汽车节油窍门我教你(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-29 06:41:16

点击下载

作者:王京民

出版社:科学技术文献出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

汽车节油窍门我教你

汽车节油窍门我教你试读:

前言

在我国,随着改革开放的深入,汽车已逐渐进入了家庭,而且数量与日俱增。无疑,私家车给家庭带来了诸多方便,使生活水平大幅提高,但要看到,在使用汽车的同时,家庭也要承担车的使用、维护费用开支,这项开支不容忽视,尤其是在油价不断上涨的情况下。因此,购车之后,车主必须要学习科学使用维护汽车的知识,做到正确合理地使用维护自己的车,将车的使用成本降到最低限度。

首先需要解决的就是减少燃油消耗的问题。开车者往往会发现,汽车行驶中的实际耗油量要远大于汽车制造商标定的百公里油耗指标,如果我们能够将汽车耗油量控制在厂家标定的百公里油耗之内。我们养车的成本就会大大降低。为什么厂家标定的油耗和我们实际使用中的油耗有如此大的差别呢?是厂家在说谎吗?还是厂家的汽车是粗制滥造的呢?根据笔者的探索与试验,都不是,而是由于我们使用者自身对车辆的不了解和对汽车知识的缺乏,自己在操作中不能做到很好地适应汽车的性能和利用汽车的性能造成的,所以,要想降低养车成本,其关键的问题是要了解汽车,掌握汽车,使自己的操作适应汽车,这样油耗就能基本控制在厂家标定的范围。笔者通过试验得出的结论是,在国道和高速路上行驶一般不超过百公里标定油耗的5%,如果在市区行驶,不超出百公里油耗的20%,应当说是没有什么问题的。为帮助驾驶者实现节油的目标,本书从汽车的构造、性能、保养、原材料运用、驾驶等方面较详尽地介绍了节油的知识。本书编写中难免有疏漏和不妥之处,诚恳欢迎读者批评指正。第一篇 汽车构造、运用与油耗第一章 汽车构造、性能、驾驶与节油

一、汽车发动机的发展趋势、构造的变化与正确使用

目前,世界上的活塞式内燃机,正在向着减轻重量、增加功率、提高转速、强化发动机性能的方向发展,尤其是20世纪80年代以后的这20多年间,以日本和欧洲在这方面的变化最大、最快,美国次之。为什么会这样呢?因为我们知道,当相同重量的发动机发出的功率增大,那么它的kW/kg就增加了,相同排量的发动机升功率也同时增大。这样相同功率的发动机体积会减小、重量减轻,安装和使用就会更方便。比如我们过去使用的老解放用的发动机,它的排量是5.56L,功率是70kW,重量是200多kg,而我们现在的由8A汽油发动机衍化而来的479发动机系列排量是1.3L,功率是63.2kW,重量是118kg。现在发动机的比功率远远大于过去的老式发动机。现代发动机比功率增大了、体积缩小、重量减轻,热效率增加,经济性、动力性有了显著提高,安装也更方便。在发动机强化的同时,新的问题也出来了,由P e=T×n/9550发动机功率、转速、扭矩之间的关系我们可以看到,要使发动机功率在相同条件下增加,改变发动机转速来得最明显、最直截了当,也最快,比如CA10B发动机,如果将其转速提高到6000r/min,那么它的功率会达到多少呢?也就是说当发动机转速提高1.2倍时,功率增加了3.4倍多。随着发动机转速的提高,活塞速度尤其是瞬时速度会很大,这种变化是目前生产发动机的工艺和材料无法承受的。根据科研部门对发动机的试验与研究,目前生产工艺和材料所能达到的发动机活塞最大平均速度是16~19m/s,为了不使因转速的提高而使活塞平均速度增加、热负荷升高、曲柄连杆机构惯性力负荷过大,从而使发动机磨损加剧,寿命缩短,在结构上就不得不进行改造,一般以降低行程的方式来解决。活塞行程的减小使发动机在低转速区的扭矩减小,就会发现在使用中汽车加速不那么灵敏了,要想使汽车有良好加速性能就要使发动机转速在3000~4000r/min运转。

二、从控制方式看现代发动机的变化

为了减少汽车尾气对空气的污染,人们经过多年的研究努力以及电子计算机技术的发展与应用,现代汽车用汽油发动机都已经使用了电子控制汽油喷射系统,这样,发动机的工作方式与过程相对于过去化油器式发动机有了很大的不同和变化。化油器式发动机在正常中速行驶时,其混合气浓度较低,一般在16:1~17:1之间,因过去化油器有加速泵,在需要提速时将油门踩下,加速泵额外供油使发动机混合气浓度瞬时加浓到8:1左右,由于混合气浓度提高使混合气的燃烧速度增长很快,又由于过去发动机最大扭矩在低转速区(1200r/min左右),使得我们感觉其加速性能很不错。现代发动机由于控制方式的改变和对排放控制的要求,其加速时混合气浓度就不能不降低,这首先就影响了汽油的燃烧速度,由于在踩下油门时电控系统是根据节气门位置传感器、进气压力传感器、发动机转速、发动机冷却液温度、进气温度等信号通过电子计算机计算以后来改变供油量的,这首先就有一个反应时间问题,再由于尾气排放的限制,混合气的浓度又不能做得很大,故而影响了其加速性能。又由于现代发动机的最大扭矩转速普遍较高,一般在4000r/min左右,给人们的感觉是汽车发闷、提速不好、反应迟钝。

三、发动机的工作温度对燃烧状态、发动机磨损、发动机性能的影响

下面就从内燃机工作原理谈一谈发动机的工作温度给发动机燃烧、发动机磨损形成的危害及对发动机性能的影响。在过去我们学习开车时,教练都会告诉我们出车前要预热,那么是不是必须要预热。不预热行不行,不预热有什么危害,有什么损失呢?发动机在刚刚启动时,发动机缸体、冷却液温度、缸筒内的温度与发动机的正常工作温度相差很大。现代发动机要求的正常工作温度一般在80~105℃。为什么会要求这么高的温度呢?根据科研部门的研究,当发动机工作温度低时,第一会使热交换率增加,热损失加大,现代发动机在正常工作状态下燃烧热能的大约33%由排气系统排掉,大约28.5%因散热而形成损失,有大约38.5%热能做功。如果发动机在低于正常工作温度下工作,它的第一个损失就是有高于28.5%的热量经发动机缸体、冷却液散发到大气中去,在发出同样的功率时要比正常工作温度状态下所消耗的燃油量增加。第二因温度过低,燃料的雾化质量会变差,从而使燃烧过程变坏,由发动机工作原理我们知道发动机最好的工作状态是等容燃烧工作状态,也就是说活塞在上止点附近时的短时间内完成燃烧。如果发动机工作温度低,燃油雾化不好,就会使等容燃烧期内燃烧的燃料量减少。活塞在上止点后的燃烧分为两个时期,一个是补燃期;一个是后燃期。补燃期越短越好,补燃期越短,等容燃烧期内烧掉的燃料越多,缸内形成的压力越大,做的功越多。后燃期燃烧的是补燃期没有烧完的那部分燃料。后燃期越长,后燃期烧掉的燃料就越多。因为后燃期是等压燃烧,也就是说后燃期内烧掉的燃料不能使汽缸内燃气的压力升高,所以也就不能做功,而是弥补了活塞下行缸内压力下降的部分,所以后燃期内烧掉的燃料没有得到利用,而是由缸体和冷却液带走并使发动机温度升高而损失了。由此我们知道,由于发动机工作温度低而使发动机工作性能变坏,并因工作性能变坏使发动机输出功率下降。第三就是因雾化不好使发动机润滑条件变坏,增加了缸筒活塞的磨损量,燃油经活塞、活塞环与缸筒的间隙进入油底壳,使发动机润滑油稀释,润滑油过早出现氧化变质从而进一步增加活塞与缸筒的磨损并同时增加发动机的摩擦功,使输出功率降低,油耗增加,发动机寿命缩短。也许有人会说,就只是发动机工作温度过低就有如此大的危害吗?下面是日常生活中最常见的一种现象,我们从这种现象中就不难想象发动机在工作时会有什么问题发生。我们在日常生活中大概都见过这种现象,在中原地区夏天空气比较潮湿即将下雨时,气温比较低的地方比如水管外壁上会凝结很多水珠,严重时甚至顺着水管向下流淌。为什么会有这种现象呢?因为空气中的水分遇冷后,就会凝结成水珠。那么在发动机工作时这种现象会不会有呢?这种现象同样会发生。我们现在的发动机的燃油虽然是经喷油嘴形成很细小的雾滴状喷射到发动机进气道里的,但它还不能完全满足发动机的工作要求。最理想的状态应该是形成用眼看不到的混合均匀的气体状态,只有在这时发动机的燃烧才会最迅速最理想,输出的功率才会最大。然而当发动机工作温度过低时,首先进入发动机里的燃料因发动机温度高使其温度进一步升高而使其汽化,汽化后的燃料因缸内温度较低,混合气与缸壁接触后因缸内温度较低会再次凝结成滴状附着在缸壁上,从而使燃烧更不容易。如果附着在缸壁上的油滴过多,它就会将缸壁上的润滑油膜破坏掉并随着活塞的运动进入发动机润滑油中,破坏发动机润滑油的原有性质并破坏缸筒与活塞的润滑,使其摩擦阻力增大,磨损量增加。我们知道缸筒和活塞这对运动配合副本身的润滑条件就很恶劣。为什么呢?因为供油多了油膜形成了,就会由于活塞与活塞环的运动将发动机润滑油过多地带入燃烧室内造成烧机油,所以活塞和缸筒的润滑是很困难的,处在半干摩擦状态,工作条件本身就很苛刻。如果因燃油雾化不好再破坏那很可怜的油膜,可想而知活塞的工作条件会变得有多么恶劣,固而造成活塞与缸筒磨损量的急剧增大。据有关科研机构20世纪70年代的研究成果,如果发动机在低温下工作,其磨损量是正常工作温度下磨损量的3~4倍。因润滑油膜的破坏造成活塞与缸筒的摩擦损失功率比正常工作温度下的也会大很多,因此会造成发动机寿命缩短,故障率升高,机油变质加快,摩擦损失功率增大,燃油耗量增加。

四、发动机控制策略、功能、发动机工作温度与耗油量之间的关系

前面我们对发动机在低温状态下工作的危害进行了介绍,除了这些危害和油耗增高以外,那么现代电子控制汽油喷射发动机在工作温度低于正常工作温度时,除了这些问题以外还有什么不同吗?它的不同是什么呢?下面将从控制策略、功能与发动机之间的关系向大家介绍。

笔者在车辆维修过程中曾经遇到过不少车主反映,说其驾驶的汽车在冬天耗油量比夏天用空调时还高,比春秋季不用空调,不用暖风时高得更悬殊。有的人说冬天耗油高是因为早晨热车时间长造成的,也有的说是因为汽车跑市区,短途老是热车,甚至一天要热几次车造成的。后来又有车主反映说他的车跑长途也没有什么改变。针对这些客户的反映,笔者进行了多方面的思考,无法从理论上给予合理的解释和找到问题的原因,在这种情况下,笔者与客户进行联系,让客户把车开过来进行试验并检查。经过路试发现,发动机的工作温度只有60℃左右,在国道上正常行驶时发动机工作温度降低到50℃上下,得到这个结果以后使笔者恍然大悟,这些耗油量高的汽车,之所以冬季耗油量比夏季用空调时还高,其根本原因是由于发动机工作温度不正常引起的。

我们在驾驶现代汽车时,都会有一个特别明显的区别于过去化油器汽车的特点。在过去驾驶化油器汽车时,在比较寒冷的冬天启动时,要关闭阻风门而且要关闭1/3甚至1/2,在启动时通常还要用加速泵向进气管泵几次油(如果在点火和供油系统良好的情况下)发动机才能启动,有时由于气温特别低,可能要重复几次才能启动。当发动机启动后要将油门踩住让发动机运转一定时间才能抬起油门,温度略有升高后再将阻风门推回去。只有这样发动机才能稳定运转。现代汽车这些程序都用不着了,只要我们一打马达,发动机就能很顺利地启动。当发动机启动后,发动机会自动稳定在1500r/min左右让发动机升温,并随着发动机温度升高,发动机转速逐渐回落到正常怠速转速。这就是现代电子控制汽油喷射系统的控制策略之一。

为了满足发动机各种工况的要求,发动机混合气的空燃比采用闭环与开环相结合的策略,主要分为三种控制方式:(1)冷启动和冷却液温度低时;(2)部分负荷和怠速运行时;(3)节气门全开时。

在这里我们只介绍第一种,冷启动和冷却液温度低时的控制策略。

喷油持续时间(脉宽)的控制策略:

喷射方式有同步喷射和异步喷射两种。同步喷射是指喷油时与发动机曲轴转角有对应关系的喷射;异步喷射是指根据传感器的输入信号要求采取的除了正常喷射以外额外的喷射,一般与曲轴转角无关,在大多数情况下,电子控制汽油喷射系统采用的是同步喷射方式,只有在启动、起步、加速等工况下采用异步喷射方式工作。

