第二章第二章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性Fuel Economy主講教師:馬振江第二章第二章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性l 石油是石油是現(xiàn)代工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)闹匾苤匾茉丛矗嚨娜剂显诋?dāng)前和今后相當(dāng)長的，汽車的燃料在當(dāng)前和今后相當(dāng)長的一段時(shí)間仍然是以石油產(chǎn)品為主。一段時(shí)間仍然是以石油產(chǎn)品為主。l隨著工業(yè)的發(fā)展，隨著工業(yè)的發(fā)展，車輛的增多車輛的增多，使用石使用石油產(chǎn)品越來越多油產(chǎn)品越來越多。世界各國都把節(jié)約汽車用油作為汽車世界各國都把節(jié)約汽車用油作為汽車制造業(yè)和汽車運(yùn)輸業(yè)中的一個(gè)重大問題。制造業(yè)和汽車運(yùn)輸業(yè)中的一個(gè)重大問題。l定義：定義：在保證動力性的條件下，汽車以在保證動力性的條件下，汽車以盡可能少的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，盡可能少的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，稱為稱為。l燃油經(jīng)濟(jì)性好燃油經(jīng)濟(jì)性好：l可以降低汽車的使用費(fèi)用；可以降低汽車的使用費(fèi)用；l節(jié)約石油資源；節(jié)約石油資源；l降低汽車有害氣體的排放量；降低汽車有害氣體的排放量；l減輕環(huán)境污染等。減輕環(huán)境污染等。第二章第二章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性目錄目錄2.1 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)2.2 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)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)性的因素第一節(jié)第一節(jié) 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)指標(biāo)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)指標(biāo)l燃油消耗占運(yùn)輸成本的燃油消耗占運(yùn)輸成本的40左右，左右，所以節(jié)約用油是降低運(yùn)輸成本的重所以節(jié)約用油是降低運(yùn)輸成本的重要措施之一。要措施之一。l汽車燃油經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性評價(jià)指標(biāo)：l汽車行駛百公里燃油消耗量汽車行駛百公里燃油消耗量l一定燃油量的汽車行駛里程一定燃油量的汽車行駛里程l定義：定義：汽車在汽車在（我國轎車為（我國轎車為半載、載重汽車為滿載）下，以半載、載重汽車為滿載）下，以在在上上行駛行駛的燃油消耗量。的燃油消耗量。一、等速行駛百公里的燃油消耗量一、等速行駛百公里的燃油消耗量l表示方法：表示方法：l當(dāng)燃油按質(zhì)量計(jì)算時(shí)當(dāng)燃油按質(zhì)量計(jì)算時(shí)，用符號，用符號Qm表示燃油消耗表示燃油消耗量，其單位為量，其單位為kg100km。l當(dāng)燃油按容積計(jì)算時(shí)當(dāng)燃油按容積計(jì)算時(shí)，用符號，用符號Qv表示燃料消耗表示燃料消耗量，其單位為量，其單位為L100km。l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：l只能用于比較只能用于比較同類型汽車同類型汽車或或同一輛汽車同一輛汽車的燃料的燃料經(jīng)濟(jì)性；經(jīng)濟(jì)性；l也可用于分析也可用于分析不同部件不同部件(如發(fā)動機(jī)、傳動系等如發(fā)動機(jī)、傳動系等)裝在同一汽車上裝在同一汽車上，對燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。，對燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。