國際油價的反復波動引發(fā)了全球性的石油產品供應短缺，而汽車行業(yè)對石油的需求可占到全球石油產品總消耗量的三分之一以上。在新一輪的能源危機中，汽車產品的節(jié)能已成為汽車技術亟待解決的首要問題。

汽車產品的節(jié)能是一項工作量巨大的系統(tǒng)工程，由于影響因素眾多，因此需要一套科學的分析方法將各種因素有機串聯(lián)為一體。汽車是由車身、底盤、發(fā)動機和電器四大部分組成，若要獲得良好的節(jié)能效果，則需在汽車產品的開發(fā)過程中，全面、詳盡地剖析汽車能耗的每個部分，從結構細節(jié)入手，在汽車各個系統(tǒng)部分開展優(yōu)化設計，從而實現(xiàn)整車節(jié)能的目的。本文以客車產品設計為例，對汽車產品的技術節(jié)能途徑與措施進行簡介。

技術節(jié)能基本原理

汽車在行駛過程中需要克服各種行駛阻力，這將消耗一部分功率，此外汽車的機械傳動損失也將消耗一部分功率。根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的原理，設定條件為平道、等速行駛，汽車的功率平衡方程如下(公式1)：

其中Pe表示發(fā)動機的輸出功率，ηT表示傳動系的機械效率，G表示整車質量，ua表示汽車行駛速度，CD表示空氣阻力系數(shù)、A表示迎風面積，括號內的四項分別為滾動阻力功率、坡道阻力功率、空氣阻力功率和加速阻力功率。

而汽車在等速行駛時的百公里油耗可以表示為(公式2)：

其中，b為發(fā)動機燃油消耗率，Y為燃油密度。

根據(jù)公式1和2可知，汽車的百公里油耗與以下幾個參數(shù)有關：整車質量G，空氣阻力系數(shù)CD和迎風面積A。

降低整車質量始終是汽車產品節(jié)能降耗的最有效的手段，這也是多年來各大汽車公司始終重視汽車輕量化工作的原因。此外，汽車在平道上等速行駛時，行駛阻力主要由滾動阻力和空氣阻力組成。根據(jù)公式1可知，滾動阻力與車速成線性增加關系，而空氣阻力則與車速成三次方增加關系。試驗證明，當車速達到80km/h時，空氣阻力占汽車行駛阻力的60%。因此，汽車在低速行駛時改善油耗主要通過降低滾動阻力實現(xiàn)，而改善高速行駛時的油耗則主要通過降低空氣阻力實現(xiàn)。目前我國城市公交客車的平均車速較低，普遍在25km/h左右，通過造型優(yōu)化改善油耗效果有限，而降低車輛的滾動阻力則是一個主要手段。對于大多數(shù)時間都在高速行駛的公路/旅游客車，通過造型優(yōu)化實現(xiàn)空氣阻力的降低，從而實現(xiàn)節(jié)油效果的較為明顯。

車身部分

通過車身設計改善油耗的關鍵在于減小車身的空氣阻力，主要適用于高速行駛的公路/旅游客車。汽車的空氣阻力分為壓力阻力和摩擦阻力兩大類。

壓力阻力是作用在汽車外表上的法向壓力的合力在行駛方向的分力，具體可細分為以下四部分：

形狀阻力：它主要與汽車的外觀造型相關，約占壓力阻力的60%。

干擾阻力：它是由汽車表面的凸起物，例如后視鏡、流水槽、車頂行李架、外表裝飾板等引起，約占壓力阻力的15%。

內循環(huán)阻力：它是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、車身通風所需的空氣流經車體內部時構成的阻力，約占壓力阻力的15%。