汽车燃油经济性试验+燃油经济性计算
汽车燃油经济性实验
试验往返各进行两次，测得同方向加速时间的相对误差不
大于5％。取测得四次加速时间试验结果的算术平均值作 为测定值，且要符合该车技术条件的规定。
（二）等速燃料消耗量试验
试验路段的直线长度大于500m，汽车以最高挡等速行驶， 通过500m的测试路段，测量通过该路段的时间及燃料消 耗量。 试验车速从20km/h(最小稳定车速高于20km/h时，起始 车速定为30km/h)开始，以每隔10km小均匀选取车速， 测量通过500m试验路段的燃油消耗量和通过时间。测试 车速直到最高车速的90%为止，至少测定五个车速。同一 车速往返各进行两次，取四次试验结果的算术平均值作为 测定值，以消除风和坡度对测试结果的影响。然后按公式 分别计算出实测车速及相应的等速百公里燃油消耗量Qm 。
• 测试路段应没在三级以上平原干线公路上，其长度不小于 50m，在正常交通情况下列车速行驶，并尽可能保持匀速 。 • 轿车，车速为60 ±2km/h；铰接式客车，车速为35± 2km/h；其他车辆，车速为50±2km/h。 • 客车应每隔10km停车一次，怠速1min后重新起步，记 录制动次数、各档次使用次数、时间和行程。测定每 50km单程的燃料消耗量，换算成百公里燃料消耗量，往 返各试验一次，以两次测量结果的算术平均值为限定条件 下的平均使用燃料消耗且的测定值。
汽车燃油经济性实验
主讲人：曹元康
一、实验目的及意义
• • • • 了解汽车燃油经济性能实验的要求； 掌握汽车燃油经济性能的道路实验方法； 学习实验记录处理和分析实验结果； 培养学生理论联系实践的学习精神，增强学生动手能力。
二、实验基本原理
• 汽车燃油经济性是指在保证动力性的条件下，以尽量少的燃油消耗量 经济行驶的能力。汽车发动机的燃油经济性，它通常是由有效燃油消 耗率be(ge) 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 车的燃油经济性。 • 汽车燃油经济性的评价指标通常选取单位行程的燃油消耗量，即 L/100km，或单位运输工作的燃油消耗量，即L/100tkm、L/kpkm 。前者用于比较相同容量的汽车燃油经济性，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； 后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃油经济性。其数值越大， 汽车燃油经济性越差。也可用单位量燃油消耗汽车所行驶的里程，即 km/L作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑 燃油能行驶的英里数，即MPG或mile/USgal。其数值越大，汽车燃 油经济性越好。
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
3.2汽车燃油经济性的计算
3-1
Pe—发动机发出的功率（kW）；
γ—燃油的比重（kg/L）。
以kg/L为单位 汽油γ=0.71～0.73kg/L； 柴油γ=0.81～0.83kg/L。 以N/L为单位
汽油γ=6.96～7.15N/L
柴油γ=7.94～8.13N/L。 计算公式：
Pebe QL ( L / 100km) 1.02va
量 式（3-4）用来分析影响燃油经济性的因素。
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
3 mva dv 1 Gfv a CD Ava Pe m 3600va1以等加速行驶至va2的燃油消耗量
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。
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、如欧洲经济委员会制定的ECE-R84和我国的 货车六工况法，其整个实验循环的百公里燃油消耗量QL 为：
QL
