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單元九 道路運輸節能減排

時間:2013-06-18 16:06:43  來源:  作者:  點擊率:9089

 

單元九 道路運輸節能減排
 
 
道路運輸業是能源消耗大戶。據統計,截止2009年,全國道路運輸車輛的保有量達到1087.4萬輛,僅占全國機動車保有量的5.8%,但所消耗的成本油卻占全國成品油消耗總量的30%左右,與外國相比,我國平均油耗要高10%~25%。而多耗1L柴油,則會增加二氧化碳(造成室溫氣體的主要元兇)排放量2.63kg。
在道路運輸生產過程中,應用節能減排技術,采用節能駕駛操作方法,既有利于保護環境,又有利于增加企業經濟效益,也是駕駛員履行社會責任的重要體現。
 
 
 
模塊一   道路運輸節能主要影響因素
 
道路運輸節能是一項系統工程,政府、企業、車輛制造商都承擔著重要責任。影響道路運輸節能的主要因素包括車型選擇、車輛運行環境條件、駕駛員的駕駛習慣、燃料和新車磨合情況、車輛技術和維修狀況等。
 
 
一、車型選擇
   
    車輛的燃料消耗與運輸車型的選擇關系密切。
◆同一車型承擔運輸類型不同,燃料經濟性也不相同。選擇經濟車速高、底盤低,車身流線型好的車輛從事長途運輸,燃料消耗要低;加裝導流裝置的貨物運輸車輛從事長途運輸,燃料消耗也較低。
◆同一車型不同的運行環境,車輛燃料消耗相差也很大。選擇底盤稍高、經濟車速較低的車輛進行農村客運、山區道路客運等,燃料的經濟性較好。
◆貨物運輸中牽引車與掛車的匹配也很重要,如果牽引車的動力性與掛車承載的質量不匹配,燃料經濟性就會較差。
 
 
 
二、車輛運行環境條件
 
車輛燃料消耗受道路、氣候、氣象等環境條件影響較大,同一車輛在不同地域、不同天氣、不同道路環境行駛時的燃料消耗相差較大。
◆北方冬季氣溫低,車輛需要較長時間預熱,燃料消耗較高。
◆經常在市區道路、低等級道路行駛的車輛,道路擁堵,要消耗較多燃料。
◆山區道路,坡多彎急,限速較低,車輛不能以經濟車速行駛,頻繁制動,車輛燃料消耗增加。
◆車輛在行駛時開空調,比不使用空調燃料消耗增加5%~25%。
◆客車嚴重超員、貨車嚴重超載,車輛燃料經濟性急劇惡化,燃料消耗顯著增加。
 
 
 
三、駕駛員的駕駛習慣
 
在實際行駛過程中,駕駛員不規范的駕駛操作和不良的駕駛習慣會導致車輛燃料消耗增加。影響燃料消耗的不規范駕駛操作如下。
◆頻繁加速和制動,無論車輛是低速行駛還是高速行駛,都可使車輛燃料消耗增加5%~30%
◆長時間怠速運轉,將使車輛燃料消耗增加,同時還會加大發動機的磨損。
◆頻繁變換檔位或檔位使用不當,會使車輛燃料消耗增加。
◆車輛走走停停,頻繁起步,也會導致燃料消耗增加。
 
 
四、燃料、新車磨合及車輛技術狀況
 
燃料的質量影響車輛燃料消耗情況。使用劣質燃油,比如汽油辛烷值不達標,雜質含量較高,不僅會惡化車輛技術狀況,導致車輛燃料消耗增加,嚴重情況下還會損壞發動機。
新車在磨合期的使用情況也影響車輛燃料消耗。新車在磨合期使用不當,如負荷過重、超載、轉速太高等,會導致機械系統不能達到最佳狀態,增加燃料消耗。
發動機、底盤的技術狀況對車輛的燃料消耗影響也大。
發動機燃料供給、冷卻、潤滑、進排氣、點火、電控等系統出現故障,會導致發動機技術狀況變差,熱效率降低,燃料消耗增加。
汽車底盤的技術狀況不良,如行駛系車輪定位不準,輪胎氣壓偏低,離合器發熱、變速器、萬向節、傳動軸和驅動橋異響等,會影響汽車的行駛阻力和自身的傳動效率,增加燃料消耗。
 
 
五、車輛維護情況
 
車輛維護情況的好壞決定著車輛的技術狀況,維護不當,比如前輪定位不準,空氣濾清器太臟,機油變質等,也會導致燃料消耗增加。
 
 
 
