汽车理论 余志生 第二章ppt分析

（2）无级变速器的调节特性 1）发动机提供一定功率时有一个最经济的运行工况 （转速与负荷）。 2）最小燃油消耗特性 把发动机各功率下最经济工况 运转的转速与负荷率标明在外特性曲线上，便得最小燃油消 耗特性。
有了发动机的最小燃油消耗特性可确定无级变速 器的调节特性。 3）无级变速器传动比i'的确定
第六次课 授课章节：
第2章 汽车的燃油经济性 2.1汽车燃油经济性的评价指标 2.2汽车燃油经济性的计算
目的要求：
掌握汽车燃油经济性的评价指标；了解各种行 驶工况的燃油消耗量的计算方法。
重点难点：
燃油经济性的评价指标
Fuel Economy
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。 汽车燃油经济性主要讨论其评价指标、燃油经济性的计 算方法、提高燃油经济性的途径等。
为便于计算，按转速n和车速ua的关系在万有特 性图横坐标上画出汽车（最高挡）行驶车速比例尺。 （2）确定燃油消耗率b 根据等速行驶车速ua及 阻力功率P，在万有特性图上（利用插值法）可确定 相应的燃油消耗率b。
（3）计算出以车速ua等速行驶时单位时间内的 燃油消耗量（mL／s）为
kw· 式中，b为燃油消耗率［g／（ h）］； （kg／L）；g为重力加速度（m／S2）。
二、汽车结构方面 在汽车结构方面，可以通过下述途径来改善燃油经济
性。 1.缩减轿车总尺寸和减轻质量 2.发动机 发动机是对汽车燃油经济性最有影响的部件。 3.传动系 （1）增多传动系的挡位，增加了选用合适挡位使发 动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。 但过多地增加有级式变速器的挡数将使传动系过于复杂， 也不便于操作选用。 无级变速器，在任何条件下都提供了使发动机在最经 济工况下工作的可能性。若无级变速器始终能维持较高的 机械效率，则汽车的燃油经济性将显著提高。
第三节 影响汽车燃油经济性的因素 1.汽车等速百公里燃油消耗量为
等速百公里燃油消耗量正比于等速行驶时的行 驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。 2.发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动 机的种类、设计制造水平；另一方面又与汽车行驶 时发动机的负荷率有关。 发动机负荷率低时，b值显著增大。
3.总的汽车燃油消耗还与加速、减速、制动、怠 速停车等工况以及汽车附件的使用有关。
3.用碳平衡法计算汽车燃油消耗量的具体方法 用专用仪器测出排气中以克每千米（g/km） 记的C0、C02、HC的排放量利用如下公式计算汽 车燃油消耗量 汽油车：
柴油车：
二、汽车燃油经济性的估算 汽车燃油经济性的估算就是利用万有特性图和汽 车功率平衡图对设计开发中的汽车进行燃油经济性的 估算。 1.等速行驶工况燃油消耗量的计算 （1）此时发动机应提供的功率P(kw)为
（2）根据不同的测试条件，百公里燃油消耗 量分为: 等速行驶百公里燃油消耗量、多工况百公 里燃油消耗量和一般道路平均百公里燃油消耗量。
1）等速行驶百公里燃油消耗量 ①等速行驶百公里燃油消耗量 指汽车在一定载
荷（我国标准规定轿车为半载、货车为满载）下，以最高 挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。
机还要提供为克服加速阻力所消耗的功率，则发动机提供的 功率P（kw）应为
（2） 由ua1以等加速度行驶至ua2的燃油消耗量 的计算方法 1）把加速过程分隔为若干区间，每个区间的燃 油消耗量可根据其平均的单位时间燃油消耗量与行驶 时间之积来求得。
①各区间起始或终了车速所对应时刻的单位时 间燃油消耗量Qt（mL／s），可根据相应的发动机 发出的功率与燃油消耗率求得
为燃油的密度
（4）整个等速过程行经s（m）行程的燃油消耗 量（mL）为
（5）等速百公里燃油消耗量（L／100km）为
或
( F u a / T )b Qs 1.02 ua g
Qs cFb
即
T
式中，C为常数，F为行驶阻力。
2．等加速行驶工况燃油消耗量的计算 （1） 发动机提供的功率 在汽车加速行驶时，发动
汽车在模拟城市和市郊的运转循环下， 通过测定排放的二氧化碳（C02）、一氧化碳（C0）和碳 氢化合物（HC）的排放量，利用碳平衡法计算出燃料消耗 量。
1.计算方法
试验在专用的底盘测功器上进行。 2.碳平衡法的基本原理——质量守恒定律 燃油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和 与燃烧前燃油中碳质量的总和相等。 与直接测量汽车燃油消耗量的方法相比，这种 间接的碳平衡法具有大体上一样的精度和相当高的 试验稳定性。
3.挂车的应用 拖带挂车能提高运输生产率、降低成本、降低 燃油消耗量。 拖带挂车后，汽车总的燃油消耗量增加了，但 以100t· km计的油耗下降了。 拖带挂车后节省燃油的原因有两个：一是带挂 车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗 率b下降；另一个原因是汽车列车的质量利用系数较 大。 4．正确地保养与调整 汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽 车行驶阻力，所以对百公里油耗有影响。
