汽车的燃油经济性
《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
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
汽车燃油经济性研究
汽车燃油经济性研究在当今社会，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。
随着汽车数量的不断增加，对于汽车燃油经济性的研究变得尤为重要。
本文将对汽车燃油经济性的研究进行探讨，包括其定义、影响因素和提高方法。
一、燃油经济性的定义燃油经济性通常指的是汽车在行驶过程中对燃油的利用效率。
它直接关系到汽车排放量和行驶成本的高低。
一辆具有较好燃油经济性的汽车，在相同的行驶距离下所消耗的燃油量将更少，从而减少了对环境的污染，也降低了车主的维护费用。
二、影响燃油经济性的因素1. 发动机技术：发动机作为汽车的核心部件，对燃油经济性有着重要影响。
高效的发动机设计可以提高燃油的利用效率，减少燃油的浪费。
2. 车辆重量：车辆的重量与燃油经济性之间存在一定的关系。
较轻的车辆通常需要更少的燃油来完成相同的行驶任务，因此重量的减轻可以提高燃油经济性。
3. 空气阻力：汽车在行驶过程中会受到空气阻力的影响，空气阻力越大，汽车所需的能量也越大，从而导致燃油消耗的增加。
减小车辆的空气阻力可以提高燃油经济性。
4. 轮胎滚动阻力：轮胎滚动阻力是指车辆在行驶过程中轮胎与地面之间的摩擦力。
降低轮胎滚动阻力可以减少燃油的消耗，提高燃油经济性。
5. 驾驶行为：合理的驾驶行为也会对燃油经济性产生影响。
过度急加速、急刹车以及高速行驶都会导致燃油的浪费，而平稳驾驶和减少不必要的停车可以提高燃油经济性。
三、提高燃油经济性的方法1. 选择高效发动机：在购车时，可以选择具有高效发动机的汽车。
例如，柴油机在相同的行驶条件下通常比汽油机更加节能，因此选择柴油车可能会更加经济。
2. 减少车辆负荷：减少车辆内外的负荷可以提高燃油经济性。
车辆内部的负荷可以通过减少不必要的装备和物品来实现，而车辆外部的负荷可以通过减少空气阻力和轮胎滚动阻力来实现。
3. 注意驾驶习惯：改变不良的驾驶习惯可以显著提高燃油经济性。
避免急加速和急刹车，保持适当的车距，合理使用空调和其他电力设备，都可以节省燃油。
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。
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
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 )
汽车理论第二章汽车的燃油经济性
在同一道路条件和车速下，发动机发出的功率 相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机负荷率 越低，百公里油消耗量就越大。
3、挂车的使用
1）带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加， 燃油消耗率b下降。
2）汽车列车的质量利用系数（装载质量与整 车备质量之比）较大。
如CA10B汽车常拖带挂4.5～5t挂车，行驶于坡 度小于8％，最大坡度小于11％的道路上，生产率 可提高30％～50％，油耗可降低20％～30％（以 100t·km计）。
Qs
Q s
100
Pbs
1000ua
100 s
Pb
10ua
等加速行驶工况燃油消耗量计算
（1）求出等加速行驶时发动机应提供的功率
P
1
T
Gfua 3600
CDAua3 71640
mua
3600
du
dt
（2）计算由ua1等加速行驶至ua2的燃油消耗量
将加速过程按速度每增加1km/h为一个小区域分成若 干区间，求每个区间的燃油消耗量。
Qt
Pb t
3600
1 1 du
3.6 dt
1）从初始速度ua1加速至ua1+1km/h所需的燃油消 耗量（mL）为：
Q1
1 2
Qt0
Qt1
t
2）由ua1+1km/h再增加1km/h所需的燃油消耗量
3）同理
Q2
1 2
Qt1
Qt 2
t
Q3
1 2
Qt 2
Qt3
t
Qn
1 2
Qt(n1) Qtn
另外，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。
汽车理论课件 第二章 汽车的燃油经济性
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
汽车等速百公里燃油消耗量可表示为
Pb b 1 F f u a Fwua Qs ( ) 1.02u a g 1.02u a g T 3600 3600 CFb
T
其中，C—常数；F—行驶阻力
发动机的燃油消耗率， 既取决于发动机的 种类、设计制造水平；也与汽车行驶时发动机的 负荷率有关。还与工况及附件使用有关。
4
1293
9.5
7.80
武汉科技大学车辆工程教研室
四、燃油经济性标准
武汉科技大学车辆工程教研室
四、燃油经济性标准
武汉科技大学车辆工程教研室
第二节
汽车燃油经济性的计算
1、等速行驶工况燃油消耗量的计算
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。
P
1
Pe
1 Q1 (Qt 0 Qt 1 ) t 2
同理，每个区间的燃油消耗量为
（mL）
1 Qn (Qt ( n 1) Qtn )t 2
整个加速过程的燃油消耗量为
（mL）
Qa
i 1
Qi
n
加速区段内汽车行驶的距离sa （m）为 2 2
u a 2 u a1 sa du 25.92 dt
nr n i 0.377 A i0ua ua
武汉科技大学车辆工程教研室
二、汽车结构方面 （四）汽车外形与轮胎
（1）降低CD值是节油的有效途经
（2）轮胎
滚动阻力系数f减小10%，节油0.6-1.2%。 汽车对轮胎提出各种要求，如耐磨性，耐久性 及要求它保证动力，经济性等各种使用性能。 现在公认子午线轮胎的综合性能最好。
汽车发动机燃油经济性
汽车发动机燃油经济性燃油经济性是指汽车在行驶过程中，每单位距离所消耗燃油的量。
它是衡量汽车性能的重要指标之一，直接关系到能源消耗和环境污染。
汽车发动机燃油经济性受到多种因素的影响，如发动机类型、汽车重量、车辆速度、驾驶习惯等。
提高汽车燃油经济性对我国能源安全和环境保护具有重要意义。
发动机类型对燃油经济性的影响发动机类型是影响燃油经济性的重要因素之一。
一般来说，发动机类型可以分为汽油发动机和柴油发动机两种。
汽油发动机具有较高的功率和扭矩，适用于小型汽车和豪华车。
而柴油发动机则具有较高的燃油经济性，适用于大型客车和货车。
汽油发动机的燃油经济性受到气缸数量、排量、压缩比等因素的影响。
气缸数量越多，排量越大，压缩比越高，燃油经济性越好。
此外，汽油发动机的燃油经济性还与发动机技术水平、排放控制技术等因素有关。
柴油发动机的燃油经济性主要受到柴油质量、喷射压力、燃烧方式等因素的影响。
高品质的柴油、较高的喷射压力和先进的燃烧方式可以提高柴油发动机的燃油经济性。
此外，柴油发动机的燃油经济性还与发动机功率、转速、排放控制技术等因素有关。
汽车重量对燃油经济性的影响汽车重量是影响燃油经济性的另一个重要因素。
汽车重量越大，所需动力越大，燃油消耗越多。
因此，减轻汽车重量是提高燃油经济性的有效途径。
在保证汽车安全和舒适性的前提下，通过采用高强度钢、铝合金等轻质材料，以及优化车身结构设计，可以降低汽车重量，从而提高燃油经济性。
此外，汽车重量还对车辆的加速性能、制动性能、操控性能等方面产生影响。
在设计汽车时，需要在保证汽车性能的同时，兼顾燃油经济性。
车辆速度对燃油经济性的影响车辆速度也是影响燃油经济性的一个重要因素。
一般来说，车辆速度在一定范围内随着速度的增加，燃油经济性先提高后降低。
当车辆速度超过一定值后，燃油经济性会显著下降。
这是因为在高速行驶时，空气阻力增大，导致发动机负荷增加，燃油消耗增多。
因此，在实际驾驶过程中，合理控制车辆速度，避免频繁加速、减速，可以提高燃油经济性。
汽车燃油经济性..
