汽车燃油经济性
《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
燃油经济性PPT课件
车身轻量化技术
高强度钢应用
在保证车身强度的前提下， 减少钢材用量，降低车身 重量。
铝合金车身
铝合金具有密度小、强度 高的特点，用于车身制造 可显著降低车重。
碳纤维复合材料
碳纤维具有极高的强度和 轻量化的特性，用于车身 制造可大幅度减轻车重。
节能轮胎技术
低滚阻轮胎
通过优化轮胎胎面设计、采用特殊胎 面材料等手段，降低轮胎滚动阻力， 减少油耗。
3
实际使用与试验结果的差异分析
收集实际使用数据，与试验结果进行比较，分析 差异原因，提出改进措施。
04
提高燃油经济性的途径和ห้องสมุดไป่ตู้ 施
政策法规引导与支持
制定严格的燃油消耗和排放标准
通过实施更严格的燃油消耗和排放标准，推动企业采用更先进的技术和管理手段，降低汽 车的燃油消耗和排放。
实施燃油税政策
通过对燃油征收高额税收，提高燃油使用成本，鼓励消费者购买更节能、更环保的汽车， 促进汽车产业的绿色转型。
耗和排放。
普及节能环保知识
通过媒体宣传、社区活动等方式， 普及节能环保知识，提高消费者 对节能环保产品的认知度和接受
度。
05
未来发展趋势及挑战
新能源汽车对燃油经济性的影响
01
新能源汽车的普及将减少对传统燃油的依赖， 从而降低燃油消耗。
02
新能源汽车的高效率动力系统将提高能源利用 效率，进一步改善燃油经济性。
改进传动系统
采用高效变速器、提高传动效率等。
培养良好驾驶习惯
保持合理行驶速度、避免急加速和急 刹车、减少怠速时间等。
02
汽车燃油经济性技术
发动机技术
缸内直喷技术
提高燃油雾化效果，使燃油与空气混合更充分，提高燃烧效率。
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
燃油经济性道路试验
燃油经济性道路试验引言燃油经济性是指车辆在行驶中消耗的燃料与行驶里程之间的关系。
在当今环境问题日益严峻的背景下，提高车辆的燃油经济性成为了迫切的需求。
为了评估和比较车辆的燃油经济性，道路试验被广泛采用。
本文将详细介绍燃油经济性道路试验的主要内容、步骤和意义。
试验设计试验目的燃油经济性道路试验的主要目的是评估车辆在实际道路行驶中的燃油消耗量，并建立燃油经济性指标，以便消费者在购车时做出明智的选择。
此外，燃油经济性道路试验还可以帮助汽车制造商改进车辆设计、提高燃油经济性，以满足环保要求。
试验内容燃油经济性道路试验主要包括以下内容：1.车辆准备：对试验车辆进行全面检查，确保车辆的机械状况良好，并进行标定以获得准确的测量数据。
2.道路选择：选择适宜的道路路线，使道路条件具有代表性。
道路应包括不同的路况，如城市道路、高速公路、山路等。
3.试验参数：确定试验的参数，包括车速范围、起停频率、平均速度等。
这些参数应考虑到实际车辆使用情况，以保证试验结果的可靠性和可比性。
4.数据记录：在试验过程中，需要记录和保存与燃油消耗相关的数据，如行驶里程、油耗量、速度等。
为了提高数据的准确性，可以使用专业的测量设备和传感器。
5.数据分析：通过对试验数据的分析，计算车辆的燃油经济性指标，如每百公里燃油消耗量等。
同时，还可以比较不同车辆之间的燃油经济性差异，评估车辆的性能。
试验步骤燃油经济性道路试验大致可以分为以下步骤：1.车辆准备：对试验车辆进行全面检查，包括发动机、传动系统、轮胎等部件的检测和维护。
同时，进行车辆标定，以获得准确的测量数据。
2.道路选择：根据试验目的和要求，选择适宜的道路路线。
道路应具有代表性，包括不同的路况和行驶距离。
3.试验参数确定：根据试验目的和车辆型号，确定试验参数，如车速范围、平均速度、起停频率等。
试验参数应具有一定的代表性和可操作性。
4.数据记录：在试验过程中，使用合适的测量设备和传感器记录与燃油消耗相关的数据，如行驶里程、油耗量、车速等。