模塊二 道路運輸車輛節能方法
       
    車輛節能有很多方法、途徑。合理選擇運行材料,對車輛技術狀況進行及時、正確維護,貨物合理裝卸,注重車輛節能新技術在實際工作中的應用等,都能有效降低燃料消耗,節約成本,保護環境。
 
一、合理選用車輛運行材料
 
合理選用車輛運行材料,對提高車輛使用經濟性,降低運輸成本具有重要意義。
1.車用燃料
車用燃料的質量對車輛的節能減排效果及車輛的使用壽命有較大的影響,合理選用車輛燃料非常重要。
      (1)汽油的選擇
汽油揮發性很強,在-30°的低溫下也能汽化。揮發性過強的汽油容易在汽油泵、輸油管部位產生氣阻。因此,要根據車輛使用說明書中發動機的壓縮比,或車輛生產廠家推薦的汽油牌號選用汽油。汽油的選用見表9-2-1
 
    (2)柴油的選擇
柴油的標號依據風險率為10%的最低氣溫來確定,一般選用柴油的凝點(標號)要低于當地最低氣溫4℃~6℃。柴油的標號和適用范圍見表9-2-2。
 
2.發動機潤滑油
發動機潤滑油,俗稱“機油”。潤滑油的合理選擇可降低發動機零件的磨損,延長使用壽命,節約燃料消耗。車輛應根據經常行駛的環境溫度、發動機類型(柴油機還是汽油機),選擇相應粘度級別及性能、質量級別的潤滑油。
發動機潤滑油黏度級別標號及適用的環境溫度見表9-2-3.
 
備注:w代表“winter”(冬季)其前面的數字越小說明機油的低溫流動性越好,代表可供使用的環境溫度約低,在冷啟動時對發動機的保護能力越好:“w”后面(一橫后面)的數字則是機油耐高溫性的指標,數值越大說明機油在高溫下的保護性能越好。
 
3.齒輪油
齒輪油主要用于潤滑車輛的后橋齒輪和手動變速箱齒輪。齒輪油的選用主要根據驅動橋類型、工況條件、負荷及速度等確定油品的質量等級,根據最低使用環境溫度和傳動裝置最高操作溫度來確定油品粘度等級。氣溫低、負荷小的條件下,可選用黏度較小的車輛齒輪油:氣溫較高,負荷較重的條件下,可選用黏度較大的油品,使用黏度、抗磨性及溫度性能不符合要求的齒輪油,會使燃料消耗顯著增加。齒輪油黏度的選擇見表9-2-4。
 
 
二、注重車輛維護和技術狀況的保持
  
    1.加強對發動機的維護和調整
        通過維護和調整發動機技術狀況,可提高發動機機械效率,降低燃料消耗。尤其是要保養發動機的關鍵部位:空氣濾清器、柴油濾清器、機油濾清器。保養能使這三個部位保持較高的濾清能力和較低的通過阻力。其中空氣濾清器的濾清能力是否正常,對燃料消耗的影響最大。
另外,應經常檢查曲軸箱通風情況,保證曲軸箱內壓力正常,并隨時將曲軸箱內的廢氣排出,以免氣缸串氣,稀釋潤滑油,增加燃料消耗。
2.加強對汽車底盤的調整和保養
        (1)保持傳動系各部機件良好技術狀況
保證各部機件,即離合器、變速器、傳動軸、減速器等的良好配合和潤滑。
        (2)保持制動器的良好狀況
保證制動蹄回位快和制動器的間隙程度適當。根據道路情況,在第二次維護保養時必須拆卸前輪,檢查制動蹄銷的潤滑,并打磨銷孔、軸加注潤滑脂,使制動蹄回位保持在快的程度。
制動器的間隙保持適中。間隙過大,會造成制動不靈,不僅不能保證安全行駛,而且必須提前制動,增加燃料消耗;間隙過小,制動蹄與制動鼓摩擦,行駛阻力增加,燃料消耗增加。
(3)正確調整輪轂軸承的松緊度
     前輪轂軸承的松緊度調整適當是否,將直接影響前輪旋轉時的阻力和摩擦損失。過緊將增加阻力,增加燃油消耗;過松使車輪歪斜,行駛時產生搖擺而增加阻力,同時也使制動蹄與制動鼓摩擦而產生阻力,增加燃料消耗。所以應保證前輪軸承的松緊度適中。
(4)前輪定位準確
前束失調后,會使汽車行駛時前輪發生搖擺,滾動中帶有滑移,增加了滾動阻力,加劇輪胎磨損,增肌燃料消耗。應按照車輛使用手冊的技術參數進行調整。
(5)保持正常的輪胎氣壓
輪胎氣壓過低,會導致較高的行駛阻力,增加燃料消耗;輪胎氣壓過高,胎面會膨脹,行駛中花紋中間的高壓力下接觸地面,造成這部分不正常磨損,燃料消耗上升。因此,應按照車輛使用手冊要求保持正常的輪胎。
 