同步喷射:

①启动喷油控制的策略

大部分发动机在启动时是根据发动机ECU内存中冷却液温度、喷油时间和发动机当时的温度查出相对的基本喷油持续时间,然后根据当时的气温、蓄电池电压进行修正得到启动时喷油持续时间(即喷油脉宽)。

启动时喷油脉宽=基本喷油时间(冷却液温度的函数)+进气温度修正系数+蓄电池电压修正系数。

启动期间的喷油时间除了考虑冷却液温度、进气温度和蓄电池电压以外,有的厂家还考虑发动机转速、启动次数等因素。

冷启动和冷却液温度低,混合气稍浓,喷油时间增长,喷油时间随冷却液温度的升高逐步减少,空燃比逐步达到化学计量比。

②喷油量的修正

发动机ECU根据各种传感器获得发动机和汽车运行工况的各种信息,对已确定的基本喷油时间进行修正。

a.启动加浓:为了改善发动机启动性能,要根据冷却液温度对喷油量进行修正,温度低时增加喷油量。

b.启动后加浓:发动机启动后,点火开关从启动位置转到正常工作位置,这段时间内额外增加一定的喷油量,使发动机能克服低温时的运转阻力,保持稳定的转速。喷油量的初始修正值根据冷却液的温度确定,然后以一定速度下降,逐步达到正常化学计量比,此过程在启动后几十秒内结束。

c.暖机加浓:加浓量随着冷却液温度而变化,冷却液温度低时增加的喷油量多,当温度在-40℃时,加浓的油量约是正常油量的2倍。

③进气温度修正

发动机进气密度随进气温度而变化,因此,必须根据进气温度修正喷油持续时间,才能保证发动机在此工况下运行时达到所需的化学计量比。一般以-20℃作为进气温度的标准值,ECU根据进气温度低于或高于该标准温度增加或减少喷油量,最大修正量约为正负10%。

④冷却液温度修正

冷却液温度比进气温度对发动机性能的影响要大得多,其最大修正量为30%。冷却液温度高则修正系数小;反之,修正系数大。

由以上对燃油控制策略的介绍不难理解:启动加浓、暖机加浓、进气温度修正、冷却液温度修正不难看出发动机工作温度低于正常工作温度时为什么耗油量会高出许多了,也就是说,当发动机低于正常工作温度时,由于燃油控制策略中冷却液温度修正的功能,老是在高于化学计量比的混合气浓度下工作,修正量有30%左右。当发动机工作温度低得过多时,百公里油耗很可能是冷却液温度修正量与进气温度修正量的和再加上百公里标定油耗,即:百公里标定油耗×30%+百公里标定油耗×10%+百公里标定油耗=百公里实际油耗。假若汽车的其他技术状态良好,在经济时速下匀速行驶,标定百公里油耗是5L,其实际耗油量就要在5+5×0.4=7L左右。为了解决这个问题,在使用时一定要注意发动机的工作温度,尽可能使发动机保持在正常工作温度。如果在使用中出现发动机工作温度低不能达到正常工作温度范围,一定要及时检查和维修,使发动机保持在正常工作温度范围,以杜绝油耗量的增大。

五、现代汽车控制系统功能——断油功能

为了解决在行驶中油门突然减小而引起燃烧恶化、排气污染较重、发动机超速、汽车超速行驶等问题,现代汽车电子汽油喷射系统普遍设计了断油功能。断油功能不但能解决突然减速时污染较重、发动机超速、汽车超速的问题,而且还可以用来解决行驶中减速节油的问题。

断油分为3种情况:

①减速断油是指发动机在高速运转时急剧减速,节气门完全关闭,ECU控制喷油器停止喷油,以改善排放性能和燃油经济性。断油后,当发动机转速降到某一定值以下时或节气门再度开启时,喷油器重新喷油。这一限定值与冷却液温度和空调状态有关,当冷却液温度低和空调工作时,喷油器断油和重新恢复喷油的转速较高,发动机断油和恢复过程点火。喷油和转速的控制策略为:在达到断油转速时,为了避免发动机产生冲击,点火需适当地推迟,延迟一段时间才开始断油;在断油时,采用怠速时的点火提前角;断油结束后,先要有一段大的喷油脉宽,以弥补断油期间进气管内燃油由于蒸发而造成的减少,然后逐渐增加,点火提前角也不断增加。通常断油转速高于喷油恢复转速。

②发动机超速断油是指发动机超过额定转速时停止供油,以免损坏发动机。

③汽车超速行驶断油是指车速超过限定值时,停止供油。

断油的功能怎样操作才能充分利用,使其起到应有的作用呢?这部分将在行驶中断油功能的运用中向大家介绍。

六、空燃比控制策略和控制方法

为了满足发动机各种工况的要求,混合气的空燃比需要采用闭环和开环相结合的策略。(1)冷启动时的控制

冷启动时通常采用开环控制方式;由于启动时发动机转速低、冷却液温度低、燃油挥发性差,需对供油量进行一定的补偿。可燃混合气的空燃比与冷却液温度有关,冷启动和冷却液温度低时混合气稍浓,随着温度增加,空燃比逐渐变大。(2)部分负荷和怠速运行时空燃比的控制策略

在常用部分负荷和怠速工况下,为了获得低的排放,并有较好的燃油经济性,必须采用电控汽油喷射加三元催化转化器,进行空燃比的闭环控制。采用三元催化转化器后,空燃比只有在化学计量比附近很窄的范围内,CO、HC和NO的排放浓度均较小,因此利用氧传感器输出信号作为反馈信号,ECU根据氧传感器信号经过计算获得混合气的浓度,并及时调整供油量以使混合气达到理论混合气浓度。这种方式叫做闭环控制方式,这样才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄的范围内,使三元催化转化器转化效率最高,尾气排放中的有害成分降至最低。(3)节气门全开时空燃比的控制策略

为了获得最大的发动机功率和防止发动机过热,采用开环控制,即此时混合气的浓度不再采用氧传感器信号而是根据节气门开度信号和空气流量信号将混合气空燃比控制在12.5~13.5范围内,此时发动机内混合气燃烧速度最快,燃烧压力最高,因而输出功率也最大。(4)大负荷加浓时的空燃比控制策略

当发动机在大负荷工况下运行时,为了保证发动机处于最佳工作状态,降低发动机燃烧与排气温度,改善发动机的燃烧状态与动力性,根据发动机负荷状况增加喷油量,发动机负荷状况可以根据节气门开启角度或进气量的大小来确定,大负荷的加浓程度比正常喷油量高10%~30%。有的甚至比正常供油量多几倍。(5)过度工况空燃比控制

发动机在过渡工况下运行时,若只使用基本喷油持续时间,则在加速时混合气会瞬时变稀,在减速时混合气会瞬时变浓,因此需要对燃油进行修正,以免发动机发生喘振,汽车产生振动,启动时发动机出现倒转,排气中有害成分增加等现象。

加速时负荷变化率越大,即单位时间内的空气流量变化率越大,修正量也越大,水温越低,加速修正系数越大;减速时节气门关闭,进气管内压力降低,促使附着在进气管壁部位的汽油加速汽化,与加速工况相反,减速时要使喷油持续时间比基本喷油时间少,即减速减稀。(6)加速时的空燃比控制

当节气门急速开启或进气量突然变大时,为了提高加速响应性能,在同步喷射基础上增加异步喷射,加速的加浓因子在开始一段时间大,也就是说加速时的喷油脉宽开始时很大,随着点火次数的增加按一定斜率慢慢减至标定的理论混合比时的喷油脉宽。(7)电压修正

喷油器实际打开时间比ECU控制喷油器的时间要晚。假如电流进入喷油器的绕组所需的时间为T,电流切断时所需的时间为T,T-121T得到T,即为喷油器绕组感应产生的延迟,这意味着喷油器打开时2间比ECU计算所需要打开的时间短,使实际空燃比比发动机所要求的空燃比大,即较稀。蓄电池电压越低,滞后时间也越长,ECU根据蓄电池电压的高低相应地延长喷油信号的持续时间,对喷油量进行修正,使实际喷油时间接近于ECU的计算值。

七、由控制策略看操作方式与节油

细读一下发动机控制策略就不难发现我们操作时很多不正确的做法是什么了,也就不难理解汽车油耗量为什么会那么高了。下面笔者就给大家介绍操作方式怎样适应发动机的控制策略,怎样做才能使汽车的油耗降低。

现在随着有车家庭越来越多,养车费用成了家庭经济支出的大项,而在这一项目中,汽车燃油是一个大头,保养和维修费用次之。如何节省燃油,怎样保养以减少不必要的维修费用成为摆在每一位车主面前的实际问题。

汽车是否省油,从汽车设计、制造方面讲,一般汽车制造厂家都会从降低油耗上做文章,下工夫,而且都会在汽车的使用手册中给出百公里耗油量。那么当我们实际驾驶汽车行驶时,实际耗油量与给出的百公里标定耗油量有差距吗?有,而且有时差距还很大。一般的有良好驾驶技术的驾驶员在市区行驶的实际耗油量要比标定的每百车公里耗油量高20%~30%,在国道和高速公路上行驶时耗油量能基本与厂家标定的百公里耗油量持平。但对于大多数驾驶员来说就不是这么回事了,由于驾驶技术与对车辆的性能了解不够,他们在实际驾驶中百公里油耗要比标定油耗高得多得多,据了解,他们的实际百公里油耗,在市区行驶时能达到标定油耗的145%~160%,甚至在标定油耗的180%~200%,也就是说,一辆标定百公里耗油量为5L的汽车,在他们手里的实际耗油量为7~8L,高的达到9~10L。为什么会有这样大的差距呢?标定油耗是汽车制造厂在特定条件下,用汽车的行驶速度与所消耗的功率通过严格的测试计算得出的百公里等速油耗,也叫汽车的等速燃油经济特性。我们在实际使用中外部条件和内部条件是不可能与汽车制造厂测试时的情况完全相符的,是会有变化的。比如,在实际使用中由于路面的问题,造成滚动阻力与加速阻力的改变,由于风的问题造成空气阻力的改变,由于路面坡度的问题造成行驶阻力的改变,由于燃油的质量问题造成热效率的改变,发动机运行材料使用不当使发动机运行阻力增加、实际输出功率的改变,附属设备的使用消耗功率使发动机输出功率减小,等。那就是说随着外部条件的改变,耗油量高就是正常的了?也不是,根据笔者的经验,在市区行驶时实际耗油量是标定油耗的1.1~1.2倍,在国道和高速公路上以均匀的经济速度行驶实际百公里油耗与标定百公里油耗基本持平是正常的,再高就不太正常了。如果高出很多,问题出在哪儿了呢?根据笔者这些年来的经验,问题出在了我们自身,因为这些年以来在维修过程中基本没有发现,最起码说很少发现车辆自身的技术问题或者说因故障而使耗油量过高的问题,而是出在了我们对车辆的了解,驾驶,保养,燃料,润滑油的使用上。

节省燃油有什么方法与途径吗?有,上面我们介绍了内燃机结构的变化与现代内燃机控制方面的一些知识,下面看看在实际操作中应该怎样利用这些知识,怎样做到省油。

汽车省油的方法与途径很多,只要我们努力学习,认真总结,就可以找到。这里首先要告诉大家的是:(1)保证行车安全;(2)努力掌握和学习驾驶技能;(3)养成良好的驾驶习惯;(4)学习点汽车理论知识,维护好车辆;(5)学习点汽车运行材料知识,正确使用汽车运行材料。

怎样叫做正常使用?当拥有了一辆汽车时,应该怎样使用汽车成了目前摆在每一位车主面前的首要问题。拥有汽车的人、摸过汽车的人都知道,要将汽车开走很容易,只要有人带着或者到汽车驾驶学校学上几个月,就能开着汽车上路,但要开好一部车,那实在不是一件容易的事,需要经过几年甚至几十年的锻炼。要有不断进取、努力学习、刻苦钻研的精神,不断去摸索、探讨,积累驾驶、保养的经验才能总结出既节油又安全的行车方法,养成良好的驾驶习惯,也才能知道怎样做才是正确使用,才是正确保养,真正爱护自己的车。(一)出车前应该做的

每天出车以前,要对汽车进行出车前检查,检查发动机润滑油是否在规定的范围,检查冷却液是否在规定的范围,检查燃油的储量有多少?并顺手检查刹车总泵、离合器总泵的制动液是否在规定的范围之内。当检查完以上项目以后启动发动机进行预热。发动机启动以后,要下车检查四轮的轮胎气压是否正常,围着车转一圈并低头观察汽车底部,看看是否有不正常和漏油的地方,看看车下和其他部位有没有妨碍汽车移动的障碍物。然后回到发动机仓看看发动机是否有漏油、漏水的地方,听一听发动机运转的声音和平常是否一样,有没有异常声音出现。经过以上检查确认没有异常情况时,发动机的预热也就基本上差不多了,就可以盖上机仓盖起步上路行驶了。有的驾驶员可能会问,这些检查必须每天都要做吗?对,每天必须要做,因为汽车在一天的或多或少的行驶中,是在不断变化的过程中工作的,问题随时都有可能发生和出现,只有我们每天进行检查才能做到心中有数,做到半路上少抛锚和不抛锚,也才能保证车辆在正常工作状态下行驶。(二)驾驶与节油

