汽车燃油经济性基础知识
《汽车理论》第二章 汽车的燃油经济性
发动机提供的功率
滚动阻力功率 空气阻力功率 加速阻力功率
P
1
T
( Gfu a 3600
CD A 76140
u a3
mu a
3600
du ) dt
等加速行驶燃油消耗量的计算(ua1 ~ ua2)
将ua2-ua1分成 若干个小区间
等加速行驶工况 燃油消耗量
每个区间计算 燃油消耗量
将所有区间的 燃油消耗量相加
§ 美国：每加仑燃油能行驶的英里 数，单位为MPG或mile/USgal。
一、等速行驶百公里燃油消耗量
常用的一种评价指标，指汽车在额定 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。常测出每隔 10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里 燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称 为等速百公里燃油消耗量曲线，用来评 价汽车的燃油经济性。
第二章 汽车的燃油经济性
在保证动力性的条件下，汽车以尽量少 的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的 燃油经济性。 基本概念:
汽车燃油经济性的评价指标 汽车燃油经济性的计算 重点内容: 等速行驶汽车燃油经济性的计算 影响汽车燃油经济性的因素
汽车发动机的燃料经济性：通常由有 效燃料消耗率be或有效效率ηe 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。
例题
某汽车以80km/h的速度匀速行驶，10min 消耗燃油20N，已知此时发动机的有效燃油 消耗率b=290g/(kW·h)，求发动机发出的功 率。（已知燃密度=0.724kg/L）。
2.3 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
第二章 汽车的燃油经济性.ppt
第二章 汽车的燃油经济性
运河开通之后，船舶可 由中国南海经泰国湾，再穿 过运河，进入安达曼海，直 出印度洋，不必走马六甲海 峡，航程至少缩短1100公里， 可节省2-5天航行时间，大 型油轮每趟航程预计可节省
第二章 汽车的燃油经济性
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
所用时间 t (s)
Q1
1 2
(Qt0
Qt1
)t
Q1
1 2
(Qt 0
Qt1 )t
1
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机提供的功率
滚油经济性的计算 ü等加速行驶工况燃油消耗量的计算
发动机提供的功率
滚动阻力功率 空气阻力功率 加速阻力功率
Δ
第二节 汽车燃油经济性的计算 等加速行驶燃油消耗量的计算(1 ~ 2)
变化的车速
不变的车速
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 测量汽车燃油经济性的行驶工况图
变化的车速
车速为0 变化的车速
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 测量汽车燃油经济性的行驶工况图
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
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
2016年，中国进口原油达4亿吨，达到预估消费量5.7亿吨 的70%。
中国目前所消耗原油中约有60%来自进口。中国是全球第 二大原油消费国，同时也是仅次于美国的第一大原油进口国。
2016年中国天然气进口5414万吨,与去年同期相比增长
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
保养 1500 1500 1500 1500 1500
第二章 汽车的燃油经济性
二、汽车的结构
轿车的尺寸和质量
轿车的尺寸 和质量
Ff, Fw, Fi ,Fj
发动机负荷较低
微型车
铝和 复合材料
Q
铝合金车身
CFb
T
CD A 2 F G cos f ua 21.15
Lupo 3L TDI
1.2 TDIThis inline three cylinder
/wiki/Wikipedia:Contact_us
1 Gfua CD A 3 Giua mua du Pe ( ua ) T 3600 76140 3600 3600 dt
