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汽修毕业论文之欧阳美创编
时间：
2021.01.01
创作：
欧阳美
郑州城市职业学院
毕业论文
题目汽车节油技术的探讨
系（部）汽车工程系
专业班级汽车检测与维修一班
学生姓名许哲
学号20131101108
总评成绩
指导教师安国军
2016年3月30日
摘要
随着能源紧张,油价节节攀升，节油技术显得越来越重要。
节约油料是降低运输成本、提高经济效益的重要措施。
在车用油料实行费改税后，随着油料价格的上涨，更加成为广大驾驶员十分重视和关心的热点、难点问题。
节油的重要性与意义在当今的社会已经为环境污染、能源短缺、以及油价的不断升高所控制，节油不仅是一个社会上的广义词汇，更是对于每个家庭都有着重要意义的家庭语言。
本文分析与研究了汽车设计结构及汽车的养护、性能等方面与技术创新、油品添加剂和驾驶技术对于汽车节油的影响。
节油的技术数十年来不断有所创新，从汽车的外观到发动机、制动器的改造，从汽车的保养与养护到提高汽车性能的转变，从汽车驱动技术的创新到燃油技术的创新，再到良好的驾驶技术对汽车节油的影响……
关键词汽车设计；技术创新；油品改造；驾驶技术
绪论1
第一章、汽车车身设计及车辆结构对节油的影响2
第一节、汽车车身设计2
一、汽车车身质量2
二、轮胎改善2
第二节、车辆结构3
一、汽车外观结构3
二、车厢空气动力性能3
第二章、驱动与制动技术对节油的影响4
第一节、驱动技术4
一、发动机启停技术4
二、发动机停缸技术4
三、CVT无级变速箱5
第二节、制动技术5
一、能量回收系统5
二、制动器6
第三章、燃油技术创新与动力技术创新对节油的影响6
第一节、燃油技术6
一、增压直喷技术6
二、VVT可变正时气门技术7
第二节、动力技术8
一、混合动力8
二、纯电动技术8
第四章、汽车的性能与保养及驾驶技术对节油的影响9
第一节、车辆使用、维护油耗分析9
一、车辆驾驶、操作是否正确和油料节、超的关系9
二、车辆有关部件调整、维护是否正确和油料节、超的关系10
第二节、车辆使用与维护节油技巧10
第五章、结论12
参考文献12
致谢12
绪论
随着能源的日渐紧张和对环境保护的日益迫切，节能工作更加深入，尤其对我国这样一个发展中的大国来说，如何有效地利用和节约资源，使之更好地适应国民经济持续、快速、健康发展的需要，已成为我国一项重要的战略问题。
目前，节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用，并朝着多元化的趋势发展。
我国对提高燃油经济性早已提出要求，各汽车厂商及使用者在降低油耗上也做了相当的努力，获得了可观的成果。
新出台的《汽车产品发展政策》明确提出：
汽车及相关产业要注重发展和应用新技术，提高燃油经济性。
随着我国《汽车燃油经济性标准》的颁布实施，汽车生产者和使用者不得不就如何降低燃油消耗进一步采取对策。
第一章、汽车车身设计及车辆结构对节油的影响
第一节、汽车车身设计
一、汽车车身质量
车身质量每下降10%，油耗可降低3%～5%；风阻下降10%，油耗可节省约7%。
代表车型：
奥迪R8（全铝车身框架总重210千克）、奔驰新E级（风阻系数0.24）
车身约占汽车总质量30%，在空载情况下约70%的油耗用于驱动车身。
因此，轻量化车身设计对降低油耗有重要影响。
实现轻量化有三大途径：
首先对零部件进行结构优化，如采用高刚性结构车身等；其次是使用高强度轻质的新材料，如全铝发动机、全铝车身、碳纤维车身等；三是采用先进的制造工艺，如激光焊接。
二、轮胎改善
轮胎不仅会影响车的操控性和安全性，好的轮胎更能节油。
米其林的统计显示，普通轿车，每五桶油中有一桶油是被轮胎的摩擦“烧掉”的。
减少轮胎的滚动阻力就能有效节油，而低阻轮胎能降低车辆油耗3%左右。
车辆运行中，车身重量使轮胎与道路的接触面发生变形，这时滚动中的轮胎会发热，并且一部分由发动机传输来的能量损耗了，这就是轮胎的滚动阻力现象。