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燃油经济性是指车辆在行驶过程中消耗的燃油数量与行驶里程之间的比值。
燃油经济性不仅关系到车主的经济成本，也对环境产生影响。
影响汽车燃油经济性的因素有很多，主要包括以下几个方面：1. 发动机性能1.1 发动机功率发动机功率是指发动机在单位时间内所能输出的功率，通常以千瓦或马力表示。
功率越大，燃油经济性通常越差，因为更高的功率通常意味着更多的燃油消耗。
1.2 发动机转速发动机在不同转速下的工作状态对燃油消耗有影响。
高转速下燃油消耗通常更大，因此适当控制车速和换挡可以提高燃油经济性。
2. 车辆质量车辆的重量直接影响燃油经济性。
较重的车辆通常需要更多的燃油来提供动力，因此轻量化设计可以提高燃油经济性。
3. 空气阻力车辆行驶时受到空气阻力的作用，空气阻力的大小与车辆的外形设计、车速等因素有关。
减小空气阻力可以降低燃油消耗。
4. 轮胎和悬挂系统良好的轮胎和悬挂系统可以减小车辆的滚动阻力，提高汽车燃油经济性。
轮胎气压、胎面磨损情况等都会对燃油经济性产生影响。
5. 驾驶习惯驾驶方式对燃油经济性有着直接影响。
急加速、急刹车、高速行驶等行为都会增加燃油消耗。
保持稳定的车速、合理的加减速可以提高燃油经济性。
6. 空调使用启用空调会增加发动机负荷，导致燃油消耗增加。
在气温适宜的情况下尽量减少空调使用，可以节省燃油。
总结汽车燃油经济性受多方面因素影响，车主可以从购车、保养、驾驶等方面入手，采取相应的措施来提高燃油经济性，既可以减少经济负担，也可以减少对环境的影响。
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。
汽车燃油经济性
3. 汽车整备质量
它是汽车设计与制造中的重要技术指标。显然，在汽车最大 总质量相同的情况下，汽车的整备质量越小，相同运程的货运 量就越大，单位货运量（货物周转量）的油耗就越少。当整备 质量减少时，汽车的滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都将减 少，则消耗在这些阻力上的能量相应减少，因而汽车的百公里 油耗将会减少。目前，在汽车上广泛采用轻质材料，改进汽车 结构，优化汽车设计，以减少汽车整备质量，来提高汽车的燃 油经济性。
车辆滑行距离要求（30km/h摘档滑行）
汽车整备质量M（kg） 单轴驱动车辆滑行距离（m） 双轴驱动车辆滑行距离（m）
M＜1000 1000≤M≤4000 4000＜M≤5000 5000＜M≤8000 8000＜M≤11000
M＞11000
≥130 ≥160 ≥180 ≥230 ≥250 ≥270
检测
评价
§2-1 汽车燃油经济性评价指标
1．单位行程的燃油消耗量 单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公 里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。 它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分 析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃 油经济性的影响，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。 我国及欧洲一般采用L/100km数作为汽车燃油经济性的评价 指标。
Qs
P.ge
10ua
Ｌ/100km
汽油ρ=0.71～0.73kg/L；柴油ρ=0.81～0.83kg/L。
等速行驶工况燃油消耗量计算
计算的基本依据
发动机万有特性图 或发动机负荷特性图 和汽车功率平衡图
等速时发动机应提供的功率为
Pe
1
T
(P f
Pw )
汽车燃油经济性的测试与评估
汽车燃油经济性的测试与评估在如今的交通出行中，汽车扮演着至关重要的角色。