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
欧洲经济委员会
ECE
汽车测功器循环油耗：利用底盘测功机(转鼓试验 台)在室内模拟各种工况进行测试。
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
Pb Qs (L/100km) 1.02Ua g
等加速行驶工况燃油消耗量的计算
滚动阻力功率 发动机提供的功率 空气阻力功率 加速阻力功率
1 Gfua CD A 3 mua du P ( ua ) T 3600 76140 3600 dt
等加速行驶燃油消耗量的计算(ua1 ~ ua2)
优点 改善燃油经济性
MVEG (Motor Vehicle Emissions Group)
燃料消耗, MVEG cycle, on Audi A4 V6 3.0L
tiptronic manual multitronic
9 9,5
10,2 l/100km
9,6 l/100km
9,5 l/100km
2 2 ua 2 ua 3 sd 25.92du / dtd
怠速停车时的燃油消耗量的计算
汽车的燃油经济性(共15张PPT)
5）减小轮胎的滚动阻力系数：滚动阻力损失在4.2%~
7.1%。
第15页，共15页。
✓最高车速：120km/h ✓最大加速度：0.833m/s2 ✓最大加速度：－1.389m/s2
100 Qs 11.007Q测
第6Байду номын сангаас，共15页。
商用车和城市客车变工况百公里燃油消耗量测 试工况
第7页，共15页。
2.2 汽车燃油经济性计算
汽车燃油消耗方程式 1） 等速行驶的汽车燃油经济性的计算
Q Pbs
102ua g
2）加速行驶工况燃油 消耗量的计算
转化为等速行驶工况计算
第8页，共15页。
3）减速行驶工况燃油消耗量的计算
减速过程，油门松开，发动机处于怠速状态，燃油消耗量 为正常怠速燃油消耗量。
t u a 2 u a 3 /3 .6 d/d u t
Q=t Qi Qi为单位时间燃油消耗量。
4）怠速停车时间的燃油消耗量 Qid Qits
Ue称为经济车速 U1—U2称为经济车 速范围
第3页，共15页。
➢等速百公里燃油消费量台架试验
Qs
100 2
Q测
第4页，共15页。
变工况百公里燃油消费量
➢怠速工况 40s； ➢市内道路工况780s； ➢市郊道路工况400s。 石油是现代工业，特别是交通运输的主要能源。
1） 行驶速度：以中等偏低车速（经济车速）行驶，可节油。 1） 行驶速度：以中等偏低车速（经济车速）行驶，可节油。 等速百公里燃油消费量曲线 减速过程，油门松开，发动机处于怠速状态，燃油消耗量为正常怠速燃油消耗量。 式中，C为常数， FR 为行驶阻力，N； 5）整个循环工况的百公里燃油消耗量 还与怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗有关。 现代中型轿车EPA城市和公路行驶工况能量平衡 变工况百公里燃油消费量 1） 行驶速度：以中等偏低车速（经济车速）行驶，可节油。 转化为等速行驶工况计算 市内道路工况780s； 平均车速：19km/h 1） 行驶速度：以中等偏低车速（经济车速）行驶，可节油。 4） 正确地维修与保养。 发动机负荷特性 万有特性 经济性 1） 等速行驶的汽车燃油经济性的计算
项目三-汽车的燃油经济性
提高发动机的压缩比，热 效率增加，可改善发动机的动 力性和经济性，而且发动机的 燃油消耗率也会有所降低。但 汽油机压缩比提高到一定程度 后，容易发生爆燃，并且使氮 氧化合物（NOx）的排放量 增加。因此，汽油机压缩比的 提高有一定的限制。
当发动机转速或车辆行 驶速度超过限定值时，燃 油系统自动停止供油，称 为超速断油控制。超速断 油可以防止超速引起的危 险，同时有利于减少油耗 和污染物排放。
项目三 汽车的燃油经济性
一、汽车燃油经济性的评价指标
（二）消耗单位燃油所 行驶的里程数
（三）单位运输工作量 的燃油消耗量
在美国，常用消耗单位燃油所行驶 的里程数评价汽车的燃油经济性，其单 位为mile/USgal，即MPG，是指每加仑 燃油行驶的英里数。该数值越大，说明 汽车的燃油经济性就越好。
在比较不同类型、不同装载质量的车 辆燃油经济性时，通常用单位运输工作 量的燃油消耗量评价。此时，货车一般 采用的单位为kg/（100 t·km）或L/（ 100 t·km），客车一般采用的单位为kg/ （1 000人·km）或L/（1 000人·km）。
电控燃油喷射式汽油发动机可以精确地控制可 燃混合气的空燃比，保证各气缸供应混合气的均匀 性。同时，汽油的雾化效果较好，燃油利用率高。 选用电控燃油喷射式汽油发动机有利于提高汽车的 燃油经济性，减少污染物排放。