越来越多车型把低阻轮胎列为节能的一种手段。
而据了解，要降低轮胎的滚动阻力最直接有效的方法是改善轮胎的原材料配方，通常是在轮胎原材料中使用加硅技术，硅加入的量很难把握，加少了起不到减少滚动阻力的效果，加多了又将影响轮胎的安全性能，所以轮胎原材料中硅土的比例是各个轮胎企业的商业机密。
也有在原材料中加入玉米提取物，这也能有效减少滚动阻力。
第二节、车辆结构
一、汽车外观结构
另外一个影响油耗的重要车身设计因素就是车身的风阻系数。
数据显示，当车辆以80km/h的速度行驶，有60%的油耗是用来克服风阻，而随着车速的上升，这个比例还会直线上升。
车型的风阻系数越小，被空气阻力消耗掉的动力就越少，同等容量的燃料实际使用的功率就越高，油耗自然就更低。
一般来讲，我们在马路上看到的大多数轿车的风阻系数在0.28-0.4间，流线性较好的汽车如跑车等，其风阻系数可达到0.25左右，一些赛车可达到0.15左右。
风阻系数的大少取决于汽车的外形。
毋庸置疑，流线型的车身可获得理想的风阻系数。
所以，在选购汽车时，车身的流线型的好坏也不能忽视，因为它直接影响车的油耗。
二、车厢空气动力性能
改善车厢的空气动力性能通常汽车速度越快，空气阻力也越大，从而消耗在克服空气阻力上的功率也就越多。
在一般车速行驶时，发动机功率的20％—30％消耗于空气阻力。
所以，无论是对轿车，还是对载货汽车来说，都应在车体设计上尽可能地减少空气阻力，主要采取的办法是：
（1）设计合理的车身外形。
对发动机、前保险杠、水箱、翼子板、挡风玻璃、车门、车身、车尾形状进行空气动力学优化设计，使整车综合性能达到最佳。
（2）加装导流装置。
通常在车身上加装导流板、导风罩等，目前还在一些小轿车上加装了防止因空气浮力而引起汽车牵引力不足的压风板，在大型货车上使用了装在牵引车项上的导风板及装在牵引车与半挂车之间的导风罩等。
第二章、驱动与制动技术对节油的影响
第一节、驱动技术
一、发动机启停技术
在拥堵的车况下，怠速浪费的燃油是非常惊人的，据估计，就北京市目前450万辆的车辆保有量来看，在堵车的情况下，如果这些车辆怠速一小时所造成的损失就高达2000万元。
而启停技术就非常适合在这样严重的拥堵状态下使用，减少堵车和路口等红灯时的怠速油耗损失。
启停系统越来越多的出现在新款的车型上，特别是在欧洲市场，这一系统可能在不久后成为标准配置。
启停技术会防止怠速时的燃油浪费，其节油效果，可降低车辆8%的油耗和二氧化碳的排放。
“启停系统”在十字路口长时间等待时节油效果明显。
启停系统的工作原理是，当车辆因为拥堵或者路口停止行进。
驾驶员踩下制动踏板，停车摘挡。
这时候，Start/Stop系统自动检测：
发动机空转且没有挂挡；防锁定系统的车轮转速传感器显示为零；电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。
满足这三个条件后，发动机自动停止转动。
二、发动机停缸技术
这项技术主要被应用在V6或者V8这样的多缸发动机上，该技术的工作原理即在汽车匀速行驶或遭遇长时间堵车时，通过关闭部分发动机气缸以减少油耗。
当汽车的时速超过每小时三十公里，发动机转速在3000转以下时，发动机只需要其中的四个气缸正常工作；而当加速或需要更大功率时，被停掉了的气门和燃油喷射系统会被瞬间激活。
而克莱斯勒与戴姆勒合作开发的5.7LHEMI发动机在必要时可关闭四个气缸。
“汽车停缸控制节油装置”的控制电脑根据汽车负载情况（节气门位置、发动机转速、车速、档位、水温、空调等）确定该什么时候停缸如何停缸。
在需要停缸时，通过停缸机构立即关闭进、排气门，同时相应的喷油系统也被关闭。
戴姆勒克莱斯勒最早于2005年向市场投放了配备停缸技术的5.7升HEMIV8发动机，成为全球首家推出该技术的车企。
目前已有包括通用、克莱斯勒和本田在内的三家汽车巨头推出了这项技术，这项技术的节油效果综合来讲，其油耗可以减少多达20%。
三、CVT无级变速箱
