选车必看：汽车动力分析实例（1）
作者：149886
声明：本文由说客作者撰写，观点仅代表个人，不代表汽车之家。文中部分图片来自于网络，感谢原作者。
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[导读]请结束不看参数的盲目选车习惯，学习一些常见参数知识有利于买到适合自己用途的爱车。
&&&&&&(本文代表我个人观点，仅供读者参考)&&& 汽车的基本用途是交通工具，动力如何与耗油量高低应该是选车时的核心问题。消费者根据预算、预期汽车类型（比如轿车、SUV等）初步确定了汽车的品牌、外观和配置等要素后，就要认真选择动力和油耗，这两个要素决定了买来的车在路上跑的怎么样和花多少银子。有些问题可以直接获得答案，动力和耗油量就需要花点时间仔细计算一番，加上看车时的试驾流程，到手的车在今后的使用中就不会留下多少遗憾。& & 为了避免被雇佣写作的嫌疑，计算实例中只选择参数不显示品牌，纯粹分析计算结果，选择自然吸气发动机的紧凑车型为分析对象：一、车型参数& & 选择的车型有：汽车A，B、C、D、E五款车，它们的参数（有两个以上动力配置的，选择其中一个动力）是：1、吸气方式：& & 依靠气缸在吸气冲程形成负压吸气的方式被称为自然吸气。我们也可以简单地理解为没有增压的发动机是自吸发动机、有增压的发动机是增压发动机。由于自然吸气发动机的生产技术和维修养护技术都比较成熟，成本也比增压发动机低，目前大多数厂家的多数车型仍然在使用自然吸气发动机。汽车“参数配置”中的发动机参数一栏会标注进气形式：2、综合耗油量：& & 如果检测机构给出的检测结果没有任何人为干扰因素，工信部委托专业机构检测并发布的每一款车型的综合耗油量具有两个基本含义：A、模拟汽车在实际行驶情况下的耗油量；B、用同一种检测方法评价不同类型、结构和重量的汽车耗油量。& & 正如不少车友发现自己的汽车实际耗油量不同程度的高于厂家公布的综合耗油量那样，一些机构进行的检测也发现有的车型实际行驶的耗油量高于公布的数据，有的车型和公布的油耗比较接近。在选择汽车时，车友们最好把综合耗油量作为参考值，再查一下汽车网站汇总的实际耗油量后进行综合评估。& & 我们在后面会从更多的角度来分析综合耗油量，请耐心接着看。3、整备质量：&&& 在百度上收索一下，比较准确的解释是：整备质量全称是“整车装备质量”，指“汽车无乘员或不载货时，车身重量+工具+备胎+水箱加满水+油箱内加满油时的重量”。& & 整备质量在选车时是必看的要素。打个比喻，发动机就像一匹马，汽车和驾乘人员及货物的总重量是这匹马需要拉动的重量；汽车重量越小，拉车时消耗的能量就越小（省油）、拉起来越轻松（提速快）。反过来也可以通过车重参数来分析马（发动机）好不好？详细分析放在下一节讨论。4、排气量：&&& 选择的车型中有三个车型的排气量是1.6L（1598ml）、一个车型是1.8L（1798ml）、一个车型是1.4L（1396ml）。我们会在下一节详细讨论排气量在输出动力和耗油量水平方面起到的作用，帮助大家根据自己的需求选择合适的进气量。5、压缩比：&& 这是一个非常重要的参数，只有部分车型注明压缩比。可以根据这个参数判断发动机的水平如何，具体方法将在下一节讨论。6、最大扭矩：& & 为什么分析最大扭矩而不是最大功率（或马力）？我们先来看看这三个代表发动机动力的参数分别是什么含义。（1）扭矩：代表发动机曲轴直接输出的力量，通过变速器、减速器等传导环节，最终驱动车轮向前（后）行驶；（2）功率：是指物体（发动机）在单位时间内做的功，并不是指一个具体的力量；（3）马力：并不是一个具体的力量，而是功率单位，指发动机单位时间内的做工能力，1马力（SP）=0.735kw。