汽车理论 第2版 教学课件 ppt 作者 张文春 主编 第三章

1、3.1 汽车燃料经济性评价指标 3.2 汽车燃料经济性计算 3.3 影响汽车燃料经济性因素 3.4 汽车燃油经济性试验,第三章 汽车燃油经济性,第一节 汽车燃油经济性及其评价指标,汽车的燃油经济性常用一定运行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驶的里程来衡量。 汽车发动机的燃料经济性：通常由有效燃料消耗率be(ge) 或有效效率e 来评价。因其不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响，所以，它不能直接用于评价整车的燃料经济性。,一、等速行驶百公里燃油消耗量,等速百公里燃油消耗量，是常用的一种评价指标，指汽车在一定的载荷下（GB/T12545.12001、GB/T12545.22001），以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。通常是测出每隔10kmh速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线。,汽车百公里油耗表达式,是百公里油耗（Ll00km）； 是汽车通过测试路段的燃油消耗量(mL）； 是测量路段长度（m）,汽车运输企业还常用完成每百吨公里或千人公里运输工作量的燃油消耗量来表示汽车的燃油经济性,或,等速油耗试验曲线,二、循环工

2、况行驶百公里燃油消耗量,欧洲经济委员会,美国环境保护局(EPA)规定，要测量城市循环工况(UDDS)及公路循环工况(HWFET)的燃油经济性(单位为每加仑燃油汽车行驶英里数),第二节 燃油经济性计算,本节将分别介绍等速行驶工况、等加速行驶工况、等减速行驶工况和怠速停车工况等行驶工况燃油消耗量计算方法，在此基础上计算整个循环工况的百公里燃油消耗量。,一、等速行驶工况燃油消耗量的计算,万有特性曲线,功率平衡图,等速行驶工况燃油消耗量的计算：,整个等速过程行经s(m)行程的燃油消耗量(mL)的计算 ：,行程为s(m)的燃油消耗量(mL),1. 由va 发动机转速。 2. 由行驶平衡图或计算出该行驶状态下的发动机功率Pe 3. 在万有特性图上找出行驶工况下的耗油率b 4.等速行驶时单位时间内的燃油消耗量(g/h)为,5. 等速百公里燃油消耗量(L/lOOkm),二.等加速行驶工况燃油消耗量计算,发动机提供的功率（kW）应为：,将加速过程分为若干区间，如按速度每增加1km/h为一个区间，每个区间的油耗量可根据其单位时间的平均油耗量与行驶时间之积来求得。,等加速度过程的燃油消耗量计算,各区间起始或

3、终了车速所对应时刻的单位时间油耗量Qt(mL/s)可根据相应的发动机发出的功率与油耗率求得：,汽车速度每增加1km/h所需的时间为：,或,整个加速区段内汽车行驶的距离(m)为,减速行驶时，发动机处于强制怠速状态 减速油耗量Qd=减速行驶的时间t怠速油耗率,三、等减速行驶时的油耗量计算,减速区段内汽车行驶的距离(m)为,四、怠速停车油耗量计算 若怠速停车时间为ts，则油耗量Qid为：,五、整个循环工况的百公里油耗量 对于由等速、加速、减速、怠速停车等行驶工况组成的循环，其整个试验循环的百公里Q：,第三节 燃油经济性的影响因素,汽车等速百公里燃油消耗量,一、使用方面,1.行驶车速 由图：汽车在额定载荷下，在良好路面上，以某一车速ug等速行驶的百公里油耗最少，ug称为经济车速。汽车在接近于低速的中等车速行驶时是最经济的,山区 40-60km/h 城市公交 30-45km/h 多坡道、载重汽车 50-60km/h 高速公路 90-120km/h 城郊等级公路 40-60km/h,北京吉普 4050 上海桑塔纳 90左右 广州标致 90左右 富 康 90左右 捷 达 90左右 松花江、昌河、长安

4、、五菱 60左右 夏 利 70左右,常见家用车型的经济速度/(km/h),4.正确的调整与保养 发动机：气缸压缩压力、冷却系工作、供油系良好技术状况、点火系良好技术状况 底盘：传动系总成间隙、前轮定位角、轴距、正常制动间隙、胎压、各部位润滑,2.挡位选择 高挡，负荷率高；(超速挡） 直接挡，T高,3.挂车的应用 拖挂，省油 （吨百公里油耗下降） 原因：负荷率高；质量利用系数高。,二、结构方面,1.汽车的尺寸和质量 缩减轿车总尺寸和减轻质量（G减10%，Q减8.5%） 途径： 结构的合理设计: CAD-CAE 多种方案的比较发动机前置前驱承载式车身等 使用轻量化材料 “以铝代铁”发动机缸体、变速箱壳体、进气歧管等高强度钢板、塑料,2.发动机 （对经济性影响最大） 提高发动机经济性的主要途径为： 1.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。 3.增压化(目前常提供选用的增压汽油机，采用增压的柴油机已很普遍)。 4.广泛采用电子计算机控制技术。 5.采用稀薄燃烧和缸内直接喷射技术（汽油机）。,3.传动系 1)效率 2)主传动比 3)变速器挡数 一般公路，中速行驶

