任务四 汽车燃油经济性评价指标及检测.ppt
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1、任务四任务四 汽车燃油经济性检测汽车燃油经济性检测 第一节第一节汽车燃油经济性评价指标汽车燃油经济性评价指标第二节第二节汽车燃油经济性检测设备汽车燃油经济性检测设备第三节第三节汽车燃油经济性的影响因素汽车燃油经济性的影响因素第四节第四节汽车燃油经济性检测汽车燃油经济性检测学习目标l(1)能正确描述汽车燃油经济性的评价指标;l(2)熟悉检测汽车燃油经济性的试验方法及步骤。汽车燃油经济性汽车燃油经济性 Fuel Economyl现今社会受到石油资源、发动机排放的限制,对汽车的要求越来越高。l在保证汽车动力性和安全性的前提下,实现节能、环保。汽车燃油经济性汽车燃油经济性 Fuel Economy20
2、12年4月,汽油进入8元时代。汽车0#柴油价格走势汽车燃料经济性汽车燃料经济性 Fuel Economyl定义:l汽车燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗完成单位运输工作量的能力,或指单位行程的燃料消耗量。l我国营运汽车的平均运输成本中,汽车运行材料费(燃料费、润滑油、轮胎费等)所占比率最大(40以上)。其消耗和节约的研究,对提高汽车使用经济性具有重要作用。第一节 汽车燃油经济性的评价指标l(1)等速行驶百公里燃油消耗量车车型型富康富康988EL988EL赛赛欧欧SLSL本田雅本田雅阁阁2.3L2.3L现现代代XG30XG30波波罗罗ALiALi奥迪奥迪A4-3.0.A4-3.0.宝来宝来1.8
3、T1.8T90km/h90km/h等速油耗等速油耗(L/100kmL/100km)6.56.55.35.37.37.310.410.45.85.89.7.9.7.6.36.3几种车型的几种车型的90km/h90km/h等速百公里油耗等速百公里油耗l(2)循环工况百公里油耗循环工况百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况,折算成100km的燃油消耗量。所模拟的运行工况主要有换档、怠速、加速、减速、等速、离合器脱开等。循环工况百公里油耗是一项综合性评价指标,能实际反映汽车的运行工况,可全面评价汽车的燃油经济性。有关标准JT/T198-95汽车技术等级评定标准规定汽车等速百公里油
4、耗(底盘测功机油耗计检测)一级车不大于原厂规定值,二级车不大于原厂规定值的110%GB/T18565-2001规定汽车等速百公里油耗(底盘测功机油耗计检测)不得大于原厂规定值的110有关标准国内首个油耗强制性国家标准GB19578-2004乘用车燃料消耗量限值2005年7月1号开始实施。没有达到标准的车辆将被禁止生产和销售。第一阶段第一阶段2006年年7月月1日;第二阶段日;第二阶段2009年年1月月1日日燃料消耗量试验所采用的行驶工况与排放试验相同,分为市区运转循环(一部)和市郊运转循环(二部)两部分。GB/T19233-2008轻型汽车燃料消耗量试验方法l循环工况规定了车速时间行驶规范,例
5、如,何时换挡、何时制动以及行车的速度和加速度等数值。l因此,它在路上试验比较困难,一般多规定在室内汽车底盘测功机(转鼓试验台)上进行测试;而规定在路上进行试验的循环工况均很简单。汽车燃料经济性汽车燃料经济性 Fuel Economy燃油经济性燃油经济性尽量少的燃油消耗尽量少的燃油消耗一定的动力性条件下一定的动力性条件下燃油经济性好燃油经济性好降低汽车的使用费用降低汽车的使用费用减少进口的石油量减少进口的石油量节约资源节约资源降低降低CO等的排放等的排放汽车燃油经济性检测汽车燃油经济性检测 l比油耗l每小时耗油量l每公里耗油量l每升燃油行驶里程l百公里耗油量l百吨公里耗油量用于比较相同容量的汽车