然而，随着油价的波动和环保意识的增强，汽车燃油经济性成为了消费者在购车和使用过程中关注的焦点之一。
了解汽车燃油经济性的测试与评估方法，对于我们做出明智的购车决策、降低使用成本以及保护环境都具有重要意义。
汽车燃油经济性，简单来说，就是指汽车在一定的行驶条件下，消耗燃油的多少。
这一指标直接关系到车主的钱包和能源的有效利用。
那么，如何对汽车的燃油经济性进行准确的测试和评估呢？首先，常见的测试方法包括道路测试和实验室测试。
道路测试是在实际道路条件下进行的，能够更真实地反映车辆在日常使用中的燃油消耗情况。
在道路测试中，测试人员会按照规定的路线和驾驶方式驾驶车辆，并记录行驶里程和燃油消耗。
这种测试方法虽然更接近实际使用，但受到路况、驾驶习惯等多种因素的影响，结果可能会有一定的偏差。
实验室测试则是在受控的环境中进行的。
车辆被放置在专门的测试设备上，模拟各种行驶条件，如不同的车速、加速度和负载等。
实验室测试可以更精确地控制测试条件，减少外部因素的干扰，从而获得相对稳定和可重复的测试结果。
但它与实际道路情况存在一定的差异。
为了使测试结果更具可比性和可信度，国际上制定了一系列的标准和规范。
例如，我国采用的是《乘用车燃料消耗量限值》和《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》等标准。
这些标准规定了测试的流程、条件和计算方法，确保了不同车型之间的燃油经济性能够在相同的基准下进行比较。
在评估汽车燃油经济性时，有几个关键的指标需要关注。
其中，最常见的是百公里油耗。
这一指标表示车辆行驶一百公里所消耗的燃油量，数值越小，表明燃油经济性越好。
此外，还有城市工况油耗和高速工况油耗等细分指标。
城市工况油耗通常较高，因为城市道路中频繁的启停和低速行驶会增加燃油消耗；而高速工况油耗相对较低，因为车辆能够保持较为稳定的速度行驶。
除了直接的油耗数据，车辆的技术参数也会对燃油经济性产生影响。
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汽车燃油经济性
汽车的燃油经济性，是指一定数量的燃油完成运输工作量的能力。
由于汽车的燃油费用约
占汽车运输成本的30%，因此燃油经济飞性对汽车的运输成本有很大的影响。
同时，当前、世界能源问题和环境保护问题日益突出，也要求汽车降低燃油消耗，以节约石油资源，减
少对空气的污染。
所以，提高汽车的燃油经济性，已经成为汽车用户和全社会共同关注的
重大课题。
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/
100km；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mile/gal(英里/加仑)。
前一种表示法，数值越小，燃油经济性
越好；后一种表示法，数值越大，燃油经济性越好(换算关系：1加仑=4.546 L，1英里
=1.609km)。
除此之外，汽车运输部门常用百吨公里油耗，即汽车每运输1吨货物行驶百公里所消耗的
燃油量，以L/100mkvt表示。
汽油的燃油经济性指标与发动机的特性和汽车的自重、车速及各种运动阻力如空气阻力、
滚动阻力和爬坡阻力等大小、传动系的效率及减速比等都有关系，因而在数值上往往与实
际情况有差别。
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。
等速百公里油耗
汽车在无坡度的平坦好路上以等速行驶时的油耗为等速百公里油耗。
所谓等速还要计入以
不同车速等速行驶的情况，不同车速的等速行驶，百公里油耗是不同的。
选择一段无坡度的平坦水泥路面或沥清路面，汽车以最高挡分别以不同车速(可每隔10 km
／h的车速取一个点 )等速行驶完这段路程，往返一次取平均值(消除风和坡度影响)，记下
油耗量，即可获得不同车速下汽车百公里油耗，即所谓等速百公里油耗。
其形状一般是两
头高中间凹。
当然各种型号的车辆，即使同一种型号的车辆，其凹下的位置和深度是十分