5、负荷率特低，用超速挡省油效果明显。 通常，挡数越多，动力性和经济性越好；但过多，生产、制造、设计复杂；驾驶员易疲劳 无级变速器在任何情况下能提供发动机最经济工况下工作的可能性。,a. 最小燃油消耗特性 把最经济工况（负荷特性的包络线）的转速与负荷（ni，Pi)标在外特性图上，得A1A2A3曲线。 当道路阻力系数、阻力功率为Pe时，发动机可以在多种转速和多种负荷率下工作，但只有在ne 时，油耗率最小。,b. 无级变速器的调节特性,i,4.汽车外形和轮胎 降低CD值是节约燃油的有效途径。 Audi100当CD值由0.42降低到0.3时，其混合百公里燃油消耗量可降低9，而以150km/h等速行驶的油耗则可降低25左右。,采用子午线轮胎 滚动阻力每减小1N燃油消耗量减少0.01L100km，或估算为f减少10，省油0.6-1.2。,PNGV（新一代汽车合作项目）措施,1.整备质量减轻30-50； 2. EVS16上的GM EVI电动车轮胎f值已低到0.0048； 3.进一步改进车身形状可降低CD值。EVS16上GM EVI的CD为0.19； 4.降低汽车空调等附件消耗的能量，在采用隔热材料、隔

6、热玻璃及其他技术措施，有可能由1kW降低到600W； 5.燃料电池汽车和混合动力汽车的开发。,第四节 燃油经济性试验,汽车燃料经济性试验可分为,等速行驶燃料消耗量试验 加速行驶燃料消耗量试验 多工况燃料消耗量试验 限定条件下的平均使用燃料消耗量试验 不限定条件的平均使用燃料消耗量试验,、等速行驶燃料消耗量试验,试验路段设在路面良好、平直的道路上，长度为500m（ GB/T12545.22001商用车辆燃料消耗量试验方法规定）或不少于2000m（GB/T12545.12001乘用车燃料消耗量试验方法规定）。汽车变速器挡位置于常用挡位，一般是最高挡； 使用自动变速器的车辆，采用高挡测量。试验车速从20kmh（最小稳定车速高于20kmh时，从30kmh）开始，以车速 10kmh整数倍均匀选取车速，直到最高车速的90%，至少测定5个试验车速。,等速行驶燃油消耗试验曲线,二、加速行驶燃料消耗量试验,一般用直接挡节气门全开加速500m的方法来测量。 试验时，汽车挂直接挡(没有直接挡可用最高挡)，在稳速段以（301）kmh的车速匀速行驶，从测量路段的起点开始，把加速踏板踩到底，加速通过测试路段，测量

7、并记录通过测试路段的加速时间、燃料消耗量和汽车到达测试终点的车速。,三、多工况燃料消耗量试验,我国的乘用车燃料消耗量试验方法（GB/T12545.12001）规定了模拟城市工况循环燃料消耗量试验方法十五工况法； 我国的商用车辆燃料消耗量试验方法（GB/T12545.22001）规定了六工况法和四工况法。 多工况燃油消耗试验基本上都在室内底盘测功机转鼓试验台上进行,四、碳平衡法计算燃料消耗量试验方法,GB/T192332003规定通过测定排放的二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC），用碳平衡法计算燃料消耗量的试验方法 1、对于装汽油机的车辆：,2、对于装柴油机的车辆：,五、限定条件下的燃料消耗量试验,试验时，测试路段应设在三级以上的平原干线公路上，试验路段长度不小于50km。 所选择道路的交通情况应正常。试验车在保证交通安全和遵守交通法规规定的前提下，应基本保持一定的行驶速度。对于轿车，车速为60kmh；对于铰接式客车，车速为35kmh；对于其他车辆，车速为50kmh。各车速下速度偏差为2kmh。,六、不限定条件的燃料消耗量试验,要求试验车辆数量多（几十辆以上）、行驶里程长（10 000km15 000 km），是一种测量实际使用油耗的方法。但测量困难，同时需要很长时间，是一种较少采用的试验。,试验图片,试验报告,

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