1、職業(yè)教育課件發(fā)動機原理與汽車理論學習單元9 汽車的燃料經(jīng)濟性v 學習任務一汽車等速油耗試驗學習任務一汽車等速油耗試驗v 一、任務描述：汽車燃油經(jīng)濟性是汽車性能重要的評價指一、任務描述：汽車燃油經(jīng)濟性是汽車性能重要的評價指標。如何衡量燃油經(jīng)濟性及提高汽車的經(jīng)濟性對汽車的發(fā)標。如何衡量燃油經(jīng)濟性及提高汽車的經(jīng)濟性對汽車的發(fā)展有重要的現(xiàn)實意義。展有重要的現(xiàn)實意義。v 二、學習目標：二、學習目標：v 通過本節(jié)課程學習，學習者能夠進行汽車等速油耗試驗，通過本節(jié)課程學習，學習者能夠進行汽車等速油耗試驗，能夠說出汽車燃油經(jīng)濟性的評價指標，能夠說出汽車在各能夠說出汽車燃油經(jīng)濟性的評價指標，能夠說出汽車在各工況

2、下不同的燃油消耗，能夠闡述影響汽車燃油經(jīng)濟性的工況下不同的燃油消耗，能夠闡述影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素。因素。v 三、學習準備三、學習準備v AM-2600SAM-2600S汽車性能測試儀、油耗儀儀、蓄電池、逆變器、汽車性能測試儀、油耗儀儀、蓄電池、逆變器、卷尺等卷尺等汽汽車車使使用用經(jīng)經(jīng)濟濟性性汽車使用經(jīng)濟性汽車使用經(jīng)濟性是一種使用性是一種使用性能能, ,是指汽車為完成單位運輸量是指汽車為完成單位運輸量所支付最少費用的能力。它是評所支付最少費用的能力。它是評價汽車運輸企業(yè)經(jīng)營經(jīng)濟效果的價汽車運輸企業(yè)經(jīng)營經(jīng)濟效果的綜合性指標。綜合性指標。我國營運汽車的平均運輸成我國營運汽車的平均運輸成本中，汽車

3、運行材料費本中，汽車運行材料費( (燃料費、燃料費、潤滑油、輪胎費等潤滑油、輪胎費等) )所占比率最所占比率最大（大（4040以上）。其消耗和節(jié)約以上）。其消耗和節(jié)約的研究，對提高汽車使用經(jīng)濟性的研究，對提高汽車使用經(jīng)濟性具有重要作用。具有重要作用。相關知識一汽車燃油經(jīng)濟性的評價指標汽車燃料經(jīng)濟性評價指標 在當前和今后相當長的一段時期，汽車燃在當前和今后相當長的一段時期，汽車燃料仍將以石油產(chǎn)品為主。料仍將以石油產(chǎn)品為主。 例如，西歐工業(yè)發(fā)達國家交通運輸消耗石例如，西歐工業(yè)發(fā)達國家交通運輸消耗石油產(chǎn)品的油產(chǎn)品的34344545；美國交通運輸部門消耗；美國交通運輸部門消耗國內石油產(chǎn)品的國內石油產(chǎn)品

4、的5252；我國的交通運輸和郵；我國的交通運輸和郵電通訊業(yè)消耗的石油產(chǎn)品約占其總量的電通訊業(yè)消耗的石油產(chǎn)品約占其總量的1616，每年消耗的汽油占其總消耗量的，每年消耗的汽油占其總消耗量的3636，柴，柴油約占油約占2727 。20002000年我國汽車運輸用油料缺年我國汽車運輸用油料缺口約口約20002000萬噸，汽車用汽油和柴油缺口分別萬噸，汽車用汽油和柴油缺口分別達達2525和和6060。 汽車運輸油耗占運輸成本的汽車運輸油耗占運輸成本的2020以上。采用以上。采用燃油燃油附加費附加費改代原有養(yǎng)路費征稽，是和國際慣例接軌的重改代原有養(yǎng)路費征稽，是和國際慣例接軌的重大舉措，有利于我國運輸車輛