一、等速行駛百公里的燃油消耗量一、等速行駛百公里的燃油消耗量二、單位運(yùn)輸工作量的燃油消耗量二、單位運(yùn)輸工作量的燃油消耗量l表示方法表示方法l若燃油以質(zhì)量計(jì)算若燃油以質(zhì)量計(jì)算時(shí)，載重汽車單位時(shí)，載重汽車單位為為kg(100t.km)，客車為，客車為kg(1000人人.km)。l若燃油以容積計(jì)算若燃油以容積計(jì)算時(shí)，其單位為時(shí)，其單位為L100t.km，客車為，客車為L(1000人人.km)。l這種指標(biāo)可以用來比較這種指標(biāo)可以用來比較不同類型不同類型、不同不同裝載質(zhì)量裝載質(zhì)量汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性。汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性。三、消耗單位燃油所行駛的里程三、消耗單位燃油所行駛的里程l定義定義 指的是每消耗一加侖燃油能行駛的英里指的是每消耗一加侖燃油能行駛的英里數(shù)數(shù)(1mile=1.61km，1Usgal=4.55L)。l說明說明l其數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性越好。其數(shù)值越大，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性越好。l消耗單位燃油所行駛的里程的評價(jià)方法，消耗單位燃油所行駛的里程的評價(jià)方法，主要是主要是美國美國采用的，其單位是采用的，其單位是MPG或或mileUSgal。第二節(jié)第二節(jié) 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算 在汽車設(shè)計(jì)時(shí)在汽車設(shè)計(jì)時(shí)，常需要在實(shí)際的，常需要在實(shí)際的試驗(yàn)樣試驗(yàn)樣車制成之前車制成之前，先根據(jù)所選用的發(fā)動機(jī)臺架試，先根據(jù)所選用的發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)得到的油耗曲線與汽車功率平衡圖，驗(yàn)得到的油耗曲線與汽車功率平衡圖，對汽對汽車進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性的估算車進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性的估算。l汽車等速百公里油耗的計(jì)算；汽車等速百公里油耗的計(jì)算；l等速、等加速、等減速和停車整個(gè)行駛等速、等加速、等減速和停車整個(gè)行駛過程的油耗的計(jì)算。過程的油耗的計(jì)算。l汽車以等速在路上行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)相應(yīng)工況汽車以等速在路上行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)相應(yīng)工況的有效燃油消耗率為的有效燃油消耗率為b（可在萬有特性圖上（可在萬有特性圖上獲得）獲得），單位時(shí)間內(nèi)汽車燃油消耗量為，單位時(shí)間內(nèi)汽車燃油消耗量為l式中式中 燃料的密度燃料的密度(kgL)；g重力加速度；重力加速度；b有效燃油消耗率有效燃油消耗率g(kWh)。gPbQt1.367一、汽車等速百公里油耗的計(jì)算一、汽車等速百公里油耗的計(jì)算l整個(gè)等速行駛過程中，行程為整個(gè)等速行駛過程中，行程為s s（m)m)，燃油消耗量為燃油消耗量為(ml)(ml)l行程為行程為100km100km，燃油消耗量為，燃油消耗量為(L/km)(L/km)guPbsQa102guPbQas02.1一、汽車等速百公里油耗的計(jì)算一、汽車等速百公里油耗的計(jì)算l在汽車行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)還要提供為克服在汽車行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)還要提供為克服加速加速阻力阻力所消耗的功率。所消耗的功率。