Q 100 s
∑Q —整个循环过程燃油消耗量之和； s —整个循环的行驶距离。
6.装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算
3-2
平路上满载等速行驶时，发动机发出的功率
3 Gfva CD Ava Pe ( ) m 3600 76140
1
3-3
将式（3-3）代入式（3-2）得：
3 be CD Ava QL (Gf ) 3672 m 21.15
3-4
式（3-1）和式（3-2）用来计算等速百公里燃油消耗
对装有液力变矩器的汽车，其燃油消耗量的计算与装有普 通变速的汽车有所不同。 除要知道发动机的特性外，还要知道有关液力传动装置的 特性，即泵轮的转矩曲线和特性，且发动机的节流特性常 用Me=f(ne，α)及Qt=g(ne，α)的形式表示。 Qt系指发动机输出一定功率时的燃油消耗量，称为小时燃 油消耗量，单位为L/h； α节气门的开度。
汽车燃油经济性实验5页
汽车燃油经济性实验5页为了测试汽车的燃油经济性，我们进行了实验。
在实验中，我们首先将车辆从空车状态开始测试，然后在不同的速度、路况和驾驶方式下测试汽车的燃油经济性。
在本文中，我们将分享我们的实验结果和结论。
实验方法及流程实验车辆为一辆普通的轿车，具体型号是XXXX。
我们在汽车油箱里注满汽油（90号），记录下行驶里程和消耗的汽油量，以此计算出每公里的油耗（L/100km）。
在实验中，我们控制变量来确保测试结果具有可比性。
我们在环境相同的情况下测试了不同的速度、路况和驾驶方式，以测试车辆的燃油经济性。
实验结果实验结果如下表所示：| 速度（km/h）| 油耗（L/100km）||--------------|--------------|| 60 | 6.2 || 80 | 7.8 || 100 | 8.5 || 120 | 10.2 |根据实验结果，我们可以得出如下结论：1. 汽车的速度和燃油经济性呈反比例关系，即速度越快，油耗越大。
2. 高速公路上的汽车比市区内的汽车更耗油，这是因为高速公路上汽车的速度更快，阻力也更大。
3. 急加速和急刹车会导致汽车的燃油经济性变差。
4. 每辆汽车都有一个最佳经济行驶速度，通常在60-80 km/h之间，超过这个速度油耗会增加。
结论在燃油经济性实验中，我们测试了不同的速度、路况和驾驶方式对汽车的油耗的影响。
我们的实验结果表明，汽车的速度和燃油经济性成反比例关系，高速公路的汽车比市区内的汽车更耗油。
此外，急加速和急刹车也会导致燃油经济性变差。
为了节省燃油，我们可以采取以下措施：1. 维持汽车的最佳经济行驶速度；2. 在高速公路上减速行驶；3. 减少急加速和急刹车；4. 定期进行汽车保养，保持发动机和轮胎的状况良好。
最后，值得注意的是，实验结果可能受到其他因素的影响，例如汽车的车况、天气等。
因此，在考虑购买或租赁汽车时，应对实验结果进行综合考虑。
汽车燃料经济性
2.3 汽车燃料经济性的路试检测
（1）直接档全开节气门加速燃料消耗试验
汽车挂直接档（或最高档），以 30±1 km／h 的初速度，稳定通过 50m 的预备段，
在到达 500m 测试路段的起点时，节气门突然全开，加速通过测试路段，测定加速时
间、燃料消耗量及汽车到达测量路段终点的速度。试验往返各两次，测得相同方向加
这种试验的道路条件和驾驶操作习惯不易控制。在多次试验中重复性很差。 2.1.4 有控制道路试验
对道路条件、环境条件、驾驶习惯中的一个或几个变量实行控制的一种试验。
2Hale Waihona Puke 1.5 道路循环试验它与有控制道路试验没有明显界限，所不同的是这种试验对循环行驶里程，行驶
中的换档、制动次数、怠速、减速和加速时间以及稳定车速时间都加以严格规定。
Qm＝ ge /36000 η.（Ｗf+ Cd.A.Vr²／21.15 +Ｗi+δ.m.a ） Qv＝（ ge /3672 η. γ）. （Ｗf+ Cd.A.Vr²／21.15 +Ｗi+δ.m.a ） （2） 等速行驶的百公里燃料消耗量 在实际应用中，无论是用试验方法测定汽车的燃料经济性，还是在设计时估算汽 车的燃料经济性，一般都以汽车在水平良好的路面上等速行驶的百公里燃料消耗量作 为指标，而且习惯用容积来计量燃料量。 Qv＝（ ge /3672 η. γ）. （Ｗf+ Cd.A.Vr²／21.15 ）
