汽车的燃油经济性的评价指标

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1、第二章 汽车的燃油经济性,燃油经济性,经济行驶的能力,保证动力性条件下,尽量少的燃油消耗量,燃油经济性好,降低汽车的使用费用,减少进口的石油量,节约石油资源,降低CO2等的排放,第二章 汽车的燃油经济性,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，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,第二章 汽车的燃油经济性,节能减排，可以有效

2、减少温室气体的排放。,1997年在防止地球变暖的京都会议上提出京都议定书,在网上查找京都议定书的相关资料。,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。,第二章 汽车的燃油经济性,第二章 汽车的燃油经济性,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。,美国及日本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，单位为mile/USgal或MPG。,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

3、要在一定运行工况下评价汽车的燃油经济性？,燃油经济性的评价指标,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,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 1.8T 6.1M/7.0A/ 90km/h 8.7M/9.2A/120km/h,注：M代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。,一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,1.等速工况,等速工况 百公里油耗,循环行驶试验工况 百公里油耗（或MPG）,反映汽车实际的 行驶情况,以L/100km计的1/

4、3混合油耗为,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,2.循环行驶试验工况,1）欧洲经济委员会（ECE）,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,2）美国环境保护局（EPA）,（mile/USgal）,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,3）中国相关规定,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,3）中国相关规定,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,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）,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,第一节 汽车燃油经济性的评价指标,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

5、相关数据，可以得出哪些结论？,第二章 汽车的燃油经济性,本节将介绍汽车在等速、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,发动机的万有特性图 Pe n b,汽车功率平衡图 Pe ua (Pf+Pw)/T ua,计算的基本依据,第二节 汽车燃油经济性的计算,发动机负荷率低，b增大,第二节 汽车燃油经济性的计算,等燃油消耗率曲线,发动机转速 n=4000r/min 汽车的车速 Ua=150km/h 发动机功率Pe =42kW 燃油消耗率b=270g/(kWh),万有特性图,车速ua,燃油消耗率,燃油消耗量,

6、发动机应提供的功率Pe,1.等速行驶工况燃油消耗量计算,第二节 汽车燃油经济性的计算,单位时间内的燃油消耗量,第二节 汽车燃油经济性的计算,Pe 阻力功率(kw) 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=7.948.13N/L,行程s (m),车速ua (Km/h),所用时间 t (s),等速行驶s m 燃油消耗量,等速百公里燃油消耗量(L/100km),第二节 汽车燃油经济性的计算,发动机应提供的功率,滚动阻力功率,空气阻力功率,加速阻力功率,2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算,第二节 汽车燃油经济性的计算,将ua2-ua1分

7、成 若干个小区间,每个区间计算 燃油消耗量,将所有区间的 燃油消耗量相加,等加速行驶工况 燃油消耗量,第二节 汽车燃油经济性的计算,汽车行驶速度每增加1km/h 所需时间,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,从行驶初速度ua1加速至 ua1+1km/h所需燃油量,从行驶初速度 ua1+1km/h 再加速1km/h所需燃油量,第二节 汽车燃油经济性的计算,将所有区间的燃油消耗量相加,如第一个区间的燃油消耗量为,如第二个区间的燃油消耗量为,第二节 汽车燃油经济性的计算,等加速行驶工况燃油消耗量（mL）,等加速区间内行驶的距离,第二节 汽车燃油经济性的计算,等减速行驶,发动机怠速

8、状态,等减速行驶 燃油消耗量,怠速燃油消耗率(mL/s),等减速行驶时间,3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算,第二节 汽车燃油经济性的计算,减速时间 t (s),减速过程燃油消耗量 (ml),怠速燃油 消耗率(mL/s),第二节 汽车燃油经济性的计算,等减速过程 行驶的距离 (m),怠速停车 燃油消耗量,怠速燃油消耗率,怠速停车时间,4.怠速停车时的燃油消耗量,第二节 汽车燃油经济性的计算,循环工况,等速,等加速,怠速停车,等减速,百公里 燃油消耗量,整个循环行驶的距离,5.整个循环工况的百公里燃油消耗量,整个循环过程燃油消耗量之和,第二节 汽车燃油经济性的计算,第二章 汽车的燃油经济性,本节

9、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,汽车等速百公里燃油消耗量,行驶阻力,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,33,第三节 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,1）发动机种类、设计制造水平。 2）发动机的负荷率,2.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 ,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,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

10、环境可以提高汽车的燃油经济性。,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,汽车的使用,汽车的结构,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,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,Qs,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,1、行驶车速,中速行驶较合理,一、使用方面,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 ,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,2、挡位的选择,尽可能用高挡,货车以100tkm计算成本，折算到每

11、吨货物的油耗将降低。,1）提高生产率3050； 2）降低油耗20% 30%。,较大,带挂车运输时,带挂车运输,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,3、挂车的应用,发动机的负荷率增加,质量利用系数大,以L/100t.km油耗下降,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,4、正确地保养与调整,二、汽车结构方面,1.缩减轿车总尺寸和减轻质量,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,Ff, Fw, Fi ,Fj,汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,几种不同车型的油耗,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,思考,大型轿车 G大，尺寸大，Ff、FW、 、 均大,装用大排量发动

12、机，负荷率低，b大,致使Qs增大,为什么大型轿车油耗较高？,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,Audi A8采用全铝承载式车身，质量减轻15，百公里油耗降低5%8%。,降低油耗措施：,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。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,微型车 铝和复合材料,发动机,机械损耗,热损失,提高现有发动机的 热效率和机械效率,扩大柴油发动机 的应用范围,应用增压发动机,广泛采用电子 计算机控制技术,65%化学能,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,2.发动机,

13、主要途径,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。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,柴油机可节能和降低排污。,奔驰CLK双门跑车,第三节 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

14、念车发动机,柴油机热效率比汽油机高30%； 用于轿车可降低油耗30%； 在西欧新注册的汽车中，2001年柴油车的份额为32%，2005年柴油车的份额上升到了49.5% 。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,我国一汽2002年推出捷达柴油轿车，但我国柴油硫含量高，使用中排放物的烟度和微粒排放量较大。 目前我国柴油轿车有：捷达SDI、宝来TDI 1.9L、奥迪A6 2.5 TDI 、开迪SDI 。,TDI是英文Turbo Direct Injection 的缩写，意为涡轮增压直接喷射（柴油发动机）。 SDI是英文Suction Direct Injection 的缩写，意为自然吸气直接喷射（柴油发

15、动机）。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,挡位越多，油耗越低； 无级变速最理想。,3.传动系,目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速器，挡位一定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其效率仍需进一步提高才能做到真正省油。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,思考,为什么挡位越多越省油？,1）发动机的最经济工况最小燃油消耗特性,发动机负荷特性曲线的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。,最低燃油 消耗率曲线,利用发动机负荷特性曲线找到发动机提供一定功率（ ）时最经济工况下的转速（n3）。,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,1）发动机的最经济工况最小燃油消耗特性,把各功率下最经济工况运转的转速标明在外特性曲线图上，便得到“最小燃油消耗特性”（A1A2A3）。,A1,A3,A2,Pe,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,最小燃油消耗特性曲线,2）变速器传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系,n车速（ua）一定时，燃油消耗率最低（bmin）时对应的发动机转速；,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,A1,A3,A2,Pe,n0,n1,n2,n3,n车速（ua）一定时，燃油消耗率最低（bmin）时对应的发动机转速；,第三节 影响汽车燃油经济性的因素,