整车燃油经济性计算校核报告(1.8T+AT)_V1_TJI_GJY_B35-1

目录1 概述 (1)2 汽车等速百公里油耗的计算方法 (1)2.1发动机功率的计算 (1)2.2发动机转矩的计算 (2)2.3等速燃油消耗量的计算 (2)2.4燃油经济性计算用参数列表 (2)2.5整车质量状态 (3)2.6发动机参数 (4)2.7发动机特性曲线 (4)2.8动力传动系统机械效率 (5)2.9滚动阻力系数f (5)2.10空气阻力系数C及迎风面积A (6)D3 B35-1车型等速百公里油耗计算结果及分析 (6)参考文献 (9)整车燃油经济性计算报告1 概述燃油经济性是汽车的基本性能之一。

燃油经济性好可以降低汽车的使用费用、节约能源，并有利于环境。

节约汽车用油是现代汽车制造业和运输业必须首先考虑的问题，在汽车设计中必须对所设计车辆的燃油经济性做出准确的评价，以便对进一步的设计工作提供指导。

下面根据汽车理论，结合B35-1车型的特点，对配置1.8T 汽油机+4HP20自动变速器的设计车型进行整车燃油经济性计算。

计算主要针对汽车的等速行驶百公里油耗情况。

B35-1车型为四轮驱动，所以以下计算分析包括前驱和四驱两种情况。

2 汽车等速百公里油耗的计算方法汽车等速百公里油耗计算主要是依据汽车发动机的万有特性曲线以及汽车功率平衡图进行的。

发动机万有特性曲线横坐标通常是发动机转速或车速，纵坐标则是发动机功率、发动机转矩、平均有效压力等。

2.1 发动机功率的计算为进行油耗的计算，通常需要计算一定车速或发动机转速下的功率。

汽车的发动机功率e P 可以根据功率平衡关系由阻力功率计算获得。

在汽车等速行驶情况下，阻力功率P 主要表现为滚动阻力功率、空气阻力功率。

这时的汽车功率平衡方程为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==761403600113aD a g g e Au C mgfu P P ηη （1） 其中, e P —— 发动机功率，单位为kW ；g η—— 传动系统各个档位情况下的传动效率；m —— 汽车等速油耗试验质量，单位为kg ；g —— 重力加速度，单位为m/s 2；f —— 汽车滚动阻力系数；D C —— 空气阻力系数；A —— 迎风面积，单位为m 2；a u —— 汽车行驶速度，单位为km/h 。

此外，在实际计算中，由阻力功率及传动系效率得到的实际为发动机的使用外特性功率，在此基础上除以90％得到发动机外特性功率。

为获得对应不同车速下的发动机转速，需要知道速度和转速的关系公式。

特定档位下发动机转速和车速之间有如下关系：377.0i i nr u g d a = （2） 其中, a u —— 汽车行驶速度，km/h ； n —— 发动机转速，r/min ；0i —— 主减速器传动比；g i —— 传动系统各个档位的传动比；d r —— 车轮滚动半径，m 。

2.2 发动机转矩的计算发动机万有特性曲线横坐标通常是发动机转速或车速，纵坐标则是发动机有效输出扭矩、平均有效压力或发动机有效功率等。

对于四冲程发动机，平均有效压力和发动机有效功率可以通过公式（3）进行相互转换。

120nV p P me ⋅=×10-3 （3） p me ——发动机平均有效压力，KPa ；V ——发动机气缸工作容积，L 。

n ——发动机转速2.3 等速燃油消耗量的计算根据计算得出的功率、转矩或平均有效压力，结合车速a u 或发动机转速，在万有特性图上利用插值法即可确定对应的燃油消耗率b ，从而可以计算出该车速下等速行驶时单位时间内的燃油消耗量。

再根据等速行驶100公里所需的时间进行折算，即可得到该车速下的等速百公里燃油消耗量为：S Q ＝γa e u bP 02.1 （4） 其中, S Q —— 等速百公里油耗，单位为L/100km ；b —— 发动机的实际燃油消耗率，单位为g/(kW ·h)； e P —— 发动机功率，单位为kW ； a u —— 汽车行驶速度，单位为km/h ； d r —— 车轮滚动半径，单位为m ；γ——燃油重度，单位为N/L 。

2.4 燃油经济性计算用参数列表表1列出了B35-1车型燃油经济性计算用参数。

表 1 B35-1车型燃油经济性计算用参数的确定将做进一步论述。

2.5 整车质量状态法规规定M1类车在进行等速行驶燃油消耗量试验时，整车质量状态为整备质量加车辆的50%乘载质量，在计算B35-1车型的百公里等速油耗时，采用此质量状态，即表1所列出的等速油耗试验质量。

2.6 发动机参数B35-1车型采用1.8T汽油机横置作为基本配置，其主要性能指标如表2所示。

表2 1.8T发动机主要性能参数2.7发动机在使用过程中要为水泵、发电机、转向油泵等附件等提供动力，其使用外特性的最大功率要比外特性的最大功率小，用于汽车行驶的有效扭矩和有效功率均在原来基础上有所减少，一般汽车使用外特性比外特性约小10％，取有效扭矩＝扭矩×90％，有效功率＝功率×90％。