不同的。
循环油耗
由于等速油耗与实际行驶情况有很大差别，实际上不能全面地评定汽车的燃油经济性。
现
在一般都采用循环油耗来评定汽车的燃油经济性。
循环油耗是指在一段指定的典型路段内
汽车以设定的不同工况行驶时的油耗，起码要规定等速、加速和减速3种工况，复杂的还
要计入起动和怠速停驶等多种工况，然后折算成百公里油耗。
例如我国有6工况循环油耗(货车)和城市4工况循环油耗(客车)，欧洲有ECE-R15工况循环油耗，美国有公路循环和
城市循环油耗。
一般而言，求得的循环油耗还要与等速百公里(指定车速)油耗加权平均取得综合油耗，以
便更科学地评价汽车的燃油经济性。
不过有时也不严格地称这种综合油耗为循环油耗，所
以现代轿车给出的城市油耗和公路油耗更全面地说，应该是城市综合油耗和公路综合油耗，也有简称为城市循环油耗和公路循环油耗，在我国也更简单地称为城市油耗和公路油耗。
目前的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，现在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。
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，目前柴油机在振动、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。
汽车的传动系对汽车的燃油经济性有重要影响。
变速器档位越多，不但汽车换档平顺，而
且使发动机增加了处于经济工况下运行的机会，有利于提高燃油经济性。
因此现代汽车都
趋向于5档或以上变速器，或者采用无极变速，保证在任何条件下具有使发动机在最经济
工况下工作的可能性。
在速度不变的情况下，接合高速档时，传动比小，发动机转速低；
接合低速档时，传动比大，相应的发动机转速高。
由发动机负荷特性可知，当发动机负荷
相同时，一般是转速越低燃油消耗率越小。
在一定的行驶条件下，传动系的速比越小，汽
车的燃油经济性越高，因此汽车的经济行驶都在高档位。
为了在良好路面条件下以较高车
速行驶，轿车在变速器内装置速比小于1的超速档，在车速相同的情况下，挂上超速档可
使发动机转速比较低，相对也降低了燃油消耗。
传动系的传动比包括变速器各档速比和主减速器比，在良好的道路上行驶选用小速比的主
减速器可提高汽车的燃油经济性。
但是，汽车上许多物体都有一个“临界点”问题，过头就
会走向反面。
主减速器比也是一样，过小就会使最高档的动力性过低，反而会使汽车的燃
油经济性变坏，因此一般设计减速器传动比都有一个范围，使得挂直接档时仍有较大的后
备功率用于加速或上小坡。
由于现代汽车速度的增高，汽车的造型对燃油经济性也有重要影响，车速越快影响越大，
这就是人们常说的“风阻”。
减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气阻力系数
来实现，一般而言迎风面积取决于汽车的体积，空气阻力取决于车身造型。
为此，汽车车
身紧凑化和流线型是提高燃油经济性的途径。
目前许多轿车的空气阻力系数在0.28-0.3左右，对减少燃油消耗起到很大作用。
对于整车行驶系，整个行驶过程最大的阻力在于风阻和滚动阻力。
滚动阻力主要来源于车重，而风阻却不同，一般情况下，风阻带来的消耗功率为W=CV3(V的3次方)(C代表空
气阻力系数，V代表车速)，如果在同一条件下，风阻系数越小，1公升油的利用率就越高。
根据实际数据的测试，每超过10公里会相应增加1升/百公里油耗，当一辆汽车以80公里/小时行进时，有60%的耗油是用来克服纵向风阻的。
风阻系数降10%，油耗就降7%。
通常而言，车身高度超过1.5米的汽车，其空气阻力系数比较大，与同类型动力系统的低
车身汽车相比，不但行驶速度降低，而且燃油消耗量也增大。
因此，空间、速度、燃油消
耗量都是矛盾的组合体，只能求得一个合理的平衡点，不可能有面面俱到的汽车。