②汽车行驶速度每增加1km／h所需时间（s）为
③从行驶初速ua1加速至ual＋lkm／h所需燃油量 （mL）为
同理
④整个加速过程的燃油消耗量（mL）为
或 （3）加速区段内汽车行驶的距离（m）为
加速时 ，由于发动机处于 瞬态 工况 ，与匀速的 稳态工况 不同。对 实际的 加速油耗，应在计算结果上 ， 根据加速度的大小 再乘以 一个 大于 1的系数。
目的要求：
了解各种行驶工况的燃油消耗量的计算方法； 掌握影响汽车燃油经济性的因素，并在此基础上了 解提高燃油经济性的一些途径。
重点难点：
各种行驶工况的燃油消耗量的计算方法；影响 汽车燃油经济性的因素。
3. 等减速行驶工况燃油消耗量的计算 减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速 油耗的乘积。 （1）减速时间（s）为
第六次课完！ 授课章节：
第2章 汽车的燃油经济性 2.1汽车燃油经济性的评价指标 2.2汽车燃油经济性的计算
目的要求：
掌握汽车燃油经济性的评价指标；了解各种行 驶工况的燃油消耗量的计算方法。
重点难点：
燃油经济性的评价指标
第七次课 授课章节：
第2章 汽车的燃油经济性 2.2汽车燃油经济性的计算 2.3影响汽车燃油经济性的因素
燃油经济性
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 汽车燃料经济性的评价指标主要有两类：单位 行驶里程的汽车燃油消耗量（我国及欧洲）、 单位 燃料消耗量的行驶里程（美国）。 1. 单位行驶里程的汽车燃油消耗量 （1）百公里燃油消耗量 在一定运行工况下汽车每
行驶一百公里所消耗燃油的升数Qs（L／100km）。
•影响汽车燃油经济性的使用方面和汽车结构方面的因素 一、使用方面 1．行驶车速 在接近于低速的中等车速时燃油消耗Qs最低。 车速低，发动机的负荷率低，燃油消耗率高，百公 里油耗增加。高速时随车速增加Qs迅速加大。这是因为 在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行 驶阻力增加很多导致百公里油耗增加。 2．挡位选择 使用高挡行驶。 在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率 相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越 低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，而使 用高挡时的情况则相反。
汽车对轮胎提出各种要求，如强度、 耐磨性、耐久性及要求它保证动力、经济 等各种使用性能。它对经济性的影响是通 过对滚动阻力的影响表现出来的。现在公 认子午线轮胎的综合性能最好。
2）多工况百公里燃油消耗量 ①循环行驶试验工况 模拟实际汽车运行状
这个数值越大，汽车燃油经济性越好
对载货汽车常用单位运输量，即每吨总重行驶1km（或 100km）的耗油量来评价其经济性，称为吨公里油耗L ／t· km（或吨百公里油耗L／t· 100km）。
3.单位运输量的燃油消耗量（吨公里油耗）
第二节 汽车燃油经济性的计算 一、在用乘用车燃油消耗量的计算——碳平 衡法
AB:变速器的最大传动比； ED：变速器的最小传动比； BC：发动机转速为最大功率 转速时，传动比与车速的关 系曲线； AE：发动机转速为最低转速 时，传动比与车速的关系曲 线。 AE与BCD曲线间所包含 的曲线，表示在不同道路阻力 条件下无级变速器的调速特 性。
4. 汽车外形与轮胎 降低CD值是节约燃油的有效途径。 （现代不少轿车CD值已降到0.3，今后可能 降到0.2.）
（2）减速过程燃油消耗量（ML）为
式中，Qi为怠速单位时间燃油消耗量（mL/s）。 （3）减速区段汽车行驶的距离（m）为
4. 怠速停车时的燃油消耗量 若怠速停车时间为ts（s），则燃油消耗量（mL） 为
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）
等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价 指标。 ②等速百公里燃油消耗量曲线 测出每隔10k／
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，即得等速百公里燃油消耗量曲线，用行驶规范。 ②多工况百公里燃油消耗量 在规定的循 环行驶试验工况下，测得的汽车百公里燃油消耗量 2. 单位燃料消耗量的行驶里程 每升 （美国用美制加仑）燃油所能行驶的公里（或英里） 数km／L（或mile／Usgal，简写为MPG）。
当汽车以速度u ' a在一定道路上行驶时，根据应提供的功 率由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速 为n ' e ，根据u ' a和n ' e， 据公式
可确定无级变速器应有的传动比。 4）无级变速器的调节特性 在同一 的道路 上，不同车速时，无级变速器应有的i '值连成曲线便 得无级变速器的调节特性。