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全民皆“堵” 解析十大節油車技術---車輛
 
        對于身在北京的人們來說,對堵車的概念是再熟悉不過的,早晚上班高峰期,環線堵成了一個個巨型的停車場,一條條紅色的車流蔚為壯觀,首都逐漸成了首堵之城。而對于被堵在里面的人來說,在勞心的同時,在經濟上也會承受更多的負擔。堵車意味著燃油的浪費,而在這樣的擁擠環境下,選擇一款節能的車型都顯得優勢非常明顯。


全民皆“堵” 十大技術成就節油車先鋒

  制造更節能、更環保的產品相信是每家汽車廠商的宗旨,為實現這一目標,各種各樣的節能技術也如雨后春筍般涌現。這些技術包羅萬象,從車輛的外觀設計到發動機的制造。但你是否對這些節能技術的效果心中有數呢,如果你一時還想不起來的話,就接著往下看吧。

  車身設計

  節油技術一:汽車輕量化設計、減小車身風阻系數

  節油效果:車身質量每下降10%,油耗可降低3%~5%;風阻下降10%,油耗可節省約7%。

  代表車型:奧迪R8(全鋁車身框架總重210千克)、奔馳新E級(風阻系數0.24)

  車身約占汽車總質量30%,在空載情況下約70%的油耗用于驅動車身。因此,輕量化車身設計對降低油耗有重要影響。實現輕量化有三大途徑:首先對零部件進行結構優化,如采用高剛性結構車身等;其次是使用高強度輕質的新材料,如全鋁發動機、全鋁車身、碳纖維車身等;三是采用先進的制造工藝,如激光焊接。


鋁合金車身可顯著降低車重,從而更加節能


捷豹XJ采用的是鋁合金車身


新一代奧迪A8 (詳情 圖片 報價)L采用的是鋁合金車身

  另外一個影響油耗的重要車身設計因素就是車身的風阻系數。數據顯示,當車輛以80km/h的速度行駛,有60%的油耗是用來克服風阻,而隨著車速的上升,這個比例還會直線上升。車型的風阻系數越小,被空氣阻力消耗掉的動力就越少,同等容量的燃料實際使用的功率就越高,油耗自然就更低。


國產新奔馳E級 (詳情 圖片 報價)的風阻系數僅為0.24,在同級車型中非常出色

  一般來講,我們在馬路上看到的大多數轎車的風阻系數在0.28-0.4間,流線性較好的汽車如跑車等,其風阻系數可達到0.25左右,一些賽車可達到0.15左右。 風阻系數的大少取決于汽車的外形。毋庸置疑,流線型的車身可獲得理想的風阻系數。所以,在選購汽車時,車身的流線型的好壞也不能忽視,因為它直接影響車的油耗。

  節油技術二:改善輪胎的原材料配方,如加入硅、玉米提取物等

  節油效果:能使車輛的整體燃油使用量降低5%左右

  代表車型:思域 (詳情 圖片 報價)、騏達、明銳 (詳情 圖片 報價)greenline、奔馳B級 (詳情 圖片 報價)、新寶馬5系 (詳情 圖片 報價)Li

  輪胎不僅會影響車的操控性和安全性,好的輪胎更能節油。米其林的統計顯示,普通轎車,每五桶油中有一桶油是被輪胎的摩擦“燒掉”的。減少輪胎的滾動阻力就能節油。


低阻輪胎能降低車輛油耗3%左右

  車輛運行中,車身重量使輪胎與道路的接觸面發生變形,這時滾動中的輪胎會發熱,并且一部分由發動機傳輸來的能量損耗了,這就是輪胎的滾動阻力現象。



越來越多車型把低阻輪胎列為節能的一種手段

  而據了解,要降低輪胎的滾動阻力最直接有效的方法是改善輪胎的原材料配方,通常是在輪胎原材料中使用加硅技術,硅加入的量很難把握,加少了起不到減少滾動阻力的效果,加多了又將影響輪胎的安全性能,所以輪胎原材料中硅土的比例是各個輪胎企業的商業機密。也有在原材料中加入玉米提取物,這也能有效減少滾動阻力。
 