l若加速度為若加速度為 （m/s2）,則發(fā)動機(jī)提供的功率則發(fā)動機(jī)提供的功率（kW）應(yīng)為）應(yīng)為dtdumuAuCGfuPaaDaT360076140360013二、等加速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算二、等加速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算dtdul計(jì)算汽車由計(jì)算汽車由ua1以等加速度行駛至以等加速度行駛至ua2的燃油消的燃油消耗量耗量l把加速過程分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間的燃把加速過程分為若干區(qū)間，每個(gè)區(qū)間的燃油消耗量可根據(jù)平均的單位時(shí)間燃油消耗油消耗量可根據(jù)平均的單位時(shí)間燃油消耗量與行駛時(shí)間之積求得。量與行駛時(shí)間之積求得。l各區(qū)間燃油消耗量值和即為整個(gè)加速過程各區(qū)間燃油消耗量值和即為整個(gè)加速過程的燃油消耗量。的燃油消耗量。二、等加速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算二、等加速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算三、等減速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算三、等減速行駛工況燃有消耗量的計(jì)算l減速行駛時(shí)，油門松開并輕微制動，減速行駛時(shí)，油門松開并輕微制動，發(fā)動機(jī)處于強(qiáng)制怠速狀態(tài)，其油耗量發(fā)動機(jī)處于強(qiáng)制怠速狀態(tài)，其油耗量即為即為正常怠速油耗正常怠速油耗。l減速工況燃油消耗量減速工況燃油消耗量 =減速行駛時(shí)間減速行駛時(shí)間 怠速油耗怠速油耗l怠速停車時(shí)的燃油消耗量等于怠速停車時(shí)的燃油消耗量等于怠怠速停車時(shí)間速停車時(shí)間與與怠速燃油消耗量怠速燃油消耗量的的乘積。乘積。Qid=Qits 式中式中Qi怠速燃油消耗量怠速燃油消耗量 ts怠速停車時(shí)間怠速停車時(shí)間四、怠速停車時(shí)的燃油消耗量四、怠速停車時(shí)的燃油消耗量l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、怠速停車等等行駛工況行駛工況（我國采用六工況）（我國采用六工況）組成的循組成的循環(huán)，其整個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的百公里油耗環(huán)，其整個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的百公里油耗（L/100km）為）為 式中式中 Q所有過程油耗之和；所有過程油耗之和；s整個(gè)循環(huán)行駛距離。整個(gè)循環(huán)行駛距離。100sQQs五、整個(gè)循環(huán)工況的百公里油耗五、整個(gè)循環(huán)工況的百公里油耗l汽車行駛時(shí)遇到的阻力汽車行駛時(shí)遇到的阻力Fl發(fā)動機(jī)有效燃油消耗率發(fā)動機(jī)有效燃油消耗率bl機(jī)械效率的影響機(jī)械效率的影響l汽車結(jié)構(gòu)方面汽車結(jié)構(gòu)方面l使用條件使用條件第三節(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l通過對汽車各個(gè)主要部件的改進(jìn)，可以大大通過對汽車各個(gè)主要部件的改進(jìn)，可以大大節(jié)約用油。近年來主要是節(jié)約用油。近年來主要是l縮減轎車總尺寸縮減轎車總尺寸l減輕汽車質(zhì)量減輕汽車質(zhì)量l與燃料經(jīng)濟(jì)性相關(guān)的與燃料經(jīng)濟(jì)性相關(guān)的結(jié)構(gòu)方面因素結(jié)構(gòu)方面因素主要有：主要有：l發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)l傳動系傳動系l汽車外形等汽車外形等 一、汽車結(jié)構(gòu)方面一、汽車結(jié)構(gòu)方面l發(fā)動機(jī)的熱效率和機(jī)械損失占燃料化學(xué)能發(fā)動機(jī)的熱效率和機(jī)械損失占燃料化學(xué)能的的左右左右l解決途經(jīng)解決途經(jīng)l提高現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的熱效率與機(jī)械效率提高現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的熱效率與機(jī)械效率l擴(kuò)大柴油機(jī)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大柴油機(jī)的應(yīng)用范圍l增壓化增壓化l廣泛采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)廣泛采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù) EMSl書上的自學(xué)書上的自學(xué) 1.