汽车驾驶操纵技术与燃油消耗的关系是很密切的,能开车不一定能省油。开车并不难,省油却不是一件容易的事。因为现代汽车在设计和制造中大部分结构与控制方式已基本确定,到客户手中时这些东西基本是无法改变的,所以,要想做到省油,就要提高自身的驾驶技术,改进操作方法,使自己的操作方法适应现代汽车的技术性能,做到充分发挥汽车的技术性能,才能做到省油。

1.平稳起步

驾驶汽车时应该怎样起步才能省油呢?起步要强调一个稳字。现代轿车所用的汽油发动机都是电子控制汽油喷射发动机,一般的三缸发动机的怠速转速在900~1100r/min,四缸以上发动机的怠速转速一般在(800±50)r/min,有些进口车发动机的怠速转速在(600±50)r/min。根据笔者的实践与体会,在良好的天气和路面状况下如果离合器控制得当,不用加油门汽车也能起步,当汽车起步以后再缓慢加油,使汽车速度缓缓提高再换挡提速。如果感觉这样起步费劲可以在起步的过程中稍给点油使发动机转速略有提高,但最高也不要超过1500r/min。为什么要用这种方式起步呢?我们在前面介绍发动机的控制策略时曾经讲过发动机的过渡工况和加速工况的控制,使我们知道油门给大了,异步喷射产生了,油耗必然增大,发动机转速越高,异步喷射量也越大,耗油量也越高。再看发动机功率与汽车附着力之间的关系,一般在起步时是挂1挡,在1挡时,发动机输出扭矩经过变速箱的放大就会远远大于汽车起步时所需要的扭矩,这样,如果给的油门过大首先造成了动力的浪费,其次当发动机转速足够高,输出的扭矩和功率足够大时还会出现车轮的转矩远远大于车轮与地面的附着力而使车轮打滑,造成对传动系统的冲击和轮胎的非正常磨损,并使油耗增加,其损失是显而易见的。所以在起步时要做到少加油、慢抬离合器,做到平稳起步。笔者把它称为慢起步。

2.汽车的加速与油耗

汽车起步了,就有了加速的问题,用一个怎样的加速过程将汽车的速度提高到适应汽车行驶路况应该有的车速,从而能使汽车既省油又省力呢?那就要做到轻给油门,缓慢加速。如果没什么急事,尤其是在城市跑车,尽量不用急加速。为什么要轻给油门缓加速才能省油呢?我们先看发动机控制本身是怎样的。现代发动机由于都采用了电子汽油控制喷射方式,其控制方式有了根本的变化。过去我们用脚踩的是机械连接的化油器的节气门和与节气门相连的加速泵。当我们踩下油门时,由于节气门的开度变化,进气管的真空度会有所降低,但在发动机转速没有起来以前,主供油系统不会马上多供油而使混合气浓度有改变,只有加速泵下供的油,使混合气浓度有瞬间改变,使发动机转速提高。而现代汽车的控制系统却完全改变了这种控制方式。现代汽车脚踩的是节气门,而控制供油的电脑是根据节气门位置信号、节气门打开后反应进气管压力变化的进气压力传感器信号来控制供油量的。油门踩得越大,节气门打开得越多,进气管内的压力变化就越大,电脑接到的节气门位置信号与进气压力信号值就越高,电脑就会进入异步喷射程序,供油量就越大。而这种关系不是像化油器的加速泵一样,程式结束后供油也就停止了,而是要持续一段时间,直到电脑根据计算认为进气量与供油量的混合比达到14.7:1,发动机转速、输出功率与进气量相平衡,这个过程才停止。这就使得额外供油量相比化油器车来讲要大很多,时间也长很多,这是费油的一个原因。我们再从加速度的大小对发动机功率的要求及耗油量的关系来分折,为什么汽车的加速度越大,耗油量就会越大。我们由汽车功率平衡方程P e=1/η′(G f u a/3600+G i u a/3600+C D Au 3 a/76140+δmu a 3600×du/dt),其中G f u a/3600是滚动阻力功率,G i u a/3600是坡度阻力功率,C D Au 3 a/76140是空气阻力功率,δmu a/3600×du/dt是加速阻力功率,1/η′是传动效率。汽车刚起步、在平路无风的状态下进行加速运行时,可以把坡度阻力G i u a/3600、空气阻力C D Au 3 a/76140相对看做零,那么只有滚动阻力和加速阻力了。我们知道滚动阻力和路面有关,而加速阻力和汽车自重、各旋转部件的转动惯量有关。一般轿车的加速度比较大,我们以3.5m/s 2的加速度为例来看看当汽车起步后至汽车速度达到10km/h时它所消耗的功率,由δmu a/3600×du/dt我们取δ=1.4,M=1500kg,那么在这里消耗的功率有多大呢?大约为18kW,在这一加速过程中所消耗的燃油折合成每百公里的油耗是多少呢?大约为30L/100km。在同样条件下,把加速度从3.5m/s2降低到1.5m/s 2时耗油量又会有什么变化呢?耗油量大约是14L/100km。由此我们可看到,要想使汽车省油,就必须放平心态,缓慢加速。笔者将清华大学做的几种车型的加速燃油消耗量与等速燃油消耗量列表于下(表1-1),大家从表上对比一下看看其悬殊程度是多么惊人。尤其是经常在市区行驶的汽车,起步加速特别多,如果不改变操作方法,就等于向外扔钱。大家由此也可以得出一个结论:就是说,当我们拥有了汽车以后,阅读有关汽车方面的书籍,学习汽车方面的理论,具有一定的汽车理论知识并将汽车理论知识与自己驾驶操作相结合使自己的操作更规范、更合理多么重要!以上笔者对汽车加速度与油耗的计算只是粗略的计算,因为条件所限。精确的数据需要很多的设备进行试验才能得到,但这些足以供大家进行对比了。

由表1-1所列数据也可以看到,加速距离与时间相差无几但耗油量相差之悬殊,异常惊人。

笔者在维修过程中遇到的此类问题也不少,其中有一个车主驾驶一辆吉利自由舰汽车,用的是MR479Q发动机。据车主反映,他在不太拥挤的中等城市行驶时,耗油量达10L/100km,当时他疑问很大,说买车时,经销商说,这种车的油耗量为每百公里5L,为什么我的车耗油量会如此高,经过对汽车电控系统和车辆技术状态进行检查,都很正常,问题不应该出在车辆本身。笔者让他在国道上跑一趟,再计算一下燃油消耗量看看,经高速公路行驶300km后,车主反映,在高速上行驶耗油量还是比较满意的。为什么会出现如此大的差距呢?根据以上我们的分析,不难看出问题就出在了驾驶上,因为在市区行车时,路况复杂,红绿灯多,停车、起步、加速、减速多。自己对现代汽车理论不了解,不能使自己的操作方式与汽车的性能相匹配,所以造成了耗油量超过标定油耗100%的问题。经笔者给他讲了现代汽车的特点、性能与驾驶方法后问题得到解决。

3.行车与节油

起步、加速以后汽车开始进入正常行驶阶段,汽车在正常行驶期间怎样才能省油呢?现在有很多说法,比如,匀速行驶、控制在经济车速范围、减少车辆不应有的载重、利用滑行等不一而足。那么在正常行驶中怎样做才能省油呢?

不同厂家品牌、不同档次的汽车其设计经济车速是不同的,比如捷达、桑塔纳等中档轿车的经济车速在90km/h左右,高档轿车的经济车速在100~120km/h,家用北斗星、夏利、吉利系列轿车一般经济车速在60~70km/h。在行车中掌握好经济车速很重要,因为汽车制造厂给出的行车速度是该车在整个车速范围内,耗油量最低、最经济的行车速度。那么是不是说就不能以其他速度行驶了呢?以其他速度行驶为什么会费油?原因是什么,等速行驶的油耗应该怎么确定,等速行驶是不是能把耗油量控制在厂家标定的油耗范围。下面我们进行一一分析。(1)汽车总质量与百公里油耗

我们还得从汽车功率平衡方程说起。从上面所述汽车加速度与油耗的关系我们知道,在等速行驶时,坡度阻力在现在的国道、高速公路等平原地段是很小的,匀速行驶时加速度为零,那么就只剩汽车的滚动阻力和空气阻力了。假如我们行驶在无风或风速不大的条件下,汽车所消耗的功率就是滚动阻力与风阻的和。一般来讲,汽车的滚动阻力系数f在一定的路面条件下基本上是一定的,如表1-2;那么汽车在行驶过程中,滚动阻力的大小就只和汽车的总质量及行驶速度有关了。

我们通过以下的计算进行一下对比,看看速度、总质量的变化与消耗功率之间的关系。在计算中取滚动阻力系数为f=0.019,先看看总质量不变,不同等速匀速行驶的结果。我们把总质量定为G=1200kg,那么由P f=G f u a/3600 G=Mg U a=50km/h,70km/h,90km/h得:当U a=50km/h时,P f=3.1kW;U a=70km/h时,P f=4.343kW;U a=90km/h时,P f=5.6kW。通过以上计算我们可以看到,滚动阻力功率随速度的提高而增加,随着消耗功率的增大燃油消耗量也必然随着增大。

我们看在定速(70km/h)行驶时,随着汽车总质量的改变,滚动阻力改变的情况。我们选质量为1200kg按10%递增计算,当质量为1200kg,1320kg,1440kg,1560kg时消耗功率的变化。当M=1200kg时,P m=4.34kW;M=1320kg时,P m=4.6kW;12M=1440kg时,P=4.82kW;M=1560kg时,P=5.7kW。3

由此可以看到,随着汽车总质量的增加,其滚动阻力功率也在以很快的速度增长。滚动阻力功率随着速度和总质量的增加,势必造成油耗的增加,而且(在路面种类一定的情况下)滚动阻力系数随着行驶速度、轮胎构造、材料、气压的变化而变化。一般情况下轿车轮胎在车速100km/h以下时,滚动阻力系数随着车速的增加逐渐增加,但变化不大,在某一车速以后,会有较快增长。当车速达到某一临界速度时,滚动阻力系数迅速增长,轮胎发生驻波现象,轮胎周圆不再呈圆形而呈明显的波浪状。为什么笔者在前面讲要每天检查轮胎气压呢?因为随着轮胎气压的降低,滚动阻力明显上升。它和增加汽车总质量所产生的效果是一样的,当轮胎气压降低得比较多时,甚至还要大于增加汽车总质量所产生的效果。有关研究机构经过试验得知轮胎气压降低时,轮胎滚动时变形大,迟滞损失增加,滚动阻力系数迅速增加。在日常生活中大部分人都有过骑自行车的经历。在骑自行车时,我们不难感觉出轮胎气压的改变,使骑车人产生用力的改变。汽车的道理也是一样。这样大家就不难理解了。根据美国有关部门的试验数据,若一辆汽车的总质量减少10%可节油3%~4%。所以,自20世纪50年代中期以来,为了节约能源与环保,小型、微型轿车普遍受到各国关注。由以上的分析和有关试验数据我们就不难理解减轻汽车载重放下多余物品的意义所在了。(2)速度与油耗

我们再看平衡方程的另一项P w=C D AU 3 a/76140与耗油量的关系:

一般讲空气阻力系数C D汽车迎风面积A在汽车设计和制造中已基本确定,客户一般情况下是无法改变的。尤其是作为轿车改变起来就更困难,所以,作为轿车,空气阻力功率的大小就由车速和风相对于汽车速度的和来决定;现在我们通过计算来看一下车速对于空气阻力功率的贡献是怎样的。

我们选车速u 1=60km/h u 2=80km/h u 3=100km/h u 4=120km/h C D=0.36 A=1.9m 2时空气阻力功率的变化;

经过计算当在u 1时P W=1.94kW u 2=80km/h时P W=4.6kW u 3=100km/h时P W=8.997kW u 4=120km/h时P=17kW。

以上结果只是在无风状态下单纯的车速对空气阻力功率的贡献,如果有风时它的贡献可以想象是什么样的。

通过以上计算我们可以看到,随着速度的增加,空气阻力功率成倍增长,当车速增加1倍时,其阻力功率将近增加了10倍。随着阻力功率的增加,要求发动机发出的功率也要增加,耗油量必然随着发动机输出功率的增加而增加。

我们只是计算汽车的总质量、车速的变化所需要的静功率,还不包括发动机、变速箱、传动系统、发动机附属设备随着发动机转速的提高而增加的功率损失。由于汽车的高速行驶,发动机的转速也会很高,发动机自身的热效率和在高速运转区内摩擦损失也会加大。这本身也造成了耗油量的增加。我们由以上分析不难看出,在我们没有急事时就一定要放平心态,在行驶中做到礼让三分,经济速度行驶,这对节油的贡献会很大。(3)匀速行驶时的节油问题