摘要汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能，也是汽车最重要的指标之一。
它关系到每个人的切身利益，由于要求节约能源和减少消耗能源时产生的温室效应的副作用，所以降低汽车燃油消耗似乎就成了汽车的主要问题。
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。
汽车的燃油经济性有两种测定法:等速百公里油耗和循环油耗。
汽车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、涡轮增压等）和稀燃技术，来达到节油目的；发动机的功率和负荷率对燃油经济性有很大的影响；汽车的传动系也会影响汽车的燃油经济性；现在，由于汽车速度的不断提高，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”。
能源的可持续发展和环境保护都直接制约着汽车的燃油经济性，于是电动汽车和混合动力汽车变应运而生。
关键词：汽车燃油经济性，等速百公里油耗，循环油耗，压缩比，风阻，涡轮增压，发动机功率和负荷，电动汽车，混合动力汽车。
AbstractVehicle fuel economy is an important performance car, but also the most important indicator of vehicle. It relates to the vital interests of each person, due to requirements to conserve energy and reduce consumption of energy generated when the side effects of the greenhouse effect, so it seems to reduce vehicle fuel consumption of automobiles has become a major problem. Comment on the world's vehicle fuel economy or oil fuel consumption tends to be used to indicate the trip. Vehicle fuel economy, there are two assay: Velocity 100 kilometers cycle fuel consumption and fuel consumption. Thermal efficiency of a car engine with the compression ratio increases, and now car gasoline engine compression ratio is generally between 9.3-10.5, while also using a variable valve train systems devices (variable valve lift, variable camshaft angle can be Variable length intake manifold, turbo-charged, etc.) and lean burn technology to achieve fuel-saving purposes; engine power and load rate on the fuel economy have great impact; vehicle powertrain will also affect the fuel economy; Now, thanks to the continuous improvement of vehicle speed, vehicle shape of the fuel economy also have important implications for the faster speed of the greater impact, which is commonly known as "drag." Sustainable energy development and environmental protection are directly restrict the fuel economy, so electric cars and hybrid vehicles change came into being.Keywords: automobile fuel economy, constant velocity 100 kilometers fuel consumption, cycle fuel consumption, compression ratio, drag,目录1 引言 (5)2 汽车燃料 (5)2.1 汽油 (5)2.1.1 汽油的使用性能 (5)2.1.2 车用乙醇汽油 (6)2.2 柴油 (6)2.2.1 柴油的使用性能 (6)2.2.2 生物柴油 (7)2.3 压缩天然气和液化石油气 (7)2.3.1 压缩天然气 (7)2.3.2 液化石油气 (8)3 汽车燃料经济性 (8)3.1 定义 (8)3.2 评价指标 (8)4 汽车发动机可燃混合气形成和燃烧 (9)4.1 汽油发动机 (9)4.1.1汽油混合气形成 (9)4.1.2汽油机燃烧过程 (9)4.2 柴油发动机 (10)4.2.1柴油混合气形成 (10)4.2.2柴油机燃烧过程 (10)5 电子控制燃油喷射技术 (11)5.1 发动机燃油喷射系统的组成 (11)5.1.1空气供给系统 (11)5.1.2 燃油供给系统 (11)5.1.3 燃油喷射电子控制系统 (11)5.2 发动机燃油喷射系统的分类 (11)5.2.1 按燃油喷射控制方式分类 (11)5.2.2 按喷油器喷油部位分类 (11)5.2.3 按喷油器喷油方式分类 (11)6 汽车发动机增压 (12)6.1 概述 (12)6.2 机械增压 (12)6.3 涡轮增压 (15)7 电动汽车 (17)7.1 概述 (17)7.2 纯电动车辆 (17)7.3 燃料电池电动车辆 (18)7.4 混合动力电动车辆 (18)8 提高汽车燃油经济性的其它措施 (20)8.1 燃油经济性的影响因素 (20)8.2 技术上改善燃油经济性的措施 (21)8.3 驾驶技术层面上改善燃油经济性 (22)9 结果分析与讨论 (24)10 总结 ............................................................25 参考文献 (26)1 引言内燃机汽车经过120多年的发展和壮大，在安全、节能、环保、舒适和价廉等方面取得了重大的进展。