5、總體提高效益。但是與大舉措，有利于我國運輸車輛總體提高效益。但是與按車型征收規(guī)定按車型征收規(guī)定養(yǎng)路費養(yǎng)路費相比，征收燃油附加費的辦法相比，征收燃油附加費的辦法使得專業(yè)運輸車輛的燃料成本大幅度增加。使得專業(yè)運輸車輛的燃料成本大幅度增加。 據(jù)某地區(qū)統(tǒng)計，改收燃油附加費同原有的養(yǎng)路費據(jù)某地區(qū)統(tǒng)計，改收燃油附加費同原有的養(yǎng)路費相比成本增加相比成本增加37.537.544.544.5，甚至高達，甚至高達6060以上。以上。 實行養(yǎng)路費、過路費、過橋費和運管費四費用燃油附加費實行養(yǎng)路費、過路費、過橋費和運管費四費用燃油附加費替代后，某省汽運公司燃料附加費率達替代后，某省汽運公司燃料附加費率達6060，增加

6、支出，增加支出13201320萬萬元。出租公司原繳納養(yǎng)路費元。出租公司原繳納養(yǎng)路費220220元元/ /車，改為燃料附加費后費用車，改為燃料附加費后費用增至增至11701170元元/ /車，僅此項就增加費用車，僅此項就增加費用4.34.3倍。倍。 燃油附加費代替養(yǎng)路費后，必將推動汽車更新和換代的燃油附加費代替養(yǎng)路費后，必將推動汽車更新和換代的速度。所以，節(jié)約燃料就意味著汽車運輸成本的降低，經(jīng)濟效速度。所以，節(jié)約燃料就意味著汽車運輸成本的降低，經(jīng)濟效益的提高。顯然，研究汽車燃料經(jīng)濟性對汽車節(jié)能的意義重大益的提高。顯然，研究汽車燃料經(jīng)濟性對汽車節(jié)能的意義重大，例如，同，例如，同19701970年相

7、比，年相比，19931993年美國汽車平均油耗下降了年美國汽車平均油耗下降了3333。為此，世界各國都把降低汽車能耗。為此，世界各國都把降低汽車能耗(3L/100km)(3L/100km)作為一項基本作為一項基本國策，并成為汽車制造業(yè)和交通運輸行業(yè)的重要課題。國策，并成為汽車制造業(yè)和交通運輸行業(yè)的重要課題。汽車燃料經(jīng)濟性的評價指標v汽車燃料經(jīng)濟性汽車燃料經(jīng)濟性：指汽車以最少的燃料指汽車以最少的燃料消耗完成單位運輸工作量的能力，它是汽消耗完成單位運輸工作量的能力，它是汽車使用的主要性能之一。車使用的主要性能之一。v 汽車發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性汽車發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性：通常由有效通常由有效燃料消耗率燃料

8、消耗率b be(e(g ge) e) 或有效效率或有效效率e e 來評價。來評價。因其不能反映發(fā)動機在具體汽車上的功率因其不能反映發(fā)動機在具體汽車上的功率利用情況及行駛條件的影響，所以，它不利用情況及行駛條件的影響，所以，它不能直接用于評價整車的燃料經(jīng)濟性。能直接用于評價整車的燃料經(jīng)濟性。 評價指標評價指標 常選取單位行程的燃料消耗量，即常選取單位行程的燃料消耗量，即L/100km，或，或單位運輸工作的燃料消耗量，即單位運輸工作的燃料消耗量，即L/100tkm、L/kpkm。前者用于比較相同容量的汽車燃料經(jīng)濟性，也可用。前者用于比較相同容量的汽車燃料經(jīng)濟性，也可用于分析不同部件于分析不同部件(

9、 (如發(fā)動機、傳動系等如發(fā)動機、傳動系等) )裝在同一種汽裝在同一種汽車上對汽車燃料經(jīng)濟性的影響；后者常用于比較和評車上對汽車燃料經(jīng)濟性的影響；后者常用于比較和評價不同容載量的汽車燃料經(jīng)濟性。其數(shù)值越大，汽車價不同容載量的汽車燃料經(jīng)濟性。其數(shù)值越大，汽車燃料經(jīng)濟性越差燃料經(jīng)濟性越差。汽車燃料經(jīng)濟性也可用單位量燃料消耗汽車所經(jīng)汽車燃料經(jīng)濟性也可用單位量燃料消耗汽車所經(jīng)過的行程，即過的行程，即km/L作為評價指標，稱為汽車經(jīng)濟性作為評價指標，稱為汽車經(jīng)濟性因數(shù)。例如，美國采用每加侖燃料能行駛的英里數(shù)，因數(shù)。例如，美國采用每加侖燃料能行駛的英里數(shù)，即即MPG或或mile/USgal。其數(shù)值越大，汽車

