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摘要：汽车油耗的高低会受到许多因素的影响，如汽车制造技术、气候条件、道路状况、驾驶技术以及交通流量的变化等。对于发动机自动启停技术，在不同路况、不同车流量条件下发挥的作用不同，对油耗的影响结果也就不同。本论文通过建立多种交通状况模型、汽车工况模型，并进行实地的油耗数据测量，通过对油耗数据的分析，量化自动启停技术对油耗的影响，并给出合理的使用建议，对于车辆能源的节约及环保性能的改善有重要意义。
Abstract： The level of automobile fuel consumption will be affected by many factors， such as automobile manufacturing technology， climate conditions， road conditions， driving technology and the change of traffic flow. For the engine automatic start stop technology， the effect on fuel consumption is different under different road conditions and traffic flow conditions. In this paper， through the establishment of a variety of traffic model， vehicle operating mode model， and field fuel consumption data measurement， through the analysis of fuel consumption data， quantify the impact of automatic start stop technology on fuel consumption， and give reasonable use suggestions， which is of great significance for vehicle energy saving and environmental performance improvement.
关键词：自动启停;节油效果;油耗分析
Key words： automatic start and stop;fuel saving effect;fuel consumption analysis
1 背景
近年来由于传统能源的大量使用所导致的地球气候极端、传统能源的有限开发和生活环境污染等问题，成为当今人类社会迫切需要解决的焦点问题，而汽车的大量使用普及使得这幾个问题日趋严重。近年来，在世界各国越来越重视节能环保，不断研究各种方案技术进行节能减排，各国针对汽车排放与油耗的法规也都越来越严格。近年来我国汽车产业经历了快速发展，中国汽车保有量与美国相当，已达到2.6亿量，同时由于我国之前城市道路规划建设的相对滞后，使得我国许多城市的交通状况变得越来越拥堵，尤其在上下班高峰期和节假日等，极易出现长时间、高强度的堵车。大量的汽车在遇到堵车或者等红灯时，汽车发动机会怠速运行，一直运行的后果便会产生一些不必要的燃油消耗，同时也会对环境造成更多的污染。
发动机自动启停技术是一种能够根据道路路况和汽车行驶状况，可以自动控制发动机启动和停止的系统。当汽车遇到长时间堵车或是红灯等处于停驶状态时，发动机启停系统能够自动停止运行;当车辆需要再次启动行驶时，发动机自动启停系统能够自动启动发动机运转，既能保障车辆行驶，也不会影响驾驶员驾驶的习惯。在发动机停止转动的时间段不会消耗燃油，因此面对拥堵的城市路况，降低油耗的最直接方式，就是在车辆停止前进的时候让发动机也停下来。
2 研究测试
搭载了发动机自动启停系统的车辆在城市行驶时，因不同的道路路况所造成的发动机怠速时间占到整体车辆出行时间的比例，会影响到节油效果以及汽车蓄电池的技术状况，本文针对以上问题进行研究分析。
为了分析发动机自动启停系统真实情况的节能减排效果，本研究选取了国内几个典型的城市进行采样数据，选择7：00到09：00和17：00到19：00两个典型时间段，得出国内主要城市行驶工况数据对比，如表1所示。
在国内外也有一些对搭载有发动机自动启停功能的车辆进行燃油消耗量和污染物排放的测试。德国博世公司通过实验，带有发动机自动启停系统的汽车，理论上来说使用启停功能后平均节油率为8-15%左右。中国汽车技术研究中心也进行过类似的测试，得出的结论是节油率可以平均达到7-27%。
发动机自动启停系统使用设计的最初意图是为了降低油耗节能环保，在理论环境下它也确实可以达到这个目标。但是在目前我国汽车保养量较大、交通状况较复杂、道路路况不良的情况下，如若是严重的堵车，车辆走走停停，频繁的启停发动机也会引起其他附加的不良影响，势必会给蓄电池和起动机增加负担。同时也由于发动机突然地停止工作，或是停止工作的时间较长，会造成燃烧室内温度的突然降低，还没有燃烧的石蜡、碳氢化合物、胶质等物质便会凝结并附着在气缸内壁，使得发动机产生更多积碳，进而引起的后果就是发动机油耗变高，降低了汽车动力。因此，有必要在实际的不同道路路况下，行驶车辆进行测试，并分析在道路路况良好、道路路况阶段性拥堵和连续长时间的拥堵路段等各种不同情况下，汽车自动启停的使用状态和油耗之间的关系。