柴油机与汽油机相比，热效率高，特别是在部 分负荷时，柴油机的有效燃油消耗率较低。按容积 计算，柴油机的燃油消耗比汽油机要节省20%～ 45%，而且柴油价格较低，排污较少，因此，随着 柴油机的性能不断改善，扩大柴油机的使用范围是 目前的发展趋势。
（3）也可设置一套阀门系统，保证燃油从正常的供油管路 迅速流入测量管路。改变燃油方向的操作时间不应超过0.2 s。
汽车燃油经济性及评价指标
汽车燃油经济性及评价指标
汽车燃油经济性是指车辆在使用过程中对燃油的消耗情况。
评价指标主要包括：
1. 工信部公布的综合工况油耗：综合工况油耗是指车辆在模拟道路行驶工况下的油耗数据，是评价车辆燃油经济性的主要指标之一。
2. 实际行驶油耗：实际行驶油耗指的是车主在实际使用中根据自己的驾驶习惯和道路状况所测得的油耗数据。
3. 续航里程：续航里程是指在满油状态下车辆可以连续行驶的距离，续航里程长意味着燃油经济性好。
4. 百公里油耗：百公里油耗指的是车辆每行驶100公里所消耗的燃油量，通常以升/百公里为单位，数值越小表示油耗越低。
5. CO2排放量：二氧化碳是一种温室气体，汽车燃烧燃油会产生CO2排放。
低排放量表示车辆燃烧燃油效率高。
以上是评价汽车燃油经济性的一些指标和评价方法，消费者在购车时可以根据这些指标来选择燃油经济性较好的车型。
2汽车理论第二章——汽车的燃油经济性
综合燃油经济性
1 0.55 0.45 城市循环工况燃油经济性 公路循环工况燃油经济性
6
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3）中国相关规定
7
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3）中国相关规定
8
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 车型 长安奥拓 夏利 捷达前卫 桑塔纳2000 帕萨特1.8L 雅阁2.3 大切诺基 工况 城市平均油耗 厂方油耗 90km/h等速 90km/h等速 城市工况 城市平均油耗 城市 郊区 综合 油耗 /[L(100km)1 ] 5.5 5.0 6.3 7.0 11.9 10.5 19.5 11.8 14.6
等速行驶 s 行程时，燃油消耗量
Pe bs 3.6s Q Qt t Qt ua 102ua g
折算成等速百公里燃油消耗量
Pe b 100 Qs 102ua g
Pe b 1.02ua g
18
第二节 汽车燃油经济性的计算
2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算
加速时发动机需提供的功率为
盘都会造成轴承早期磨损。
33
第三节 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。
34
第三节 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
35
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、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性。
28
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
2燃油车燃油经济性分析解析
3．传动系
传动系的挡位增多后，增加了选用合适挡位使发动机处于经 济工作状况的机会，油耗越低。
✓ 轿车手动变速器已基本上采用5挡，也有采用6挡的。 ✓ 大型货车有采用更多挡位的趋势，重型汽车和牵引车，为了 改善动力性和燃油经济性，变速器的挡位可多至10—16个。 但不能为了提高性能而过多地增加变速器的挡数，因为这将 使传动系过于复杂，而且也不便于操作选用。
减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速燃油消耗率Qi 的乘积。减速时间 t（s）为
4．怠速停车时的燃油消耗量
若怠速停车时间为ts（s），Qi 为怠速燃油消耗率(mL/s)，则 燃油消耗量（mL）为
Qid Qi .ts
5．整个循环工况的百公里燃油消耗量
对于由等速、等加速、等减速、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燃油消耗量(L/100km)为
一定功率（ Pe）时最经济
工况下的转速（n3）。
最低燃油 消耗率曲线
Pe
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）。