影响汽车燃油经济性的原因及改进措施
影响汽车燃油经济性的原因及改进措施汽车的燃油经济性是指在汽车保证形式动力的基础上，以最少的油量消耗来完成经济行驶的能力。
燃油费用在汽车的使用成本中占有很大的比重，减少燃油消耗可以降低运行成本。
本文将通过探讨影响汽车燃油经济性的原因来提出改进措施。
标签：汽车燃油;燃油经济性;影响因素;改进措施1 影响汽车燃油经济性的原因1.1汽车结构性能对燃油经济性的影响①整车方面汽车整车质量和汽车的滚动阻力、上坡阻力和加速阻力都有着直接的关系，减轻汽车整车质量能使汽车燃油消耗下降。
有关研究显示，减轻汽车质量10%可使汽车燃油消耗下降9%。
减轻汽车质量的主要方法是大量采用新型材料来代替传统的钢铁材料。
滚动阻力、空气阻力、加速阻力和上坡阻力是汽车在行驶的过程中可能遇到的阻力。
其中加速阻力和上坡阻力都不是一直存在的，但是在任何条件下都会遇到滚动阻力和空气阻力。
所以应该对这两种阻力着重减小。
汽车行驶的滚动阻力和很多的因素有关，比如路面状况、轮胎的结构及气压等。
汽车在良好的路面行驶与在被损坏的路面行驶两者之间的油耗差30%～50%，因此，驾驶员应该尽量的选择良好的路面行驶。
②汽车发动机汽车发动机是影响汽车燃油经济性的最关键、最有决定性的部件，主要影响因素有压缩比、燃料供给、功率利用率等方面。
汽车发动机的压缩比越大，则其产生的动力效能就越高。
因此在整体的技术允许范围内，尽可能地提高压缩比，会有效改善汽车的燃油经济性。
燃料供给方面，燃料的汽化、雾化程度，与空气的混合比例，都会对燃料燃烧、产生热效率有很大影响。
所以改进喷射系、汽化器、燃烧室、进排气系统等部件的设计，保证燃料良好的汽化与雾化以及与空气的均匀混合是很重要的。
另一个对燃油经济性影响比较大的就是发动机的功率以及利用率，一般情况下发动机在60%-80%负荷范围内，经济性是最高的，当发动机负荷减小时，其燃油消耗量将会增加。
发动机的型式对汽车燃油经济性的影响也是很大的。
采用柴油发动机的货车其燃油消耗量可以比汽化器式发动机降低约30%-40%。
汽车理论第二章汽车的燃油经济性
可见，部分负荷，尤
其是低速时负荷率很低， 负荷率远离比耗油率的最 佳经济区！
Pe
1
T
( Gfua 3600
CD A 76140
ua3
)
Pe1
Pe2
发动机实际负荷
Pe3
be
k3
it m
坐标换算ua
0.377
rn i0ig
依据发动机小时燃油消耗量 Qt f (n, ) 求出
5、新一代高效率节能汽车的研究（电动汽车的研究）
共5节内容
§1汽车燃油经济性评价指标 §2汽车燃油经济性计算 §3影响汽车燃油经济性的因素 §4装有液力变矩器汽车的燃油
经济性计算
§5电动汽车的研究（PRIUS简介）
研究有何意义 ？
燃油经济性
一定的动力性条件下 尽量少的燃油消耗
sa
ua1 (ua 2
ua1)
1 du /
dt
1 2
du dt
((ua2
ua1)
1 du /
)2 dt
ua22 ua21 du / dt
✓等减速行驶工况燃油消耗量的计算
等减速行驶
等减速行驶 燃油消耗量
发动机怠速状态 怠速燃油消耗率 等减速行驶时间
减速时间 t (s)
ua2 ua3
t ua2 ua3 3.6du / dt
3600
du ) dt
Pua1＋1
1
T
(G（f ua1＋1） 3600
7C61D4A0（ua1＋1）3
m(ua1 1) 3600
du ) dt
将ua2-ua1分成 若干个小区间
燃油经济性的计算
燃油经济性的计算
燃油经济性是指汽车在工作过程中每消耗一定量的车载燃料所能行驶
的里程数。
通常以每百公里的油耗来衡量，单位为升/百公里（L/100km）。
燃油经济性的计算对于车辆的购买和使用非常重要，下面将详细介绍如何
计算燃油经济性。
计算燃油经济性的基本公式是油耗=行驶里程/消耗燃料量。
其中，
行驶里程单位是公里（km），消耗燃料数量单位一般是升（L），所以算
出来的油耗单位是升/公里（L/km）。
为了方便比较和理解，一般将油耗
转换成升/百公里（L/100km）。
首先，要计算行驶里程，可以通过车辆仪表盘上的里程显示器来获取。
里程显示器一般显示的是车辆自上次加油以来的行驶里程。
其次，要计算消耗燃料量，可以通过以下两种方法：
1.加油量法：在加满油之后复位车辆上的里程显示器，然后在下次加
油前记录行驶里程，再将加油时加入的油量记录下来。
消耗燃料量就等于
加油前的行驶里程减去加油后的行驶里程，单位是升（L）。
2.油耗计算器法：在车辆加油时，可以选择按下计算器上的油耗按钮，仪表盘会自动记录汽车在加油时的油耗。
下次加油时，读取仪表盘上的记
录就可以得到消耗燃料量，单位是升（L）。
然后，将得到的行驶里程和消耗燃料量代入燃油经济性的计算公式即可。
基本公式是油耗=行驶里程/消耗燃料量。
最后，为了方便理解和比较不同车辆的燃油经济性，通常将油耗转换
成升/百公里（L/100km）。
转换方法是将油耗乘以100再除以行驶里程。
汽车的燃油经济性
