1、 第六次課第六次課授課章節(jié)：授課章節(jié)： 第第2章章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 2.1汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo) 2.2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算 目的要求：目的要求： 掌握掌握汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)評價指標(biāo)；了解了解各種行各種行駛工況的駛工況的燃油消耗量燃油消耗量的計算方法。的計算方法。 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo) Fuel Economy 燃油經(jīng)濟(jì)性燃油經(jīng)濟(jì)性 在保證動力性的條件下，汽車以盡量少在保證動力性的條件下，汽車以盡量少的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行

2、駛的能力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性主要討論其評價指標(biāo)、燃油經(jīng)濟(jì)性的計汽車燃油經(jīng)濟(jì)性主要討論其評價指標(biāo)、燃油經(jīng)濟(jì)性的計算方法、提高燃油經(jīng)濟(jì)性的途徑等。算方法、提高燃油經(jīng)濟(jì)性的途徑等。 第一節(jié)第一節(jié) 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo) 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)主要汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)主要有兩類有兩類：單位：單位行駛里程的汽車燃油消耗量（我國及歐洲）、行駛里程的汽車燃油消耗量（我國及歐洲）、 單位單位燃料消耗量的行駛里程（美國）。燃料消耗量的行駛里程（美國）。 1. 單位行駛里程的汽車燃油消耗量單位行駛里程的汽車燃油消耗量 （1）百公里燃油消耗量百公里燃油消耗量 在一

3、定運(yùn)行工況下汽車每在一定運(yùn)行工況下汽車每行駛一百公里所消耗燃油的升數(shù)行駛一百公里所消耗燃油的升數(shù)QsQs（L L100km100km）。 （2）根據(jù)不同的測試條件根據(jù)不同的測試條件，百公里燃油消耗，百公里燃油消耗量分為量分為: 等速行駛百公里燃油消耗量、多工況百公等速行駛百公里燃油消耗量、多工況百公里燃油消耗量和一般道路平均百公里燃油消耗量。里燃油消耗量和一般道路平均百公里燃油消耗量。 1）等速行駛百公里燃油消耗量）等速行駛百公里燃油消耗量 等速行駛百公里燃油消耗量等速行駛百公里燃油消耗量 指汽車在一定載指汽車在一定載荷（我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎車為半載、貨車為滿載）下，以最高荷（我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定轎車為半載

4、、貨車為滿載）下，以最高擋在水平良好路面上等速行駛擋在水平良好路面上等速行駛100km100km的燃油消耗量。的燃油消耗量。 等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價指標(biāo)。指標(biāo)。 等速百公里燃油消耗量曲線等速百公里燃油消耗量曲線 測出每隔測出每隔10k10kh h或或20km20kmh h速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，即得等速百公里燃油消耗量曲線，用它來評上連成曲線，即得等速百公里燃油消耗量曲線，用它來評價汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。價汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 2）多工況百公里燃油消耗量）多工況百公里燃油消耗

5、量 循環(huán)行駛試驗(yàn)工況循環(huán)行駛試驗(yàn)工況 模擬實(shí)際汽車運(yùn)行狀模擬實(shí)際汽車運(yùn)行狀況的試驗(yàn)工況，它規(guī)定了車速況的試驗(yàn)工況，它規(guī)定了車速-時間行駛規(guī)范。時間行駛規(guī)范。 多工況百公里燃油消耗量多工況百公里燃油消耗量 在規(guī)定的循在規(guī)定的循環(huán)行駛試驗(yàn)工況下，測得的汽車百公里燃油消耗量環(huán)行駛試驗(yàn)工況下，測得的汽車百公里燃油消耗量 2. 單位燃料消耗量的行駛里程單位燃料消耗量的行駛里程 每升每升（美國用美制加侖）燃油所能行駛的公里（或英里）（美國用美制加侖）燃油所能行駛的公里（或英里）數(shù)數(shù)kmL（或（或mileUsgal，簡寫為，簡寫為MPG）。）。 這個數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性越好這個數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性越