举个例子：A和B两匹马运货，A最多可以驮200公斤，B最多可以驮150公斤，它们都驮着货物走了1小时；我们把两匹马驮起货物的能力称为扭矩、两匹马驮着货物行走1小时做的功称为功率（或马力）。& & 这里标注的“最大扭矩”是一个极限值，除了在上陡坡和负载过重时可能会用到最大扭矩外，大部分行车时间用的是中低扭矩值。这是从网上找到的发动机外特性曲线图，看一下有助于我们理解最大扭矩的具体含义：& & 图中的蓝线显示了扭矩变化过程：在1000rpm时为95Nm左右，逐步上升，到接近4000rpm是达到最大扭矩132Nm。这种图形被称为“单峰”形态，还有双峰型和平台型。通常，汽车行驶速度小于120km/h时，发动机转速基本在3000rpm以内，所以，3000rpm以内的扭矩输出类型对日常用车的影响更大。相关话题在讨论涡轮增压发动机时会更加深入。7、最大扭矩转速：&&& 一般车型的转速标注是单一转速，比如：3900rpm、4000rp等；也有的标注为区间值：rpm、rpm等。与化油器时代的最大扭矩转速达到rpm相比，现在自吸发动机的最大转速稍微低了一些，具体怎样解读还需要结合其它参数综合评价。8、发动机特有技术：&&& 这一项参数太过专业，其实标注的噱头意义超过了实际意义。我们还是在下一节中结合其它参数来解释。9、车轮参数：&&& 车友选车时一定注意最前面的数字，它代表的是轮胎的横截面宽度，单位是毫米。汽车行驶或放置一段时间后，轮胎内的空气多少会泄漏一些，胎压也就会低一点，具体表现是车轮有点瘪。胎压偏低的不利后果是耗油量增高、动力也会有所减弱，有利一面是缓冲效果增加。为什么有的车型选择的车轮会窄一点？这里的学问挺深的，涉及的内容也很广泛。同样在下一节详细解释。二、车型参数分析&&& 汽车的动力和耗油量受到综合因素的影响，最直接的评估方法是汽车在行驶中的主观感受和实际的耗油量水平，因此，我们必须站在整车的角度对上述车型的分析，需要使用几个新参数进行计算。1、分析工具：（1）推动力：专业的术语应该是“比扭矩”，即拉（推）动汽车前进（后退）的力量配置有多大。计算方法：最大扭矩/整备质量（吨）=推动力& & 变数箱、减速器和车轮设计基本相同时，推动力越大，汽车的动力越好。（2）扭矩贡献值：指每毫升燃烧室容积贡献的扭矩。计算方法：最大扭矩/燃烧室容积=扭矩贡献值& & 扭矩贡献值是一个能够同时照顾到“输出动力和耗油量”的评价参数，扭矩贡献值越大，输出的动力越大，耗油量相反下降。这个问题比较容积理解：100ml的燃烧室输出的最大扭矩=90Nm时，扭矩贡献值=0.9；100ml的燃烧室输出的最大扭矩=120Nm时，扭矩贡献值=1.2；燃烧室容积没有改变，需要的混合气容积就基本相等（耗油量基本相等），输出的扭矩越大、做功所消耗的燃油就越少、需要的气缸排量也越小。汽油发动机从化油器发动机到电喷发动机，再到涡轮增压发动机不断进步的过程，也是扭矩贡献值不断提高的过程。对于知性购车者来说，预先算一下扭矩贡献值非常有益。（3）计算结果：& & 车轮直径和宽度直接影响到汽车的驱动力和耗油量，在分析具体车型时需要结合这两个参数。变速器的类型和转速比分配同样是影响汽车驱动力和耗油量的重要因素，由于缺乏具体数据和发动机部分负荷下输出功率图，暂时把它作为一个相等的常数。2、车型分析（1）整备质量：&&& 车型A、C、D车身较重，可能设计策略侧重在稳重和安全性能。车身较重的车型高速行驶时较少会感到飘浮、做起来也比较舒服、适合成员较少的家庭用车；车型B、C进行过整车全方位“轻质化”设计，有很好的动力储备；如果作为营运车辆（比如出租车）使用有一定优势，可以满足多乘员或经常载物的需求，轻质化的车身有利于在运营中保持较好的输出动力和较低的耗油量。