第2章 汽车的燃油经济性学习目标通过本章的学习,应重点掌握汽车燃油经济性的评价指标,掌握汽车燃油经济性的计算方法,理解影响燃油经济性的汽车结构因素和使用因素;石油是现代工业,尤其是交通运输的重要能源,汽车的燃料在今后较长的一段时间仍然是石油产品;随着工业的发展,车辆的增多,使用石油产品越来越多;现在各国都把节约汽车用油作为汽车制造业和汽车运输业中的二个重大问题;节 汽车燃油经济性的评价指标汽车的燃油经济性,是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力;燃油消耗已占运输成本的40%左右,所以节约用油是降低运输成本的重要措施之一;汽车燃油经济性的评价指标主要又以下三种;2.1.1 单位行驶里程的燃油消耗量当燃油按质量计算时,用符号m Q 表示燃油消耗量,其单位为kg/100km;当燃油按容积计算时,用符号V Q 表示燃料消耗量,其单位为L/100km;单位行驶里程的燃油消耗量只考虑了行驶里程,没有考虑车型与载重量的差别,所以只能用于比较同类型汽车或同一辆汽车的燃料经济性,但它也可用于分析不同部件如发动机、传动系等装在同一汽车上,对燃料经济性的影响;其数值越小,汽车燃油经济性越好;2.1.2 单位运输工作量的燃油消耗量若燃油以质量计算时,该指标单位对于载重汽车为kg/100t ·km,对客车为kg/1000人·km;若燃油以容积计算时,该指标单位对于载重汽车为L/100t ·km,客车为L/1000人·km;该指标可以用来比较不同类型、不同装载质量汽车的燃料经济性;其数值越小,汽车燃油经济性越好;2.1.3 消耗单位燃油所行驶的里程美国采用消耗单位燃油所行驶的里程的评价方法,其单位是MPG 或mile/ USgal,指的是每消耗一加仑燃油能行驶的英里数1mile=1.61km,1Usgal=4.55L;其数值越大,汽车燃油经济性越好;节 汽车燃油经济性的计算在汽车设计时,常需要在实际的试验样车制成之前,先根据所选用的发动机台架试验得到的油耗曲线与汽车功率平衡图,对汽车进行燃油经济性的估算;其中包括汽车等速百公里油耗的计算,等速、加速、减速和怠速等行驶工况的油耗的计算;2.2.1 汽车等速百公里油耗的计算汽车以速度a u 在路上等速行驶时,发动机相应工况的有效燃油消耗率为e g g/kW ·h,而此时汽车行驶100km 所消耗的功率即阻力功率为P kW,则等速百公里油耗V Q L/100km 为γa e V u Pg Q 02.1=式中 γ——燃料的重度N/L,汽油取—／L,柴油取—／L ；e g ——有效燃油消耗率g/kW ．h;有效油耗率e g 与发动机的负荷率有关;所谓负荷率,是指在某一转速下,节流阀部分打开时,所发出的功率与该转速下节流阀全开时最大功率之比;有效油耗率e g 与负荷率U 的关系曲线,即为负荷特性曲线;发动机负荷特性是从台架试验上获得的,因此,由功率平衡图与负荷特性,可得出行驶时发动机的油耗;图 用功率平衡图与负荷特性计算汽车等速百公里油耗a 功率平衡图b 负荷特性c 等速百公里油耗图所示为计算汽车等速百公里油耗的功率平衡图和负荷特性图,以及计算得到等速百公里油耗曲线;图 2.1a 中,若汽车以车速'a u 在水平路上行驶,发动机应提供的功率即为汽车阻力功率P ',即bc ,此时发动机的负荷率为 ac bcU ='与车速'a u 相对应的发动机转速为'e n r i i u n g a e 377.00=,根据'e n 、U '就能在负荷特性曲线上通过插值法找出有效燃油消耗率e g 见图;汽车行驶l00km,发动机应作的功为 ''='au P W 100 若每隔一定车速如l0km/h 求出相应的百公里油耗Q ,便可作出汽车等速百公里油耗曲线Q -a u ,按同样的方法,也可算出在有坡度的道路上行驶时的等速油耗曲线见图2.1c;2.2.2 汽车等加速行驶油耗的计算方法在分析汽车燃油经济性时,除等速百公里油耗曲线外,还常用计算法确定按某试验循环行驶时的总平均百公里耗油量;为此必须进行加速、减速及停车怠速的耗油量计算;减速及停车怠速时的油耗量,可根据试验得到的怠速油耗量来估算;下面具体介绍一种确定加速时油耗的近似计算法;前面讨论知道汽车行驶的油耗V Q L/100km 为γa e e V u g P Q 02.1= 当该式中的e P 、e g 、a u 为变量时,同样也适合于计算加速过程,即此时)15.21(36722dtdu g G Au C G g Q a D T e V δψγη++=令 dt du g δψψ+='则 )15.21(36722a D T e V Au C G g Q +'=ψγη ψ'为汽车的当量道路阻力系数,即将加速行驶时的惯性力,相当于某一道路阻力来考虑;这样加速过程的燃料经济性,可用等速行驶的燃料经济性的分析方法进行分析;前面在介绍等速行驶百公里油耗计算方法时,曾作出在一定坡道上如1ψ、2ψ、3ψ,…油耗曲线图2.1c;当把加速过程用当量道路阻力系数ψ'来考虑时,如果假设其在水平良好的道路上加速行驶,0=i ,f 很小,则j g δψ='dtdu j =;因为δ、g 为常数,因此这些等速油耗曲线可以转换为在水平道路上,以相应的等加速度1j 、2j 、3j …行驶的油耗曲线如图所示;图 等加速行驶的油耗曲线图 加速时汽车油耗的确定在等加速度行驶的油耗曲线下面,画上加速过程曲线如图所示,则在对应的1t ∆、2t ∆、3t ∆等的速度间隔中,其平均加速度为111t u j ∆∆=,… ,333t u j ∆∆= 而在1t ∆与3t ∆时间间隔中的绝对油耗为11151106.31t Q u Q am ∆⨯=∆ 33353106.31t Q u Q am ∆⨯=∆ 式中 1am u ——在1t ∆小间隔时的平均速度；3am u ——在3t ∆小间隔时的平均速度;由此即可求出整个加速过程中的绝对油耗为：=Q ∑i Q ∆加速过程的油耗量计算方法分成三个步骤：（1） 把加速阻力作为道路阻力,把Q -a u 1ψ、2ψ、3ψ…转换成Q -a u 1j 、2j 、3j …2根据Q -a u 1j 、2j 、3j …和a u -t 加速过程图,分别求出每一小段时间间隔i t ∆的油耗量i Q ∆,i