增压 汽油机稀薄燃烧 汽油机燃油喷射与点火系统电子控制 柴油机燃油喷射系统电子控制 发动机其他节能技术
3）汽车底盘节能途径
汽车传动系与发动机匹配 自动变速器 超越离合器 制动能量回收
开源
•汽柴油消费结构调整 •发展新型汽车替代燃料
6. 汽车能源节流－汽车节能
某重卡，满载36.3吨 每小时消耗能源400kW.h
克服空气阻力导致能 量占损失21%
发动机及附件能耗占 60%
克服轮胎滚动阻力导 致能量占损失13%
传动系统损 失占2%
辅助载荷导致能 量损失占4%
1）影响汽车燃料经济性主要因素及节能途径
非连续可变气门升程， 汽油缸内直喷 涡轮增压及小型化
2.3%
1,522.5 轻量化-1%
0.3%
427
2.3%
1,638 风阻降低-10%
1.5%
476
3.5%
4,515 低滚阻轮胎
2.0%
371
连续可变气门升程，
4.8%
1,911 轻量化-5%
3.3%
2,506
《汽车节能技术》课件
未来发展趋势
汽车节能技术将继续发展，未来将出现更先进、更智能、更清洁的汽车。
2
社会意义
汽车节能技术可以降低能源消耗和环境污染，实现可持续发展和资源共享。
汽车节能技术
交通排放对环境造成了不可逆转的影响，而汽车节能技术可以为环境保护和 可持续发展做出贡献。本课件将为您介绍汽车节能技术的相关内容。
简介
1
发展历程
2
汽车节能技术从简单的轻量化设计到 复杂的电力驱动系统和智能驾驶技术，
经历了漫长的发展历程。
重要性
汽车节能可以降低能源消耗、减少环 境污染、提高驾驶安全性和舒适度。
节油技术
空气动力学设计
通过稳定的空气气流设计，降 低汽车的气动阻力，从而提高 油耗效率。
轻量化结构材料
采用更轻量的材料，如铝、碳 纤维、镁合金等，可以降低车 辆重量，减少油耗。
发动机优化设计
通过改进发动机工艺、燃烧室 和气缸重量等，提高燃油燃烧 效率，减少能源浪费。
变速器设计
采用更高级别和更智能的变速 器，调整车速和转速，提高驾 驶者的舒适度，并降低油耗。
智能行车辅助系统
具有自动变道、跟车巡航、自 动刹车、车道保持等功能，提 高驾驶的安全性和舒适度。
智能导航系统
车辆定位、路线规划和交通信 息显示等功能，可帮助驾驶者 更快速、便捷地到达目的地。
智能车联网
将汽车和互联网联系在一起， 实现车-车、车-人、车-路、车物的智能互联，提高驾驶者的 体验和车辆的效率。
新能源汽车技术
混合动力技术
结合传统发动机和电动机，可以降低汽车燃油消耗和排放，并提高动力性能。
燃料电池技术
利用氢气和氧气的化学反应，生成电力驱动车辆，不产生尾气和污染物，是一种理想的清洁 能源。
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一、概念：1、汽车节能指的是：汽车完成一定的货运周转量（对于载货汽车）、一定的客运周转量（对于载客汽车）的前提下，使能源的消耗量下降。
2、指示性能指标：以工质在气缸内对活塞所作之功为计算基准的指标。
3、有效性能指标：以发动机曲轴输出功为计算标准的指标。
在对发动机节能效果的优劣进行评定时，主要采用（有效性能指标）。
4、有效功：所谓平均有效压力，即为单位气缸工作容积所输出的有效功。
它是衡量内燃机动力性能方面的一个常用指标。
5、有效功率：发动机通过飞轮对外输出的功率。
6、发动机的速度特性：发动机的有效功率Pe、有效转矩Te和燃油消耗率ge随曲轴转速n而变化的规律。
7、部分特性曲线：当节气门开度最大时，所得的一组特性曲线称为发动机外特性曲线；在节气门其他开度情况下所得到的特性曲线，称为部分特性曲线。
8、负荷：是指在一定转速下，发动机实际输出的有效功率，与在该转速下发动机所能输出的最大功率之比以百分数表示。
9、负荷特性是指在转速一定的情况下，发动机经济性能指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）随负荷变化而变化的关系。
10、发动机的机械效率Pm被定义为有效功率与指示功率之比：ηm=Pe/Pi=1-Pm/Pi。
11、充气效率是指在发动机进气行程时，实际进入气缸内的新鲜气体（空气或可燃混合气）的质量m与在进气行程进口状态下充满气缸工作容积的气体质量m0的比值。
用ηv来表示即ηv=(m/m0)×100%、12、发动机的压缩比是指压缩前气缸内的最大容积与压缩后气缸内的最小容积的比值。
定容加热循环热效率与压缩比的关系式为：ηt=1-1/εk-1、13、发动机的稀燃：是指发动机可以燃用汽油蒸气含量很低的可燃混合气，空燃比可达18甚至更稀。
从理论上讲，混合气越稀，越接近于空气循环，等熵指数值越大，热效率越高。