  發動機

  節油技術三:VVT可變正時氣門技術

  節油效果:采用VVT-i技術的車型大概可節油10%。

  代表車型:本田飛度 (詳情 圖片 報價)、上汽榮威550 (詳情 圖片 報價)、雪佛蘭科魯茲 (詳情 圖片 報價)、帝豪EC7 (詳情 圖片 報價)、長城騰翼C30 (詳情 圖片 報價)

  VVT技術即可變氣門正時技術,氣門正時即進氣門開啟的時間。采用了VVT技術的發動機可根據發動機的轉速來調整氣門正時,使發動機在不同的轉速時合理分配進氣開啟時間,從而提高了燃油效率。


VVT技術可改善燃油的利用率,降低油耗


本田的i-VTEC發動機既可以控制進排氣時間,也可控制氣門升程,節油效果明顯

  發動機都有一個配氣系統,傳統發動機的配氣系統只能定時開啟發動機汽缸的進氣,其不能根據發動機的實際運轉情況及時作出調整,這就導致車在正常的行駛過程中出現氣門開啟過早、氣門開啟過多類似的情況,導致燃燒不充分。采用VVT技術的目的就在于根據發動機的轉速控制氣門正時,充分發揮汽車的最佳燃油效果。


可替換圖注



很多自主品牌也掌握了VVT技術

  VVT技術最早于90年代末在豐田車型上采用,經過十多年的發展,當前汽車業界對VVT技術有很大的提升,如雙VVT或DVVT,是指在特定位置既可控制進氣時間也可控制排氣時間,而本田的i-VTEC則既可以控制進排氣時間,也可控制氣門升程,該技術相對比較成熟。

  節油技術四:發動機啟停技術

  節油效果:可降低車輛8%的油耗和二氧化碳的排放。

  搭載車型:奔馳smart fortwo、路虎神行者 (詳情 圖片 報價)2代、長安CX30 (詳情 圖片 報價)低碳版

  在擁堵的車況下,怠速浪費的燃油是非常驚人的,據估計,就北京市目前450萬輛的車輛保有量來看,在堵車的情況下,如果這些車輛怠速一小時所造成的損失就高達2000萬元。而啟停技術就非常適合在這樣嚴重的擁堵狀態下使用,減少堵車和路口等紅燈時的怠速油耗損失。啟停系統越來越多的出現在新款的車型上,特別是在歐洲市場,這一系統可能在不久后成為標準配置。


啟停技術會防止怠速時的燃油浪費


“啟停系統”在十字路口長時間等待時節油效果明顯

  啟停系統的工作原理是,當車輛因為擁堵或者路口停止行進。駕駛員踩下制動踏板,停車摘擋。這時候,Start/Stop系統自動檢測:發動機空轉且沒有掛擋;防鎖定系統的車輪轉速傳感器顯示為零;電子電池傳感器顯示有足夠的能量進行下一次啟動。滿足這三個條件后,發動機自動停止轉動。


搭載啟停技術的奔馳smart fortwo

  而當信號燈變綠后,駕駛員踩下離合器,隨即就可以啟動“啟動停止器”,并快速地啟動發動機。駕駛員掛擋,踩油門,車輛快速啟動。在高效的蓄電池技術和相應的發動機管理程序的支持下,啟停系統在較低的溫度下也能正常工作,只需短暫的預熱過程便可激活。

  節油技術五:發動機停缸技術

  節油效果:綜合油耗可以減少多達20%。

  搭載車型:本田雅閣V6車型、吉普指揮官、大切諾基 (詳情 圖片 報價)

  這項技術主要被應用在V6或者V8這樣的多缸發動機上,該技術的工作原理即在汽車勻速行駛或遭遇長時間堵車時,通過關閉部分發動機氣缸以減少油耗。當汽車的時速超過每小時三十公里,發動機轉速在3000轉以下時,發動機只需要其中的四個氣缸正常工作;而當加速或需要更大功率時,被停掉了的氣門和燃油噴射系統會被瞬間激活。


