《汽车的燃油经济性_汽车理论_西南大学_冀杰》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车的燃油经济性_汽车理论_西南大学_冀杰（122页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章. 汽车的燃油经济性第二章汽车的燃油经济性在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。返回目录截止2006年底，我国已探明石油剩余经济可采储量为20.43亿吨，天然气剩余经济可采储量为24.49亿m3。中国石油的相当一部分依赖进口自1993年开始，中国已成为石油净进口国，且进口量逐年增加；石油对外依赖程度越来越大。2004年以来，中国的石油消费总量已经超过日本，2010年，中国52%原油需要进口，60%食用油进口，位居世界第二位，仅次于美国。世界汽车工业发展永恒的主题是节能 环保 安全2.0 引言节能减排，可以有效减少温室气体的排放。1997年在防
2、止地球变暖的京都会议上提出京都议定书。空气污染、温室效应等问题突出。至2005年2月，全球已有141个国家和地区签署该议定书。2005年2月16日，京都议定书正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。2.0 引言第一节 汽车燃油经济性的评价指标本节将介绍中国、欧洲及美国燃油经济性的评价指标。返回目录2.1 汽车的燃油经济性美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定量燃油行驶的里程MPG，单位为mile/USgal=3.785411784L。中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下百公里燃油消耗量，单位为L/100km 。思考：为什么要在一定运行工况下评价汽车的燃油经济性？燃
3、油经济性的评价指标2.1 汽车的燃油经济性1.等速工况宝来轿车等速油耗 1.8L 6.4M/7.0A/90km/h 8.5M/9.2A/120km/h 1.8T6.1M/7.0A/ 90km/h8.7M/9.2A/120km/h 注：M代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。2.1 汽车的燃油经济性汽车在一定载荷(国内轿车半载货车满载)下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。以L/100km计的1/3混合油耗为2.循环行驶试验工况1）欧洲经济委员会（ECE）2.1 汽车的燃油经济性2）美国环境保护局（EPA）2.1 汽车的燃油经济性“公司平均燃油经济性指标”2007年美国通过能
4、源法案2020年平均燃油35Mile/USgal2.1 汽车的燃油经济性3）中国相关规定2.1 汽车的燃油经济性中国原机械工业部于1984年发布了货车与客车燃油消耗量限值标准3）中国相关规定2.1 汽车的燃油经济性车车型工况 油耗长长安奥拓城市平均油耗5.5夏利厂方油耗5.0捷达前卫卫90km/h等速6.3桑塔纳纳200090km/h等速7.0帕萨萨特1.8L城市工况11.9雅阁阁2.3城市平均油耗10.5大切诺诺基城市19.5郊区11.8综综合14.6一些车型的百公里油耗（不同企业所给数据、运行工况不统一）2.1 汽车的燃油经济性3.中国相关的新标准新开发车型，从2005年7月1日开始执行第
5、一阶段限值要求，2008年1月1日起执行第二阶段限值要求。在生产车型，从2006年7月1日开始执行第一阶段限值要求，2009年1月1日起执行第二阶段限值要求。具体测量方法按照GB192332003轻型汽车燃料消耗量试验方法进行。标准规定在模拟城市和市郊的运转循环下，用碳平衡法计算出燃料消耗量。2.1 汽车的燃油经济性2004年批准发布第一个强制国标乘用车燃料消耗量限值轻型汽车燃料消耗量试验方法试验用的运转循环2.1 汽车的燃油经济性柴油机试验在专用的底盘测功器上进行。测出排气中以g/km（克每千米）计的CO2、CO及CH的排放量，用碳平衡法求得燃油消耗量。汽油机碳平衡法依据的基本原理是质量守恒
6、定律。汽（柴）油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。D 288K（15C）下燃油的密度（kg/L）。2.1 汽车的燃油经济性整车车整备质备质 量（CM ）/kg第一阶阶段第二阶阶段整车车整备质备质 量（CM ）/kg第一阶阶段第二阶阶段CM7507.66.61540CM 166012.010.8750CM 8657.66.91660CM 177012.611.3865CM 9808.27.41770CM 188013.111.8980CM 10908.88.01880CM 200013.612.21090CM 12059.48.62000CM 211014.