& & 比较厚实的车身护板是加重车身重量的原因之一，考虑到安全因素，在没有对汽车分区结构有更加深入的实验研究前，使用这个设计策略是有益的。我感觉不能把“整备质量轻质化”设计简单的归结于使用薄铁皮和海绵垫来糊弄车主，牺牲乘客的人身安全；相反，做到安全前提下的轻质化设计是建立在细分汽车功能区间和引入新材料的一次整车设计飞跃。例如，采用全铝合金材料减轻发动机重量等。& & 整备质量大小还和汽车动力和耗油量密切相关，车型A、B、C、D的最大输出扭矩都是106Nm，车型B的整备质量比其它三车型少200kg，输出的动力相对大了许多。（2）发动机排量配置& & 车型A、B、C的发动机排气量是1.6L，车型D是1.8L，车型E是1.4L。值得注意的是，车型D的1.8L发动机输出的最大功率比车型A、B、C只增加了1Nm（161Nm），几乎可以忽略；所以，买车时只比较排气量是不够的，最大输出扭矩更能代表输出动力水平。& & 车型E配置的发动机只有1.4L、最大输出扭矩也只有137Nm，结合整备质量因素，这个配置基本可以满足乘员较少的车主使用，不过坐车的人多一点或者上个大坡力量会弱一些，退个档位驾驶就行了。（3）发动机的扭矩贡献值& & 扭矩贡献值是评价发动机综合性能的参数，早期发动机的扭矩贡献值基本低于0.9，这次选取的5个车型中有4个车型高于0.92，最高达到1.0，说明发动机技术进步的速度非常快。除了可变压缩比（VCR）外，发动机燃烧室的容积是固定的，发动机性能越好，输出的扭矩就越大；比如涡轮增压发动机，扭矩贡献值一般在1.3以上，最高可以达到1.5。如果能找到目标车型的压缩比，最好能计算一下扭矩贡献值，不要注重外表和其它配置，选择了一个扭矩贡献值较低的老款发动机。（4）推动力& & 专业术语应该称为“比扭矩”，使用“推动力”比较通俗，容易理解。评估汽车动力时不能只看排气量和最大扭矩，还要根据整备质量计算一下推动力的大小才可以快速判断车型的动力情况（公式在前面）。& & 车型A、C、D的推动力配置比较传统：120Nm/吨,作为家庭用车的动力来说够用了；车型B配置最高：143Nm/吨，行驶中加速性能会更好一些；车型E的排量虽然只有1.4L，推动力配置并不低：123Nm/吨。车主驾车时很容易感受到加速是否给力，当推动力低于120Nm/吨时，开起来可能会有点“肉肉”的感觉。（5）最大扭矩转速& & 发动机标注的扭矩是一定转速时的“转速扭矩”，不是活塞运动时的一次性扭矩。对于自然吸气发动机来说，扭矩从怠速时的最低值爬升到最大值的转速时，可以有一个峰值、也可以出现两个以上的峰值。当到达最大峰值后，输出扭矩开始下降，继续增加转速可以提高输出功率，并不能提高输出扭矩。国内的高速公路最高行驶速度限制在120km/h以内，当使用5档行驶时，3000rpm的转速就可以达到这个速度；使用4档行驶（比如长上坡等）可能需要的转速达到4000rpm左右；所以，最大扭矩的转速在4000rpm左右就能满足一般家用车的需求。车型A的标注是rpm，有一个“平台”，在这个转数区间的输出扭矩都能达到最大值。这样的发动机在高速行驶（高转速）时仍然可以输出很高的扭矩，有助于高速行驶时快速超车等动力要求。网上资料显示车型E为双峰型最高扭矩，在2000rpm时第一次达到扭矩峰值，所以在中等速度下的提速性能也很好。现在汽油发动机的发展趋势是最大输出扭矩平台化+初始峰值低速化，这方面涡轮增压系统具有明显的优势。（6）车轮参数&& & 车轮上会注明各种参数，代表轮胎规格的参数是最常用和最重要的，比如：195/65 R15。