变速箱作为连接发动机与车轮之间的连接装置，目前市场上主流的变速箱种类包括MT手动变速箱、AT自动变速箱、AMT手自一体变速箱、CVT无级变速箱以及DSG双离合器变速箱等五种变速箱。
基于节油的效果以及使用的普及度而言，CVT无级变速箱的表现比较突出。
CVT又称为连续变速式机械无级变速箱，与传统变速箱最大的区别是采用两组传动轮和传统带进行变速，取代了传统的组合齿轮传动。
突出的优点是这种变速箱体积小、重量轻，与自动变速箱相比运行效率较高、油耗较低。
另外在驾驶过程中，传动的变化是无级进行的，车内乘员不会有换挡的感觉，动力变化也更为平顺。
驾驶过程中减少了转速的不必要变动，因此也对省油作出一定贡献。
但CVT变速箱也有缺点，其输出扭矩有限，因此多应用在小型车身上，但其节油效果要比普通的变速箱节油10%左右。
第二节、制动技术
一、能量回收系统
顾名思义，能量回收系统就是在车辆制动时回收车辆的动能并将其转化为电能。
电能被储存在蓄电池中，给车载电子设备提供供电。
在车载电子设备越来越多后，车辆的电能损耗越来越大，能量回收系统能将以往被浪费的动能转化为电能，自然能降低发动机的负担，降低油耗。
制动能量回收系统，燃油经济性可提高3%。
搭载了制动能量回收系统的车型上，发电机仅在脚离开油门或制动时启动，以往会被浪费掉的动能现在得以有效利用。
当踩下油门时发电机关闭--因此发动机的全部功率都可以施加到驱动轮上，增加了燃油效率，同时提高了驾驶动感。
作为安全预防措施，制动能量回收系统也监视蓄电池的充电水平，并在必要时--即使正在加速，也持续为蓄电池充电，以防止蓄电池电量完全放光。
二、制动器
汽车行驶时，加速踏板应轻踏、柔和控制，应尽量避免急加速及空踩加速踏板。
提倡预见性驾驶，细心观察前方百米范围内的路况，再决定是否加油。
明明还有几秒就是红灯了，偏要一脚油门去赶，增加油耗不说，还影响道路行人安全。
多注意周围的车况、路况再下判断，平时多注意了，节油也就积少成多了。
制动器的调整必须保证在工作时达到可靠的制动，而在非工作时没有拖滞的现象。
这就要求制动器的间隙不能过大也不能过小，若间隙过大，将会制动不灵，此状况行车时，驾驶员必须时刻注意，随时做好提前刹车的准备；若间隙过小，就会出现拖滞现象，这样驾驶员不得不加大油门行车，必然油耗增加。
因此，必须按照技术标准，调好制动间隙，确保制动器各个部件的工作正常，为节油创造条件
第三章、燃油技术创新与动力技术创新对节油的影响
第一节、燃油技术
一、增压直喷技术
对于这项技术国内消费者应该非常熟悉，大众的TSI做了一个很好的启蒙教育，原理也并不复杂，通过给自然吸气发动机加装涡轮增压装置，利用发动机排出的废气推动涡轮高速旋转，将更多的空气压缩进入气缸。
使缸内的燃烧更加充分，实现小排量大功率输出的目的。
TSI发动机是国内消费者最熟悉的直喷增压动力。
缸内直喷技术是指将燃油喷嘴喷油器安装于气缸内，以压力较高的燃油直接喷入气缸内与进气混合，并通过对喷油器的安装位置、喷油雾化形状、进气气流控制，以及活塞顶形状的特别设计，进一步提高喷射压力，使燃油雾化的效果更为细致，真正做到精准地按比例控制喷油，让燃油和空气能够在整个气缸内进行均匀的混合，从而实现燃油的充分燃烧。
这项技术的采用使得动力的提升不再依赖于排量的增加，小排量发动机也能迸发出更加强劲的动力，同时由于燃烧更加充分，供油更加精准，所以能显著降低燃油的消耗。
增压直喷发动机体积更小、质量更轻，却拥有更出色的动力输出及更为清洁的排放。
其节油效果亦十分明显，油耗能有20%的降幅，同时能减少15%左右的二氧化碳。
二、VVT可变正时气门技术
VVT技术可改善燃油的利用率，降低油耗。
VVT技术即可变气门正时技术，气门正时即进气门开启的时间。
采用了VVT技术的发动机可根据发动机的转速来调整气门正时，使发动机在不同的转速时合理分配进气开启时间，从而提高了燃油效率。
发动机都有一个配气系统，传统发动机的配气系统只能定时开启发动机汽缸的进气，其不能根据发动机的实际运转情况及时作出调整，这就导致车在正常的行驶过程中出现气门开启过早、气门开启过多类似的情况，导致燃烧不充分。