有的车主可能会说,我一直保持在经济速度行驶,可车的耗油量还是比标定的百公里油耗高得多,这又是为什么呢?我们从功率平衡方程和现在的发动机控制方式分析:

我们以北斗星汽车为例:北斗星汽车在经济速度下匀速行驶时的油耗为4.5L/100km,我们为什么跑不下来呢?除了外界运行条件与试验条件不相符以外。由功率平衡方程P e=1/η′[P f+P i+P w+P j]。当我们的汽车在经济速度匀速行驶时,所需克服的阻力功率是与发动机输出功率相等的吗?如果没有相当的驾驶经验和汽车理论知识,要想做到控制的油门使发动机的输出功率刚好等于汽车行驶阻力功率,那是很困难的,这也是在经济速度匀速行驶时耗油量已然高于标定百公里油耗的根本原因所在。根据笔者在实践中对驾驶员的观察,大部分驾驶员对油门的控制,很难做到使发动机的输出功率刚好等于行驶阻力功率,一般都是大于行驶阻力功率的。有的人可能会问了,既然我的油门给大了,也没感觉到汽车的行驶速度有些微小改变呀?这又要从现代内燃机的控制方式说起了。在一定转速下现代发动机的输出功率的大小,靠什么实现?第一是汽车控制用的ECU根据空气流量和氧传器反馈信号执行闭环控制而确定的喷油量来实现的。第二是根据节气门位置传感器和转速传感器反馈的信号而确定喷油量控制的。当我们的汽车在经济速度下匀速行驶时,发动机的转速一般不会很高,在1500r/min左右,而这个转速距离发动机的最大扭矩转速差距比较大(其最大扭矩转速为112N·m/4000r/min)。所以就会有一种现象出现,当供油量比输出功率所需供油量略有上升时,由于发动机处于低扭矩转速区,其扭矩的变化很小很小,小到可以忽略不计,所以就不会使车速有让驾驶员感觉得到的变化。如果你对汽车足够了解,这时的发动机声音会有一个特别轻微的变化,有一个俗称的轻微的敲缸声出现(其实并不是敲缸,而是由于混合气稍浓于理论混合气,使初期燃烧速度改变造成的)。根据发动机的控制方式,此时踩住油门不动,由于节气门位置是一定的,进入发动机的空气量也是一定的,那么供油量也应该是一定的。那多余的供油量是怎么来的呢?是根据节气门位置传感器来的。由前面说的供油量确定所根据的信号,有四个:进气流量信号,氧传感器信号,发动机转速信号,节气门位置信号。当我们在经济速度匀速行驶时,进气流量、转速,在汽车行驶阻力没有多大变化时基本是稳定的。当节气门的开度略大于输出功率所需的开度时,就会有额外的燃油供给发动机(此时只有氧传感器的信号是变化的)。由于发动机此时在低扭矩转速区工作,又不会使人感觉到汽车行驶状态有什么变化,就造成了耗油量超标的问题。由以上分析我们想一想,不管在什么车速下行驶是不是都会存在一个功率平衡的问题?也就是说我们将发动机的输出功率控制在刚好克服在不同路况、不同转速下形成的阻力功率,才是最经济的。我们怎样才能做到这一点呢?笔者告诉大家一个办法,大家不妨回去试一试。当我们在公路上行驶时,根据路面情况确定了车速(比如70km/h),在汽车达到这个车速以后,你将油门慢慢一点一点往起抬,抬到什么程度呢?抬到汽车能稳定地保持70km/h速度不下降为原则。根据笔者的经验,这时发动机的输出功率刚刚够克服行驶阻力,是最经济的状态。简单地说,这种操作方式叫做飘油门。如果我们对油门的控制能达到特别精确的程度,不管我们是不是非要把车速控制在经济速度下,只要匀速行驶,都会有明显的节油效果。当然我们在前面讲了,随着车速的增高,耗油量比经济车速下行驶还是要大的。这也许就是有的书上讲要想省油就要增大发动机的负荷的原因。(4)关于滑行与节油的问题

滑行是否能节油,尤其是对电子控制汽油喷射发动机,应该怎样滑行,滑行方式与路况的关系,下面我们通过不同的方式进行分析,供大家参考。

在行驶过程中,滑行是一种节油的方法,在何时,利用什么方式滑行,才能做到最好的节油效果,我们将从以下几方面进行分析:

①高速公路上滑行的应用;②国道、省道上滑行的应用;③城市路况下滑行的应用;④坡道滑行的应用。

a.高速公路上滑行的应用。我们先看在高速公路上行驶时滑行的问题。在高速公路上行驶时,因路况良好,情况单一,突然情况很少出现,一般能保持匀速行驶,如果考滤节油,可适当利用滑行。滑行时机的掌握可根据自己的行驶速度、前车行驶速度和路面车流量决定。当车流量不大,前车速度不太慢时可滑行。滑行起始速度可自行确定,结束滑行时的速度一般不要低于所驾驶汽车的经济速度的下限。在经过收费站前可滑行,利用滑行使汽车减速,既节省了燃油,又减轻了机件的损耗。现在绝大部分是电子控制汽油喷射发动机,在滑行中怎样利用我们前面介绍的断油功能呢?要看滑行时的起始速度、发动机转速及要滑行的距离。在不用空调时,起始车速较高,发动机转速在2000r/min以上,前方要停车且停车距离比较短时可利用倒拖断油的功能。当汽车因减速而使发动机转速降到1500r/min时,将挡摘掉致停车。我们前面介绍发动机控制策略时讲过,发动机恢复供油的转速在1500r/min左右。在发动机转速降到1500r/min以后,供油开始,如果不将挡摘掉,此时不但不节油,反而由于发动机的倒拖,使自身动能无谓的消耗,使汽车的滑行距离缩短,也就失去了节油的意义。如果要长距离滑行,最好从一开始就将挡摘掉,这样虽然不能利用倒拖断油功能,但由于汽车自身动能的充分利用,滑行速度降低得较慢,滑行距离较长,已然可以弥补断油期间的油耗。笔者有一个从事汽车驾驶50多年的朋友,曾经做过相关试验,其结果是,长距离滑行时摘挡不摘挡其耗油量是一样的。

b.在国道上行驶时滑行的应用。在国道上行驶时情况要复杂一些,如果对情况的判断得当,滑行措施采取的适时,根据笔者和一些老前辈、朋友们的经验。其整个行驶区间的滑行距离和节油效果也是相当可观的。

ⅰ.加速滑行:加速滑行是汽车在平坦、坚实、路面宽直、视线良好、行人和车辆较少的道路上,用最高挡行驶,加速到超过经济车速的20%~30%时,迅速将变速杆移入空挡,汽车依靠自有惯性向前滑行行驶,当车速降低到经济车速的下限时,再迅速挂入高挡加速行驶,如此反复可达到一定的节油目的。但轿车一般不提倡用加速滑行的办法。就是货车,如果对路况预判不当,驾驶技术不熟练,其节油效果也不是特别理想。

ⅱ.减速滑行:减速滑行是指汽车在行驶过程中,发现前方有障碍、险情、转弯、过桥、会车、通过交叉路口,或有目的停车之前,需要减速时,采用以滑代刹的滑行方法。减速滑行充分利用汽车的惯性,减少因制动造成的不必要的动力消耗。不但可以节油,还可以增加安全系数,减少机件磨损和冲击。在这种滑行中可根据具体情况和汽车行驶速度合理利用倒拖断油功能。

c.下坡滑行。下坡滑行是利用汽车到达坡顶后的前进惯性力和下坡时汽车的重力分力相结合而滑行的方法。

采用上述滑行方法时,能不能利用倒拖断油功能呢?减速滑行时,若是有停车的目的,且滑行起始速度较高,滑行开始时,第一为了使滑行减速度较大;第二为了利用减速断油功能节油,滑行开始时可利用倒拖断油的方法,当车速降低后,发动机转速降到1500r/min以下时,就要脱挡。下坡滑行时要看具体情况,一般为了安全起见,下长陡坡时最好不要脱挡,因为脱挡以后势必造成制动器的利用率增加,因制动器使用次数增加,引起制动器温度升高甚至过热,从而使制动器的制动效能降低出现不安全因素,对于目前轿车上采用最多的液压制动系统还要防止因过热造成的制动液升温导致汽化而使制动失灵。对于货车和轿车而言,滑行时可脱挡,但发动机不能熄灭。货车用的压缩空气制动因发动机熄火,空气压缩机不工作容易造成制动气压过低,使制动失灵,液压制动大部分都有真空助力,一旦发动机停转会造成真空度降低,使制动失灵。(5)挡位运用与节油

①汽车挡位的介绍

汽车在行驶中,驾驶者要准确掌握换挡时机。加挡或减挡时,时机掌握不好,油门控制不当,都会造成传动装置抖动。低挡使用时间过长,使燃油经济性变坏。换挡操作是衡量一个驾驶员技术水平的一项重要标志。操作的好坏,对油耗、变速器故障率的高低,变速器的寿命都有很大影响。现代汽车,无论大车还是小车,为了节约燃料,使汽车的动力性和经济性更好。一般都设有4~7个挡,1、2挡为低速挡,3、4挡为中速挡,5挡以上为高速挡。

a.低速挡:低速挡的特点是速比大,行驶速度慢,使驱动轮能获得较大的转矩,增大牵引力。所以它在起步、陡坡,通过困难路面等行驶阻力较大、交通情况复杂、不允许行驶速度较高情况下采用,但低速挡的车速较慢,发动机转速较高,发动机温度容易升高,燃油消耗增大。因此,只要在条件允许的情况下,尽量少用低速挡行驶。

b.中速挡:中速挡是由低到高或由高到低的过渡挡位。通常在弯路、泥泞路、窄路会车、过窄桥和通过一般困难路面时使用,但也不能长时间使用。

c.高速挡:一般货车的5挡与6挡,轿车的4挡、5挡为高速挡,高速挡一般是超速挡。高速挡的输出转速比输入转速高,速比小,传递到驱动轮上的扭矩较小,车速高,发动机转速相对较低,因而燃油消耗率低,发动机磨损小,燃油的热效率较高,是在良好路面上正常长距离行驶的常用挡。

根据以上对各挡位功能的了解,我们在驾驶中,应尽量在条件许可的前提下,从低速挡快速换入高速挡,尽量多用高速挡行驶,高速挡用得越多,节油越明显。

②换挡时机与节油

起步后,随着车速的提高,要及时按顺序换入高速挡,不失去合适的换挡时机,以使车辆的行驶速度和发动机的转速经常处于合理状态,做到不抢挡,不拖挡。

换挡时机的掌握,对于货车而言,当徐徐踩下加速踏板,发动机动力增大,车速相应加快。感觉发动机声音、转速的变化和车辆动力的大小,当有动力过剩的感觉时应及时换入高一级挡位。若换入高一级挡位后,踩下加速踏板时,出现发动机转速下降,感到动力不足,车速提不起来,传动装置颤动,说明加挡时机过早;若车速已经提高,但未及时换入高一级挡位,即为加挡时机过迟。加挡时机的掌握需在实践中去摸索和体会。