6、好 3.單位運(yùn)輸量的燃油消耗量（噸公里油耗）單位運(yùn)輸量的燃油消耗量（噸公里油耗） 對載貨汽車常用單位運(yùn)輸量，即每噸總重行駛對載貨汽車常用單位運(yùn)輸量，即每噸總重行駛1km1km（或（或100km100km）的耗油量來評價其經(jīng)濟(jì)性，稱為噸公里油耗）的耗油量來評價其經(jīng)濟(jì)性，稱為噸公里油耗L Ltkmtkm（或噸百公里油耗或噸百公里油耗L Lt100kmt100km）。）。 第二節(jié)第二節(jié) 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算 一、在用乘用車燃油消耗量的計算一、在用乘用車燃油消耗量的計算碳平碳平衡法衡法 1.計算方法計算方法 汽車在模擬城市和市郊的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)下，汽車在模擬城市和市郊的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)下，通過測

7、定排放的二氧化碳（通過測定排放的二氧化碳（C02）、一氧化碳（）、一氧化碳（C0）和碳）和碳?xì)浠衔铮浠衔铮℉C）的排放量，利用碳平衡法計算出燃料消耗）的排放量，利用碳平衡法計算出燃料消耗量。量。 試驗(yàn)在專用的底盤測功器上進(jìn)行。試驗(yàn)在專用的底盤測功器上進(jìn)行。 2.碳平衡法的基本原理碳平衡法的基本原理質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律 燃油經(jīng)過發(fā)動機(jī)燃燒后，排氣中碳質(zhì)量的總和燃油經(jīng)過發(fā)動機(jī)燃燒后，排氣中碳質(zhì)量的總和與燃燒前燃油中碳質(zhì)量的總和相等。與燃燒前燃油中碳質(zhì)量的總和相等。 與直接測量汽車燃油消耗量的方法相比，這種與直接測量汽車燃油消耗量的方法相比，這種間接的碳平衡法具有大體上一樣的精度和相當(dāng)高的

8、間接的碳平衡法具有大體上一樣的精度和相當(dāng)高的試驗(yàn)穩(wěn)定性。試驗(yàn)穩(wěn)定性。 3.用碳平衡法計算汽車燃油消耗量的具體方法用碳平衡法計算汽車燃油消耗量的具體方法 用專用儀器測出排氣中以克每千米（用專用儀器測出排氣中以克每千米（g/km）記的記的C0、C02、HC的排放量利用如下的排放量利用如下公式計算汽公式計算汽車燃油消耗量車燃油消耗量 汽油車汽油車： 柴油車柴油車： 二、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的估算二、汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的估算 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的估算就是利用汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的估算就是利用萬有特性圖和汽萬有特性圖和汽車功率平衡圖車功率平衡圖對對設(shè)計開發(fā)中設(shè)計開發(fā)中的汽車進(jìn)行的汽車進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性的燃油經(jīng)濟(jì)性的估算估算。

9、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 （1 1）此時發(fā)動機(jī)應(yīng)提供的功率）此時發(fā)動機(jī)應(yīng)提供的功率P(kw)P(kw)為為 為便于計算，按為便于計算，按轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n和和車速車速u ua a的關(guān)系在的關(guān)系在萬有特萬有特性圖橫坐標(biāo)上畫出汽車性圖橫坐標(biāo)上畫出汽車（最高擋）（最高擋）行駛車速行駛車速比例尺。比例尺。 （2）確定燃油消耗率確定燃油消耗率b b 根據(jù)等速行駛車速根據(jù)等速行駛車速u ua a及及阻力功率阻力功率P P，在萬有特性圖上（利用插值法）可確定在萬有特性圖上（利用插值法）可確定相應(yīng)的燃油消耗率相應(yīng)的燃油消耗率b b。 （3）計算出以）計算出以車速車速ua等速行駛