10、燃料經(jīng)濟性。其數(shù)值越大，汽車燃料經(jīng)濟性越好。越好。 由于汽車在使用過程中，由于汽車在使用過程中，載荷和載荷和道路道路條件對汽車燃料的消耗影響很條件對汽車燃料的消耗影響很大，也可采用燃料消耗量大，也可采用燃料消耗量Q( (單位為單位為L/100km) )與有效載荷與有效載荷G ( (單位為單位為t) )之之間的關系曲線，評價在不同道路條間的關系曲線，評價在不同道路條件下的汽車燃料經(jīng)濟性，稱之為件下的汽車燃料經(jīng)濟性，稱之為平平均燃料運行消耗特性均燃料運行消耗特性。等速行駛百公里燃油消耗量v等速百公里燃油消耗量，是常用的一種評等速百公里燃油消耗量，是常用的一種評價指標，指汽車在一定的載荷下（價指標，

11、指汽車在一定的載荷下（GB/T12545.1-2001GB/T12545.1-2001、GB/T12545.2-2001GB/T12545.2-2001），以最高擋在水平良好路面上等速行駛，以最高擋在水平良好路面上等速行駛100km100km的燃油消耗量。通常是測出每隔的燃油消耗量。通常是測出每隔10km10kmh h速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線。后在圖上連成曲線。 試驗圖片等速油耗試驗曲線循環(huán)工況行駛百公里燃油消耗量v歐洲經(jīng)濟委員會歐洲經(jīng)濟委員會v美國環(huán)境保護局美國環(huán)境保護局(EPA)(EPA)規(guī)定，要測量城市循規(guī)定，要測量城市循環(huán)工況

12、環(huán)工況(UDDS)(UDDS)及公路循環(huán)工況及公路循環(huán)工況(HWFET)(HWFET)的燃的燃油經(jīng)濟性油經(jīng)濟性( (單位為每加侖燃油汽車行駛英里單位為每加侖燃油汽車行駛英里數(shù)數(shù)) )，汽車燃料經(jīng)濟性試驗方法 測定汽車燃料經(jīng)濟性的試驗方法有多種。測定汽車燃料經(jīng)濟性的試驗方法有多種。根據(jù)對各種使用因素的控制程度，試驗方法根據(jù)對各種使用因素的控制程度，試驗方法可分為以下幾類：可分為以下幾類： 不加控制的道路試驗；不加控制的道路試驗； 控制的道路試驗；控制的道路試驗； 道路循環(huán)試驗道路循環(huán)試驗( (包括等速油耗、加速油耗包括等速油耗、加速油耗、制動油耗、怠速油耗等、制動油耗、怠速油耗等) )； 在室內

13、實驗，如汽車底盤測功機在室內實驗，如汽車底盤測功機( (即轉鼓即轉鼓試驗臺試驗臺) )上的循環(huán)試驗。上的循環(huán)試驗。對各個影響因素都不加以控制的試驗方法，稱為對各個影響因素都不加以控制的試驗方法，稱為“不控制不控制的道路試驗的道路試驗”。試驗條件中，對被試車輛的維護、調整規(guī)范。試驗條件中，對被試車輛的維護、調整規(guī)范及所用燃料、潤滑材料的規(guī)格有明確的規(guī)定。及所用燃料、潤滑材料的規(guī)格有明確的規(guī)定。由于各種使用因素的隨機變化，要獲得分散度小的數(shù)據(jù)是由于各種使用因素的隨機變化，要獲得分散度小的數(shù)據(jù)是困難的。為此，必須用車隊進行長距離困難的。為此，必須用車隊進行長距離(10000(1000016000km