3 研究过程
本项目研究在不同路况情况下，等待时间长短不同的情况油耗测试分析，目的为了得到一个测试规律，可以为驾驶人员启用或关闭发动机自动启停提供参考依据，即在什么情况下驾驶人员可将自动启停功能关闭，这样更有利于减小油耗而不会起反作用。 测试行程预设城市环线、高速公路以及城市主干道联络线（连续信号灯路段），以模拟我们真实用车环境。建立油耗测算模型，利用仪器进行实车油耗测量，通过对大量采集数据的处理分析，评价汽车自动启停技术的合理使用及其影响因素。本文以河北交通职业技术学院东、西校区之间城市快速路及主干路为测试路線，线路全长21km，包含红绿灯13个。选取周一至周五工作日的7：30上班高峰时间作为测试开始时间段。测试包含怠速启停功能开启和关闭状态下的对照实验。
实验数据如表2所示。
通过对比数据分析，对所有数据进行均值分析，平均节油率为7.51%。其中对比怠速启停时间超过20分钟的数据，节油率为14.29%，怠速启停时间小于10分钟的数据，节油率为0。初步分析结果显示，节油效果和怠速时间长短有关系。在相同路段上，怠速时间不超过10分钟时，节油效果不明显。怠速时间超过10分钟后，怠速时间越长，启停功能节油效果越好。
为进一步验证结论，对实验数据进行分组对照分析。将实验数据分为怠速启停时间低于12分30秒和高于12分30秒两组。通过数据分析，在怠速启停时间低于12分30秒的时间时，平均节油率为3.14%，考虑到数据误差，节油效果不明显。怠速启停时间高于12分30秒的时间时，平均节油率为9.95%，进一步验证了实验的有效性。
4 结论
搭载发动机自动启停系统的车辆，主要适用于城市交通中，在等待交通信号灯或是堵车时，在行驶途中临时停车时会自动熄火，发动机暂时停止运转，用以减少怠速时产生的燃油消耗并降低排放。当需要继续前进时，系统会自动重启发动机。主要期望是能够尽量降低发动机怠速空转时间，以减少不必要的燃油消耗，降低排放提高燃油经济性。
本文主要研究了在国内外发动机自动启停系统燃油消耗量和污染物排放的测试基础上，针对不同路况、不同交通车流量情况下，测试配有汽车自动启停技术车辆的油耗，从而研究分析频繁启动对发动机是否会产生不必要的损耗、增加更多的油耗，何种情况下会降低油耗，何种情况下自动启停技术不利于降低油耗，最终对汽车自动启停技术提出合理使用建议。
参考文献：
[1]金善科，吕青林.从专利角度浅谈汽车发动机启停系统的现状与发展[J].汽车工业研究，2017（07）：13-17.
[2]黄晓鹏，蔺宏良，李帆，任蓓蓓.基于节能减排的发动机智能启停系统关键技术[J].机械设计与制造工程，2016，45（05）：47-50.
[3]高新华.轿车燃油经济性开发的关键技术研究[D].合肥工业大学，2016.
[4]张珍，刘栋.整车经济性的提升措施[J].汽车工程师，2014（05）：56-57，60.
Abstract： The level of automobile fuel consumption will be affected by many factors， such as automobile manufacturing technology， climate conditions， road conditions， driving technology and the change of traffic flow. For the engine automatic start stop technology， the effect on fuel consumption is different under different road conditions and traffic flow conditions. In this paper， through the establishment of a variety of traffic model， vehicle operating mode model， and field fuel consumption data measurement， through the analysis of fuel consumption data， quantify the impact of automatic start stop technology on fuel consumption， and give reasonable use suggestions， which is of great significance for vehicle energy saving and environmental performance improvement.
关键词：自动启停;节油效果;油耗分析
Key words： automatic start and stop;fuel saving effect;fuel consumption analysis
1 背景