t ∆越小,结果越精确;（2） 把各小段计算的i Q ∆加起来,就是整个加速过程的油耗量;节 汽车燃油经济性的影响因素前面讨论得到汽车行驶的油耗V Q L/100km 为γa e e V u g P Q 02.1= 或 Te V Fg C Q η= 式中 C ——常数；F —— 行驶阻力;可以得出,汽车的燃油消耗量正比于行驶时的行驶阻力与燃油消耗率,反比于传动效率;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;下面分别从汽车结构和使用两个方面,讨论影响燃油经济性的因素,从而可以看出提高燃油经济性的一些途径;2.3.1 汽车结构因素设计与制造出性能良好,燃油消耗低的汽车是很重要的;通过对汽车各个主要部件的改进,可以大大节约用油;下面介绍发动机、传动系、汽车外形等方面与燃料经济性的关系;2.3.1.1 发动机方面2.3.1. 发动机的种类为了节省能源,控制排气污染,充分发挥燃料的热效率,近年来对发动机进行了多方面的研究;目前来看,比较成熟的技术有汽油喷射发动机;汽油喷射发动机可以精确地控制混合气的浓度；保证各缸供应混合气的均匀性；由于汽油是以一定压力喷人进油管中,所以雾化效果较好,燃油利用率高;柴油机的压缩比较汽油机的大,所以热效率高,特别是在部分负荷时,柴油机的有效燃油消耗率e g 较低;柴油机的燃油消耗按容量计算,比汽油机要节省20%~40%,而且柴油价格较汽油低;但是,柴油机排量大,重量大,噪声、振动较大,因此,柴油机的性能不断改善之后,扩大柴油机的使用范围是当前的发展趋势;2.3.1. 发动机的压缩比发动机的压缩比提高,热效率增加,使发动机动力性、经济性得以改善,发动机油耗率有所降低;但汽油机压缩比提NO的排放量;所以压缩比的提高有一定的限度,提高汽油机压缩比的措施高到一定程度后,会产生爆燃,,并且会增加x主要有：1改进燃烧室和进气系统,提高发动机结构的爆燃极限;2使用爆燃传感器,自动延迟产生爆燃时的点火提前角;3喷水抗爆;4开发高辛烷值汽油;2.3.1. 选用小排量发动机、提高发动机的负荷率由发动机的负荷特性可知,在转速一定的条件下,负荷率在80%~90%时,有效耗油率最低;发动机在中等转速较高负荷率下工作时,其燃料经济性较好;一般汽车在水平良好路面上,以常用速度行驶时,只利用到相应转速下发动机最大功率的20％左右;由此可见,在汽车大部分使用中,发动机的负荷率都是较低的,因此,在保证动力性足够的前提下,汽车上不宜装用大功率的发动机,以提高发动机的功率利用率,降低汽车的燃油消耗量;2.3.1. 改善发动机的燃烧过程为了改善汽油机的燃烧过程,主要趋向是采用稀薄混合气分层燃烧,其空燃比可达18以上,既能显着提高燃油经济性,又可以降低排放污染;2.3.1.2传动系的影响2.3.1. 变速器类型的影响目前在汽车上应用最广泛的仍然是机械式手动变速器,但随着人们对汽车乘坐舒适性、操纵简便性以及起步平稳性要求的增加,自动液力变速器AT和更先进的机械无级变速器CVT的应用也越来越广泛;汽车装用自动液力变速器后,由于液力变矩器的传动效率低,其燃油经济性有所下降;近年来,为了节油和进一步提高动力性,自动液力变速器的档位数有所增加,一般为四个档；在有的档位如三档进行功率分流,即较大部分功率不经过液力变矩器而直接经输出轴输出；高档装有锁止离合器,离合器锁止时完全消除了滑转,提高了传动效率,从而提高了燃油经济性;有数据表明,由于自动液力变速器使发动机在较佳工况下运转,所以装用自动液力变速器的汽车的油耗有时比装用手动变速器时还要低;装用机械无级变速器CVT的汽车的燃油经济性与操控良好的手动变速器相当,优于自动液力变速器;2.3.1. 有级变速器档数和超速档应用的影响在一定的行驶条件下,变速器应尽量用较高档位,这样发动机的负荷率较高,有效燃料消耗率较低,所以汽车燃油消耗量较低;变速器档位增多以后,选择恰当的档位机会增多,这样使汽车处于燃油消耗量较低的机会增多;但档数太多,会使变速器和传动系结构复杂,操作不便;传动系直接档的总减速比主减速器速比,是根据良好路面上的功率平衡图及直接档要求的动力因数采选择的;这样选择的传动比,在中等车速下行驶时,节气门开度仍然不大,发动机的燃料消耗率较高;为了改善良好路面上行驶时的燃料经济性,常不改变主减速器传动比,而在变速器中设置一个传动比小于1的超速档;在相同的车速和道路条件下,用超速档比用直接档时发动机的转速低,负荷率高,故燃料消耗率下降;因而可降低汽车的100km燃料消耗量;2.3.1. 主减速器传动比的影响主减速器的传动比选择的较小时,在相同的道路条件和车速下,也同样使发动机的燃料消耗率减小,有利于提高汽车的燃料经济性;但主减速器传动比过小,会导致经常被迫使用低一档的档位,最小传动比档位的利用率降低,反而使燃料消耗量增加;2.3.1. 传动系的机械效率传动系的机械效率越高,则传动过程中的功率损失越少,汽车的燃料消耗量也随之减少;2.3.1.3 汽车质量的影响汽车质量影响到滚动阻力、上坡阻力和加速阻力,因此影响燃油经济性;减小汽车质量是降低油耗最有效的措施之一;减小汽车质量方面采取的措施主要有：采用高强度轻材料,如高强度低合金钢、铝合金、塑料、树脂和各种纤维强化等材料制造汽车零件；改进汽车结构,如采用前轮驱动、承载式车身等,以及各种零件的薄壁化和小型化;汽车的轻量化、小型化也是汽车工业的发展方向之一;2.3.1.4 汽车外形与轮胎改善汽车外形,使车身形状近于流线型,以减小空气阻力系数,可以减少行驶过程中特别是高速行驶中的空气阻力,有显着的节油效果;某轿车空气阻力系数由下降到,可使油耗降低22%,预计在不久的将来,实际使用的轿车空气阻力系数可达;汽车轮胎的选用,主要影响动力性和经济性;公认子午线轮胎综合性能好,尤其滚动阻力小,与一般斜交胎相比可节油6%~8%;2.3.2 汽车使用因素的影响对于一定的车型而言,汽车燃料消耗量的多少,取决于汽车的技术状况、驾驶操作技术水平以及有关的运行条件;2.3.2.1 汽车的技术状况为了保持汽车的技术状况良好,必须正确执行汽车保修规范;正确地保养和调整可以提高发动机性能并降低汽车的行驶阻力;汽油机点火系的技术状况,如点火能量,点火提前角和火花塞型号等,都对燃烧过程有很大影响,因而影响汽车的燃料经济性;汽车底盘的技术状况与保养、调整的关系很大;正确调整传动系齿轮传动副的啮合间隙,轴承和油封的紧度,以及正常的润滑可以大大提高传动系统效率;前轮定位、制动器的正确调整可以减小汽车的行驶阻力;这些都有利于降低汽车的燃料消耗量;轮胎气压对滚动阻力系数影响很大;若轮胎气压降低30%,以40km／h的速度行驶,轿车油耗增加5—10%,柴油载货汽车油耗增加20~25%;国外十分重视检查轮胎气压,实行监测仪器仪表化,并研制了胎压警报装置,当胎压低于标准值时,警报装置发出信号,通知驾驶员;燃料和润滑油的质量对汽车的燃料消耗也有很大影响,2.3.2.2 驾驶和使用技术水平2.3.2. 