14、汽车的燃油经济性：是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。
15、等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它是指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好的路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。
16、热起动：发动机温度在40℃以上时的起动。
17、汽油的抗暴性是指汽油避免发生爆燃的能力。
18、蒸发性：汽油由液态转化成气体状态的性能。
19.混合动力车的发动机一般是在中等负荷工况下工作，所以排放低，燃油消耗少且噪音低。
20.并联式混合动力汽车其电动机是在汽车减速时，汽车下长坡时的工况下可能转换为发电机工作模式。
21.混联式混合动力电动汽车的动力总成包括：发动机，电动机，发电机。
22。
混合动力汽车是由电动机来分配功率的。
二、选择和填空：1、汽车节油效果的好坏一般用节油率来表示。
ε=(Bo-B)/Bo*100%；Bo ——油耗定额（kg/h）;B——实际油耗（kg/h）。
2、我国的油耗定额有两种：一是内燃机（或车辆）使用说明书规定的油耗定额；二是各地汽车运输企业规定的油耗定额。
3、我国各地的气候条件下，道路条件差别很大，所以一般采用第二个油耗定额。
节油率可以用下式计算ε=（beo-be）/beo*100% beo——装节油器前的耗油【kg/(kW·h)】be——装节油器后的油耗【kg/(kW·h)】。
4、发动机的工作能力包括（动力性、经济性、运转性能和可靠性能等几个方面）。
其中动力性和经济性与节能关系最为密切。
5、发动机性能指标主要有动力性能指标、经济性能指标及运转性能指标。
6、发动机的动力性和经济性指标又分为有效性能指标和指示性能指标两种。
7、发动机的性能特性包括速度特性、负荷特性、万有特性等。
8、负荷特性是指在转速一定的情况下，发动机经济性能指标（单位耗油量B、燃油消耗率be）随负荷变化而变化的关系。
9万有特性曲线最内层燃油消耗率be 最低，越向外燃游消耗率be值越高，我们希望最低的油耗率be区域越宽越好。
10、增压发动机的进、排气门重叠角大，可达110℃~140℃。
11、发动机的机械损失主要由机械摩擦损失、附件消耗损失和泵气损失三部分组成。
12、活塞组件的摩擦占摩擦损失中的最大份额。
13、配气相位是否合理，应根据发动机的高速性能来决定。
14、发动机的最佳配气相位是通过实验确定的。
15、当混合气的过量空气系数φa ＜0.4（空燃比为6以下）时，发动机虽然可能着火，但火焰无法传播，造成很快熄火，故称这个值为（燃烧上限）。
混合气的过量空气系数φa＞1.4(空燃比在21以上)时，发动机虽然着火，但火焰无法传播，此时这个值称为燃烧下限。
当进气门开启之际，火焰即由此窜入进气歧管和化油器，造成化油器“回火”。
16、目前主供油系统最广泛采用的校正装置是渗入空气法校正系统，即利用渗入空气以降低（主量孔）处真空度，从而达到减少燃料流量增长率的目的。
17、转速（活塞平均速度）的影响在负荷不变时，所有机型的机械效率ηm都随转速n或活塞平均速度vpm的上升而下降。
18、润滑油的粘度失影响机械效率ηm最重要的因素。
19、水温80℃~90℃，机油温度85℃~110℃。
20、发动机润滑油选用的原则，是在保证各种环境和工况均能可靠润滑的前提下，尽量选用低粘度的机油，以减小摩擦损失，改起动性能。
21、妨碍压缩比提高的因素主要是（爆燃），影响爆燃的因素，主要是汽油的（辛烷值）。
22、要改变发动机压缩比，一种办法是改变活塞行程；另一种办法是改变燃烧室容积。
23、提高燃烧速度的主要措施是组织缸内的（气体运动和提高压缩比）。
24、分层燃烧发动机的缺点是燃烧缓慢、等容度低。
25、目前提出的分层燃烧方案：按燃烧形式可分为（单室式和双室式）。
26、增压有（机械增压、涡轮增压和气波增压）等基本类型。
27、废气涡轮增压器按废气在涡轮机中的流动方向不同，分为（径流式和曲流式）。
车辆用发动机多用（径流式涡轮增压机器）。
28、废气能量利用的基本形式有两种：一种为（恒压增压系统，另一种为脉冲增压系统）。
29、目前采用的乳化方法有（机械混合法、超声波法和乳化剂法）。
30、电控化油器结构组成除了具备化油器的基本系统（如浮子室、主供油系统、怠速系统）外，还设有节气门与阻风门执行器、几个传感器和一个电控单元。
31、在电控化油器系统中，还设有检测气门开度与运动的节气门传感器、检测发动机工作温度的温度传感器。
32、火花塞二次空气导入环筒称节油环。