近年来由于传统能源的大量使用所导致的地球气候极端、传统能源的有限开发和生活环境污染等问题，成为当今人类社会迫切需要解决的焦点问题，而汽车的大量使用普及使得这幾个问题日趋严重。近年来，在世界各国越来越重视节能环保，不断研究各种方案技术进行节能减排，各国针对汽车排放与油耗的法规也都越来越严格。近年来我国汽车产业经历了快速发展，中国汽车保有量与美国相当，已达到2.6亿量，同时由于我国之前城市道路规划建设的相对滞后，使得我国许多城市的交通状况变得越来越拥堵，尤其在上下班高峰期和节假日等，极易出现长时间、高强度的堵车。大量的汽车在遇到堵车或者等红灯时，汽车发动机会怠速运行，一直运行的后果便会产生一些不必要的燃油消耗，同时也会对环境造成更多的污染。
发动机自动启停技术是一种能够根据道路路况和汽车行驶状况，可以自动控制发动机启动和停止的系统。当汽车遇到长时间堵车或是红灯等处于停驶状态时，发动机启停系统能够自动停止运行;当车辆需要再次启动行驶时，发动机自动启停系统能够自动启动发动机运转，既能保障车辆行驶，也不会影响驾驶员驾驶的习惯。在发动机停止转动的时间段不会消耗燃油，因此面对拥堵的城市路况，降低油耗的最直接方式，就是在车辆停止前进的时候让发动机也停下来。
2 研究测试
搭载了发动机自动启停系统的车辆在城市行驶时，因不同的道路路况所造成的发动机怠速时间占到整体车辆出行时间的比例，会影响到节油效果以及汽车蓄电池的技术状况，本文针对以上问题进行研究分析。
为了分析发动机自动启停系统真实情况的节能减排效果，本研究选取了国内几个典型的城市进行采样数据，选择7：00到09：00和17：00到19：00两个典型时间段，得出国内主要城市行驶工况数据对比，如表1所示。
在国内外也有一些对搭载有发动机自动启停功能的车辆进行燃油消耗量和污染物排放的测试。德国博世公司通过实验，带有发动机自动启停系统的汽车，理论上来说使用启停功能后平均节油率为8-15%左右。中国汽车技术研究中心也进行过类似的测试，得出的结论是节油率可以平均达到7-27%。
发动机自动启停系统使用设计的最初意图是为了降低油耗节能环保，在理论环境下它也确实可以达到这个目标。但是在目前我国汽车保养量较大、交通状况较复杂、道路路况不良的情况下，如若是严重的堵车，车辆走走停停，频繁的启停发动机也会引起其他附加的不良影响，势必会给蓄电池和起动机增加负担。同时也由于发动机突然地停止工作，或是停止工作的时间较长，会造成燃烧室内温度的突然降低，还没有燃烧的石蜡、碳氢化合物、胶质等物质便会凝结并附着在气缸内壁，使得发动机产生更多积碳，进而引起的后果就是发动机油耗变高，降低了汽车动力。因此，有必要在实际的不同道路路况下，行驶车辆进行测试，并分析在道路路况良好、道路路况阶段性拥堵和连续长时间的拥堵路段等各种不同情况下，汽车自动启停的使用状态和油耗之间的关系。
3 研究过程
本项目研究在不同路况情况下，等待时间长短不同的情况油耗测试分析，目的为了得到一个测试规律，可以为驾驶人员启用或关闭发动机自动启停提供参考依据，即在什么情况下驾驶人员可将自动启停功能关闭，这样更有利于减小油耗而不会起反作用。 测试行程预设城市环线、高速公路以及城市主干道联络线（连续信号灯路段），以模拟我们真实用车环境。建立油耗测算模型，利用仪器进行实车油耗测量，通过对大量采集数据的处理分析，评价汽车自动启停技术的合理使用及其影响因素。本文以河北交通职业技术学院东、西校区之间城市快速路及主干路为测试路線，线路全长21km，包含红绿灯13个。选取周一至周五工作日的7：30上班高峰时间作为测试开始时间段。测试包含怠速启停功能开启和关闭状态下的对照实验。
实验数据如表2所示。
通过对比数据分析，对所有数据进行均值分析，平均节油率为7.51%。其中对比怠速启停时间超过20分钟的数据，节油率为14.29%，怠速启停时间小于10分钟的数据，节油率为0。初步分析结果显示，节油效果和怠速时间长短有关系。在相同路段上，怠速时间不超过10分钟时，节油效果不明显。怠速时间超过10分钟后，怠速时间越长，启停功能节油效果越好。
为进一步验证结论，对实验数据进行分组对照分析。将实验数据分为怠速启停时间低于12分30秒和高于12分30秒两组。通过数据分析，在怠速启停时间低于12分30秒的时间时，平均节油率为3.14%，考虑到数据误差，节油效果不明显。怠速启停时间高于12分30秒的时间时，平均节油率为9.95%，进一步验证了实验的有效性。
4 结论
搭载发动机自动启停系统的车辆，主要适用于城市交通中，在等待交通信号灯或是堵车时，在行驶途中临时停车时会自动熄火，发动机暂时停止运转，用以减少怠速时产生的燃油消耗并降低排放。当需要继续前进时，系统会自动重启发动机。主要期望是能够尽量降低发动机怠速空转时间，以减少不必要的燃油消耗，降低排放提高燃油经济性。
本文主要研究了在国内外发动机自动启停系统燃油消耗量和污染物排放的测试基础上，针对不同路况、不同交通车流量情况下，测试配有汽车自动启停技术车辆的油耗，从而研究分析频繁启动对发动机是否会产生不必要的损耗、增加更多的油耗，何种情况下会降低油耗，何种情况下自动启停技术不利于降低油耗，最终对汽车自动启停技术提出合理使用建议。
参考文献：
[1]金善科，吕青林.从专利角度浅谈汽车发动机启停系统的现状与发展[J].汽车工业研究，2017（07）：13-17.
[2]黄晓鹏，蔺宏良，李帆，任蓓蓓.基于节能减排的发动机智能启停系统关键技术[J].机械设计与制造工程，2016，45（05）：47-50.
[3]高新华.轿车燃油经济性开发的关键技术研究[D].合肥工业大学，2016.
[4]张珍，刘栋.整车经济性的提升措施[J].汽车工程师，2014（05）：56-57，60.