对于轿车而言,由于现代轿车发动机大部分是高转速、大功率、低扭矩,所以其操作方法,要根据不同的使用情况而定。

汽车的行驶无非是两种情况:一是在路况良好的高速公路、国道上行驶。二是在山区公路、复杂路况、城市道路上行驶。在不同路况下行驶,其操作方法也各异,我们先看在良好的高速公路、国道上行驶。

a.在高速公路、国道公路上行驶时,由于路况良好,基本上可以保持匀速行驶,其耗油量除了与行驶速度、风速、路面状况、车辆技术状况有关外,其他状态下的油耗量所占比重较低。因为在正常行驶其间,加减速较少。也就是说,汽车在整个行驶过程中,消耗在起步、加、减速上的燃油量是较少的。再由于现代轿车发动机基本上都是短行程发动机,其程径比在0.7~1范围内,一般在0.8左右,由于活塞行程的缩小,使发动机的最大扭矩减小,最大扭矩转速提高,加速性能变差,所以在良好的路况下行驶、起步和加速时,发动机转速控制在2000r/min以下,也就是说,在挂1挡起步时,起步以后慢慢加油,不要猛踩油门,当发动机转速升到1500~2000r/min时,换2挡,以同样的操作手法快速及时地换入最高挡位,比较适宜。根据笔者的行车经验与试验,其耗油量不会有太大差别。如果在行驶中速度控制得当,油门能根据前面所讲的方法控制,百公里油耗一般应控制在标定百公里油耗范围,差距不会超过百公里油耗的10%。

b.在城市道路等其他复杂路况下行驶时,就要根据情况改变操作手法,因为根据笔者的行驶经验与试验,在复杂路况下耗油量的增加,主要是操作本身造成的。在复杂路况下行驶时,由于道路情况复杂,行人、自行车与机动车交织在一起。平交道口出入车辆与行人时常让你不得不减速停车,红、绿灯路口,人行横道等都要减速甚至停车,伴着每一次减速停车都有一次起步加速的过程。所以,要想在复杂路况下省油,就要使自己的操作方法能根据具体情况、车辆性能、加速控制的原理相适应。那么应该怎样具体操作呢?我在前面讲电子控制汽油喷射发动机的燃油控制策略时曾经讲过,燃油供油量的大小在踩下加速踏板时,是根据进气管压力下降的程度、节气门的开度来决定的。就是说,当你加速时,油门踩得越大,进气管真空度下降得越多,节气门的开度越大,供油量就越大。而且,供油量(异步喷射)只有在进气管压力与空气流量计反映给ECU的值相对一致、发动机转速稳定时,才根据发动机转速、空气流量、闭环控制状态等进行控制。所以耗油量会有特别明显的上升。其增长量大的能达到标定百公里油耗的100%还多。根据笔者的经验,应该用以下操作方法:汽车起步时挂上1挡轻踩油门,让发动机转速慢慢上升,上升到1200r/min时迅速换入高一级挡位。用这种方法逐级快速地将挡位升到最高挡。升到最高挡后,将发动机转速控制在1500r/min上下,如果路况条件允许,在保持该转速的车速下轻轻抬起点油门,以汽车不减速为原则。根据笔者试验,在操作手法控制得当的情况下,百公里油耗一般不会超过标定百公里耗油量的20%。在试验时虽没有精确的测量设备,但可用以下方法:将油箱加满,加油口能看见油并划印做记录,行驶50km后,驶回同一加油站,在同一加油机上再加到同一位置,百公里油耗比标定油耗高15%,最高时没有超过标定油耗的16%。行驶时也没被同方向、同路况行驶的车丢掉。由此不难看出耗油量与操作手法的关系了。在按以上说的操作手法操作时,如操作技术不够熟练,在换入高一级挡位后加油时,有时会出现车辆窜动现象,也就是我们说的拖挡现象。笔者认为,这不是拖挡,而是由于油门控制不当引起的。由于现代发动机低转速区输出扭矩较小,油门控制不当时,容易出现发动机输出扭矩和汽车自身所受阻力不相匹配的现象,在加速度出现的同时,在某一瞬间,其输出扭矩会小于加速阻力,所以出现窜动现象。解决的办法有两种,一种是减小一点节气门开度,使加速度减小;一种是适当增大节气门开度,使加速度略有上升。这要在实践中去不断摸索,直到找到在该路况下与之相适应的节气门开度和平稳加速度。

c.山区公路行驶时挡位的应用。在山区公路行驶时,对于现代汽车来说,首先让驾驶者感到的是汽车无力,这并不是指某些车型,比如:柴油发动机的货车、汽油发动机的货车、轿车等,而是所有汽车都存在的现象。为什么会出现这种现象呢?因为现代汽车发动机设计的问题,在前面我们也讲过这个问题。现代汽车发动机在设计时为了使发动机的热效率提高,均采用了强化设计,其强化的手段:一是提高发动机的压缩比,以使发动机的平均有效压力提高,但是根据试验,当压缩比ε′>10以后效果就不大了。当压缩比ε′高于10以后就要使用为了防止爆燃要求的高辛烷值汽油,而高辛烷值汽油的生产成本很高,因此也就失去了意义,如果不提高辛烷值,必将引起爆燃、表面点火等使燃烧变坏的现象发生,继而造成发动机工作粗暴,运动件负荷加大,对燃烧室和曲柄连杆机构的加工精度及材料要求提高,点火系的工作条件变苛刻,机械效率下降等缺陷。我们在80年代也曾做过试验,当压缩比提高到一定程度以后,其热效率不但不能提高,反而还下降。所以,现代发动机的压缩比一般控制在11以内,大部分在9左右。第二个强化的手段根据发动机功率、扭矩、转速之间的关系即P e=T e×n/9550来看。最明显的也是最有效的方法就是提高发动机转速。发动机提高转速以后,活塞平均速度C m也会提高,活塞平均速度对于内燃机的性能、工作可靠性和使用寿命有很大影响。一般来说,活塞平均速度C m增大,发动机热效率提高,但同时使活塞组的热负荷和曲柄连杆机构的惯性负荷增加,磨损加剧,寿命缩短。同时,由于进、排气气流速度增大,进、排气阻力与气流动速度平方成反比例地增加,使充气系数下降。所以随着活塞速度的提高,就必须增加进气通道的面积,提高加工精度,以减少进气阻力。增大进气通道截面,从缸盖上说就得增加气门数,从燃烧室结构上讲这已经很困难。从材料上说,对材料的要求将提高很多。从加工精度上讲,就要采用较高的表面加工和处理工艺。这势必使制造成本和难度增加。为了不使发动机转速增加时活塞平均速度过大增长,兼顾其他方面,降低制造成本和难度,在结构上出现了不断降低程径比,也就是活塞行程和直径比S/D的问题。但随着程径比S/D的缩小,新的问题又出来了,就是说,随着活塞行程的缩短,虽然机械效率、充气效率得到保证,但发动机的输出扭矩缩小了,最大扭矩转速随之提高。现代发动机的最大扭矩转速:汽油发动机在4000~5000r/min范围,柴油发动机的最大扭矩转速在2000~3000r/min范围。因此,在使用中就会给我们带来很多不适应。首先我们在正常使用中,发动机的工作转速很难达到最大扭矩转速,比如,根据U a=0.377×rn/i g i 0,假若一辆轿车的车轮半径r=0.25m,变速器所用的最高挡的传动比为i g=0.73,主减速器传动比i=4.308,发动机最大扭矩转速n=4000r/min,当发动机的转速大于最大扭矩转速时,车速大于120km/h,大家可以想想,我们的车能这样开吗?答案是肯定的,不能。过去发动机的最大扭矩转速比较低,如过去解放用的CA10B发动机,东风140用的0 EQ6100发动机,其最大扭矩转速是1200r/min。这样,对于现代发动机,正常使用时的转速大都在最大扭矩转速以下。而过去的发动机正常使用时的转速都在最大扭矩转速以上。所以,过去的汽车在行驶中遇到阻力而使发动机转速下降时,发动机输出扭矩随着转速的下降而增大,就不用频繁换挡来改变汽车的驱动力,也就是人们常说的,汽车有股闷劲。而现代发动机在正常行驶中几乎都在最大扭矩转速以下工作,当汽车行驶中遇到阻力使发动机转速下降时,输出扭矩随着转速的下降而降低。所以给人的感觉,现代汽车没劲。我们要想在使用时做到得心应手,就必须根据发动机的这种特点,改变我们的操作手法。只有改变操作手法,才能更好地利用汽车的性能,才能使我们感觉驾驶舒服。具体到操作上我们应该怎样做呢?根据以上我们分析的特点,在山区坡道上行驶时,要根据道路情况,如坡度的大小、路况的复杂与否来确定车速,车速确定以后,再看是否能用最高挡行驶,如果能用最高挡行驶,要注意发动机的转速,听发动机的声音,以此来大致判断发动机的输出功率在这种行驶状态下是否能克服阻力功率。一旦阻力功率大于发动机输出功率,首先最明显的就是发动机转速下降。可利用踩下加速踏板,增大供油量使发动机转速、功率、扭矩不改变的方法。当发动机转速下降,利用加大油门保持发动机输出功率、扭矩不能实现时,要及时降挡,以保证发动机在最大扭矩转速区工作。如果降挡过晚,发动机转速下降过多,降一个挡就很难使发动机恢复到最大扭矩转速区,不得不采取连续换挡。有时因为措施不利甚至会造成坡道起步,车辆后溜的严重后果,同时使燃油消耗增加。通过以上分析,对挡位的应用可归纳如下:

第一,在良好的路况下,控制油门及时加挡,尽量使用高速挡;

第二,复杂路况合理选挡与油门控制,做到挡位合适,不用大油门高转速;

第三,不用低、中速挡大油门行车,做到发动机输出功率与扭矩的充分利用;

第四,换挡时机把握好,做到不抢挡,不拖挡;

第五,山区行驶,注意发动机输出功率、声音与转速,做到及时换挡不硬撑。(三)汽油发动机的燃烧、发动机的技术状态和油耗的关系

汽油机的燃烧过程:汽油发动机的燃烧好坏与发动机的技术性能、燃料的质量及百公里耗油量关系至关密切。下面我们就从发动机的燃烧过程谈起。

1.汽油机的燃烧

为了分析的方便我们把汽油发动机的燃烧过程划分为三个阶段。(1)着火延迟期

燃料与空气的混合气进入汽缸以后首先受到汽缸热表面的加热,随后的压缩过程又使混合气的温度和压力进一步提高,为燃料的氧化反应迅速进行做好充分的准备。但是由于汽油发动机的压缩比较低,汽油本身有较好的稳定性,所以这时混合气还不能产生自燃。只有在火花塞跳火以后,由于电火花的高能量,使火花塞电极间隙处的混合气温度急剧升高,极大地加快了反应的进行,经过一段时间以后,形成了明显的火焰中心,因此从电火花跳火开始到明显的火焰形成以前这段时间,称为着火延迟期。在这一时期内,剧烈反应的混合气只在火花塞电极的较小范围内进行。

从理想的等容加热燃烧可知,对工质的加热应该在上止点处进行,在活塞越过上止点后压力达到最大。而在实际循环中,考虑到可燃混合气本身有着火延迟期。为了使缸内压力在上止点附近达到最大值,必须使点火提早到上止点以前进行。而且随着转速的提高,点火提前角要随着增大。电火花在上止点前跳火的时间以曲轴旋转角度表示,称为点火提前角,用θ表示。(2)火焰传播期

自混合气火焰核心形成开始,到气缸内出现最高压力点为止,这段时间称为火焰传播期。这一时期是燃烧过程的主要阶段。在此时期内,火焰向燃烧室内远离火花塞的各点传播。混合气的主要部分在此时期内燃烧完毕。燃料热能的绝大部分在此时期内放出。在此时期内气缸中的压力、温度都在迅速提高。这一时期是燃烧过程的主要阶段,它进行得好坏直接影响到发动机的功率和热效率。(3)补燃期

超过最高压力点以后,燃烧仍在进行。这是由于有部分燃料的燃烧速度慢、燃烧不完全以及某些燃烧产物如CO、HO等,在燃烧阶段因高温作用分解产生H、O和CO,在膨胀行程中因气缸内温度下降,它们又继续氧化成最后燃烧产物等原因造成的。这一时期称为补燃期。

补燃期是在活塞向下止点移动时进行的,这时已接近膨胀行程的中、后期,燃料的热能便不能得到充分的利用。所以为了提高发动机的热效率,希望补燃期内燃烧的燃料量尽可能减少。

上述划分三个燃烧期进行分析是为了定性地分析燃烧过程。实际的燃烧过程是非常复杂的。

2.汽油机的不正常燃烧(1)爆震燃烧

汽油机运转过程中有时会听到气缸内有金属敲击声,这就是爆震燃烧引起的。爆震燃烧会引起发动机功率下降、排气冒烟、破坏发动机的正常工作。

①产生的原因

汽油机燃烧的特点是燃烧室内有明显的火焰前锋在传播。燃烧产物的膨胀使火焰前锋快速向前推进,以致未燃混合气受到强烈的压缩和热辐射。它使距离火焰中心较远的混合气温度急剧升高,超过了燃料的自燃温度。而缸内温度、压力的提高,也使这部分混合气的着火延迟期极大地缩短。这样,就使这里在火焰前锋到达以前混合气自燃着火,在燃烧室内形成另一个火焰核心。这样的燃烧与正常的燃烧的情况完全不同。正常燃烧过程中,火焰传播速度为20~30m/s,而产生爆震的地方,火焰传播速度可以达到1000~2000m/s。伴随着很高的压力以超音速传播,形成了强烈的冲击波。这种冲击波撞击燃烧室壁就发出了金属敲击声。强烈时会引起发动机的震动。甚至将活塞局部击坏,而使发动机不得不进行修理。

产生爆震燃烧时的最高压力超出了正常燃烧时的最高压力。但是这种最高压力只是局部的,并且以压力波的形式出现。由于正常工作过程被破坏,所以造成发动机功率下降。

在爆震燃烧产生处局部温度很高,可达4000℃以上。严重爆震燃烧时,燃烧产物将分解为CO、H、O、NO及游离碳。游离碳在汽缸中不能再燃烧而形成排气冒烟。CO、H、O等在膨胀行程中重新燃烧而使发动机补燃增加,结果使排气温度增加形成热损失。