三、合理卸載
 
貨物超載和不合理擺放,不僅會影響車輛技術狀況,還會降低車輛行駛速度,破壞道路設施,造成路面擁堵,增加污染物的排放。合理的卸載可以減少空氣阻力,減少輪胎不均衡磨損和車輛部件的不規律磨損,延長車輛的使用壽命,節約燃料。合理卸載時,要使貨物中心盡可能在車輛地板縱橫中心線交叉點上,裝卸貨物的中心盡可能低;保證車輛不偏載、各軸軸荷均勻。
 
 
四、采用車輛節能新技術
  
   車輛新節能技術包括利用新材料、輕質零部件減輕車輛自重,注重空氣動力學原理在改造車身外形設計上的應用等。
   1.減輕車輛自重技術
           對于載重車輛來說,減輕自重不僅可以降低燃料消耗,還可以相應的提高有效裝載質量,提高運輸效率,降低運輸成本。
   減輕車輛自重的技術包括采用新材料,選用輕質零部件等。
   ◆新材料的選擇可以是高強度鐵、鋁合金、玻璃鋼、不銹鋼、塑料等材料。根據經驗法則,應用高強度鋼板的車輛重量可以減輕25%-30%
   ◆輕質零件包括真空胎、少片變截面鋼板彈簧、鋁合金車輪等。
 
2.減少空氣阻力技術
空氣阻力受車輛形狀、汽車迎風面積和速度影響。車輛的迎風面積越大,空氣阻力越大。同樣,車速越高,空氣阻力也越大,其燃料消耗也會劇增。因此有效減少空氣阻力是節省燃料的一個重要途徑。
減少空氣阻力可以通過全承載車架設計、改變車廂外形設計、半掛車降低承載面、加裝導流裝置等來實現。
在道路運輸過程中,給普通車輛加裝導流裝置是比較現實的節能減排方法。駕駛室、底盤、車體和輔助裝置均可加裝導流裝置。
 
     
 
模塊三   道路運輸節能駕駛操作規范
 
道路運輸節能的實現,除了與車輛本身的結構及技術狀況有關外,還與駕駛員的操作有關。操作技術不同的駕駛員,燃料消耗可能相差30%。不同駕駛操作燃料消耗對比見表9-3-1
 
駕駛員節能駕駛操作規范主要包括兩部分:出車前準備和駕駛操作。
 
 
一、出車前準備
  
        1.合理選擇行駛路線
        對于長途運輸的車輛來說,正確選擇行駛路線,對保證行車安全、節約燃料消耗和延長使用壽命具有良好的作用。
在選擇行駛路線時,應選擇良好的路面行駛。很差的路面,不但增加行駛阻力,而且因行駛困難,平均車速也會很低。通過車輛行駛記錄分析,在環路上行駛的平均燃料消耗要增加50%-100%。在這樣的情況下,選擇路況較好的路線,即可多繞30%-50%的路程,綜合來看還是經濟的。
如果執行新的運輸任務,應事先對行車路線進行了解,可查閱地圖或向熟悉道路的駕駛員打聽,出發時帶好地圖等,避免繞彎路造成的不必要燃料消耗。
2.隨車攜帶車輛使用手冊
車輛使用手冊是汽車制造商介紹車輛基本性能和使用方法的重要文件。有的使用手冊還針對本車特點介紹安全駕駛方法,駕駛員在出車時應隨車攜帶以便隨時學習參考。
3.合理裝卸貨物
貨物運輸駕駛員在出發前還應合理裝卸貨物。裝卸貨物時,應事先安排好停靠地點,避免多次進退調頭。列車停靠也應注意位置適當,便于起步。裝卸貨物時,應注意避免超載、超高、超寬和偏重。貨物在車廂內均勻安放,并固定穩妥。
 
