现代汽车五大技术的节油原理

Posted 2022-10-08 汽车

篇首语：历史是一面镜子，它照亮现实，也照亮未来。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了现代汽车五大技术的节油原理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

简单介绍了强制怠速节油器、废气涡轮增压、风扇离合器、磁化节油器、闭缸节油技术的节油原理。

强制怠速节油器的节油原理

当汽车下坡或减速滑行时，发动机处于强制怠速工况。发动机在强制怠速工况下，虽然节气门关闭，但化油器的怠速供油系照常供油，由于这时发动机的转速较高，这些通过怠速供油系统进入发动机气缸的燃油燃烧不完全，会增加排放污染，另一部分燃油沿气缸壁流到曲轴箱内，破坏气缸壁上的润滑油膜，增加发动机的磨损，并稀释曲轴箱内的润滑油，降低润滑油的润滑性。因而强制怠速工况的供油不仅浪费了燃料，而且还污染了大气环境。强制怠速工况不但在下坡时出现，而且在交通繁忙的市区，驾驶员经常抬起加速踏板减速滑行也是强制怠速工况。试验表明，汽车行驶中，发动机约有10％～40％运行时间处于强制怠速工况，因此切断强制怠速工况下的燃油供给是非常必要的。

强制怠速节油器就是一种在强制怠速工况下切断化油器怠速供油系向发动机供油的装置，强制怠速节油器研究得很早，技术上目前已趋已成熟。使用强制怠速节油器，无论是对汽车节油，还是对大气污染控制都有很好的效果。强制怠速节油器结构简单，使用可靠，成本低廉。经试验，汽车在山区公路行驶时节油率达6％，平原地区节油率达5％左右。

这里需要指出的是，强制怠速节油器只适用于化油器式汽油机，因电喷汽油机有超速断油装置，在强制怠速工况下会自动切断向发动机供油。

废气涡轮增压的节油原理

所谓增压，就是增加进入发动机气缸内的空气密度，这种方式能大幅度提高发动机的动力性和经济性。目前，增压方法主要有机械增压、废气涡轮增压和气波增压三种方式，其中废气涡轮增压与主机没有机械传动联系，它是靠高压废气驱动涡轮并带动与其同轴的离心压气机工作，结构简单，工作可靠，并且利用了部分废气的能量，发动机在提高功率的同时，燃料经济性也得到大大改善。因此，在汽车发动机上一般使用的是废气涡轮增压。

其节油原理如下：废气涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。进入气缸的空气压力和密度增大，可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。

废气涡轮增压器根据增压器的数量可分为单级增压和双级复合增压。普通车型常用单级增压系统，即采用一个废气涡轮增压器；而双级增压系统采用两个废气涡轮增压器，主要用于大排量车用柴油机。根据两个增压器的连接方式不同，双级增压方式可分为直列双级复合增压和并列双级复合增压两种系统；根据所用涡轮不同，废气涡轮增压器分为径流式和轴流式两种。径流式涡轮增压器采用径流式涡轮和离心式压气机，流量较小，适用于中小功率内燃机；轴流式涡轮增压器采用轴流式涡轮和离心式压气机，流量较大，适用于大型柴油机。涡轮增压的节油原理其实都是通过加大进气量来促进充分燃烧，而废气涡轮增压则增加了废气余热的利用。

目前汽车标牌上带“T”的均是采用了废气涡轮增压技术，如帕萨特1．8T，宝来1．8T等。

风扇离合器的节油原理

汽车发动机消耗功率最大的附件是冷却风扇，而且又是汽车的噪声污染源之一。冷却风扇是按发动机的最大热负荷来设计的，消耗的最大功率约为发动机额定功率的5％～10％，而汽车发动机绝大部分时间是在远低于发动机最大热负荷工况下工作。当汽车在良好条件下运行时，需要风扇工作的时间只有3％～5％。试验表明，解放牌汽车在一级公路上行驶，当气温在10～20℃时，95％以上时间可以不用风扇冷却发动机；气温在10℃以下时，可以完全不用风扇；气温在0℃以下时，不仅不用风扇，而且还需关闭百页窗。我国平均气温在20％以下的时间，在华南地区为3～4个月，长江流域有6～7个月，华北地区有8～9个月，东北和高寒山区有10个月左右，因此冷却风扇不仅浪费发动机功率，而且由于强烈的冷却效果还使发动机的工作温度过低，影响发动机的热效率，并加速发动机磨损，在汽车上采用风扇离合器是非常有效的节油措施。

汽车上安装风扇离合器后，节油效果明显，一般节油率能达到5％以上，并提高了汽车的动力性、加速性，缩短发动机冷启动时间约2/3，减少发动机在低温下的磨损及风扇的变形和损坏，延长风扇皮带的使用寿命，减少汽车噪音。

磁化节油器的节油原理

磁化节油器在国内外已出现多年，且结构型式越来越多，主要由永久磁铁组成，两磁极S－S或N－N布置，中间留出燃油通道使燃油能从磁场中通过。目前对磁化节油器的节油原理和效果说法不一，但最普遍的解释是：当燃油从节油器内部的磁极中间通过后，燃油受到磁化处理，使得分子的排列结构发生变化，结果使得分子间容易产生相对滑移，燃油分子问的结合力削弱，某些碳链会断开，使分子的碳链缩短。对于燃油分子而言，分子量越低，就越容易燃烧。因此，燃油经磁化后雾化粒度变小，与空气的接触面积变大，不仅提高了雾化质量，促进完全燃烧，而且还提高了燃烧效率，减少排气污染，达到节能的目的。

但磁化节油器会使汽油中的微小杂质，特别是金属微粒吸附在磁化节油器中，减少燃料通道，甚至中断供油。

闭缸节油技术的节油原理

发动机在部分负荷时，其比油耗将显著增加，而汽车发动机在使用时，大部分时间在部分负荷工况下工作，浪费了大量能源。为了提高发动机的负荷率，可以采用闭缸的方法，使发动机工作气缸数目是可变的。即一部分气缸始终工作，另一部分气缸在高负荷时工作，在低负荷时停缸不工作，发动机的排量将随负荷的大小而变化，从而使发动机在高负荷区域工作，既不影响汽车有较高的动力性能，又能较多地改善燃料经济性。

闭缸法是行之有效的节油效果较高的节油措施，其推行的关键在于设计一套自动转换装置。