发动机的起动升温油路、电路、怠速和点火提前角的正确调整及发动机预热,是顺利起动的前提;常温起动时,化油器车辆应轻踏加速踏板电喷发动机车辆不要踩加速踏板尽量一次起动成功;再次起动时间不得超过5s,两次起动间隔不得超过10s;三次起动不成功时,必须进行检查,排除故障;起动后应迅速转入怠速;起动时忌重踏和反复踏加速踏板;冬季在室外停放的化油器车辆冷起动前,应注意发动机的充分预热电喷发动机车辆不需要;关闭百叶窗,根据温度适当关闭阻风门,轻踏几次加速踏板,起动发动机;起动后,以稍高的转速运转一二分钟后逐渐推开阻风门,抬起离合器踏板,继续运转一分钟左右,再缓慢减速到怠速运转升温;汽车行驶过程中,经常遇到停车熄火后重新起动热起动的情况;此时,发动机的温度较高,起动时轻踏加速踏板,然后马上转入怠速运转;2.3.2. 汽车起步加速试验表明,发动机水温上升到40℃以上起步,具有较好的节油效果;机体温度低时燃料雾化不良,燃烧不完全,另外机油粘度大,摩擦损失功率增加,因而特别耗油;冬季汽车起步后l0km以内,车速不要超过40km/h,并根据气温适当延长低档行驶时间,直到水温和各总成温度上升至正常后,可进入正常行驶;车辆一般应从一档起步;汽车坡道起步时,加速踏板、离合器、驻车制动器的操作配合应协调,不使车辆倒退、熄火,达到平稳地顺利起步;2.3.2. 档位的选择和变换汽车在良好路面上行驶,在一定的行驶状态下,即可使用次高档,也可用最高档,但用最高档时较节约燃料;为了节约燃料,在节气门开度不超过90%的条件下,应尽可能使用最高档;汽车上坡行驶时,应及时减档;减档过早,不能充分利用汽车惯性爬坡；减档过晚,车速降低过多,常需要多换一次档,增加油耗;2.3.2. 汽车行驶速度汽车满载在良好路面上行驶时,存在一个使得等速燃料消耗最小的车速,即技术经济车速;车速高于或低于经济车速,汽车等速油耗均上升;不同车型的经济车速可通过试验得到;2.3.2. 离合器的运用两脚离合器换档是规范化操作,而经验丰富的驾驶员常采用一脚离合器换档法;试验表明,良好道路起步连续换档至40km/h,一脚离合器换档法可节约燃料,时间缩短1s；在坡道减档,一脚离合器换档法由五档到四档,节约燃料,,缩短时间;2.3.2. 加速踏板的使用汽车行驶时,加速踏板要轻踏,柔和控制,减少加速泵供油的机会;避免空轰加速踏板;试验表明,某车每空轰一次加速踏板,就要耗油3~5mL；节气门开度不宜过大,以避免加浓装置参加工作而增加油耗;2.3.2. 行车温度的控制汽车行车温度,包括发动机冷却水温度、机油温度、发动机罩内气温、变速器和驱动桥齿轮油温度等;水温过低,会使燃料不易雾化,各缸进气不均,燃烧室壁散热损失增加,燃烧速度下降,造成发动机功率和转矩下降,油耗增加；另外,机油的流动性和飞溅润滑能力下降,增加了机械损失;水温过高,会使机体过热,充气量下降,容易出现爆燃、早燃等异常燃烧现象；供油系容易发生气阻,造成功率下降,油耗增加,且在高温下机油压力和粘度下降；并加速机油因氧化和热分解而发生的变质,加快发动机的磨损;正常的发动机水温,有利于燃料的雾化和混合气的分配均匀,使得发动机有良好的燃料经济性和动力性,并保证机油的粘度和润滑能力,减少发动机的磨损;2.3.2. 合理利用滑行汽车滑行可分为减速滑行、加速滑行和下坡滑行;汽车行驶中,当前方遇障碍,以及预见性停车和到达停车场时,预先将变速器置空档的滑行,称为减速滑行;当汽车接近上述障碍时,车速已降低,可不采取制动或少用制动而顺利通过或停车,这样就可达到节约燃料和保证安全的目的;汽车以高档加速至较高车速后,空档滑行至较低的车速,然后再挂高档加速,这种加速和空档滑行交替进行的方法,称为加速滑行方法;试验结果表明,在平均车速相同的情况下,采用最佳的加速滑行模式与等速相比,满载时的节油率达%~%,空载时的节油率达%~%;一般加速滑行不适合拖带挂车的汽车列车,因汽车列车的负荷率已较高,采用加速滑行方法加速时,负荷率很高,比油耗高,节油效果不明显,甚至油耗增加;此外,加速滑行操作法,使驾驶员的劳动强度增加,对安全不利;汽车加速滑行只能在道路宽直、无视线遮挡、行人和车辆稀少的条件下采用；要求汽车的技术状况良好,滑行距离应达到加速距离的倍以上；加速滑行的最大车速,不应超过经济车速范围的上限；加速时应缓慢踏加速踏板,至全开的80%~90%,以免混合气加浓装置起作用;在高速公路行驶时不能使用加速滑行法;在坡度小于5%的缓直坡道或陡坡接近坡尾,可空档滑行；在路况熟悉的波状起伏微丘地带,可在临近坡顶时空档滑行过坡顶,至临近坡尾再挂档加速冲过第二个坡道,但在这种道路滑行时,发动机不得熄火;在长而陡的坡道上,严禁熄火空档滑行;应在高档不熄火滑行,利用发动机阻力,并施加间歇制动,控制车速;如果熄火空档滑行,长时间用行车制动器控制车速,制动器容易发热使制动效能下降,甚至失效或烧毁制动摩擦片;2.3.2.3 