采用VVT技术的目的就在于根据发动机的转速控制气门正时，充分发挥汽车的最佳燃油效果。
VVT技术最早于90年代末在丰田车型上采用，经过十多年的发展，当前汽车业界对VVT技术有很大的提升，如双VVT或DVVT，是指在特定位置既可控制进气时间也可控制排气时间，而本田的i-VTEC则既可以控制进排气时间，也可控制气门升程，该技术相对比较成熟。
节油效果：
采用VVT-i技术的车型大概可节油10%。
第二节、动力技术
一、混合动力
对于混合动力系统，国内消费者自然也不陌生，最在丰田普锐斯上搭载，混合动力系统与制动能量回收系统有一定的相似，不过与后者不同的是，混合动力系统搭载的电动机更加强大，在回收制动或减速时能量的同时也可以参与动力的输出，降低发动机负荷，从而提高燃油经济性。
这在走走停停的拥堵路况下节能最为有效。
混合动力与制动能量回收系统的原理类似依据电动机在整个动力系统的角色不同，混合动力分为并联、串联、混联，依据对电能的依赖程度，可分为弱混合动力、中度混合动力、重度混合动力，节油效果也从10%到40%不等。
另外还有一种节油效果更加明显的可插电式混合动力，这种车型一个最大的特点是可以对车载的电池进行充电，可以在短距离内完全依赖电动机行驶，降低对发动机动力的依赖程度，进一步降低车辆的油耗。
这种车型的节油程度要依据车辆的使用状况来定，如果完全在纯电动模式下行驶，节油效果100%。
二、纯电动技术
其理论节油效果可达100%，纯电动车是终极节油的方法，完全不依赖石化燃料，做到零排放。
传统电动车完全采用电动机驱动，从已经量产的纯电动跑车来看，纯电动车型在性能上丝毫不亚于内燃机，而且还拥有大扭矩输出的特点，而电动机往往被安装在四个车轮上，做到了真正的四驱。
而纯电动车型在零部件数量上也大大减少，如果不是电池的价格较高，纯电动车型在成本上也会很有优势。
目前困扰纯电动车型发展的最大的阻碍是电池技术的不成熟，首先是容量有限，而且制造成本高昂，在目前来看还不符合大规模量产的要求。
另外电池在制造和报废过程中也会产生污染。
如果不能找到有效、清洁、低廉的储能器件，电动车的发展也会因此受到迟滞。
另外，目前的电能很大一部分也由火力发电提供，而电动车的大量普及和应用也会消耗掉大量的电能，这等于间接增加了燃煤的消耗，只是将燃油的消耗变成了燃油，实际上也不是非常符合环保节能的要求。
当然如果依目前的电价，从经济上来讲，对个人还是很有利的。
第四章、汽车的性能与保养及驾驶技术对节油的影响
第一节、车辆使用、维护油耗分析
一、车辆驾驶、操作是否正确和油料节、超的关系
（1）轰大油门16次左右耗油137mL。
（2）冲击式快速启动10次比正常启动多耗油2055mL。
（3）车辆前进或后退1m，每10次多耗油1370mL。
（4）低速比中速（35km/h）行驶多耗油7%-8%，45-60lm/h则比中速行驶多耗油21%-30%。
（5）汽车发动机正常水温80℃-90℃，水温低耗油多，水温在60℃-30℃之间则多耗油4%-25%。
（6）行驶里程每提高1%，汽油和柴油消耗率就分别减少0.65%-0.70%和0.61%-0.70%。
（7）发动机每空转10min，浪费燃料140mL，可供车辆行驶1.4km（进口柴油车一般怠速运转1min，2t柴油车耗油约15mL，4t柴油车耗油约3mL）。
（8）放置10kg无用的物品随车行驶1000km，就会白浪费掉400mL燃料。
（10）小车急速起步10次，约浪费燃料120mL以上。
（11）小车空踩油门10次，约浪费燃料60mL以上，轮胎气压不足，每行驶100km，约多耗燃料260mL。
（12）小车行驶速度每小时80km，耗油量最小。
二、车辆有关部件调整、维护是否正确和油料节、超的关系
（1）轮胎气压比规定降低0.5个气压，多耗油5%。
（2）油针比标准多放大1/6圈，多耗油10%，而正确调整油针和浮子室的油面高度，则可节约油料12%。