14、)16000km)的的試驗，才能獲得可信度較高的數(shù)據(jù)。試驗，才能獲得可信度較高的數(shù)據(jù)。這種試驗反映了車輛類型、道路條件、交通量、裝載質量這種試驗反映了車輛類型、道路條件、交通量、裝載質量以及氣候等因素對汽車燃料消耗的影響，可用于全面地評價以及氣候等因素對汽車燃料消耗的影響，可用于全面地評價汽車的使用燃料經(jīng)濟性，是一種非常接近實際情況的試驗。汽車的使用燃料經(jīng)濟性，是一種非常接近實際情況的試驗。但試驗持續(xù)時間很長，試驗費用巨大，所以很少采用。但試驗持續(xù)時間很長，試驗費用巨大，所以很少采用。 我國過去汽車運輸企業(yè)采用我國過去汽車運輸企業(yè)采用“使用油耗試使用油耗試驗驗”就是一種就是一種“ 不控制的道路

15、試驗不控制的道路試驗”： 即在某地區(qū)的某汽車運輸部門中，把試驗即在某地區(qū)的某汽車運輸部門中，把試驗車輛投入實際使用，在運行中認真記錄汽車車輛投入實際使用，在運行中認真記錄汽車行駛里程與油耗量，最后確定平均油耗量。行駛里程與油耗量，最后確定平均油耗量。 這種試驗結果能較好地反映車隊的實際情這種試驗結果能較好地反映車隊的實際情況，但難以真正做到準確地測量，同時也浪況，但難以真正做到準確地測量，同時也浪費時間。費時間。 因此，它僅適合車型單一的運輸企業(yè)使用因此，它僅適合車型單一的運輸企業(yè)使用。在道路試驗中測量油耗時，若維持一個或在道路試驗中測量油耗時，若維持一個或幾個因素不變，則稱作幾個因素不變，則

16、稱作控制的道路試驗?？刂频牡缆吩囼?。例例如，我國海南試驗站進行的汽車質量檢查試如，我國海南試驗站進行的汽車質量檢查試驗規(guī)定，應在一般路面、惡劣路面和山區(qū)公驗規(guī)定，應在一般路面、惡劣路面和山區(qū)公路上測量百公里油耗。試驗規(guī)范對試驗路線路上測量百公里油耗。試驗規(guī)范對試驗路線有較明確的規(guī)定。這種實驗除了大致規(guī)定了有較明確的規(guī)定。這種實驗除了大致規(guī)定了平均速度外，對試驗中的交通情況、駕駛習平均速度外，對試驗中的交通情況、駕駛習慣以及氣溫、風等并無規(guī)定。這就是一種慣以及氣溫、風等并無規(guī)定。這就是一種控控制的道路試驗制的道路試驗。國內外的這種汽車試驗是專。國內外的這種汽車試驗是專用試驗場道路上進行類似的油耗

17、試驗。用試驗場道路上進行類似的油耗試驗。汽車完全按規(guī)定的汽車完全按規(guī)定的規(guī)范進行的道路規(guī)范進行的道路試驗方法被稱為試驗方法被稱為道路循環(huán)試驗道路循環(huán)試驗。實驗規(guī)范中規(guī)定。實驗規(guī)范中規(guī)定換換檔時刻、制動時間，以及行車速度、加速度、制動檔時刻、制動時間，以及行車速度、加速度、制動減速度等數(shù)值。等速行駛油耗試驗和怠速油耗試驗減速度等數(shù)值。等速行駛油耗試驗和怠速油耗試驗是這類試驗中兩種最簡單的循環(huán)試驗方法。是這類試驗中兩種最簡單的循環(huán)試驗方法。等速行駛百公里油耗試驗等速行駛百公里油耗試驗是一種在廣泛采用的是一種在廣泛采用的最簡單的道路循環(huán)試驗。它不能全面反映汽車運行最簡單的道路循環(huán)試驗。它不能全面反映

18、汽車運行燃料經(jīng)濟性，只能作為一種比較性的燃料經(jīng)濟性，只能作為一種比較性的相對指標相對指標。等。等速燃料經(jīng)濟性試驗缺乏有關動力性要求的檢驗指標速燃料經(jīng)濟性試驗缺乏有關動力性要求的檢驗指標，容易造成試驗汽車動力性要求與燃料經(jīng)濟性匹配，容易造成試驗汽車動力性要求與燃料經(jīng)濟性匹配不合理的現(xiàn)象；它也不能反映汽車實際行駛中不合理的現(xiàn)象；它也不能反映汽車實際行駛中頻繁頻繁出現(xiàn)的加速、減速出現(xiàn)的加速、減速等工況。等工況。等速百公里燃料經(jīng)濟性試驗規(guī)范規(guī)定：等速百公里燃料經(jīng)濟性試驗規(guī)范規(guī)定：試驗在縱坡不大于試驗在縱坡不大于0.30.3的良好路面上，測量的良好路面上，測量路段路段長度長度500m(500m(或或10