 
二、駕駛操作
 
1.發動機啟動、預熱
      (1)低溫啟動前預熱
低溫啟動對整車燃料消耗影響較大,因此,啟動前應對發動機進行預熱,增大起動機功率。在寒冷地區,可以關閉暖風散熱器并打開獨立加熱器使發動機溫度提高。
     (2)啟動
啟動發動機時不要空踩加速踏板,特別是對電控發動機,空踩加速踏板不會起到加快啟動速度的作用,只會增加燃料消耗。同時,在啟動時還應避免發動機長時間怠速進行。
2.起步加速
起步時要使發動機既不熄火又能省油,關鍵要能掌握抬離合器和踩加速踏板的要領。起步加速時,踩下加速踏板的大小聽發動機的聲音增高較柔和為宜。當聽到發動機發悶的吼聲,說明加速過量,應稍抬加速踏板,防止發動機短期內增加高負荷,增加燃料消耗。
3.換檔變速
行駛過程中,道路、地形、氣候及交通情況經常變化,駕駛員需要根據時機進行換擋操作。檔位的合理選擇和檔位的及時變換對節約染料有重要影響。
(1)檔位選擇
一般中型以上的汽車變速器以1、2擋為低速擋,3、4擋為中速擋,5、6擋為高速擋不同檔位的適用范圍及使用建議見表9-3-2
 
   (2)換擋操作
換擋操作的基本要求是:動作要準確迅速。動作迅速,時間花費少,可避免發動機功率損失,提高行駛時的平均速度。這對于經常行駛在需頻繁起步、加速、換擋的城市道路車輛尤為重要。動作準確,要求腳踩加速踏板的輕重要適度,踩離合踏板要與手的換擋動作相配合。起步時不要再離合器尚未完全結合的情況下猛踩加速踏板。
        ◆起步換擋:操作中再松抬加速踏板的同時踏下離合器踏板,但不要踩到底,剛感到動力被切斷時立即脫檔,離合器踏板不需要完全松開,在離合器摩擦片處于聯動狀態時換入高一檔位,然后松開離合器踏板,同時踩下加速踏板。
◆2擋換3擋:預先踩下的加速踏板應少些,在以后各擋的升檔過程中加速時,踏板依次踏下多一些,但注意適度。
◆上坡行駛由高速檔換低速檔:上坡時行駛阻力增加,發動機負荷增加,車速逐漸下降,發動機轉速也隨著變慢。這時應配合發動機轉速的下降逐漸稍抬加速踏板,在認定的時機迅速換擋。
4.加速和減速
重復加速操作行駛,燃料消耗量將明顯提高。此外急加速和平穩加速燃料消耗會相差14%左右,所以加速時應平穩,不要采取猛踩加速踏板,急加速的方式。
減速分為制動減速和滑行減速。在行車過程中,盡量減少制動減速,因為任何不必要的踩踏制動踏板都是對燃料的浪費。駕駛員可以采取汽車發動機排氣制動或帶擋滑行實現有預見性的減速,但應禁止熄火滑行和空擋滑行。
 
   (1)加速操作
   踩踏加速踏板時,應慢慢的,均勻的加深踩踏力度,不應猛踩加速踏板,讓發動機發出“嗚—嗚—”的轟鳴聲。
   (2)制動減速操作
 制動減速時,應輕踩制動踏板進行緩慢減速,實現平穩駕駛。緊急制動減速時,應采用“先急后松”法進行制動,即第一次急速踩下制動踏板,然后根據發生情況點距車輛的距離慢慢松開制動踏板,在汽車點頭剛開始回位時再一次踩踏制動踏板,使其不能迅速回位,而后再慢慢松開制動踏板。
 
     5.車速控制
       (1)選擇經濟車速
    行車速度與燃料消耗有直接關系,過低或過高的車速都易使車輛燃料消耗過多。汽車在每個檔位,都有一對應的燃料消耗量最低的車速,即通常所說的該擋位的經濟車速。車輛在正常行駛時,要盡量以經濟車速勻速行駛。
汽車的經濟車速不是固定不變的,它隨道路情況,汽車裝載量等因素的變化而改變。一般而言,汽油發動機轉速處于1800~2200r/min時最為經濟;柴油發動機的轉速處于1400~1800/min時最為經濟。
       (2)勻速行駛
     在道路條件好、車流量小的道路上,盡量選擇勻速行駛。有條件的車輛,還可以開啟定速巡航功能。
(3)擋位選擇
在車速一定的情況下,選擇不同的擋位,節約燃料的效果會截然不同。一般情況下,在預定車速下,高擋位比低擋位節約燃料。因為高擋位對應的發動機轉速更低,對應的發動機比油耗下降。但是,不盲目選擇高擋位,應注意車速和擋位的適應,否則適得其反。
   6.轉向控制
   在車輛行駛過程中,轉向對燃料消耗也有一定影響。這是因為轉向盤操作不穩或來回變換車道,汽車曲線行駛,滾動阻力增大,行駛里程增加,燃料消耗也會增加。所以駕駛員為了做到節能駕駛,需要做到如下幾點。
 u有目的地選擇車道,并有意識地保持車道穩定。
 u必須轉向時,要先判斷轉向,準確控制方向,操作準確到位。
 u轉彎操作前,要主動降低車速,并打開轉向燈,必要時,鳴喇叭示意。
 
