汽车的燃油经济性 (2).ppt

汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性 基本概念基本概念:汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油经济性的评价指标 汽车燃油经济性的计算汽车燃油经济性的计算重点内容重点内容:等速行驶汽车燃油经济性的计算等速行驶汽车燃油经济性的计算 影响汽车燃油经济性的因素影响汽车燃油经济性的因素汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。v第一节 汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油经济性的评价指标 v第二节 汽车燃油经济性的计算汽车燃油经济性的计算 v第三节 影响汽车燃油经济性的因素影响汽车燃油经济性的因素v 思考与练习题思考与练习题2-1 2-1 汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油经济性的评价指标1 一定运动工况下汽车行驶固定距离的燃油消耗一定运动工况下汽车行驶固定距离的燃油消耗量。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为量。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为 L/100km。2 一定运动工况下一定燃油量能使汽车行驶的里一定运动工况下一定燃油量能使汽车行驶的里程。美国为程。美国为MPG或或mile/USgal。3 循环行驶工况循环行驶工况 2-1 2-1 汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油经济性的评价指标（一）（一）汽车的燃油经济性常用一定运动工况下汽车汽车的燃油经济性常用一定运动工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。驶的里程来衡量。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km，美国为，美国为MPG或或mile/USgal。等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它指汽车在额定载荷下，以最高档在水平价指标，它指汽车在额定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。常测出的燃油消耗量。常测出每隔每隔10km/h或或20km/h速度间隔的等速百公里燃油速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里燃消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里燃油消耗量曲线，它用来评价汽车的燃油经济性，见油消耗量曲线，它用来评价汽车的燃油经济性，见图图2-1 图图2-1 汽车等速百公里燃油消耗量曲线汽车等速百公里燃油消耗量曲线图图2-2给出了联合国欧洲经济委员会及我国法定的给出了联合国欧洲经济委员会及我国法定的测定燃油经济性的循环行驶工况图测定燃油经济性的循环行驶工况图上图为美国法定的测定燃油经济性的循环行驶工况图上图为美国法定的测定燃油经济性的循环行驶工况图2-2 汽车燃油经济性的计算汽车燃油经济性的计算 1、等速行驶工况燃油消耗量的计算、等速行驶工况燃油消耗量的计算 根根据据等等速速行行驶驶车车速速ua及及阻阻力力功功率率P，在在万万有有特特性性图图上上（利利用用插插值值法法）可可确确定定相相应应的的燃燃油油消消耗耗率率b，从从而而计计算算出出以以该该车车速速等等速速行行驶驶时时单单位位时时间间内内燃燃油消耗量油消耗量Qt（单位为（单位为mL/s）为）为 b燃油消耗率，单位为燃油消耗率，单位为g/（kWh）燃油的密度燃油的密度，单位为，单位为kg/L g _重力加速度重力加速度，单位为，单位为m/图图 2-3 汽油发动机万有特性汽油发动机万有特性 整个等速过程行经整个等速过程行经s(m)的燃油消耗量的燃油消耗量Q(mL)，折算成等速百公里燃油消耗量折算成等速百公里燃油消耗量Qs(L/100km),汽油的汽油的 可取为可取为6.967.15 N/L,柴油柴油 可取为可取为7.948.13N/L2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算等加速行驶工况燃油消耗量的计算v在汽车加速行驶时在汽车加速行驶时,发动机还要提供为克服加速阻力所发动机还要提供为克服加速阻力所消耗的功率。消耗的功率。v把加速过程分割为若干个区间把加速过程分割为若干个区间,每个区间的燃油消耗量每个区间的燃油消耗量可根据其平均的单位时间燃油消耗量与行驶时间之积来可根据其平均的单位时间燃油消耗量与行驶时间之积来求得。各区间起始或终了车速所对应时刻的单位时间燃求得。各区间起始或终了车速所对应时刻的单位时间燃油消耗量油消耗量Qt（单位为（单位为mL/s）v汽车速度每增加汽车速度每增加1km/h所需时间所需时间t为为v从行驶初速从行驶初速 加速至加速至 1 Km/h所需燃油量所需燃油量(mL)为为v由车速由车速 1Km/h再增加再增加1Km/h所需的燃油量所需的燃油量(mL)为为v依次，每个区间的燃油消耗量为依次，每个区间的燃油消耗量为v整个加速过程的燃油消耗量整个加速过程的燃油消耗量(mL/s)为为加速区段内汽车行驶的距离加速区段内汽车行驶的距离sa（单位为（单位为m）为）为 等加速过程的燃油消耗量计算等加速过程的燃油消耗量计算3.等减速行等减速行驶驶工况燃油消耗量的工况燃油消耗量的计计算算 减速行使减速行使时时，油，油门门松开（关至最小位置）并松开（关至最小位置）并进进行行轻轻微制微制动动，发动发动机机处处于于强强制制怠速状怠速状态态，其油耗量即，其油耗量即为为正常怠速油耗。