6、燃料经济性,用于比较相同容量的汽车燃料经济性,也可用于分析不同部件也可用于分析不同部件(如发动机、传动如发动机、传动系等系等)装在同一种汽车上对汽车燃料经济装在同一种汽车上对汽车燃料经济性的影响性的影响常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性美国采用每加仑燃料能行驶的英里美国采用每加仑燃料能行驶的英里数,即数,即MPG或或mile/gal循环行驶工况油耗量l提出的原因等速百公里油耗不真实城市频繁加速、减速、怠速循环行驶工况油耗量l定义:各国制定典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车的运行状况,以百公里油耗量来评定相应工况的燃油经济性。l循环行驶试验工况
7、规定了车速-时间行驶规范,例如,何时换挡,何时制动以及行车的速度和加速度等数值。图图3-1小客车二十五工况试验循环小客车二十五工况试验循环第二节 汽车燃料经济性检测设备道路试验道路试验台架试验台架试验燃油经济性燃油经济性检测方法检测方法底盘测功机底盘测功机燃油流量测试仪燃油流量测试仪设备设备容积式容积式质量式质量式流量式流量式流速式流速式1.燃油消耗量检测设备l(1)容积式油耗仪工作原理:使被测的流体充满一定容量的测量室,通过充满测量室的次数可得出被测流体的总量,再除以测定时间间隔或行驶里程即可得平均燃料消耗量。定容式通过测定消耗一定容量燃料所需要的时间来计算耗油量,不能连续测量、一般用于台架
8、试验。容量式通过累计发动机工作中所消耗的燃料总容量,用时间和里程来计算油耗量。它可以连续测量,其结构有四活塞联动式、往复活塞式、膜片式、油泡式等。1.燃油消耗量检测设备l四活塞联动式由滤清排气装置、四活塞联滤清排气装置、四活塞联动式油耗传感器、路程传感器、油耗测量动式油耗传感器、路程传感器、油耗测量仪和快速连接接头仪和快速连接接头等组成。1.燃油消耗量检测设备1.燃油消耗量检测设备l信号转换装置信号转换机构装在曲轴的另一端,由主动磁铁、从动磁铁、转轴、光栅板、发光二极管、光敏管、电缆插座及壳体等组成。主动磁铁装在曲轴上,从动磁铁装在转轴上,转轴通过轴承支承在壳体内,转轴的上端固定有转动光栅板,
9、在固定光栅上、下方有发光二极管和光敏管。当曲轴转动时,由于一对永久磁铁的吸引作用,转轴及其上的转动光栅也随之转动,通过发光二极管和光敏管的光发光二极管和光敏管的光电电作用,把曲轴的转动变成光电脉冲信号送入计量显示仪,经过内部运算处理后,即可显示出流经的燃油量。1.燃油消耗量检测设备l油耗测量仪表l质量式油耗传感器由称量装置、称量装置、计数装置和控制计数装置和控制装置装置组成。l在测量消耗一定质量的燃油所需的时间后,即可算出单位时间内发动机的燃油消耗量。l不仅可测平均燃油消耗量,而且能够实时输出瞬态燃料消耗量。1.燃油消耗量检测设备l2.油耗仪的安装l注意事项:进、出油管最好为透明管,以便观察燃
10、料有无气体,夹杂气体使通过传感器的燃油脉冲增加。经过油耗计的燃料必须全部进入燃烧室。2.油耗仪的安装l有化油器汽油车的连接方法12.油耗仪的安装(电喷式汽油车:电喷汽车油耗仪和普通油耗仪)l电喷汽车油耗仪安装2.油耗仪的安装(电喷式汽油车:电喷汽车油耗仪和普通油耗仪)l普通油耗仪(2)柴油车油耗仪的安装(2)柴油车油耗仪的安装柴油车的连接方法(2)柴油车油耗仪的安装(2)柴油车油耗仪的安装1.燃油消耗量检测设备l(3)油路中空气的排除1.燃油消耗量检测设备l汽油机油路中空气泡的排除1.燃油消耗量检测设备l柴油机油路空气泡的排除第三节 汽车燃油经济性的影响因素l1.影响燃油经济性的结构因素l(1
11、)发动机类型和功率l(2)小负荷工况节油技术l(3)设置超速挡l(4)变速器挡数l(5)质量利用系数l(6)列车运输l(7)复合动力系统l1、汽车行驶燃油经济性计算汽车行驶燃料消耗量方程汽车行驶燃料消耗量方程2、汽车燃油经济性的影响因素l1.汽车结构方面2、减少汽车行驶中的行驶阻力(1)减小汽车的滚动阻力)减小汽车的滚动阻力路面状况对汽车滚动阻力的影响汽车行驶速度对滚动阻力的影响轮胎气压对滚动阻力的影响轮胎类型对滚动阻力的影响(2)减小汽车的空气阻力)减小汽车的空气阻力汽车车身结构与燃油消耗量的关系改善汽车车身空气动力性能的措施 汽车诞生之前,马车就是人汽车诞生之前,马车就是人类最好的陆上交通