该装置具有增加发动机动力、节省燃油、减少污染等显著优点。
33、汽车的燃油经济性是指汽车在一定的使用条件下，以最小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。
34、等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好的路面撒花那个等速行驶100km的燃油消耗量。
35、影响汽车燃油经济性的因素：（汽车发动机、汽车传动系统、汽车行驶阻力、汽车整备质量）等。
36、目前在轿车上所用的自动变速器主要又三种形式：（液力自动变速器、机械无极自动变速器、电控机械无极自动变速器）。
37、汽车采用无极传动与其他传动配合使用，组合形式有：CVT与液力耦合器组成无极变速传动、CVT与电磁离合器组成无极传动、双状态无极传动。
38、轿车轮胎在140km/h以上时增长较快。
当汽车在良好的硬路面上以（50km/h）以下的速递行驶时，汽车的滚动阻力占总行驶阻力的（80%）左右。
39、从发动机整体看，总是存在着流体润滑、混合润滑和边界润滑三种状态。
40、改善润滑达到节能的基本途径是：1.降低润滑粘度；2.润滑油高粘度指数化（多级化）；3.润滑油减摩性能最佳；4.润滑油品质高档化。
41、发动机起动分为（常温起动、冷车起动和热起动）。
42、预热发动机包括热水法、锅炉预热法。
43、夏季气温高，停车后再起动往往会出现“气阻“现象”。
44、起步前，驾驶员应对车辆的油、水、轮胎及安全设施进行检查。
45、汽车平路起步时，节气门开度不宜超过80%；用高档位在平路上行驶时，节气门开度不应超过50%；这主要是为了避免化油器机械加浓系统起作用。
46、水温在80~90°C时，发动机的燃油消耗率最低，发动机的转矩较高。
47、发动机的耗油率主要是随汽车发动机（负荷和转速）的变化而变化的。
48发动机的耗油率随转速而变化，笔筒的转速，耗油率不同。
49、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、降低运输成本的有效途径。
50、汽油的抗爆性指汽油避免发生“爆燃”的能力。
51、辛烷值的测定方法最常用的又研究法和马达法。
52、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。
53、汽油的蒸发性选择，即为确定汽油的镏程和饱和蒸汽压。
54、柴油的低温流动性：凝点，粘度。
55、凝点表示柴油遇冷及开始凝固而失去流动性的最高温度。
分为10、0、-10、-20、-35、-50六种牌号。
-10号柴油适用于风险率为10%的最低气温在-5°C以上的地区使用。
56、一般要去所选超有的凝点必须比环境温度低5°C以上。
57、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。
58、齿轮油比润滑油的优点：1.极压抗磨性；2.热氧化安定性；3.抗腐蚀性能。
59、一般进口和引进生产线生产的汽车后桥，必须使用CLE重负荷汽齿轮油。
60、一般选压缩系数为10%，工作状况最佳。
61、子午线轮胎应用最多。
62、天然气辛烷值高，约为130。
63、压缩天然气汽车（CNGV），按燃油供给系统分类可分为三种：纯CNG汽车、两用燃料（CNG和汽油）。
以及双燃料（CNG和柴油）汽车。
64、天然气汽车与汽油、柴油汽车相比具有更多、更新的技术内容，包括加气站技术、气瓶技术、发动机技术及混合与控制技术等几个主要方面。
65、储气瓶组的最高充气压力为25Mpa。
66、充气顺序程控盘的作用是实现按高、中、低压储气瓶组顺序想储气瓶充气。
67、ADP利用氧传感器的信号修正存储的燃料系统数据。
68、与调节阀相连的是三个绝对压力传感器（燃料、进气管路、气压）和一个燃料温度传感器。
油气转换开关和天然气高压电磁阀、汽油转换开关和天然气高压电磁阀、汽油电磁阀的作用是控制两种燃料的转换。
69、CNG-汽油两用燃料的汽车以天然气作为燃料运行时，天然气经三级减压后，通过混合器与空气混合进入气缸。
混合气安装在空气滤清器和化油器之间。
70、转换调试先用汽油起动发动机，然后吧燃料开关扳到中间位置。
71、CNG-柴油双用燃料发动机是以压燃少量喷入缸内的柴油作为“引燃燃料”，天然气作为主要燃料。
72、九个示范城市液化石油气汽车及加气站统计：73、汽车保有量/辆加气站数/座气源供应能力/（万t/a）上海300 0 进口；乌鲁木齐100 2 3.06；广州210 1 进口；深圳1800 1 进口；海南省52 2 30；北京600 4 10；天津80 3 105；长春40 1 30~40；哈尔滨350 3 56；总计6232 24。