10、時單位時間內(nèi)的等速行駛時單位時間內(nèi)的燃油消耗量燃油消耗量（mLmLs s）為）為式中，式中，b b為燃油消耗率為燃油消耗率g g（kwhkwh）； 為燃油的密度為燃油的密度（kgkgL L）；）；g g為重力加速度（為重力加速度（m mS S2 2）。）。 （4）整個等速過程）整個等速過程行經(jīng)行經(jīng)s s（m m）行程的）行程的燃油消耗燃油消耗量量（mLmL）為）為（5）等速百公里燃油消耗量（）等速百公里燃油消耗量（L L100km100km）為）為 或或 即即式中，式中，C C為常數(shù)，為常數(shù)，F(xiàn) F為行駛阻力。為行駛阻力。gubuFQaTas02. 1)/(TscFbQ 2等加速行駛工況燃油消

11、耗量的計算等加速行駛工況燃油消耗量的計算 （1） 發(fā)動機(jī)提供的功率發(fā)動機(jī)提供的功率 在汽車加速行駛時，發(fā)動在汽車加速行駛時，發(fā)動機(jī)還要提供為克服加速阻力所消耗的功率，則發(fā)動機(jī)提供的機(jī)還要提供為克服加速阻力所消耗的功率，則發(fā)動機(jī)提供的功率功率P P（kw）應(yīng)為）應(yīng)為 （2） 由由ua1以等加速度以等加速度行駛至行駛至ua2的燃油消耗量的燃油消耗量的計算方法的計算方法 1）把）把加速過程分隔為若干區(qū)間加速過程分隔為若干區(qū)間，每個區(qū)間每個區(qū)間的燃的燃油消耗量可根據(jù)其油消耗量可根據(jù)其平均的單位時間燃油消耗量平均的單位時間燃油消耗量與與行駛行駛時間之積時間之積來求得。來求得。 各區(qū)間起始或終了車速所對應(yīng)

12、時刻的單位時各區(qū)間起始或終了車速所對應(yīng)時刻的單位時間燃油消耗量間燃油消耗量Qt（mLs），可根據(jù)相應(yīng)的發(fā)動機(jī)），可根據(jù)相應(yīng)的發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率與燃油消耗率求得發(fā)出的功率與燃油消耗率求得 汽車汽車行駛速度每增加行駛速度每增加1km1kmh h所需時間所需時間（s s）為）為 從從行駛初速行駛初速u ua1a1加速至加速至u ualallkmlkmh h所需燃油量所需燃油量（mL）為）為同理同理 整個加速過程整個加速過程的燃油消耗量（的燃油消耗量（mL）為）為 或或 （3）加速區(qū)段加速區(qū)段內(nèi)內(nèi)汽車行駛的距離汽車行駛的距離（m）為）為 加速時加速時，由于發(fā)動機(jī)處于，由于發(fā)動機(jī)處于瞬態(tài)瞬態(tài)工況工況，與勻

13、速的，與勻速的穩(wěn)態(tài)工況穩(wěn)態(tài)工況不同。對不同。對實(shí)際的實(shí)際的加速油耗，應(yīng)在加速油耗，應(yīng)在計算結(jié)果上計算結(jié)果上，根據(jù)加速度的大小根據(jù)加速度的大小再乘以再乘以一個一個大于大于1的系數(shù)。的系數(shù)。 第六次課完！第六次課完！授課章節(jié)：授課章節(jié)： 第第2章章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 2.1汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo) 2.2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算 目的要求：目的要求： 掌握汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)；了解各種行掌握汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)；了解各種行駛工況的燃油消耗量的計算方法。駛工況的燃油消耗量的計算方法。 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)燃油經(jīng)濟(jì)性