 
    7.特殊路段駕駛
  
  (1)泥濘路段
泥濘、翻漿路段,一般使用中速擋和低速擋,保持足夠動力穩定地通過,途中盡量避免換擋和停車。泥濘路段較短時,可以加速沖過。
   (2)上下破路
山路多轉彎、坡道。在上陡坡時,盡可能利用快速換擋操作,換擋時要適當提前,動作要快,必要時可以越級換擋。下陡坡時為保證安全,禁止熄火、空擋滑行。通過連續不斷的多坡道時,可以采取相應的操作,選用合適的擋位,能用高速擋就不用低速擋,能沖坡的就應當充分利用慣性沖坡,減少燃料消耗。
   (3)擁擠路段
     在擁擠路段,車輛走走停停。車輛在再次起步時應緩踩或不睬加速踏板,起步后盡可能利用車輛慣性滑行,避免起步后猛踩加速踏板再制動停車的方式;在車輛安全形勢的前提下,應減少停車,盡量使車輛保持一定的運動慣性。
     8.行車溫度控制
 車輛的行車溫度包括發動機溫度(包括水溫、油溫等)、變速箱溫度和驅動橋油溫等。發動機最佳的工作溫度應保持在80℃-95℃。溫度過低會使燃料燃燒不充分,導致燃料消耗量增多。溫度過高會使反動及動力性能下降,動能轉化為熱能散發。
     9.空調使用
 在運輸途中,應適當使用空調。為了減少燃料消耗,夏季使用空調前,首先應打開車窗通風,使車內的溫度降下;開啟空調時,溫度設定不要過低,并注意關閉車窗。
 10.倒車、停車
(1)倒車
    為了節約燃料消耗,倒車操作時要做到如下幾點。
 u能轉彎掉頭的避免幾進幾退的掉頭。
 u貨車在裝貨前,利用空載機會提前掉頭,擺正位置,規劃好行駛路線。
 u直線倒車時,應擺正車尾,控制好加速踏板,勻速直線后退,切不可猛打猛回左右擺動。
    (2)停車
    在城市道路、居住區行車或通過十字路口時,應盡量減少停車的次數,可以利用低速滑行的方法來等待時間。行駛結束停車時,應做到一次停車到位。停車地點選擇路面平整堅硬或坡度小、順風和視線良好的地方。如果必須在軟、滑路面上停車,應在車輪下墊上硬物,既可以防止車輪下陷,又防止再起步時打滑空轉,浪費燃料。
 11.發動機停車熄火
 發動機怠速運轉時,要消耗燃料。因此,除交叉路口短時間停車等待外,要盡量減少發動機怠速空轉的時間,及時關閉發動機。
 非增壓發動機車輛一般停車超過1min,就應將發動機熄火;如果車輛經過高速或爬長坡行駛后,發動機溫度很高時,應延長怠速運轉30s以上后熄火。增壓發動機車輛停車后不應立即熄火,應保持發動機怠速運轉3min以上,待發動機充分冷卻后再熄火。
總之,掌握節能駕駛操作不是一日之功,駕駛員應結合駕駛實際,進行長期的分析、總結,才能最終養成良好的節能駕駛操作習慣。
 
      
 
 
單元思考題:
1、據統計,夏季高溫時間(6月-9月)和北方地區冬季(11月-2月)車輛燃油消耗量高于其他時間。試分析在此時間段里,車輛油耗量偏高的原因。
2、車輛結構會對燃油消耗造成很大的影響。結合本單元內容,試分析有哪些影響因素?在購買車輛時,應該如何選擇實用型的車輛?
3、對于節能駕駛,您覺得哪些方面效果最明顯?冬季在北方山區道路上行駛時,在保證安全的前提下,可以采用哪些方法實現節能駕駛?
 
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