②造成的危害

a.因爆震燃烧在气缸内形成的压力,使活塞、缸壁、汽缸等各零件承受过度载荷。长时间的爆震燃烧会造成这些零件的损坏。

b.往复活塞式发动机燃烧气体的温度可达2000~2500℃,而活塞顶部、燃烧室壁的温度为200~300℃。能够维持这样低的温度,原因之一是在这些表面上形成一种气体附面层,它阻止向这些表面过多导热。在产生爆震燃烧时,由于震动,使这一附面层遭到破坏,于是导热增加,造成这些零件的温度过高。研究表明,在轻微爆震时,活塞表面温度提高35~60℃。严重时会使活塞头部烧损。同时由于气缸壁的温度升高,发动机过热,热损失增加。

c.由于发动机过热,冷却水、润滑油的温度过高,加快了润滑油的氧化,使运动部件的润滑状态变坏。加快了活塞、活塞环,曲轴轴承、连杆轴承等部位的磨损。

根据研究部门的研究报告,用放射性同位素法测出的发动机的磨损量,在正常燃烧时磨耗率为3.6mg/h,而严重爆震时的磨耗率为98mg/h,即约为正常燃烧时的27倍。这就严重影响了发动机的使用寿命。

综上所述,爆震燃烧时,对于发动机的寿命及正常运转造成很大危害。(2)表面点火

发动机工作时,燃烧室内一些炽热的表面,如排气门头部、火花塞电极、燃烧室内红热的积碳等,因为它们的温度能引燃可燃混合气,使燃烧产生,这种现象称为表面点火。在火花塞跳火以前,混合气因表面点火引起的燃烧,称为早燃。由表面点火引起的燃烧过程与正常燃烧的过程一样,首先靠近燃烧室内炽热点处的混合气开始燃烧形成火焰中心,然后向外扩散,实现逐渐爆炸燃烧。当汽油机产生表面点火以后,即使切断外点火源,仅依靠燃烧室内热表面的炽热点存在仍可以继续运转,这称为续走。在现代的发动机中由于燃油和点火在关掉点火开关时同时断掉,续走现象几乎看不到。但是,这并不能表明表面点火不存在。只是它存在于发动机工作中,而不是在关掉点火开关以后。

早燃不仅只因为表面点火,当我们用的汽油辛烷值达不到抗爆震要求时,在压缩过程中同样因为压力和温度的升高而引起早燃。

由于早燃在电火花跳火以前已经产生,所以燃烧过程大部分是在上止点以前进行的。压力升高率及最高压力都较正常的燃烧过程为高。由于表面点火等早燃会引起缸内压力过高,使未燃混合气受到过度的压缩,所以又会促使爆震燃烧产生。

发动机出现表面点火或因所用燃料辛烷值达不到抗爆震要求而产生早燃时,也会出现金属敲击声,但是比爆震燃烧时所发出的频率低,声音较为沉闷。发动机同时也会产生过热和功率下降的现象,存在严重的火花塞烧损、排气门烧坏等使发动机寿命缩短、故障率升高的问题。因此不允许发动机长时间在这种状态下工作。

爆震和不正常的燃烧的原因除机械结构、驾驶操作、气候条件、点火时间(现代发动机的电子控汽油喷射系统好多都采用无分电器点火系统,如果没有传感器和信号发生器出现故障,点火时间一般是不会存在什么问题的)等因素外,主要与汽油的化学组成有关。

我们通过上面的分析不难看出,当我们的汽车保养不当、燃料选用不合适时就会产生不正常燃烧现象,一旦不正常燃烧产生,势必使发动机的输出功率减小,百公里耗油量增加,同时引起发动机故障率的升高甚至引起发动机寿命的缩短,从而引起养车费用的上升和维修费用的增加。由此我们也可看到汽油的正确选用对发动机的影响,这些将在后面的汽车运行材料中向大家介绍。(四)发动机的转速与油耗

我们知道汽车制造厂为了提高汽车的燃油经济性,使发动机在正常行驶中保持在经济转速范围已经做了大量的工作。那我们在正常行驶时应该怎样控制和选择发动机转速呢?

我们可从汽油机的正常燃烧看转速与耗油之间的关系:

汽油发动机的燃烧机理我们在前面介绍了,由发动机的燃烧我们知道,要想使发动机的动力性、经济性良好,就要尽最大努力,使发动机的燃烧控制在正常状态下,然而,在实际过程中有很多因素影响了燃烧过程的正常进行,比如转速,当转速升高时,由于空气流动阻力增大,使充气效率减小,燃烧时间缩短,燃料利用率降低,燃烧所占曲轴转角有可能加大,热效率降低。同时由于转速的增加,机械摩擦损失会有很大的增加。为了保证发动机在高转速区内的正常工作,抵抗因摩擦损失和热效率降低造成的不利影响,势必要增加燃油的供应,从而造成耗油量的增加。

那是不是转速低时就会好呢?汽油发动机在低负荷或怠速时,由于进入气缸的可燃混合气量少,汽缸内的残余废气量相对增加,混合气相对地受到稀释,这样就容易产生断火现象。为此,供给较浓的混合气以保证发动机的稳定运转。相对而言,在中、低转速时由于混合气有充足的燃烧时间,热效率会比高速时好得多。

通过以上分析我们不难看出,在行驶中要尽量做到用较高挡位,较低发动机转速来行驶。这样对耗油量的减少是有特别明显的作用的。简单地说,就叫高挡低速能节油。第二章 离合器、变速器的正确使用与油耗

一、离合器的正确使用与油耗

在现在的汽车驾驶员中,由于驾驶实践不足,拿到驾驶证以后又没有经过专门指导,在离合器的运用上存在着很多问题。由于离合器不能正确使用使离合器在使用中造成滑磨功过大,离合器使用寿命缩短、故障率上升、油耗增加。根据笔者在维修过程中对离合器故障的检查,由于离合器使用不当造成离合器从动盘表面硬化、离合器压盘工作面硬化、退火,使离合器损坏、功能退化、挂挡困难。有的连飞轮上的离合器工作面的光洁度和硬度都产生很大变化,在光洁度上使之镜面化、硬化,使之退火,分离杠杆因退火软化强度降低热车时分离困难,离合器起步时产生抖动而无法排除。不但给自己在油耗、维修上造成经济损失,并且使汽车的故障率增加,影响了正常使用。笔者在这里单独把离合器的正常使用写出来,希望大家能改变自己驾驶中的不良习惯,为减少故障率、降低油耗起到一定的作用。

1.离合器的工作过程与滑摩功

我们从离合器的工作过程谈起,离合器是怎样工作的呢?什么是离合器的滑摩功?在操作时我们应该注意什么?怎样趋利避害?

离合器主、从动盘元件在接合过程、相互压紧时会发生相对移动,导致发热和磨损的滑摩功产生,滑摩功对耗油量和离合器的工作质量、工作寿命会有很大影响。离合器的接合过程是指我们抬起离合器踏板,压盘对从动盘加上压紧力后,角速度不同的主动盘和从动盘由开时接触到达到同步角速度为止的整个过程,在这个过程中,从主动盘向从动盘施加压力到主、从动盘角速度完全一致,主、从动盘会产生相对滑动,这个过程所经历的时间称为打滑时间。

此后,主、从动盘作为一个整体,在发动机转矩的作用下共同增速,车辆的速度也继续提高,直到某一时刻发动机发出的转矩下降到与外阻转矩M n相等时,车辆的加速度停止,起步过程结束。

由以上分析可知,离合器的接合过程中主、从动盘存在相对滑摩,有滑摩就有能量损耗,并以另一种形式即:使离合器的主、从动盘的热量升高、油耗增加、离合器工作部件因受热而出现某些性质改变、磨损和早期失效的形式表现出来。

接合过程中,瞬时滑摩功功率的大小反映了发热率的大小,而滑摩功L n的大小反映了离合器接合一次的总发热量大小,滑摩功率随时间的延长而降低,发热量则随时间的延长而增加。也就是说随着接合时间的延长,发热率降低但总的发热量增加。(1)最大滑摩功率N nmax与接合刚开始时的相对滑摩角速度ωe0-ωn0成正比,总滑摩功L n与ωe-ωn平方成反比。所以起步换挡时,发动机油门不宜太大。(2)滑摩功与运动件和汽车总重之间的关系:主、从动部分的转动惯量I e和I n愈大,则总滑摩功愈大,从动部分的转动惯量I n与挡位(I2 z)和汽车的总质量有关,故高挡起步比低挡起步的滑摩功要大些。总质量大的车比总质量小的车起步时滑摩功要大些。(3)滑摩功大小与路况的关系:从动部分的阻转矩M n愈大,滑摩功也愈大,故应尽量避免在坏路、坡路上起步,并尽量减轻汽车自身的总质量。

影响滑摩功大小的关键因素是离合器滑摩时间的长短和主、从动部分转速差的大小。

2.操作方式与节油

减小冲击与减小滑摩功通常是矛盾的,为了降低换挡过程中的冲击,应放慢离合器的接合速度,为减小滑摩功则要求加速完成离合器的接合过程。我们在操作中应怎样做才能解决这个矛盾呢?大家在操作时不妨注意一下,比如用一挡起步,当车速达到10km/h,发动机转速假若达到1200r/min。换上2挡,此时不要加油,抬起离合器,看车辆行驶速度有什么变化,如果此时发动机的转速正好与车辆行驶的速度所要求的转速相等,我们就可以即时换入高一级挡位,使换挡过程平顺又得以快速抬起离合器而减小滑摩功。2挡换3挡,3挡换4挡,4挡换5挡等都可以这样做。这就要求我们在接到一种新车型的时候,去体会一下,摸索一下,掌握车速与发动机转速之间的对比关系,很好地利用这种对比关系,将换挡时机掌握好,这样就解决了减小滑摩功和换挡冲击的矛盾,又减少了因滑摩功而产生的燃油的损耗和离合器寿命缩短的问题。

3.离合器的失效形式与操作方式之间的关系

我们再看离合器主、从动盘的失效形式。在维修过程中离合器的失效形式一般有下面几种:(1)离合器从动盘摩擦片因换挡过程冲击太大而打碎;(2)离合器从动盘因使用过程滑摩功过大的原因使表面硬化,摩擦阻力降低打滑失效;(3)离合器主动件因滑摩功过大,使表面硬化和镜面化,离合器接合过程产生抖动或打滑失效;(4)离合器主动件中的压盘分离杠杆因滑摩功过大,产生热量过多使之退火,刚度降低,从而使离合器在长时间行驶后分离困难;(5)因离合器杠杆长时间受到作用力的作用,因疲劳使刚性降低甚至产生永久变形使离合器分离困难而失效;(6)因滑摩功过大和长时间作用力的作用,离合器压盘的压紧弹簧产生永久变形与退火造成压力不够,离合器传递的扭矩减小而失效;(7)由于操作不当使离合器从动盘扭转减震簧产生永久性变形而失效。这些失效形式笔者在维修过程中经常遇到,也是离合器的主要失效形式,从前面的分析中我们也看到,任何一种失效形式都与滑摩功的大小与产生热量多少有关,尤其是有些驾驶者有一个特别不好的习惯,在行驶时脚始终不离开离合器踏板,在等红、绿灯时挂上挡踩着离合器踏板等候。除了在换挡过程中要尽量做到快速以外,改掉行驶中踩着离合器踏板和踩着离合器等红、绿灯的习惯,对减少油耗、降低滑摩功、延长离合器寿命,都能起到至关重要的作用。而且在操作中要将在驾校学习时老师教的,两快、一慢、一停顿用好,用足。

二、手动变速器的正确使用,故障率、油耗与操作

在这里笔者先给大家讲一个在维修工作中遇到的例子,有一位先生买了一辆中兴皮卡汽车,配的是4Y汽油发动机,唐齿变速器。在行驶了25 000km时找到中兴服务站,说:“你们这车的变速器有质量问题,换挡特别困难,你们得给我换变速器总成。”经服务站和厂家的有关人员公路试车,没发现什么问题,但客户不认可。说:“你们说没问题我开着就挂不上挡,没毛病怎么会这样。”双方僵持不下,后来找到笔者,经笔者试验也没发现什么问题。笔者当时考虑这事有意思,问题出在哪儿了呢?根据笔者的经验,这个问题难道出在操作手法上了?笔者问驾驶员说:“你开了多少年车了?”驾驶员说:“我开了7年车了。”笔者想这就更不应该了,但我经过反复思考还是决定让他试试,笔者说:“小伙子来,你开着让我看一下是怎么回事行吗?”小伙子说:“行呀,你看挂不上也是挂不上呀!”小伙子将车开着就上了公路,上公路以后笔者让他将车停在路边,从起步开始,他按笔者说的从起步开始,逐步加挡,直至加到5挡。发现换挡过程确实有问题,但根据笔者观察,换挡困难不是因为变速器本身的问题,而是操作的问题,笔者发现他在换挡时不是有节奏、轻巧地换挡,而是没有任何节奏地、直来直去地撞挡。就是说在换挡过程中不给同步器起作用的时间,又不用离合器和油门相配合使主动齿轮和被动齿达到同步。这种操作方法,造成了换挡时挂不进挡的问题。笔者发现问题以后让他将车停在路边,说:“来,小伙子我开一段。”笔者上车以后没有马上起步行车,而是先给他讲了现代变速器的工作过程、结构、工作原理与怎样操作才能利用这些东西使其发挥作用,挂挡顺畅,然后笔者将车起步一边做示范一边讲解,并从1挡加到5挡然后又从5挡降到1挡,换挡过程都很顺利。笔者问他说:“你看我换挡顺利吗?”小伙子说:“顺利。”笔者说:“你按我刚才给你讲的来试试。”笔者将车停在路边让他来开。小伙子上车按笔者教给他的方法一试,果然换挡过程也很顺利。通过上面的故事大家不难知道操作手法的正确与否对自己的爱车是多么重要。那我们究竟应该怎样做呢?这还要从变速器的构造与工作原理去了解。