195代表车轮的断面宽度、65是扁平比、R是子午线轮胎、15是轮毂直径（英寸）。这里我们只讨论轮胎的断面宽度产生的各种影响，有利于车主在综合评估汽车的动力和耗油量时不遗漏车轮要素。& & 车轮的主要作用是“静摩擦和缓冲”。如果没有静摩擦力，汽车就会像车轮陷入泥坑后只转不走；如果没有缓冲力，就像坐在木轮（铁轮）牛车上那样颠簸；可见轮胎的作用是很大的。换个角度看，轮胎也会影响到汽车的耗油量和动力，比如轮胎出现胎压太低，耗油量会有所上升、动力会有所下降，所以，轮胎与地面的接触面积大小和汽车的动力与耗油量也有密切关系。& & 车型B和E的整备质量在1100kg左右，选择了175断面宽度的轮胎，和地面接触的宽度只有175mm，静摩擦力相对较小，可以保证较低的耗油量和动力损失；减小轮胎是尺寸还可以降低整备质量，更换成本也不高。& & 车型A和D整备质量在1325kg左右，选择195断面宽度的轮胎，缓冲性会好一些，同时还可以兼顾输出动力和耗油量，是目前很实用的家用车设计策略。& & 车型C整备质量是1350kg，选择205断面宽度的轮胎，缓冲效果会更好，是一个注重乘车舒适性的设计。和车型A相比，整备质量基本相同的车型选择更宽一点的轮胎有可能会增加一点耗油量，具体增加幅度需要专业机构进行对比后才能明确。& & 有个车主为了提高越野性能，把轮胎从205改成了215，结果出现了耗油量明显增加（约7%），动力也下降了。（7）耗油量& & 通过上述分析，我们看到整备质量、发动机综合性能和车轮参数等对耗油量都会产生影响，加上变速器和其它传输阻力的影响，注重耗油量的车友在选车时需要关注的内容挺多的。具体车型的耗油量数据就不再讨论。& & 当然，汽车的外形、配置、品牌等诸多选项对购买第一辆车的消费者来说更为关注，而动力和耗油量如何会成为需要换车的消费者关心的要素。希望本文有所帮助。三、技术提升展望& & 作为动力源的发动机来说，用最少的燃油获得最大的动力是所有发动机追求的目标，达到这个目标的途径就是不断提高“扭矩贡献值”。& & 目前查到自然吸气发动机的扭矩贡献值最高达到1.2的水平，接近涡轮增压发动机的平均值。如果进一步发展，将自吸发动机扭矩贡献值提高到1.3甚至更高，就可以在降低耗油量的基础上获得更大的输出动力。& & 技术进步源于消费需求，广大汽车消费者才是推动中国汽车发展的真正动力。大家认为如何？& & （我将在近期继续推出一篇详细分析车型在不同载重时、不同坡度时的推动力情况。由于很难找到厂家发布的汽车减速器参数、变速器传输比参数和传动系数等资料，分析时会采用近似值，目的是为了让车主在选车前注意参数分析，选到适合自己的车型）&&
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你可能喜欢天然气汽车常见故障浅析--《汽车技术》1992年11期
天然气汽车常见故障浅析
【摘要】：我国四川省南充、遂宁等地使用的天然气汽车几百辆。天然气汽车(CNG)常见故障有以下四种:①动力性能差;②起动困难;③燃耗高;④行进中熄火。引起动力性能差的原因:气体燃料管太细或太长;气体燃料管弯曲截面变化不合理;动力阀的调节不当。
【作者单位】：
【关键词】：
【正文快照】：
目前,天然气汽车在一些气源充足的地区逐渐推广。在四川省已有南充、遂宁、荣县等地建立了压缩天然气加气站,天然气汽车数量约有几百辆。现在使用的天然气汽车都是由汽油车改装的天然气、汽油两用燃料汽车(简称CNG汽车),虽然各种不同型号的CNG汽车所采用的燃气储存和调节装置
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