7、012.61205CM 132010.19.12110CM 228014.513.01320CM 143010.79.82280CM 251015.513.91430CM 154011.310.32510CM 16.414.7限值按整备质量的不同分别给出表2-2 乘用车燃料消耗量限值(L/100km)2.1 汽车的燃油经济性汽车燃油消耗量的小结排量大的车，油耗高；自重大的车，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。思考：通过以上相关数据，可以得出哪些结论？ 2.1 汽车的燃油经济性下一节第一节 汽车燃油经济性的评价指标本节内容结束2.1 汽车的燃油经济性本节将介绍汽
8、车在等速、等加速、等减速和怠速等工况下百公里燃油消耗量的计算方法。为进一步分析影响汽车燃油经济性的因素打下基础。第二节汽车燃油经济性的计算返回目录2.2 汽车燃油经济性的计算由 和 在万有特性图上可确定燃油消耗率b。1.等速行驶工况燃油消耗量计算发动机万有特性图和汽车功率平衡图计算的基本依据等速时发动机应提供的功率为2.2 汽车燃油经济性的计算设已知汽车的车速 =150km/h，发动机功率 =43kW，可在万有特性图上确定燃油消耗率 b=270g/(kWh)。2.2 汽车燃油经济性的计算b燃油消耗率 ；燃油的密度（kg/L）；g重力加速度（m/s2）。汽油g=6.967.15N/L；柴油g=7
9、.948.13N/L。汽车以ua等速行驶时，燃油消耗量为等速行驶 s 行程时，燃油消耗量折算成等速百公里燃油消耗量2.2 汽车燃油经济性的计算加速时发动机需提供的功率为2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算2.2 汽车燃油经济性的计算以速度增加1km/h 为间隔，将汽车加速 过程分为若干个小区 间，计算各区间的油 耗并将其相加，即得 加速油耗。每个小区间起始或终了时刻车速对应的单位时间燃油消耗量2.2 汽车燃油经济性的计算从行驶初速度 ua1+1km/h再加速1km/h所需燃油量汽车行驶速度每增加 1km/h所需时间从行驶初速度ua1加速至ua1+1km/h所需燃油量2.2 汽车燃油经济性的计算各
10、区间的燃油消耗量为整个加速过程的燃油消耗量为加速区段内汽车行驶的距离为2.2 汽车燃油经济性的计算2.2 汽车燃油经济性的计算发动机处于瞬间工况为了使发动机急加速时使发动机顺畅工作多喷燃油，避免混合气过稀 利用加速因子调节喷油量 加速度的大小对燃油消耗量有很大影响 减速时间减速行驶时发动机处于怠速状态。减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速油耗的乘积。减速过程燃油消耗量减速区段内汽车行驶的距离怠速油耗3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算2.2 汽车燃油经济性的计算怠速时间。5.整个循环工况的百公里燃油消耗量Q 整个循环过程燃油消耗量之和；s 整个循环的行驶距离。4.怠速停车时的燃油消耗量2.2
11、 汽车燃油经济性的计算下一节第二节 汽车燃油经济性的计算本节内容结束2.2 汽车燃油经济性的计算本节将从使用和设计两方面分析影响汽车燃油经济性的因素。第三节 影响汽车燃油经济性的因素返回目录2.3 影响汽车燃油经济性的因素影响燃油经济性的因素有以下三个：1.燃油消耗率b它与发动机负荷率及发动机自身有关。C为常数； 为总行驶阻力，2.3 影响汽车燃油经济性的因素汽车等速百公里燃油消耗量332.行驶中消耗的发动机功率 （或行驶阻力F ）降低汽车重量G ，可以降低 Ff ；降低汽车CDA，可以降低空气阻力 FW 。减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油。与总行驶阻力F成正比 2.3 影响汽车燃油经