我们知道现代的汽车手动变速器为了使换挡更平顺、更省力,以减轻驾驶员的劳动强度,都设有同步器。有了同步器以后,汽车在换挡过程中的操作步骤减少了,冲击基本消除了,换挡时间缩短了,同时也降低了油耗。但在具体使用中却出现了不少的问题,对同步器怎样使用产生了不同的理解。因此也就产生了很多不同的说法和操作方法,致使带有同步器的手动变速器的故障率升高。

1.同步器构造、形式、工作过程

同步器的作用:同步器的作用是使接合齿与待啮合齿轮迅速达到同步以缩短换挡时间,防止滑动齿轮与常啮齿轮达到同步之前产生齿轮冲击。

同步器的型式:目前在我国、欧洲、日本等在汽车手动变速器中几乎采用的都是摩擦式惯性锁环式同步器。美国采用的是摩擦片式同步器。

同步器的构造虽有一定差异,但在挂挡过程中的作用过程大同小异。我们这里只介绍使用比较多的锁环式惯性同步器的构造和作用过程。

构造:锁环式惯性同步器由接合套、花键毂、锁环、滑块、定位销、弹簧等组成。

花键毂与输出或输入轴花键盘配合并以卡环轴向固定,在花键毂与两端接合齿轮之间,各有一个青铜制成的锁止环。锁止环上有断续的短花键齿,其轮廓与接合齿、外花键毂的外花键齿相同。锁止环有与接合齿的锥形摩擦面锥度相同的内锥面,内锥面上制有细牙螺旋槽,以便两锥面接触后,破坏油膜、增加锥面间的摩擦力。三个滑块分别嵌合在花键毂的三个轴向槽中,并可沿轴向槽移动。三个定位销分别插入三个滑块的通孔中。在弹簧的作用下,定位销压向接合套,使定位销端部的环面正好嵌在接合套的凹槽中,起到空挡定位作用。滑块两端伸入锁环的三个缺口中。锁环的三个凸起部分别伸入到花键毂的三个通槽中,只有凸起部(锁环)位于花键毂缺口中央时,接合套与锁环的齿方可能接合。

在换挡过程中,同步器的作用可简要归纳为:摩擦工作面接触产生摩擦力矩—锁止环转动一个角度—锁止元件起锁止作用,阻止接合套前移—摩擦力矩增长至同步—惯性力矩消失—锁止作用消失—接合套进入啮合完成换挡。

我们从同步器的构造和同步器在换挡过程中的作用,可以知道,在换挡过程中其关键是,是否能使齿毂和待啮合齿轮达到同步,而要达到同步,锁止环与待啮合齿轮的摩擦力矩有直接的关系。摩擦力的产生和增长需要有一个过程。这就是构造中讲的同步器锁止环的内螺旋切断和破油膜的过程,而这个过程需要一定的时间。也就是说当我们挂挡起步和行驶中换挡时,要给锁止环破坏油膜、增加摩擦力矩的时间。没有这个时间就造成了因摩擦力矩不够、接合套与待啮合齿轮不能同步而挂不上挡、换挡时换不进挡的问题。有的驾驶员在这时很容易急躁,用力推操纵杆,甚至用撞击的办法想把挡挂进去。岂不知这正事与愿违。由于这种操作手法根本没有给同步器锁止环破坏油膜、使其增加摩擦力矩的时间,使接合套与待啮合齿轮根本不能同步,怎么能将挡挂上呀?而这种操作手法还使变速器部件在撞击中产生变形,情况更严重时,使变速器挂挡机构因变形而损坏,挂什么挡都费劲,甚至不能挂进挡而不得不进修理厂维修。给自己造成了经济损失不说,还使自己爱车的性能产生不必要的变化。当换挡困难、换不进挡时大多数是因为失去了最佳换挡时机和不给同步器起作用的时间造成的。而且在驾驶中如果不能掌握换挡规律,失去最佳换挡时机,还能给自己造成很多不必要的麻烦、问题和危险。比如加挡,上山减挡的过程中失去了最佳换挡时机,在加挡时,使汽车自身的动能过度消耗,挂上挡后会造成提速困难,尤其是在上山过程中一旦失去换挡时机,减一个挡很难使发动机恢复到大扭矩转速区进入正常运行状态,这时就不得不连续减挡,甚至造成坡道起步、后溜的危险情况发生。从而使油耗增加、危险增大。所以我们在操作中一定要勤加练习、掌握好换挡技巧、利用好同步器的性能,第一要做到平顺无冲击;第二要做到掌握时机、迅速准确不失时机,以减少对变速器的损害,降低故障率、减少维修费用。这样就可以节约燃油,避免行驶中的危险和事故。那我们怎样做才能避免以上所说的种种不利现象发生,充分利用同步器性能、降低故障率、节约燃油呢?

2.换挡操作手法的介绍

根据我们在前面对变速器同步器结构、作用的分析和笔者在驾驶中的经验,笔者认为,用以下的操作步骤就能解决上面我们谈到问题:在挂挡起步时将离合器踩下,把变速杆放到1挡的位置略向前推一点,但不要用力太大,并保持力量不变稍做停顿,用时间来说也就在0.5~1s的时间,给同步器锁止环破坏油膜、增加摩擦转矩、达到同步的时间,然后,用力均匀地继续前推将挡挂上。在换挡过程中,比如1挡换2挡,将离合器踩下摘下1挡,将挡杆稍用力推向2挡,当感觉2挡略有进挡时稍做停顿,给同步器锁止环破坏油膜、增加摩擦转矩、达到同步的时间,继续均匀地向前推,便可轻松换入2挡。如果注意一下车速与发动机转速的协调关系,离合器分离良好,用此方法都可轻松、顺利、无冲击地完成挂挡和换挡过程。大家想想看我们是不是同时也就做到了减少对变速器的危害、降低了变速器的故障率,达到了减少维修费用、节约燃油的目的了?

3.操作中做到脚轻手快也能节油

在人们日常的驾驶实践中都在总结节油的操作方法,总结出了很多的、优秀的驾驶技术、经验、操作方法。人们总结出的脚轻手快的方法,在前面的分析中,笔者都一一对应地进行了分析,而对于脚轻手快的理解却出现了很多问题,由此也给车主们造成了很多损失。

笔者在维修过程中曾经遇到过不少这样的例子。有一个客户开着一辆吉利优利欧轿车,汽车跑了大约50 000km左右时找到笔者说:“我这车现在挂哪个挡都特别费劲,你给我看看是怎么回事?”笔者接过车来一试,真是挂挡很困难,而且挂任何挡都一样困难,让笔者感觉很困惑,怎么会这样,给人的感觉是这车的挂挡摆杆、同步器均产生了变形,致使造成挂挡困难,当时笔者想不应该呀。笔者问他这车是怎么开的,怎么成这样了,他说也没别的呀。笔者说:“不对吧,你这车的故障不是车自身的问题,而是开出来的,你平常挂挡是怎么操作的?是不是为了快老撞挡啊?”他说:“上山换挡不要求快吗?我说:“上山换挡是要求快,但快要有个快的节奏和方法,不能说为快而快撞挡呀,这回好了,把变速器里好多东西都撞变形了。”将车修好后笔者给他讲了有关操作应该注意的问题。他说:“过去哪知道还有这么多事呀,这回好了,花钱买个教训。”

在前面的分析中,我们对脚轻手快进行分析时,根据内燃机的工作原理对内燃机控制策略方面进行了分析,说明了为什么脚越重油耗越高的原因,手快就是要以减少换挡过程中的磨耗功,做到平顺无冲击、降损减故障、节约燃油为目的。然而,笔者在观察有些驾驶员的操作和对快的理解时,却出现了为快而快的问题,其结果是:因为快不注意节奏,生拉硬拽,因撞击使变速器挂挡机件产生变形,造成挂挡困难。根据笔者经验,快,不但要做到及时、快速、准确。还要做到有节奏、留余量、不硬来。关于留余量可能不太好理解,留余量就是在换挡时要注意车速和发动机转速,使发动机转速保持在大扭矩区,不要等到实在撑不住了,发动机转速已经很低,输出扭矩很小再换挡,要适当提前、留有余量,一旦换挡就能使发动机恢复到大扭矩转速区。

4.超车时挡位的运用

我们在正常行驶中,在路况较好、前车较慢时,免不了要超车,要超车,就要注意安全。尽量做到,不要在超车时并行时间过长,并行时间长了,就很危险,有情况不好处理,很容易出事故。为了避免超车时间过长,就需要车辆有很好的加速性能。然而就现代家庭用轿车而言,由于燃油控制策略和高速挡速比的选择,要做到这一点很困难。给人一种车辆没劲、提速困难的感觉。为什么会出现这种情况?超车时应该怎样运用挡位?怎样避免这些问题出现呢?

汽车的大多数时间是以高速挡行驶的,即用最小传动比的挡位行驶,因此变速器最小传动比的选择与发动机的最大扭矩转速与提速性能就有了很大关系。下面我们从现代变速器的速比选择看一看现代变速器的特点以及在使用中应注意的问题。

过去,多数汽车选择使汽车的最高车速等于最大功率时的车速,或最大功率时的车速稍小于最高车速。近年来,为了提高燃油的经济性,出现了最小传动比减小的趋势,即令最大功率车速稍大于最高车速。有的装有5挡变速器的汽车,第5挡的汽车最高车速与第4挡的最高车速很接近,有的轿车第5挡的汽车最高车速甚至低于第4挡的最高车速。

根据1997年有些杂志刊登的数据,在最小传动比(变速器在最高挡)时,约有74%的轿车的最高车速与最大功率时车速比值在0.9~1.10之间,5.5%的轿车在1.1~1.39之间,17.5%的轿车在0.7~0.9之间,3%的轿车最高车速比最大功率车速的值低达0.5~0.7。第三章 车辆技术状况与油耗

在前面两章中从不同侧面对省油的方法、如何操作、为什么那样操作等进行了分析,是不是做到了笔者介绍的这些就可以省油了呢?前面介绍的所有方法都是以汽车在技术状态良好的前提下采用,才能省油的方法。如果你的汽车技术状况不好,浑身上下都是毛病,即使采用了笔者所用的方法,节油效果是有的,但因为车辆技术状况不好就很难有理想的效果。所以我们一定要将自己的车辆保养好、调整好,发现问题及时解决,使车辆技术状况保持完好状态,再采取笔者介绍的方法,你才能达到效果。

由于现代汽车的生产厂家不同、设计理念不同,现代汽车的各种控制功能和结构也是不尽相同的。有些车在行驶一定时间以后不但需要对车辆技术状况进行检测,还需要对具体项目进行调整。比如现代汽车的点火系统,如美国得尔福公司生产的TM6、TM20等电控系统、博士生产的154和797系统是采用ECU控制的无分电器点火系统,而日本丰田的2RZ、1RZ、8A等和国产的376、378有分电器点火系统。无分电器点火系统一般是无须调整的,一旦有了问题,不是信号部分就是控制部分有问题了,这些地方有问题后修复的可能性很小,只能采用换掉有故障的零部件进行恢复。而有分电器的点火系统就不一样了,除需要进行检测外,有时还必须进行调整。不然你的车就不能处在良好的技术状态下工作,从而造成燃油的浪费。

我们平时应该怎样注意自己的车辆、怎样才能知道自己车辆的技术状态好不好呢?其实很简单,你不懂汽车技术那你应该知道自己汽车在平时使用时的百公里油耗吧!在平时只要大家细心一点都能知道,只要你时刻注意你自己车辆的耗油量,你就会发现你车辆技术状态的好坏。一般讲,在路况没有大的变化、没有漏油等现象时,连续几次出现百公里耗油量过多的问题,那肯定是车辆技术状态出现问题了,不然这种现象是不应该发生的。下面笔者就从不同机构的技术状态来谈谈对油耗的影响。