（3）进气门间隙不适当，多耗油28%。
（4）燃烧室积炭增多时多耗油5%-8%。
（5）白金间隙不标准，多耗油11.5%。
（6）点火角度延迟1°-4°，多耗油2%-10%。
（7）一只火花塞不工作多耗油25%，两只火花塞不工作多耗油60%。
（8）分电盘不正常多耗油25%。
（9）空气滤清器网过脏或油面过高多耗油20%。
（10）前束不正确多耗油5%-10%。
第二节、车辆使用与维护节油技巧
搞好节油，在车辆使用和维护上应重点注意以下几点：
（1）驾驶操作动作要规范。
在驾驶操作中，动作准确、规范，不但优美、省力，而且还能减少油料消耗。
所以驾驶操作动作要认真准确，不拖泥带水，用力冲撞，防止机件损伤，增加油耗。
（2）要尽量减少停车次数。
在行车中，提前预见情况，尽量保持汽车运行惯性，利用车速处理情况，不该停的车不停，可停可不停的车不停，以减少不必要的燃油消耗。
（3）要熟悉道路状况。
对经常行驶的路线耍了解路况，摸索行车规律，总结行车经验，如哪些地方可滑行，哪些地方可加速、减速，哪些地方要越障碍物等，要了如指掌，针对情况采取相应措施，以减少油耗。
（4）要保持适当的行车节奏。
车辆行驶中要保持适当的节奏性和平顺性，车速要稳定，保持直线行驶，不要忽快忽慢，左右摇摆，防止曲线行驶，增大行驶阻力，延长行驶距离。
（5）要注意减少汽车调头次数。
倒车时速低，油耗比前进时大，在行车中，应尽量减少汽车调头次数，确需调头时，应尽量利用空载机会选择有利地形顺车调头，避免倒车调头，尤其是避免多次性倒车调头。
（6）要选择适当的停车位置。
停车时尽量选择路面良好，地质坚硬，下坡道和顺风视线良好的地点停放，避免停在松软、打滑和上坡道上，以保证起步时轻松便利，减少油耗。
如确需在沙滩、泥泞等易下陷的地点停车时，应提前铺垫坚硬物，防止车辆下陷和打滑而增大耗油量。
（7）要正确使用油门。
有的驾驶员在停车时，总是踏几下油门“充充电”，起步时踏几下油门“提提速”，行驶中停车时“空轰”几下油门的习惯，造成油耗增加。
应注意正确使用油门，减少油料消耗。
（8）要保持车况良好。
经常维护，按规定调整机件配合间隙，使车辆保持良好的技术状况和处于良好的工作状态，避免加大油耗。
（9）要合理选择车速。
汽车的技术特性决定，车速太快太慢都会增大油耗，要根据交通状况、车辆耗油特性和运输任务性质综合考虑，科学选择车速，保持车辆行驶的经济性，以使油耗达到最低限度。
第五章、结论
综上所述，降低燃油消耗与汽车的设计、节油技术的选用、汽车的定期调整和保养、车身选型、新技术和新材料以及驾驶技术等各方面均有密切的关系。
可以说，探讨如何降低燃油消耗量的途径在一定程度上反映了汽车设计制造水平和汽车运用管理的先进程度。
在此值得一提的是，无论是汽车的设计制造人员还是汽车的维修使用人员，都应该不遗余力地去挖掘降低燃油消耗的潜力，把寻求改善汽车燃油经济性的实用方法作为长期的目标。
我们相信，随着新材料，新技术的发展，并通过广大汽车设计、制造人员的不懈努力，汽车节油技术必将有一个更大的发展和提高。
参考文献
[1]蔡风田．《汽车运输节能技术》，2001
[2]曹承宝．《汽车使用过程中的节能措施能源研究与利用》，1998
[3]郭廷杰．《汽车节油减污技术开发简介能源技术》，1998
[4]李纲．《汽车发动机润滑油更换周期的实验研究》，1997
致谢
感谢辛勤指导我的老师。
在此，向导师表示崇高的敬意。
感谢参与评审论文，对论文提出宝贵意见的专家教授和老师们，谢谢你们在百忙之中抽出时间对我的论文进行批评与指导。
姓名
学号
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建议成绩
指导教师签名
职称
工作单位
日期
评审小组意见
评审小组组长签名年月日
郑州城市职业学院毕业论文（设计）评议表
时间：
2021.01.01
创作：
欧阳美
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