12、工具。类最好的陆上交通工具。世界上第一辆汽油汽车世界上第一辆汽油汽车 1885年年10月,月,奔驰设计制造了奔驰设计制造了一辆装汽油机的一辆装汽油机的三轮汽车。三轮汽车。1886年年1月月29日,日,奔驰取得了专利权,奔驰取得了专利权,这一天被公认为汽车这一天被公认为汽车诞生日。诞生日。汽车车身形式主要经历了六个阶段:汽车车身形式主要经历了六个阶段:马车型马车型箱型箱型甲壳虫型甲壳虫型船型船型鱼型鱼型楔形楔形1 马车型马车型1885年,德国的两位工程师戴姆勒和本茨成功地试制出第一台汽车。但当时的汽车车身基本还是沿用马车型。当时的马车型车身与我国古时的兵车车身并无本质上的区别。这样的车身难以抵挡
13、较强烈的风雨侵袭,给乘坐者带来了极大的这样的车身难以抵挡较强烈的风雨侵袭,给乘坐者带来了极大的不便不便。2 箱箱 型型1915年,美国福特汽车公司设计、生产了一种新型车身。它很像一个大箱子,人们把装有这类车身的汽车叫箱型汽车。现代大客车的车身,供乘客使用的空间仍是一个长方体的箱型空现代大客车的车身,供乘客使用的空间仍是一个长方体的箱型空间,也就是说,箱型车身延续至今仍然有着不可替代的生命力。间,也就是说,箱型车身延续至今仍然有着不可替代的生命力。3 甲壳虫型甲壳虫型美国 克莱斯勒气流牌(1934年)德国 大众牌1200甲壳虫型小客车箱型汽车作为高速车来讲不够箱型汽车作为高速车来讲不够理想,因为
14、它的阻力大,妨碍了汽理想,因为它的阻力大,妨碍了汽车前进的速度。所以人们又开始研车前进的速度。所以人们又开始研究一种新的车型究一种新的车型-流线型汽车。流线型汽车。德国波尔舍博士经过长期观察,德国波尔舍博士经过长期观察,他发现一种名叫甲壳虫的小动物,他发现一种名叫甲壳虫的小动物,其形状其形状空气阻力很小空气阻力很小。波尔舍博士。波尔舍博士把甲壳虫的自然美如实地、天才地把甲壳虫的自然美如实地、天才地运用到车身造型上。运用到车身造型上。目前,尚有一些国家仍在生产目前,尚有一些国家仍在生产以这种车身形状为主要外形的家用以这种车身形状为主要外形的家用轿车。轿车。4 船船 型型 美国福特公司于美国福特公
15、司于19491949年推出年推出福特福特V8V8型汽车。这种车型改型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式,变了以往汽车造型的模式,车室位于车的中部,整个造车室位于车的中部,整个造型很象一只小船,所以人们型很象一只小船,所以人们把这类车称为把这类车称为“船型汽车船型汽车”。福特福特 V8V8型汽车,不仅仅在型汽车,不仅仅在外形上有所突破,而且还强外形上有所突破,而且还强调调以人为主体的设计思想以人为主体的设计思想,让设计师置身于驾驶员及至让设计师置身于驾驶员及至乘员的位置,来设计便于操乘员的位置,来设计便于操纵、乘坐舒适的汽车。纵、乘坐舒适的汽车。5 鱼鱼 型型船型汽车尾部向后伸出,形成阶梯状
16、,船型汽车尾部向后伸出,形成阶梯状,在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,一缺陷,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,由于斜背式汽车的背部象鱼的脊背,所以这类由于斜背式汽车的背部象鱼的脊背,所以这类车称为车称为“鱼型汽车鱼型汽车”。鱼型汽车基鱼型汽车基本上保留了船型本上保留了船型汽车的长处,汽车的长处,车车室宽大,视野开室宽大,视野开阔,阔,舒适性也好舒适性也好另外鱼型汽车还另外鱼型汽车还增大了行李舱的增大了行李舱的容积。容积。6 楔楔 型型这种这种车身整体向前车身整体向前下方倾斜,车身后部陡下方倾斜,车身后部陡然平
17、直。然平直。这种车身外形这种车身外形不但能有效地克服鱼型不但能有效地克服鱼型车身汽车的升力问题,车身汽车的升力问题,而且而且适用于高速行驶适用于高速行驶。从外表看,这种车从外表看,这种车身造型清爽利落,简洁身造型清爽利落,简洁大方。大方。3、汽车轻量化技术l(1)汽车轻量化技术)汽车轻量化技术l(2)材料轻量化)材料轻量化l各种汽车材料的密度l现用轻量化材料l新型轻量化材料l(3)轻量化材料减轻汽车质量的潜力)轻量化材料减轻汽车质量的潜力汽车轻量化的概念l汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。汽车“减