所以，减速工况燃油消耗量等于减速正常怠速油耗。所以，减速工况燃油消耗量等于减速行使行使时间时间与怠速油耗的乘与怠速油耗的乘积积。减速。减速时间时间（S）为为2-3 2-3 影响汽车燃油经济性的因素影响汽车燃油经济性的因素 汽车等速百公里燃油消耗量为汽车等速百公里燃油消耗量为 或或C常数；常数；F行驶阻力行驶阻力 发动机的燃油消耗率与两方面因素有关发动机的燃油消耗率与两方面因素有关 一、使用方面一、使用方面；二、汽车结构方面二、汽车结构方面 一、使用方面一、使用方面v（1）行驶车速）行驶车速v（二）档位选择（二）档位选择 v（三）挂车的应用（三）挂车的应用 v（四）正确地保养与调整（四）正确地保养与调整（1）行驶车速）行驶车速由由图2-1 可以看出可以看出,汽车在接近于低速的汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随中等车速时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。这是因为在高速车速增加而迅速增加。这是因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很大而导致百公里汽车的行驶阻力增加很大而导致百公里油耗增加的缘故。油耗增加的缘故。（二）档位选择（二）档位选择在同一道路条件与车速下在同一道路条件与车速下,虽然发动机发虽然发动机发出的功率相同，但档位愈低，后备功率出的功率相同，但档位愈低，后备功率愈大，发动机的负荷率愈低，燃油消耗愈大，发动机的负荷率愈低，燃油消耗率愈高，百公里燃油消耗量就愈大，而率愈高，百公里燃油消耗量就愈大，而使用高档时的情况则相反。使用高档时的情况则相反。（三）挂车的应用（三）挂车的应用 拖拖带带挂挂车车后后节节省省燃燃油油的的原原因因有有二二个个：一一是是带带挂挂车车后后阻阻力力增增加加，发发动动机机的的负负荷荷率率增增加加，使使燃燃油油消消耗耗率率b下下降降；另另一一个个原原因因是是汽汽车车列列车车的的质质量量利利用用系系数数（即即装装载载质质量与整车整备质量之比）较大。量与整车整备质量之比）较大。（四）正确地保养与调整（四）正确地保养与调整汽车的调整与保养会影响到发动机汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力的性能与汽车行驶阻力,所以对百公所以对百公里油耗有相当的影响。里油耗有相当的影响。根根据据专专家家意意见见，美美国国密密西西根根大大学学研研究究了了改改进进汽汽车车结结构构因因素素与提高燃油经济性的关系，见表与提高燃油经济性的关系，见表2-1。二、汽车结构方面二、汽车结构方面汽车结构因素汽车结构因素 对提高燃油经济性的作用对提高燃油经济性的作用 1985 1990 减小整车尺寸减小整车尺寸3530%采用轻材料采用轻材料15 20提高发动机效率提高发动机效率1515减小空气阻力减小空气阻力10%10%改进传动系统改进传动系统10%10%减小滚动阻力减小滚动阻力5%5%其他其他10%10%合计合计100%100%汽车结构因素汽车结构因素v（1）缩减轿车总尺寸和减轻质量）缩减轿车总尺寸和减轻质量v（2）发动机）发动机 v（3）传动系）传动系v（4）汽车外形与轮胎）汽车外形与轮胎又大又重的豪华型轿车比小而轻的轻型或微型又大又重的豪华型轿车比小而轻的轻型或微型汽车的油耗几乎要高汽车的油耗几乎要高35倍。因为大幅度地增倍。因为大幅度地增加了滚动阻力，空气阻力，坡度阻力和加速阻加了滚动阻力，空气阻力，坡度阻力和加速阻力。力。为了节能和环保，现在小型，微型轿车再次受为了节能和环保，现在小型，微型轿车再次受到各国关注。到各国关注。为了减轻质量，轿车选用材料中的铝与复合材为了减轻质量，轿车选用材料中的铝与复合材料的比例日益增加。料的比例日益增加。复合材料在汽车上的用量也在逐年增加。复合材料在汽车上的用量也在逐年增加。（1）缩减轿车总尺寸和减轻质量）缩减轿车总尺寸和减轻质量（2）发动机）发动机 发动机中时对汽车燃油经济性最有影响的部发动机中时对汽车燃油经济性最有影响的部件。目前看来，提高发动机燃油经济性的主件。目前看来，提高发动机燃油经济性的主要途径为：要途径为：（1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率；）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率；（2）扩大柴油发动机的应用范围；）扩大柴油发动机的应用范围；（3）增压化；）增压化；（4）电子计算机控制技术的广泛采用。）电子计算机控制技术的广泛采用。（3）传动系）传动系传动系的档位增多后，增加了选用合适档位使传动系的档位增多后，增加了选用合适档位使发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。燃油经济性。档数无限的无极变速器，在任何条件下都提供档数无限的无极变速器，在任何条件下都提供了使发动机在最经济工况下工作的可能性。了使发动机在最经济工况下工作的可能性。传动系对汽车经济性的影响传动系对汽车经济性的影响挡数的影响挡数的影响 的影响的影响传动效率的影响传动效率的影响（4）汽车外形与轮胎）汽车外形与轮胎汽车对轮胎提出各种要求，如耐磨性，耐久性及汽车对轮胎提出各种要求，如耐磨性，耐久性及要求它保证动力，经济等各种使用性能。要求它保证动力，经济等各种使用性能。现在公认子午线轮胎的综合性能最好。由于它的现在公认子午线轮胎的综合性能最好。由于它的滚动阻力小，与一般斜交轮胎相比，可节油滚动阻力小，与一般斜交轮胎相比，可节油68。降低降低 值是节约燃油的有效途径。值是节约燃油的有效途径。思考与练习题:第二章 2.1，2.4，2.5，2.6，2.7,2.8，2.9，2.10第二章结束!