14、的評價指標(biāo) 第七次課第七次課授課章節(jié)：授課章節(jié)： 第第2章章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 2.2汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計算 2.3影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 目的要求：目的要求： 了解了解各種行駛工況的各種行駛工況的燃油消耗量的計算方法燃油消耗量的計算方法；掌握掌握影響汽車影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素燃油經(jīng)濟(jì)性的因素，并在此基礎(chǔ)上，并在此基礎(chǔ)上了了解解提高提高燃油經(jīng)濟(jì)性的一些途徑燃油經(jīng)濟(jì)性的一些途徑。 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)： 各種行駛工況的各種行駛工況的燃油消耗量的計算方法燃油消耗量的計算方法；影響影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素。汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素。 3. 等減

15、速行駛工況等減速行駛工況燃油消耗量的計算燃油消耗量的計算 減速工況燃油消耗量等于減速行駛時間與怠速減速工況燃油消耗量等于減速行駛時間與怠速油耗的乘積油耗的乘積。 （1）減速時間（）減速時間（s）為）為 （2）減速過程燃油消耗量減速過程燃油消耗量（MLML）為）為式中，式中，Q Qi i為怠速單位時間燃油消耗量（為怠速單位時間燃油消耗量（mL/smL/s）。）。 （3）減速區(qū)段汽車行駛的距離減速區(qū)段汽車行駛的距離（m m）為）為 4. 怠速停車時的燃油消耗量怠速停車時的燃油消耗量 若怠速停車若怠速停車時間為時間為t ts s（s s），則，則燃油消耗量燃油消耗量（mLmL）為為 5. 整個循環(huán)工

16、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 對于由對于由等速、等加速、等減速、怠速停車等速、等加速、等減速、怠速停車等行等行駛工況組成的循環(huán)，其駛工況組成的循環(huán)，其整個試驗(yàn)循環(huán)的百公里燃油整個試驗(yàn)循環(huán)的百公里燃油消耗量（消耗量（L L100km100km） 第三節(jié)第三節(jié) 影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素 1.汽車汽車等速百公里燃油消耗量等速百公里燃油消耗量為為 等速百公里燃油消耗量等速百公里燃油消耗量正比于等速行駛時的行正比于等速行駛時的行駛阻力駛阻力與與燃油消耗率燃油消耗率，反比于反比于傳動效率。傳動效率。 2.發(fā)動機(jī)的燃發(fā)動機(jī)的燃油消耗率油消耗率，一方面，一方面取決

17、于發(fā)動取決于發(fā)動機(jī)的種類、設(shè)計制造水平機(jī)的種類、設(shè)計制造水平；另一方面又與；另一方面又與汽車行駛汽車行駛時發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率有關(guān)時發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率有關(guān)。 發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)負(fù)荷率低時，負(fù)荷率低時，b值顯著增大值顯著增大。 3.總的汽車燃油消耗還與總的汽車燃油消耗還與加速、減速、制動、怠加速、減速、制動、怠速停車等工況速停車等工況以及以及汽車附件汽車附件的使用有關(guān)。的使用有關(guān)。影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的使用方面和汽車結(jié)構(gòu)方面的使用方面和汽車結(jié)構(gòu)方面的因素因素 一、使用方面一、使用方面 1行駛車速行駛車速 在接近于在接近于低速的中等低速的中等車速時燃油消耗車速時燃油消耗QsQs最低。最低。 車速

18、低，發(fā)動機(jī)的車速低，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率低，燃油消耗率負(fù)荷率低，燃油消耗率高，百公高，百公里油耗增加。里油耗增加。高速時高速時隨車速增加隨車速增加Qs迅速加大迅速加大。這是因?yàn)椤＿@是因?yàn)樵谠诟咚傩旭倳r高速行駛時，雖然雖然發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率較高負(fù)荷率較高，但但汽車的汽車的行行駛阻力增加很多駛阻力增加很多導(dǎo)致百公里油耗增加。導(dǎo)致百公里油耗增加。 2擋位選擇擋位選擇 使用高擋行駛。使用高擋行駛。 在在同一道路條件與車速下同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動機(jī)，雖然發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率發(fā)出的功率相同相同，但，但擋位越低擋位越低，后備功率越大后備功率越大，發(fā)動機(jī)的，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率越負(fù)荷率越低低，燃油消耗率燃油消耗率