發(fā)動機(jī)方面發(fā)動機(jī)方面l變速器檔數(shù)的影響變速器檔數(shù)的影響l在一定的行駛條件下，變速器在一定的行駛條件下，變速器應(yīng)盡量用較應(yīng)盡量用較高檔位高檔位，這樣發(fā)動機(jī)的，這樣發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率較高負(fù)荷率較高，單位，單位燃料消耗率較低，所以汽車燃油消耗量較燃料消耗率較低，所以汽車燃油消耗量較低。低。l變速器檔位增多以后，選擇恰當(dāng)?shù)臋n位機(jī)變速器檔位增多以后，選擇恰當(dāng)?shù)臋n位機(jī)會增多，這樣使汽車處于燃油消耗量較低會增多，這樣使汽車處于燃油消耗量較低的機(jī)會增多。但檔數(shù)太多，會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，的機(jī)會增多。但檔數(shù)太多，會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便。操作不便。2.傳動系傳動系 3.減輕汽車質(zhì)量減輕汽車質(zhì)量l汽車質(zhì)量影響汽車質(zhì)量影響l滾動阻力滾動阻力l上坡阻力上坡阻力l加速阻力加速阻力 3.減輕汽車質(zhì)量減輕汽車質(zhì)量l常采取的措施主要有：常采取的措施主要有：l采用高強(qiáng)度輕材料采用高強(qiáng)度輕材料 如如、和和制造汽車零件制造汽車零件l改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，縮小汽車尺寸改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，縮小汽車尺寸 如采如采、等，等，以及各種以及各種4.汽車外形與輪胎汽車外形與輪胎l改善汽車外形，減小空氣阻力系數(shù)改善汽車外形，減小空氣阻力系數(shù)，可以，可以減少中高速行駛的空氣阻力，有顯著的節(jié)減少中高速行駛的空氣阻力，有顯著的節(jié)油效果。油效果。l汽車輪胎的選用，主要影響動力性和經(jīng)濟(jì)汽車輪胎的選用，主要影響動力性和經(jīng)濟(jì)性。性。公認(rèn)公認(rèn)子午線輪胎子午線輪胎綜合性能好，尤其滾綜合性能好，尤其滾動阻力小，與一般斜交胎相比可節(jié)油動阻力小，與一般斜交胎相比可節(jié)油68。1.發(fā)動機(jī)的起動升溫發(fā)動機(jī)的起動升溫 油路、電路、怠速和點(diǎn)火提前角的正確調(diào)整及油路、電路、怠速和點(diǎn)火提前角的正確調(diào)整及發(fā)動機(jī)預(yù)熱，是順利起動的前提。發(fā)動機(jī)預(yù)熱，是順利起動的前提。常溫起動時(shí)，要首先檢查油面高度，關(guān)閉百葉常溫起動時(shí)，要首先檢查油面高度，關(guān)閉百葉窗，完全開啟阻風(fēng)門，輕踏加速踏板，盡量一次窗，完全開啟阻風(fēng)門，輕踏加速踏板，盡量一次起動成功。起動成功。再次起動時(shí)間不得超過再次起動時(shí)間不得超過5s，兩次起動間隔不得，兩次起動間隔不得超過超過10s。三次起動不成功時(shí)，必須進(jìn)行檢查，排除故三次起動不成功時(shí)，必須進(jìn)行檢查，排除故障。起動后應(yīng)迅速轉(zhuǎn)入怠速。障。起動后應(yīng)迅速轉(zhuǎn)入怠速。起動時(shí)應(yīng)忌重踏和反復(fù)踏加速踏板。起動時(shí)應(yīng)忌重踏和反復(fù)踏加速踏板。二、汽車使用因素的影響二、汽車使用因素的影響 2.檔位的選擇和變換檔位的選擇和變換 汽車在良好路面上行駛時(shí)，既可以使汽車在良好路面上行駛時(shí)，既可以使用次高檔，也可以用最高檔，但用最高檔用次高檔，也可以用最高檔，但用最高檔時(shí)較節(jié)約燃料。為了節(jié)約燃料，在節(jié)氣門時(shí)較節(jié)約燃料。為了節(jié)約燃料，在節(jié)氣門開度不超過開度不超過90的條件下，應(yīng)盡可能使的條件下，應(yīng)盡可能使用最高擋。用最高擋。汽車上坡行駛時(shí)，應(yīng)及時(shí)減檔。減檔汽車上坡行駛時(shí)，應(yīng)及時(shí)減檔。減檔過早，不能充分利用汽車慣性爬坡；減檔過早，不能充分利用汽車慣性爬坡；減檔過晚，車速降低過多，常需要多換一次檔，過晚，車速降低過多，常需要多換一次檔，增加油耗。