19、00m) 1000m) 。氣溫氣溫0 03535，氣壓氣壓740740770mmHg770mmHg，相，相對對濕度濕度50509595，風速小于，風速小于3m/s3m/s。汽車技術狀況良好。試驗。汽車技術狀況良好。試驗前，汽車必須充分預熱，使發(fā)動機出水溫度前，汽車必須充分預熱，使發(fā)動機出水溫度80809090，變速，變速器及驅動橋潤滑油溫度不低于器及驅動橋潤滑油溫度不低于5050。試驗時，汽車用最高檔。試驗時，汽車用最高檔等速行駛，從車速等速行駛，從車速20km/h20km/h開始，以開始，以速度間隔速度間隔10km/h10km/h的整倍數(shù)的整倍數(shù)，直至該檔最高車速的，直至該檔最高車速的808

20、0，至少測定，至少測定5 5點。測定通過點。測定通過500m(500m(或或1000m)1000m)測量段的耗油量和時間測量段的耗油量和時間。每種車速往返試驗各兩次。每種車速往返試驗各兩次，兩次試驗之間的時間間隔應盡可能地縮短，以保持穩(wěn)定的，兩次試驗之間的時間間隔應盡可能地縮短，以保持穩(wěn)定的熱狀況。往返共熱狀況。往返共4 4次試驗結果的油耗量差值不應超過次試驗結果的油耗量差值不應超過5 5，取取4 4次試驗結果的次試驗結果的平均值平均值為等速行駛的耗油量。為等速行駛的耗油量。用汽車測功機測量的油耗有以下優(yōu)缺點在室內試驗可不受外界氣候條件的限制；由于在室內試驗可不受外界氣候條件的限制；由于能控制

21、試驗條件，周圍環(huán)境影響的修正系數(shù)可以減能控制試驗條件，周圍環(huán)境影響的修正系數(shù)可以減到最少；若能控制室溫，則可對不同氣溫條件的汽到最少；若能控制室溫，則可對不同氣溫條件的汽車工況進行模擬試驗；室內便于控制行駛狀況，故車工況進行模擬試驗；室內便于控制行駛狀況，故能采用符合實際的復雜循環(huán)；能采用符合實際的復雜循環(huán)；可以同時進行燃料經(jīng)可以同時進行燃料經(jīng)濟性與排氣污染試驗；濟性與排氣污染試驗；能采用多種測量油耗的方法能采用多種測量油耗的方法。汽車底盤測功機測量油耗的重復性好，這種方法。汽車底盤測功機測量油耗的重復性好，這種方法日益受到重視。日益受到重視。不易準確地確定道路滾動阻力與汽車空氣阻力不易準確地

22、確定道路滾動阻力與汽車空氣阻力；室內冷卻風扇產(chǎn)生的冷卻氣流與道路上行駛時的；室內冷卻風扇產(chǎn)生的冷卻氣流與道路上行駛時的實際情況有差異；難以給出準確的慣性阻力。實際情況有差異；難以給出準確的慣性阻力。相關知識二汽車在各工況下的燃油消耗 1.1.等速行駛工況燃油消耗量的計算等速行駛工況燃油消耗量的計算燃油消耗率：萬有特性圖上的等燃油消耗率燃油消耗率：萬有特性圖上的等燃油消耗率曲線曲線 eeebnPfg),(/3600/1000367.19.81 10006.96 7.15/(7.94 8.13/eeeetPbPbQmL sN LN L，汽油）（柴油）2. 加速行駛工況燃油消耗量的計算 hkmu/1thkmuconstu/1.例如速度增量dtdu.dtdu.ut63163aut4. 4. 怠速停車時的燃油消耗量怠速停車時的燃油消耗量sidsttQQ 油耗量整個行駛循環(huán)過程的總QsQQs1005. 整個循環(huán)工況的百公里燃油消耗量整個循環(huán)工況的百公里燃油消耗量相關知識三影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素1.02eetesaTPbCFbQu2cossin21.15, , ,(, )(,),DatDaeetataTC AuduFmgfmgmdtdum f i CAudtbf P nf F uFu使用條件（