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 )
EPA燃油经济性评价方法
编号：类别：项目：EPA燃油经济性评价方法中国第一汽车股份有限公司技术中心20××年××月××日更改历史目录注意：在更新完整个目录之后,要对目录进行以下少许修改：1. 全选目录—>粗体字及下划线全部改成不加粗没有下划线格式;2.全选目录—>右键单击,选择“段落”—>在“缩进”下的“特殊格式”下面选择"无"1 EPA燃油经济性测试工况参考文档本报告是基于EPA公布的以下文档整理完成的;1 Fuel Economy Labeling of Motor Vehicles: Revisions To Improve Calculation of Fuel Economy Estimates,, 2006-2-12 Fuel Economy Labeling of Motor Vehicles: Revisions To Improve Calculation of Fuel Economy Estimates , 2006-12-273 Revisions and Additions To Motor Vehicle Fuel Economy Label, 2011-7-6测试工况介绍2006年以前,EPA燃油经济性评价采用FTP和HFET两种工况,分别代表市区工况和高速工况,也称作“2-cycle method”;2006年后,EPA燃油经济性评价工况增加到五种,也称作“5-cycle method”;表1是五种工况的详细信息;表1 EPA燃油经济性测试工况同时,EPA将车速低于72km/h即45mph的部分定义为市区工况,将车速高于72km/h 即45mph的工况称为高速工况;由此上述四种工况可以分为市区段和高速段,统计信息如表2;表2 EPA测试工况统计信息不同工况的车速曲线1FTP包括常温和低温传统车采用FTP 3-bag工况,如图1所示;其中0~505s称为Bag1,代表冷起动阶段,506s~1370s称为Bag2,代表过渡阶段,1370s~1875s称为Bag3代表热机阶段;Bag1和Bag3的车速曲线完全相同;FTP代表市区行驶;图1 FTP 3bag工况2HFETHFET工况如图2所示,代表高速行驶;图2 HFET工况3US06US06工况如图3所示;其中,0~134s和500~600s的部分称作市区部分,即US06-city,135s~599s的部分称作高速部分,即US06-highway;US06工况用来补充反映激励驾驶;图3 US06工况4SC03SC03工况曲线如图4所示;SC03工况用来反映开空调的影响;图4 SC03工况2 EPA 燃油经济性计算方法EPA 油耗计算分为市区部分和高速部分,并进行加权;加权系数为市区55%,高速45%,如式1所示;highwaycity combined FE FE FE 45.055.01+=1市区和高速油耗的具体计算方法分两种,一种是基于上述五种工况测试结果进行计算Specific 5-cycle Approch,一种是基于常温FTP 和HFET 的结果进行换算Derived 5-cycle Approch,也叫MPG-based Approch;Specific 5-cycle 计算方法计算总体原则如式2所示,即总油耗包括起动油耗和运行油耗两部分;22.1.1 起动油耗计算起动油耗起动油耗包括常温和低温两部分,根据FTP 常温和FTP 低温的测试结果计算;传统车市区起动油耗计算公式如式3;3代表FTP 式2中,StartFuelx代表x华氏温度下起动过程油耗,单位gallon,BagYFExBagY在x华氏温度下的燃油经济性;单位mile/gallon;系数是经验值,代表起动过程的油耗与这段工况油耗的比值;系数和系数代表常温起动与低温起动的比例;系数代表市区工况一次起动后的平均行驶里程;代表FTP