19、越高，越高，百公里燃油消耗量百公里燃油消耗量就越大，而就越大，而使使用高擋時的情況則相反用高擋時的情況則相反。 3.掛車的應(yīng)用掛車的應(yīng)用 拖帶掛車能提高運(yùn)輸生產(chǎn)率、降低成本、降低拖帶掛車能提高運(yùn)輸生產(chǎn)率、降低成本、降低燃油消耗量。燃油消耗量。 拖帶掛車后，汽車拖帶掛車后，汽車總的燃油消耗量總的燃油消耗量增加了，但增加了，但以以100tkm計的油耗計的油耗下降了。下降了。 拖帶掛車后節(jié)省燃油的原因拖帶掛車后節(jié)省燃油的原因有兩個有兩個：一是一是帶掛帶掛車后車后阻力增加阻力增加，發(fā)動機(jī)的，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率增加負(fù)荷率增加，使，使燃油消耗燃油消耗率率b下降下降；另一個另一個原因是汽車列車的原因是汽車列車的

20、質(zhì)量利用系數(shù)較質(zhì)量利用系數(shù)較大大。 4正確地保養(yǎng)與調(diào)整正確地保養(yǎng)與調(diào)整 汽車的調(diào)整與保養(yǎng)會影響到汽車的調(diào)整與保養(yǎng)會影響到發(fā)動機(jī)的性能與汽發(fā)動機(jī)的性能與汽車行駛阻力車行駛阻力，所以對，所以對百公里油耗有影響百公里油耗有影響。 二、汽車結(jié)構(gòu)方面二、汽車結(jié)構(gòu)方面 在汽車結(jié)構(gòu)方面，可以通過下述在汽車結(jié)構(gòu)方面，可以通過下述途徑來改善途徑來改善燃油經(jīng)濟(jì)燃油經(jīng)濟(jì)性。性。 1.縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量 2.發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī) 發(fā)動機(jī)是對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最有影響的部件。發(fā)動機(jī)是對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性最有影響的部件。 3.傳動系傳動系 （1）增多傳動系的擋位，增加了選用合適擋位使發(fā)增多傳動系的擋位，增加

21、了選用合適擋位使發(fā)動機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會動機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會，有利于，有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性提高燃油經(jīng)濟(jì)性。但過多但過多地增加有級式變速器的擋數(shù)將使傳動系過于復(fù)雜，地增加有級式變速器的擋數(shù)將使傳動系過于復(fù)雜，也不便于操作選用。也不便于操作選用。 無級變速器無級變速器，在，在任何條件任何條件下都提供了下都提供了使發(fā)動機(jī)在最經(jīng)使發(fā)動機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況濟(jì)工況下工作的可能性。若無級變速器下工作的可能性。若無級變速器始終能維持較高的始終能維持較高的機(jī)械效率機(jī)械效率，則汽車的，則汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性將顯著提高燃油經(jīng)濟(jì)性將顯著提高。 （2）無級變速器的調(diào)節(jié)特性無級變速器的調(diào)節(jié)特性 1）發(fā)動機(jī)）發(fā)動機(jī)提供一定功率提供一定功率時有一個時有一個最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行工況最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行工況（轉(zhuǎn)速與負(fù)荷）。（轉(zhuǎn)速與負(fù)荷）。 2）最小燃油消耗特性）最小燃油消耗特性 把發(fā)動機(jī)把發(fā)動機(jī)各功率下最經(jīng)濟(jì)工況各功率下最經(jīng)濟(jì)工況運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷率標(biāo)明運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷率標(biāo)明在外特性曲線上，便得在外特性曲線上，便得最小燃油消最小燃油消耗特性耗特性。 有了發(fā)動機(jī)的有了發(fā)動機(jī)的最小燃油消耗特性最小燃油消耗特性可確定無級變速可確定無級變速器的器的調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性。 3）無級變速器傳動比