运行条件的影响汽车的运行条件包括气候、地理位置,道路条件等;对汽车燃料经济性的影响很大;我国幅员广大,各地区气候和地理条件差别很大,而汽车设计是按一般条件来考虑的;针对当地特殊环境,对汽车,发动机部件做相应的改变,能消除或减轻特殊环境对汽车性能的影响,达到节油的目的;例如：在高原地区运行的汽车,由于空气稀薄,使动力性下降,燃料经济性恶化;利用空气稀薄时发动机不易爆燃的条件,提高压缩比,能使功率有所恢复;化油器车辆可缩小化油器主量孔,防止混合气过浓,能改善燃油经济性;在山区及丘陵地区安装下坡或怠速节油器,可节约下坡滑行时不必要的燃油消耗；发动机冷却风扇采用风扇离合器,根据发动机工作温度调节供给冷却系的风量,既可减少驱动驸件的动力消耗,又可缩短发动机的预热时间,在北方有明显的节油效果;道路条件对汽车的燃油消耗量影响很大;不同路面的道路阻力系数相差很大;在同一车速下,当道路阻力系数增大时,汽车的燃料消耗量增加;因为道路阻力系数增大时,汽车的行驶阻力增加,汽车的行驶阻力增大,则要求发动机发出较大的功率,发动机的燃料消耗率随之减小,但前者的影响为大;在道路阻力系数增大时,汽车最低燃料消耗量对应的经济车速减小;小结Q L/100km、单位运输工作量的燃油消耗量1.汽车燃油经济性的评价指标：单位行驶里程的燃油消耗量VL/100t·km、消耗单位燃油所行驶的里程MPG2. 汽车等速百公里油耗的计算：γa e V u Pg Q 02.1= 3. 汽车等加速行驶油耗的计算：)15.21(36722a D T e V Au C G g Q +'=ψγη 4. 汽车燃油经济性的影响因素：汽车结构因素：发动机方面发动机的种类,发动机的压缩比,选用小排量发动机、提高发动机的负荷率,改善发动机的燃烧过程、传动系的影响变速器的类型、有级变速器档数、主减速器传动比、传动系的机械效率、汽车质量、汽车外形与轮胎汽车使用因素：汽车的技术状况、驾驶和使用技术水平、运行条件复习思考题1、何谓汽车的燃油经济性评价指标是什么评价试验方法有哪些2、推导出汽车的燃料消耗方程式;3、何谓等速行驶燃料经济特性如何利用它分析比较汽车的经济性4、分析发动机的负荷率对汽车燃料经济性的影响,汽车在使用时如何提高发动机的负荷亭5、某汽车总质量5360kg,轮距1650mm,车高2165mm,空气阻力系数,发动机有效油耗=245g ／ps ·h,机械效率,估算在i =的柏油路面上以60km ／h 稳速行驶百公里油耗是多少。
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燃油行驶的里程，单位为mile/USgal。 思考：为什么要在一定运行工况下评价汽车的燃油
经济性？
Note
In USA MPG（miles per gallon） 1 mile≈1.609 km ; 1gallon=3.785(liter) 1 L/100km ≈ 235.2/MPG数 American cars 20~30 MPG →7.84~11.76L/100km Japanese cars 28~40 MPG →5.88~8.4L/100km (Prius:33km/L)
带挂车运输
装载质量 较大 质量利用系数 整车整备质量
4.正确地保养与调整
（1）制动器间隙要合适
间隙过小，容易出现“自刹”现象，损耗发动机功 率，导致制动器发热，消耗燃油； 间隙过大，制动反应“迟钝”，导致制动距离加长。
（2）轮毂轴承预紧度调整要正常
预紧度过低，轮胎打摆，直线行驶性差；
预紧度过大，轴承发热，轴承磨损加快。 行驶中紧急制动（急刹车）、高速行车中猛打转向
u ......u
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
1 Gfua CD Aua3 mua du Pe T 3600 76140 3600 dt
以速度增加1km/h 为间隔，将汽车加速 过程分为若干个小区 间，计算各区间的油 耗并将其相加，即得 加速油耗。
3）中国相关规定
汽车燃油消耗量的小结
排量大的车，油耗高；
自重大的车，油耗高； 城市油耗高于公路油耗； 自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。
2.2 汽车燃油经济性的计算
本节将介绍汽车在等速、等加速、等减速和怠速等工况 下百公里燃油消耗量的计算方法。 为进一步分析影响汽车燃油经济性的因素打下基础。
汽车的燃油经济性
学习目标
• 重点掌握汽车燃油经济性的评价指标； • 掌握汽车燃油经济性的计算方法； • 理解影响燃油经济性的汽车结构因素和使用因素。
汽车的燃油经济性的定义
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，称作汽价指标
中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下 百公里燃油消耗量，单位为L/100km 。 单位里程燃油消耗量Qs（L/100km） 单位运输工作燃油消耗量Qt（ L/t· 100km） 美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定量
每个小区间起始或终了时刻车
速对应的单位时间燃油消耗量
Peb Qt 367.1 g
汽车行驶速度每增
加1km/h所需时间
1 t du 3 .6 dt
从行驶初速度ua1加速 至ua1+1km/h所需燃油量 从行驶初速度 ua1+1km/h 再加速1km/h所需燃油量
1 Q1 Qt0 Qt1 t 2
子采用陶瓷；叶片弹簧采用玻璃纤维。
2.发动机
1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化
学能65％左右）；
2）扩大柴油发动机的应用范围； 3）增压化； 4 ）广泛采用电子计算机控制技术。
想一想
柴油机有哪些特点？
提到柴油机时，人们想到的是黑烟、臭味和嘈杂的 噪声。使用柴油发动机的拖拉机、坦克、轮船等给人粗 大笨拙的印象，似乎难登大雅之堂。
燃料 能量 100％
附件(空调等) 2.2%(1.5%)
18.2% (25.6%) 12.6%
(20.2%)
空气阻力 2.6%(10.9%) 滚动阻力 4.2%(7.1%) 制动 5.8%(2.2%)
发动机