12、济性的因素3.怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗改进发动机设计、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性。2.3 影响汽车燃油经济性的因素一、使用方面1.车速 低速时FW ，Ff但负荷率 ，b 中等车速经济 性相对较好高速时负荷率 ， b 但 FW ，Ff ， Qs2.3 影响汽车燃油经济性的因素2.挡位选择使用高挡可节省燃油；汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早 换入高挡；从动力性角度 出发要用足低挡。车速一定时，一定用高挡，后备功率负荷率b Qs 2.3 影响汽车燃油经济性的因素货车以100tkm计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。3.带挂车运输1）提高生产率3050；2）降低油耗2
13、0% 30%。较大带挂车运输时带挂车运输2.3 影响汽车燃油经济性的因素4.正确地保养与调整2.3 影响汽车燃油经济性的因素（1）制动器间隙要合适间隙过小，容易出现“自刹”现象，损耗发动机功率，导致制动器发热，消耗燃油；间隙过大，制动反应“迟钝”，导致制动距离加长。（2）轮毂轴承预紧度调整要正常预紧度过低，轮胎打摆，直线行驶性差；预紧度过大，轴承发热，轴承磨损加快。行驶中紧急制动（急刹车）、高速行车中猛打转向盘都会造成轴承早期磨损。2.3 影响汽车燃油经济性的因素3）轮胎气压要合适气压过低，导致车辆操控性降低，燃油消耗增大，轮胎磨损加剧；轮胎气压过高，接地面积减小，轮胎中部出现异常磨损。2.3
14、 影响汽车燃油经济性的因素二、汽车结构方面1.缩减轿车总尺寸和减轻质量2.3 影响汽车燃油经济性的因素汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。2.3 影响汽车燃油经济性的因素车车型整备质备质 量 /kg油耗量（综综合）路虎发现发现 V6 4.0 270015.2 劳劳斯莱斯 幻影 V12 6.7 2495 15.9 梅赛赛德斯-奔驰驰 E55 183512.9 伊兰兰特1.6自动动舒适型 1210 9.0夏利N3 9006.0奥拓 6704.0几种不同车型的油耗2.3 影响汽车燃油经济性的因素思考大型轿车 G大，Ff、FW、 、 均大；装用大排量发动机，负荷率低，b大；致使Qs增大Au
15、di A8采用全铝承载式车身，质量减轻15，百公里油耗降低5%8%。为什么大型轿车油耗较高？1升油耗概念车减轻质量的措施镁合金的空间结构；碳素纤维合成材料的外部表面；车身总质量大约在74kg；轮毂采用钛合金；车轮轴承滚子采用陶瓷；叶片弹簧采用玻璃纤维。2.3 影响汽车燃油经济性的因素2.发动机1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能65左右）；2）扩大柴油发动机的应用范围；3）增压化；4 ）广泛采用电子计算机控制技术。2.3 影响汽车燃油经济性的因素想一想柴油机有哪些特点？ 提到柴油机时，人们想到的是黑烟、臭味和嘈杂的噪声。使用柴油发动机的拖拉机、坦克、轮船等给人粗大笨拙的印象，似
16、乎难登大雅之堂。具有现代技术水平的柴油车，早已不是工作粗暴、吼声隆隆、黑烟滚滚的“墨斗鱼”形象，其性能与汽油车没有什么区别。2.3 影响汽车燃油经济性的因素车车型发动发动 机排量 /L最高车车速加速时间时间 /s油耗量270CDIL5（柴油）2.6852309.26.74240V6（汽油）2.5972369.210.8柴油机可节能和降低排污。 奔驰CLK双门跑车2.3 影响汽车燃油经济性的因素单缸SDI柴油发动机；排量0.299L；压缩比16.5:1；最大转矩18.4Nm/2000r/min；最大功率6.25kW(8.5PS)/4000r/min；发动机质量26kg;中置横放。1升油耗概念车发动机柴油机热效率比汽油机高30%；用于轿车可降