克萊斯勒與戴姆勒合作開發的5.7L HEMI發動機在必要時可關閉四個氣缸


搭載5.7L HEMI發動機的新大切諾基

  “汽車停缸控制節油裝置”的控制電腦根據汽車負載情況(節氣門位置、發動機轉速、車速、檔位、水溫、空調等)確定該什么時候停缸如何停缸。在需要停缸時,通過停缸機構立即關閉進 、排氣門,同時相應的噴油系統也被關閉。


本田3.5L V6發動機可在三、四、六缸狀態下運行

  戴姆勒克萊斯勒最早于2005年向市場投放了配備停缸技術的5.7升HEMI V8發動機,成為全球首家推出該技術的車企。目前已有包括通用、克萊斯勒和本田在內的三家汽車巨頭推出了這項技術。

  節油技術六:增壓直噴技術

  節油效果:油耗能有20%的降幅,同時能減少15%左右的二氧化碳。

  搭載車型:大眾除捷達等老車型外的全系車型、別克新君威、沃爾沃XC60、福特福克斯 (詳情 圖片 報價)(未上市)

  對于這項技術國內消費者應該非常熟悉,大眾的TSI做了一個很好的啟蒙教育,原理也并不復雜,通過給自然吸氣發動機加裝渦輪增壓裝置,利用發動機排出的廢氣推動渦輪高速旋轉,將更多的空氣壓縮進入氣缸。使缸內的燃燒更加充分,實現小排量大功率輸出的目的。



TSI發動機是國內消費者最熟悉的直噴增壓動力

  缸內直噴技術是指將燃油噴嘴噴油器安裝于氣缸內,以壓力較高的燃油直接噴入氣缸內與進氣混合,并通過對噴油器的安裝位置、噴油霧化形狀、進氣氣流控制,以及活塞頂形狀的特別設計,進一步提高噴射壓力,使燃油霧化的效果更為細致,真正做到精準地按比例控制噴油,讓燃油和空氣能夠在整個氣缸內進行均勻的混合,從而實現燃油的充分燃燒。


福特的直噴增壓技術



沃爾沃2.0 GTDi發動機也采用直噴增壓技術

  這項技術的采用使得動力的提升不再依賴于排量的增加,小排量發動機也能迸發出更加強勁的動力,同時由于燃燒更加充分,供油更加精準,所以能顯著降低燃油的消耗。增壓直噴發動機體積更小、質量更輕,卻擁有更出色的動力輸出及更為清潔的排放。

  節油技術七:能量回收系統

  節油效果:可改善燃油效率最多達3%

  搭載車型:寶馬新5系、2011保時捷Panamera

  顧名思義,能量回收系統就是在車輛制動時回收車輛的動能并將其轉化為電能。電能被儲存在蓄電池中,給車載電子設備提供供電。在車載電子設備越來越多后,車輛的電能損耗越來越大,能量回收系統能將以往被浪費的動能轉化為電能,自然能降低發動機的負擔,降低油耗。


可替換圖注



制動能量回收系統,燃油經濟性可提高3%

  搭載了制動能量回收系統的車型上,發電機僅在腳離開油門或制動時啟動,以往會被浪費掉的動能現在得以有效利用。當踩下油門時發電機關閉--因此發動機的全部功率都可以施加到驅動輪上,增加了燃油效率,同時提高了駕駛動感。


新保時捷Panamera將搭載制動能量回收系統

  作為安全預防措施,制動能量回收系統也監視蓄電池的充電水平,并在必要時--即使正在加速,也持續為蓄電池充電,以防止蓄電池電量完全放光。

  節油技術八:混合動力

  節油效果:從弱混到重混,節油效果為10%到40%。

  搭載車型:普銳斯 (詳情 圖片 報價)、雷克薩斯RX400h、LS600hL、混合動力思域 (詳情 圖片 報價)、奔馳S400

  對于混合動力系統,國內消費者自然也不陌生,最在豐田普銳斯上搭載,混合動力系統與制動能量回收系統有一定的相似,不過與后者不同的是,混合動力系統搭載的電動機更加強大,在回收制動或減速時能量的同時也可以參與動力的輸出,降低發動機負荷,從而提高燃油經濟性。這在走走停停的擁堵路況下節能最為有效。