由于K4的外特性数据在试验时带有部分附件，这里乘以系数0.985作为使用外特性数据。

图 1所示为1.8T发动机使用外特性曲线图。

图 1 1.8T发动机使用外特性曲线万有特性曲线则采用实际试验得到的1.8T 汽油发动机的万有特性曲线，进行B35-1车型燃油经济性的计算。

2.8 动力传动系统机械效率根据华泰B35-1车型动力传动系统的具体结构，传动系统的效率T η主要由变速器传动效率、传动轴万向节传动效率、主减速器传动效率等部分组成。

具体计算时，按照华泰的自动变速器动力计算规范，对于发动机前置前轮驱动的轿车，变速器机械部分传动效率一档、四档为94％，二档、三档为96%；传动轴万向节传动效率为98％，自动变速器的液力传动辅助装置其传动损失在发动机最大功率时约占3%。

因此：1、4档时：T η＝94％×97％×98％＝89.36％2、3档时：T η＝96％×97％×98％＝91.26％对上述计算结果进行圆整，对传动系统效率T η分别为89％和91%。

2.9 滚动阻力系数f滚动阻力系数采用推荐的汽车轮胎在良好路面上的滚动阻力系数经验公式进行估算，如图2所示：f ＝⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛+4410100100a a u f u f f c 其中 0f —— 对于允许最高车速210km/h 的轮胎，取0.0081～0.0098；允许最高车速180km/h 的，取0.0072～0.0120以上，这里取0.0081；1f —— 对于允许最高车速210km/h 的轮胎，取0.0012～0.0025；允许最高车速180km/h 的，取0.00025～0.00280，这里取0.0012；4f —— 对于允许最高车速210km/h 的轮胎，取0.0002～0.0004；允许最高车速180km/h 的，取0.00065～0.002以上，这里取0.0002； a u —— 汽车行驶速度，单位为km/h ；c —— 对于良好沥青路面，c =1.2。

图2 滚动阻力系数与车速关系图2.10 空气阻力系数C及迎风面积AD空气阻力系数是影响汽车动力性、燃油经济性的重要因素。

目前还无法确切知道B35-1车型的空气阻力系数。

根据B35-1造型风格，取B35-1车型的空气阻力系数为C=0.4。

D根据造型车身外表面及各种附件的数模，投影计算出迎风面积A为：A=2.505m23B35-1车型等速百公里油耗计算结果及分析根据上述基本方法，结合B35-1车型基本参数，考虑到B35-1车型是四驱车，下面计算的是B35-1车型为前驱时的等速百公里燃油消耗量。

B35-1车型所配置的发动机为1.8T汽油发动机，图3为发动机万有特性曲线。

图 3 发动机万有特性曲线首先按公式（1）、（2）计算给定挡位车速下的发动机功率P和发动机转速n。

由于发动机万有特性曲线为发动机转速（横坐标）和发动机平均有效压力（纵坐标）下的等燃油消耗率曲线，根据公式（3）将发动机功率转化为发动机平均有效压力，根据平均有效压力和转速在万有特性曲线上通过插值即可得到对应的燃油消耗率g m。

然后按公式（4）计算出给定车速时的等速百公里油耗Q。

S表3所示为B35-1车型燃油经济性计算结果（前驱）。

表 3 B35-1车型燃油经济性计算结果汽油机匹配4HP20自动变速器）的等速百公里油耗曲线，由此可以看出其油耗变化的基本趋势。

图 4 B35-1车型等速百公里油耗曲线当B35-1车型为四轮驱动时，在最高档运行时，就是按2WD 运行模式，此时PTO 、VDO 和传动轴都在基本无载荷情况下运转，但都有搅油损失、轴承摩擦损失等。

PTO 、传动轴等损失定为1.5%。

1、4档时：T η＝94％×97％×98％×98.5％＝88.0％，取T η＝88％2、3档时：T η＝96％×97％×98％×98.5％＝89.9％，取T η＝89％ 然后按公式（4）计算出给定车速时的等速百公里油耗S Q 。

表4所示为B35-1车型燃油经济性计算结果（四驱）。

表 4 B35-1车型燃油经济性计算结果汽油机匹配4HP20自动变速器）的等速百公里油耗曲线，由此可以看出其油耗变化的基本趋势。

图5 B35-1车型（四驱）等速百公里油耗曲线通过计算得出B35-1车型为前轮驱动时以90 km/h 等速行驶时的百公里油耗为8.3L ；B35-1车型为四轮驱动时的百公里油耗为8.4L （90 km/h 等速行驶）。

满足设计要求。

Professional整车燃油经济性计算报告 9/9 参考文献1 刘惟信. 《汽车设计》. 北京：清华大学出版社，20022 汽车工程手册编写组编. 《汽车工程手册》（设计篇）. 北京：机械工业出版。