增加油耗。二、汽車使用因素的影響二、汽車使用因素的影響 3.汽車行駛速度汽車行駛速度 汽車在接近于低速的中等車速時(shí)，燃油汽車在接近于低速的中等車速時(shí)，燃油消耗量最低，高速時(shí)隨車速的增加，燃油消消耗量最低，高速時(shí)隨車速的增加，燃油消耗量迅速增大。因?yàn)楦咚傩旭倳r(shí)，雖然發(fā)動耗量迅速增大。因?yàn)楦咚傩旭倳r(shí)，雖然發(fā)動機(jī)負(fù)荷率較高，但行駛阻力增加很多而導(dǎo)致機(jī)負(fù)荷率較高，但行駛阻力增加很多而導(dǎo)致百公里油耗增多。百公里油耗增多。存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)車速，車速高于或低于經(jīng)存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)車速，車速高于或低于經(jīng)濟(jì)車速，汽車等速油耗均上升。不同車型的濟(jì)車速，汽車等速油耗均上升。不同車型的經(jīng)濟(jì)車速可通過試驗(yàn)得到。經(jīng)濟(jì)車速可通過試驗(yàn)得到。二、汽車使用因素的影響二、汽車使用因素的影響 4.正確保養(yǎng)與調(diào)整正確保養(yǎng)與調(diào)整 發(fā)動機(jī)和底盤的綜合技術(shù)狀況，對汽車發(fā)動機(jī)和底盤的綜合技術(shù)狀況，對汽車運(yùn)行油耗的影響很大。運(yùn)行油耗的影響很大。例如：駕駛員利用汽車的滑行節(jié)油，但底盤的例如：駕駛員利用汽車的滑行節(jié)油，但底盤的綜合技術(shù)狀況影響滑行距離。某車的試驗(yàn)表明，當(dāng)綜合技術(shù)狀況影響滑行距離。某車的試驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)妆P調(diào)整良好時(shí)，底盤調(diào)整良好時(shí)，3km/h的滑行距離為的滑行距離為254m，油，油耗為耗為15.5L/100km；而當(dāng)前束不合乎規(guī)定、輪轂軸；而當(dāng)前束不合乎規(guī)定、輪轂軸承調(diào)整不佳時(shí)，滑行距離降低至承調(diào)整不佳時(shí)，滑行距離降低至173m，油耗為，油耗為19.5L/100km，比底盤調(diào)整良好的增加，比底盤調(diào)整良好的增加25.8。二、汽車使用因素的影響二、汽車使用因素的影響 5.5.拖帶掛車拖帶掛車 正確拖掛，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率增加，使正確拖掛，發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率增加，使有效燃油消耗率下降。有效燃油消耗率下降。汽車列車的質(zhì)量利用系數(shù)較大，同時(shí)，汽車列車的質(zhì)量利用系數(shù)較大，同時(shí)，以以100t.km100t.km計(jì)的油耗下降。計(jì)的油耗下降。二、汽車使用因素的影響二、汽車使用因素的影響 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題 1.何謂汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性?評價(jià)指標(biāo)是什么?評價(jià)試驗(yàn)方法有哪些?2.推導(dǎo)出汽車的燃料消耗方程式。3.何謂等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟(jì)特性?如何利用它分析比較汽車的經(jīng)濟(jì)性?4.分析發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率對汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響，汽車在使用時(shí)如何提高發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率?5.某汽車總質(zhì)量5360kg，輪距1650mm，車高2165mm，空氣阻力系數(shù)0.96，發(fā)動機(jī)有效油耗b=245gps/h，機(jī)械效率0.85，估算在i=0.015的柏油路面上以60kmh穩(wěn)速行駛百公里油耗是多少?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 通過分析汽車燃油消耗的方程式：通過分析汽車燃油消耗的方程式：)15.21(36722dtdugGAuCGbQaD