发动机损耗（包括热 损失和机械损耗） 62.4%(69.2%)
传动系损耗 5.6%(5.4%)
n 1 1 Qa Qt 0 Qtn t Qti t 2 i 1
n
i 1
…
减速行驶时油耗量计算
以怠速油耗量为基础
两种不同的减速方法:
1）空档、怠速 2）挂档、怠速
三种不同的油耗量: 怠速油耗 强制怠速油耗 0.28 mL/s (化油器) 零油耗，断油控制 0 mL/s (EFI-先进电喷)
等速行驶燃油消耗量计算公式推导
pe Ttq n 9550 b( g / kw h)
GT
b pe (kg / h) 1000 vehicle : Qs ( L /100km); ua (km / h)
b pe GT (kg / km) (kg / km) ua 1000 ua
盘都会造成轴承早期磨损。
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。
二、汽车结构方面
1.缩减轿车总尺寸和减轻质量
汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。
几种不同车型的油耗
车型
路虎发现 V6 4.0 劳斯莱斯 幻影 V12 6.7 梅赛德斯-奔驰 E55 伊兰特1.6自动舒适型
行驶循环工况：城市（公路）
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。
一、使用方面
1.车速 ua
中等车速经济 性相对较好 低速时FW↓ ，Ff↓ 但负荷率↓ ，b ↑ 高速时负荷率↑ ， b ↓ 但 FW ↑ ，Ff↑ ， ↑ P
e
Qs↑
2.挡位选择
车速一定时，
一定 (P f P w ) / T 用高挡，后备功率↓
1.等速工况
2.循环行驶试验工况
1）欧洲经济委员会（ECE）
以L/100km计的1/3混合油耗为
1 1 1 混合 ECE 90km / h 120km / h 3 3 3
2）美国环境保护局（EPA）
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
一般按照第二种强制怠速油耗计算方法来计算：
Ql ( deceleration ) Ql idle idle (mL / s) t( deceleration ) ( s) where idle 0.28mL / s (mL)
2.3 影响汽车燃油经济性的因素
本节将从使用和设计两方面分析影响汽车燃 油经济性的因素。
负荷率↑b ↓Qs ↓
使用高挡可节省燃油； 汽车起步加速过程中， 从经济性角度出发要尽早 换入高挡；从动力性角度 出发要用足低挡。
3.带挂车运输
1）提高生产率30％～50％；
2）降低油耗20% ～ 30%。
带挂车运输时
F 负荷率 b
F b F
Qs
货车以100t· km计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。
使用负荷 负荷率＝ 最大负荷
2.行驶中消耗的发动机功率 Pe（或行驶阻力∑F ）
Pe 与总行驶阻力∑F成正比
∑ F Qs 降低汽车重量G ，可以降低 Ff ；
降低汽车CDA，可以降低空气阻力 FW 。
减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油。
3.怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗
怠速停车 17.2%(3.6%)
1 ua Peb P F Qs e T 3600 1.02ua g ua b Cb F Qs F 1.02ua g 3600 T T
C为常数；
F F F 为总行驶阻力，
1.燃油消耗率b
f
Fw 。
影响燃油经济性的因素有以下三个：
燃油消耗率与发动机负荷率及发动机自身有关。
单位: Pe (kw)；Ttq(N· m)； b(g/kw· h)； GT(kg/h)；ρg(N/L)； Qs(L/100km)。
汽油机：ρg= 6.96~7.15 (N/L) 柴油机：ρg = 7.94~8.13 (N/L)
b pe 9.81 b pe b pe (kg /100km) ( N /100km) ( N /100km) 10 ua 10 ua 1.02 ua ( density of fuel ) Qs b pe 1.02ua g ( L /100km)
不同轮胎与燃油消耗
具有现代技术水平的柴油车，早已不是工作粗暴、 吼声隆隆、黑烟滚滚的“墨斗鱼”形象，其性能与汽油 车没有什么区别。
柴油机可节能和降低排污。 奔驰CLK双门跑车
车型 发动机 排量 /L 2.685 2.597 最高车速
/(km h 1 )
230 236
加速时间 油耗量 /s /[L(100km ) 1 ] 9.2 9.2 6.74 10.8
Q~Ua曲线
Q-Ua
负荷特性图
功率平衡图
η
ua1 Pe1 线性插值 b1 r n ua 0.377 ig i0 ua1 n1
Pe ua C Au 2 ( Gf D a ) 3600T 21.15
a1 an Q1 b1 pe1 /1.02 ua1 g (ua1 , Q1 ) (uan , Qn )
1 Q2 Qt1 Qt2 t 2
各区间的燃油消耗量为
1 Q3 Qt2 Qt3 t 2
1 Qn Qt ( n 1) Qtn t 2
整个加速过程的燃油消耗量为 加速区段内汽车行 驶的距离为
ua22 ua21 sa du 25.92 dt
Qa Qi Q1 Q2 Qn
270CDI 240
L5（柴油） V6（汽油）
3.传动系
挡位越多，油耗越低；
无级变速最理想。
目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变 速器，挡位一定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其 效率仍需进一步提高才能做到真正省油。 思考 为什么挡位越多越省油？