供油系统的技术状态对油耗的影响

在驾驶学校学习时大家知道,发动机除了机械部分以外还有供油和点火系统。

在现代汽车中,化油器供油方式的发动机已基本被淘汰了,都是电子控制汽油喷射式发动机了,在这里,我们只介绍电子控制汽油喷射系统。

1.供油压力对油耗的影响

根据电子控制汽油喷射系统的策略与原理,现代汽车的供油系统,不管是单点电喷、多点电喷、多点分组电喷、多点顺序电喷等,都是采用定压供油的方式,只是供油压力有所区别而已。在我国不论是自己生产的汽车还是进口的汽车,供油系统基本上采用全循环供油系统,由于燃油本身的原因,采用半循环和无循环的基本上没有。在全循环系统中供油压力的大小是由汽油泵、油管、喷油轨、调压器等组成。起决定作用的是调压器和汽油泵。当调压器或汽油泵任何一个出现问题都会引起供油压力的变化,汽油压力的变化又引起了供油量的变化。现代电子控制汽油喷射系统是采用定压控时的办法控制供油量的。一旦压力产生变化,供油量相应产生变化,从而引起发动机技术状态产生变化。为什么汽油压力产生变化会有这么大的影响呢?因为当压力一定时,供油量可以由时间控制,喷油嘴开启的时间长,出的油就多,喷油嘴开启的时间短,出的油就少,但是当压力低于标定压力时,喷油嘴开启的时间相同,由于压力低,出油量就要比压力高时少。大家可以从自来水管中去试验一下。笔者在维修中就遇到过很多这样的故障,其表现形式是,当油压降低时发动机明显动力不足,提速困难、温度过高、汽车无法正常行驶,从而造成耗油量过高,根据压力变化的大小,其百公里油耗的变化也不尽相同。

2.喷油嘴的工作状态对耗油量的影响

喷油嘴的工作状态直接影响到汽油的雾化质量,如果喷油嘴经过长时间工作,工作副间有胶质物、颗粒状杂质,使喷油嘴喷出的汽油油滴过大,甚至成滴状喷出,使汽油的雾化质量变得很差。现代发动机的汽油常用的是将油直接喷在进气门附近,没有进气流对其产生进一步的粉碎和雾化,进入气缸的汽油就会是油滴状,从而因雾化不良造成燃烧过程变坏、动力性变差,汽车经济性受到影响。更有甚者由于喷油嘴工作副间有胶质或杂质,喷油嘴关闭不严,造成混合气过浓、耗油量增加。我们在使用时一定要注意这些问题。

怎么避免这些问题呢?第一,在加油时不能贪图便宜,一定要选择信誉度高的加油站加油,以免有过多的杂质或胶质进入油箱,使汽油泵滤网堵塞造成供油压力不足,甚至造成汽油泵的损坏。第二,要经常对供油系统进行清洗,尤其是喷油嘴,根据一些老师傅的实际经验,喷油嘴一般2万km进行一次免拆清洗,每4万km进行一次超声波清洗为宜。

3.点火系统技术状态对耗油量的影响

汽车在运行中,点火时间和点火质量都会对发动机的燃油消耗量造成很大的影响。在平时笔者接触的维修车辆中,这种现象也遇到过几次,有的高得惊人,让人无法相信。在这里笔者给大家讲2例由于点火系统不正常造成燃油超量消耗的实例。(1)一辆金杯面包汽车,客户向笔者反映说:“这车实在开不起了,跑600km用600元钱的油,耗油量达270~280L,这简直是喝油,这哪里是汽车呀!”听到客户反映的问题,也觉得很奇怪,并对车进行了全面检查。第一,没发现燃油泄漏情况;第二,没发现因混合气过浓造成的燃烧不好,排气冒烟的情况;第三,没发现润滑油增长的情况;第四,发动机运转正常没发现异常声音出现;第五,路试没发现动力有什么改变;第六,排气顺畅,没发现排气背压过高的情况;第七,汽车仪表指示正常;第八,经电脑诊断仪检测没发现故障码出现,只是进气压力略有异常,但其差值很小,只比正常值差10mmHg左右。经过以上检查得到结论,让笔者也是一头雾水,这么高的耗油量问题究竟出在哪儿了呢?经与客户协商,让客户将车放下再进行检查。笔者以内燃机原理与电控理论为指导,对故障进行了全面的分析,并根据分析的结果,在首先排除了对进、排气系统、配气正时系统、点火系统的缸线次序、火花塞的怀疑以后对点火正时进行了检查。检查的结果是:点火时间因曲轴信号轮上止点错误,晚了18°曲轴转角所致。经过对点火时间调整恢复后再路试,故障排除,耗油量降至9L/100km。(2)有一辆378发动机的家用轿车找到笔者,反映说:“车辆百公里耗油量有10~12L。”当时笔者考虑,耗油量如此高是什么问题呢?是车辆的问题还是驾驶的问题?让车主开着车去路试,想看看问题出在了哪方面,经过路试,虽然车主开车有毛病,但根据笔者经验,也不应该有这么高的耗油量,在路试中也没发现汽车本身有什么不正常。新车行驶里程又不多,只有4000~5000km。让车主将车开回服务站,用电脑诊断仪进行检查,也没发现有什么异常。笔者想难道这车的问题也出在了点火系统?对点火时间进行调整后,再路试,耗油量恢复正常。

由以上的2例高耗油故障,大家会看到一个问题,由于点火系统的问题对耗油量的影响是多么大。

也许有人会问,第一个案例,其点火时间晚了18°,汽车会没有任何反应,还能正常跑车。事实确实如此。不仅如此,笔者在维修中曾经遇到过这样一个故障,车辆行驶速度(在其他修理厂维修后)油门踩到底也只能跑到60km/h左右。经笔者检查,其点火时间竟比厂家设定的点火时间提前了90°曲轴转角。可能大家会想,这简直不能让人相信。但事实就是这样。为什么会有如此现象呢?这就不能不让人叹服现代汽车电子控制汽油喷射系统的能力了。对过去的化油传统点火系统,这种现象是不可能存在的。大家如果有兴趣不妨去做一下试验,看看会有什么结果。

在点火系统中除了点火控制系统外,还有具体的点火部件,如点火线圈、高压线、火花塞等,这些部件的工作质量也会影响耗油量。根据有些书籍提供的试验数据,一只火花塞不工作耗油量增加25%,两只火花塞不工作耗油量增加60%。现代电子控制汽油喷射发动机,像这种火花塞完全不工作情况比较少见,随着电子控制汽油喷射系统的发展,其点火系统有了很大的改进,点火能量有了很大的提高,比如,过去化油器式发动机的点火电压是8000~12 000V,而现代的点火电压提高到了32 000~35 000V。由于点火能量的提高,火花塞质量也有了很大提高,发动机点火系统的故障率明显有了下降,燃烧状态得到了明显改善。就目前我国和许多国家试验结果,火花塞的使用寿命,一般在15 000km左右。15 000km以后,火花塞进入失火期,其失火率一般在5‰左右,这样的失火率对发动机的工作不会产生特别明显的影响,不会出现火花塞不工作那样的发动机抖动、动力不足的状态。但这5‰的失火率对油耗和排气系统已然会造成相当的影响。第一,因失火的影响,首先使百公里耗油量有所增加,因为火花塞失火,进入汽缸的混合气不能燃烧,它不但不能产生动力,在压缩过程中还消耗了功。第二,由于没有燃烧的混合气进入排气系统,很可能在排气系统中燃烧,从而影响氧传感器和三元催化器的工作并缩短其工作寿命,会给车主带来很大的经济损失。

由以上分析可知,点火系统的工作质量对耗油量和其他方面的影响。大家在平时的使用中一定要注意对点火系统的检查与维护,发现问题要及时解决,以避免给自己造成不必要的损失。

4.排气系统技术状态对油耗的影响

由于对汽车尾气污染的限制,现代汽车排气系统也有了和过去化油器式汽车很大的不同。过去化油器式汽车的排气系统由排气歧管、排气管、消声器组成。现代汽车的排气系统,增加了三元催化器、氧传感器、EGR阀等。由于这种改变,汽车排气系统的工作和故障也相应发生了改变。过去的化油器式汽车排气系统设计好以后,在使用中其故障一般不外乎各种垫片因安装和使用不当冲坏漏气,消声器、排气管因长时间使用受腐蚀损坏漏气。而现代发动机由于增加了三元催化器、氧传感器、EGR阀,增加了排气系统的故障,如因为燃油质量的问题(这在后面的燃料知识中会讲到)、发动机工作状况等问题,有可能造成三元催化器堵塞、EGR阀动作不能按着发动机的工作要求控制废气循环量,从而使发动机出现背压过高和废气循环量的过高或过低,破坏混合气的浓度,造成充气系数降低、燃烧过程变坏、动力性下降、油耗升高。如果三元催化器堵塞严重,甚至使发动机不能着车。在平常使用中,我们应经常检查排气系统,如发动机排气是否顺畅,听一听发动机在踩下加速踏板时是否有动力不足的感觉。一旦出现问题,要尽早采取措施。在这里笔者提到了发动机工作状态对排气系统的影响,其中发动机烧机油对三元催化器、氧传感器、EGR阀的影响也是很大的,因为烧机油很容易使三元催化器堵塞,EGR阀犯卡等故障。在前面曾说过每天启动发动机之前要检查发动机润滑油的问题。谈到这里大家是否能够理解了,如果我们每天检查润滑油,我们就能知道润滑油的消耗量是不是正常的,如果出现了不正常,就可以尽早采取措施,减少不必要的损失。

5.进气系统技术状态对油耗的影响

由于现代汽车发动机控制方式的改变,进气系统除了过去化油器式汽车进气系统中的空气滤清器、旋风式空气滤清软管、进气歧管外,增加了进气流量传感器、节气门及节气门位置传感器、进气压力传感器等部件。如果对进气系统维护不好,除了因进气阻力增加、充气系数降低,使发动机动力不足外。还会因为进入进气系统的空气洁净度不够,使进气流量传感器因附着杂质和尘埃使传感器灵敏度降低,对空气流量的测量失准,使发动机混合气产生变化。严重时可能造成流量传感器的损坏。对进气压力传感器也同样,因为进气管压力传感器的工作特点,工作时老是处在一个负压区,很容易使灰尘、杂质附着在上面,引起进气压力传感器的反应灵敏度下降,造成发动机的加速性能变坏。对于节气门,由于节气门上有控制发动机怠速的装置,如果经过它的空气洁净度不够,控制怠速的装置就会脏污得过快,不得不经常清洗,使费用升高。

6.发动机机械部分技术状态对耗油量的影响

随着汽车行驶里程的增加,发动机的机械部分必然要有磨损,因为磨损会使机械部分的各部位形状、配合间隙产生相应的改变,工作质量出现变化,从而影响动力性和经济性。如果在使用中能根据科学的理论与方法、材料的性能做到正确的应用,可使发动机的动力性和经济性,在较长的时间内保持在良好的状态,这将在后面讲到。

在使用中哪些部位最容易产生变化,从而影响发动机的动力性和经济性呢?在前面我们讲过,由于发动机的工作特点,工作条件最恶劣的当属活塞、活塞环、缸筒、气门等部件。虽然随着科学技术的发展、制造工艺水平的提高,现代汽车发动机各摩擦副的使用寿命在不断延长。但是,不管采用了什么样科学的、新的材料与技术,在发动机中如果没有什么意外的话,由于工作条件的限制,最先出现问题的,仍然是活塞、活塞环、缸筒等部件。当这些部件因磨损而出现变化时对发动机的油耗有多大影响呢?

据有关机构测定,当汽缸窜气量由80L/min增加到120L/min时油耗量将增加4%~6%。

为了确保发动机的动力性与经济性,根据技术规范的要求,汽缸压力必须达到原厂规定标准的75%以上。为了工作平稳,汽缸压力差要求汽油机不得超过其平均值的5%;柴油机不得超过8%。

在上面讲的活塞、活塞环、缸筒、气门等部件磨损以后变化最大的就是汽缸压力,而发动机的动力性和经济性的好坏与汽缸压力有直接的关系。所以,我们应时刻注意汽缸压力,并定期检测,若汽缸压力出现变化,且变化量超过规定范围,就要寻找引起汽缸压力产生变化的原因,并想办法恢复,以保证发动机的动力性和经济性良好,降低燃油消耗。

7.发动机燃烧室积碳对耗油量的影响

在汽车的使用中,由于燃油的质量、进入汽缸的润滑油等因素,很容易使燃烧室内产生积碳。由于积碳的存在,同样会使发动机的工作状态改变。

第一,由于燃烧室积碳的存在,首先改变了燃烧室的容积,燃烧室容积的缩小改变了发动机的压缩比。大家知道现代发动机为了提高其动力性和经济性,在设计时已经进行了强化,提高发动机的压缩比是强化的手段之一。所以,现代发动机的压缩比大部分已经达到极限。如果再提高压缩比,不但不能使发动机功率提高,反而会使发动机的性能变坏。同时由于燃烧室积碳使压缩比变大,会使发动机产生不正常的爆燃,从而引起发动机功率下降,油耗上升。

第二,由于积碳的热传导率较低,当排气结束,新的混合气进入汽缸时,积碳的温度会很高,这样在压缩过程终了前就会产生表面点火的不正常燃烧。这种不正常燃烧很难保证燃烧时的最大压力出现在活塞上止点附近,也就是说不能保证等容燃烧,从而使发动机的最大功率下降,油耗增加,在前面讲汽油机的燃烧时我们曾讲过表面点火

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载