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发动机排量和车重对汽油乘用车燃油经济性的

发布时间:2019-10-17 02:40:23

发动机排量和车重对汽油乘用车燃油经济性的影响

随着全球能源问题的日益紧张,我们已经进入了高油价时代。 对于汽车工业而言,除了混合动力技术以外,真正意义上新能源汽车如氢动力依然相对遥远。 在这样的背景下,提高传统内燃机汽车燃油经济性成为一个非常现实的需要。对于乘用车而言,整备质量已被认为是比发动机排量更加重要的影响整车燃油经济性的因素(来源:S. E. Plotkin,Examining Fuel Economy and Carbon Standards for Light Vehicles,Argonne National Laboratory,USA,December 2007)。因为这个原因,中国和日本目前的乘用车燃油消耗标准都以整备质量对车型进行分类,然后再针对每类制定相应的油耗标准。整备质量即汽车的自重,是指汽车的干质量加上冷却液和燃料(不少于油箱容量的90%)及备用车轮和随车附件的总质量,但不包括人和物的质量。目前,除了中国市场没有出现小排量化的趋势外,欧洲、日本和北美都在进行发动机的小型化,同时通过直喷、增压(包括废气和机械方式)等技术提高发动机升功率从而保持良好驾驶性能。而汽车轻量化研究也得到日益重视。

尽管如此,目前国内还没有一份详细的公开报告来比较分析排量和整备质量对汽车燃油经济性的影响。以此为出发点,笔者以传统汽油机为对象,对97个中国和151个日本乘用车2007年在产车型进行了研究。图1和图2,图3和图4,分别为中国和日本乘用车百公里油耗与发动机排量(简称排量)及整备质量(简称车重)的数据分布图(数据来源:Global Insight动力系统数据库)。这里,我们要强调的是日本的油耗是根据其工况的测试结果。但对中国车型而言,遗憾的是我们无法从公开渠道得知按照新欧洲循环(NEDC)的测试结果,即使发改委曾经于2006年公布的407种车型综合油耗数据也存在较大争议(来源:),在这样的背景下,我们使用的是厂家公布的等速油耗,或者所谓的理论油耗。这样尽管等速油耗和综合油耗会有较大出入,但只要是统一口径,我们认为这样的数据仍然有比较的意义。

笔者对这些数据作了一个趋势分析,结果总结如右表。首先,可以很清楚地看到,排量和车重都与油耗有很强的线性关系

。尽管具体数字不同,中国和日本的情况仍然具有很强的相似性。考虑到中日两国使用的是不同的测试结果,这种数据上的相似性在很大程度上更进一步证明了前面提到的线性关系的成立。

首先从右表我们可以明显看出中日两国在汽车燃油经济性方面的差距是很明显的,即使我们的等速油耗相比日本的混合工况油耗相比,也基本上没有优势。但从另一方面,即使使用的测试结果不同,我们都可得到相同的结论:即车重对于油耗的影响要比发动机排量大很多。例如,在中国,油耗相对车重的线性系数(0.0055)为相对于排量(0.0026)的2.1倍,在日本更是高达2.8倍。另外,两种油耗相比排量的关系着都在一定程度上取决于一个较大的基数,例如在中国为2.5964而在日本为3.8625,这并不是说在排量为0时仍然有油耗,而是因为即使最小的汽车发动机也有一定大小的排量。有趣的是,与之相对应,油耗与车重的关系在中国的等速工况和日本的混合工况下都基本接近于纯粹的正比关系,例如在中国只有0.1556 的基数在日本也只有0.3641。这样,可以依此提出一个简单的55法则来评价中国汽油乘用车的燃油经济性(注:百公里等速油耗(L)=0.55%整备质量(kg))。

即在中国,如果某汽油乘用车的百公里等速油耗(L)高于整备质量(kg)的0.55%,该车型可以被认为耗油较高。反之,则可以称为燃油经济性车型。这样,其实也暗含了对其它决定油耗的因素的考虑。因为在车重一定的情况下,其油耗的不同往往由发动机水平、风阻等决定。作为总结,燃油消耗更大程度上取决于车重。这就意味着在现实生活中,具有中国特色的小马拉大车并不能起到明显的节油效果;而如果反其道而为之,大马拉小车在提高驾驶性能的情况下,并不会过多增加油耗。

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