18、肥”实现汽车轻量化的方法l汽车轻量化技术包括轻量化材料的使用汽车轻量化技术包括轻量化材料的使用和汽车结构的合理设计两大方面。和汽车结构的合理设计两大方面。(一)首先采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等;(二)其次,采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等;l 1.铝合金 铝合金是目前汽车材料中应用最多的轻质材料,铝具有良好的机械性能,其密度约为钢铁的1/3,易加工,导热性、耐腐蚀性好,铝合金强度高,同时具有良好的吸能性。据美国铝学会的报告,汽车上每使用铝就可减轻车重1kg,理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。奥迪A8全铝车身框架结构实现轻量化方
19、法之材料选择:复合材料具有重量轻,强度高,耐腐蚀,与钢材和铝材相比,成形更方便,设计自由度更大,综合经济效益明显等突出优点。其中碳纤维复合材料在汽车中应用较为广泛,如右图车内运用了极轻量化碳纤维复合材质2.复合材料(“塑料代替金属”)奔驰SLK55AMG轻量化特别版l实现轻量化方法之结构设计在现代汽车工业中,在现代汽车工业中,CAD/CAE/CAM一体化技术起着非常重要的作用一体化技术起着非常重要的作用,涵盖了汽车设计和制造的各个环节。运用这些技术可以实现汽车的轻量化涵盖了汽车设计和制造的各个环节。运用这些技术可以实现汽车的轻量化设计、制造。设计、制造。轻量化的手段之一就是对汽车总体结构进行分
20、析和优化,实轻量化的手段之一就是对汽车总体结构进行分析和优化,实现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化。现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化。利用利用CAD/CAE/CAM一体化技一体化技术,可以准确实现车身实体结构设计和布局设计,对各构件的开头配置、术,可以准确实现车身实体结构设计和布局设计,对各构件的开头配置、板材厚度的变化进行分析,并可从数据库中提取由系统直接生成的有关该板材厚度的变化进行分析,并可从数据库中提取由系统直接生成的有关该车的相关数据进行工程分析和刚度、强度计算。对于采用轻质材料的零部车的相关数据进行工程分析和刚度、强度计算。对于采用轻质材料的零部件,还可以进行布局分析和运动干
21、涉分析等,使轻量化材料能够满足车身件,还可以进行布局分析和运动干涉分析等,使轻量化材料能够满足车身设计的各项要求。此外利用设计的各项要求。此外利用CAD/CAE/CAM技术可以用仿真模拟代替实车技术可以用仿真模拟代替实车进行试验,对轻量化设计的车身进行振动、疲劳和碰撞分析。进行试验,对轻量化设计的车身进行振动、疲劳和碰撞分析。汽车轻量化的意义这些实验数据表明,又大又重的豪华型轿车(有的达2.7t)比小而轻的轻型或微型汽车(质量只有500kg上下)的油耗几乎要高35倍。据测算汽车整备质量每减少10%,对普通轿车而言,车身自重减少100斤,燃油效率可以提升6%-8%。在燃料价格高昂和紧缺的今天,成
22、绩十分可观。二.降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量(“节能减排”)、提升安全性。三.重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。奔驰SLK55AMG轻量化特别版轻量化运动轿跑轻量化运动轿跑宝马宝马M3CSL4、汽车使用节能技术l(1)汽车驾驶与节油)汽车驾驶与节油l(2)发动机起动与升温)发动机起动与升温l发动机的常温起动l发动机的冷起动l发动机的热起动l(3)汽车起步加速)汽车起步加速l(4)汽车行驶)汽车行驶l汽车行驶时的换挡l汽车行驶中掌握好换挡
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