豐田的混合動力


混合動力與制動能量回收系統的原理類似

  依據電動機在整個動力系統的角色不同,混合動力分為并聯、串聯、混聯,依據對電能的依賴程度,可分為弱混合動力、中度混合動力、重度混合動力,節油效果也從10%到40%不等。


混合動力凱美瑞 (詳情 圖片 報價)



搭載混合動力的奔馳S400和奧迪A8混合動力

  另外還有一種節油效果更加明顯的可插電式混合動力,這種車型一個最大的特點是可以對車載的電池進行充電,可以在短距離內完全依賴電動機行駛,降低對發動機動力的依賴程度,進一步降低車輛的油耗。這種車型的節油程度要依據車輛的使用狀況來定,如果完全在純電動模式下行駛,節油效果100%。

  節油技術九:純電動技術

  節油效果:理論上可達100%

  搭載車型:比亞迪E6、日產聆風、三菱i-MiEV

  純電動車是終極節油的方法,完全不依賴石化燃料,做到零排放。 傳電動車完全采用電動機驅動,從已經量產的純電動跑車來看,純電動車型在性能上絲毫不亞于內燃機,而且還擁有大扭矩輸出的特點,而電動機往往被安裝在四個車輪上,做到了真正的四驅。而純電動車型在零部件數量上也大大減少,如果不是電池的價格較高,純電動車型在成本上也會很有優勢。


純電動車比亞迪E6

  目前困擾純電動車型發展的最大的阻礙是電池技術的不成熟,首先是容量有限,而且制造成本高昂,在目前來看還不符合大規模量產的要求。另外電池在制造和報廢過程中也會產生污染。如果不能找到有效、清潔、低廉的儲能器件,電動車的發展也會因此受到遲滯。


可替換圖注



日產的純電動技術


日產聆風

  另外,目前的電能很大一部分也由火力發電提供,而電動車的大量普及和應用也會消耗掉大量的電能,這等于間接增加了燃煤的消耗,只是將燃油的消耗變成了燃油,實際上也不是非常符合環保節能的要求。當然如果依目前的電價,從經濟上來講,對個人還是很有利的。

  ●變速箱

  節油技術十:CVT無級變速箱

  節油效果:比同級別自動變速箱省油約10%

  代表車型:新天籟、長城騰翼C30 (詳情 圖片 報價)、帝豪EC7 (詳情 圖片 報價)、菱悅V3、比亞迪G3 (詳情 圖片 報價)

  變速箱作為連接發動機與車輪之間的連接裝置,目前市場上主流的變速箱種類包括MT手動變速箱、AT自動變速箱、AMT手自一體變速箱、CVT無級變速箱以及DSG雙離合器變速箱等五種變速箱。基于節油的效果以及使用的普及度而言,CVT無級變速箱的表現比較突出。



CVT變速箱在自主品牌車型上大量采用


奧迪CVT變速箱


搭載CVT變速箱的奧迪A4 (詳情 圖片 報價)L

  CVT又稱為連續變速式機械無級變速箱,與傳統變速箱最大的區別是采用兩組傳動輪和傳統帶進行變速,取代了傳統的組合齒輪傳動。突出的優點是這種變速箱體積小、重量輕,與自動變速箱相比運行效率較高、油耗較低。另外在駕駛過程中,傳動的變化是無級進行的,車內乘員不會有換擋的感覺,動力變化也更為平順。駕駛過程中減少了轉速的不必要變動,因此也對省油作出一定貢獻。

  但CVT變速箱也有缺點,其輸出扭矩有限,因此多應用在小型車身上。
 
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