Pe
A3
最小燃油消 耗特性曲线
A2 A1
由最小燃油消耗特性，确定无级变速器i’调节特性
指每加仑燃油能行驶的英里数。数值越大，汽车燃油经 济性越好。1mile=1.6093km, 1USgallon=3.785L
等速百公里油耗是常用的一种评价指标，指在一定载荷下， 以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。
测出每隔10km/h或20km/h等速百公里燃油消耗量，在图上连成曲线，称 为等速百公里油耗曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
教案（9）
一、导课
（一）汽车经济性是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力。
经济性有三个评价指标：单位行驶里程的燃料消耗量、单位运输工作量的燃料消耗量、消耗单位燃油所行驶的里程，中国主要以针对第一个指标的测试为主。
二、教学过程
（一）燃油经济性的评价指标
目前世界上评论汽车燃油经济性一般用耗油量或油行程来表示。
耗油量是指汽车满载时单位行驶里程所需燃油体积。
我国和欧洲都用行驶百公里消耗的燃油数(L)来表示，即L/100 km；油行程是指汽车满载时，单位体积燃油所能行驶的里程，美国就是用每加仑燃油能行驶的里程数来表示，即m ile/gal(英里/加仑)。
（二）影响燃油经济性的因素
汽车使用因素的影响
1.正确的技术保养与调整
对供油系进行保养与检查，防止漏油，清除滤清器中的沉淀及杂质。
要及时清除燃烧室、活塞、进气管上的胶质与积碳，要保持发动机冷却系的正常温度，要正确地保养和检查点火系，保持火花塞的清洁及正确的电极间隙和断电器触点间隙。
调整点火正时，要检查和防止气缸漏气。
2.驾驶操作技术
采用中速行驶，低速时，尽管阻力小，但发动机负荷率低，有效燃油消耗上升，百公里油耗也有所增加。
3.合理组织运输
拖带挂车后，阻力增加，发动机负荷率增加，使燃油消耗率下降，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但由于运货增加，汽车列车的装载质量与整车装备质量之比较大，所以分摊每吨货物上的油耗下降了。
汽车结构因素的影响
1.汽车尺寸和质量
2.发动机
发动机的油耗对汽车的油耗有决定性的影响，而发动机的油耗决定于发动机的结构。
3.传动系
汽车传动对燃油消耗的影响，取决于传动系效率、变速器档数与传动比。
4.汽车外形与轮胎
主要表现在高速行驶时的空气阻力。
现在公认子午线轮胎的耐磨性、动力性、经济性等综合性能最好。
三、总结与扩展
（一）总结汽车的燃油经济性有两种测定法：一是行驶试验法；另一种是在平坦道路上和一定条件下进行等速油耗试验。
在进行车辆道路试验时，应用的主要仪器就是车辆道路测试仪，它是采用安装在车上的光电路面探测器照射路面，把路面图像转变为频率信号，最后反映的是汽车行驶的距离，再通过其内部计时器给出不同时间的车速。
当进行油耗试验时，再配以流量传感器，即可测出车辆在任一时刻、任一车速的耗油量。
（二）扩展：三.车辆使用与维护节油技巧
1.驾驶操作动作要规范。
2.要尽量减少停车次数。
3.要熟悉道路状况。
4.要保持适当的行车节奏。
5.要注意减少汽车调头次数。
6.要选择适当的停车位置。
7.要正确使用节气门踏板。
8.要保持车况良好。
9.要合理选择车速。
10.要遵守载重规定。
11.要节约维护用油。
四、作业与练习
（一）预习下一节
五、板书设计
六、补充资料
（一）轿车发动机都是高速汽油发动机，发动机的热效率越高燃油利用率越高，也就越省油。
而发动机的热效率随压缩比的增加而增加，轿车汽油发动机压缩比一般在9.3-10.5之间。
同时，还采用配气系统可变装置（可变气门升程、可变凸轮轴转角、可变进气管长度等）和稀燃技术，来达到节油目的。
例如，福克斯采用了先进的全铝合金引擎，在起动开车时，全铝合金发动机升温快，热车时间短；节省了热车过长所产生的油耗。
再加上全铝的质量轻，散热好，从而更进一步提高了节油的作用。
同时，世界上许多大汽车生产企业都积极发展和推广柴油机，将汽车汽油发动机改为柴油发动机比较容易实现进一步节省燃油的目的。
由于技术的进步，柴油机在振
动、噪声、单位质量（重量）方面与汽油机缩短了差距，只是功率还比较小。
由于柴油机负荷变化平坦，具有比汽油机明显的节油能力。
发动机的功率和负荷率对燃油经济性有很大的影响。
一般发动机气缸排量决定于输出功率，根据使用者的实际需要合理选择汽车排量，在汽车行驶中经常保持较高的功率利用率，对提高汽车的燃油经济性很有意义。
七、课后记。