Bag1和Bag3的距离,单位为mile;传统车高速起动油耗计算公式如式4所示;4式4中60代表高速工况一次起动后的行驶里程,单位为mile;2.1.2 运行油耗计算传统车市区工况运行油耗计算如式5所示;5代表常温部分,系数代表常温的里程比例,系数、和代表Bag2、Bag3和US06 City占市区工况的里程比例;代表低温部分,系数代表低温的里程比例,系数和代表 Bag2和Bag3在低温循环中的比例将城市工况向Bag2和Bag3归类,最终比例约为50%和50%;代表空调的影响;代表是SC03不开空调时的油耗gallon/mile,是由油耗统计模型分析出的结果;系数为实际行驶时的平均空调使用系数,包括使用频率和平均负荷;系数代表车速的影响,车速越高对空调的需求越低,假定为线性关系;市区工况平均车速19.9mph,SC03工况平均车速为21.5mph,由得出;传统车高速工况运行油耗计算如式6所示;6代表US06高速部分和HFET工况的综合油耗;和代表高速工况下US06高速部分和HFET的里程比例;代表低温工况的影响,经验数值;代表空调的影响,由SC03平均车速与高速工况平均车速相比得出,其他同市区工况;2.1.3 其他因素的影响道路不平度、坡度、风、胎压、车辆负荷、雪/雨等因素会导致油耗升高,统一按照降低%处理,如式7和式8;78MPG-Based计算方法MPG-Based计算方法为根据常温FTP和常温HFET的结果计算等效的油耗,如式12和13;1213计算参数如式14;14HEV的特殊处理由于HEV发动机工作时间短,暖机慢,在FTP工况测试时采用FTP 4bag工况;即在FTP 3bag的基础上增加一段与Bag2车速曲线一致的工况,称为Bag4;混合动力车市区工况和高速工况起动油耗计算分别如式15和16;即通过Bag1与Bag3的油耗差别和Bag2与Bag4的油耗差别得出起动油耗;并假设低温起动的情形对于传统车和混合动力车的影响一致;1516式15和式16中,系数代表Bag2的里程,单位mile;混合动力车市区工况和高速工况运行油耗如式17和18所示;1718与传统车计算方式的区别是SC03不开空调的油耗由Bag3和Bag4计算;原因是混合动力车热机比较慢,故不采用Bag2;PHEV燃油经济性测试方法电能消耗与燃油消耗的等效,如式所示;。
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
汽车燃油经济性检测
第二节 燃油消耗量的测量方法与使用
一、燃油消耗量的测量方法
燃油消耗量的测定方法可采用容积法、质 量法、速度法和碳平衡法等多种方法。前三种 可构成各种形式的油耗仪（fuel consumption gauge)，而碳平衡法是通过排气分析仪对汽车 排气污染物中的CO、CO2和HC体积排放测量 的分析，间接得出燃油消耗量的方法。
油耗传感器在汽车上的安装位置及连接方式 随发动机供油系的不同而有所变化。
•29
（一）汽油车
1．化油器式
•油耗传感器在化油器式汽车供油系中的安装
•30
2．电控发动机
用测量电控喷油发动机的油耗时，可采用 电喷油耗仪和普通油耗仪实现。
用普通油耗仪测油耗，应注意以下问题： 1) 处理压力调节器的回油。如果多余的油 回到油耗传感器的前面，则测出的油耗变成 是发动机实际消耗的油加上回流的油。须增 加一个三通阀，将压力调节器的回油管接油 耗传感器的输出端。见图a。
•空气阻力及负荷特性等，然
后用燃油消耗测量仪测定汽
车的等速（或循环）燃油消
耗量。底盘测功机装在有空
调设施的试验室内，可防止
风和气温的变化，使行驶阻
力保持一定，所以，试验具
有良好的再现性。
• 燃油消耗量台试法的示意图
•10
1) 用底盘测功机测量油耗的优点
(1) 试验在室内进行，无须专用试车道路，且不受气 候条件的限制，因此，油耗油量值重复性好。
•8
(3) 循环道路试验
路上的循环试验指的是汽车完全按 规定的车速—时间规范进行试验。何时 换挡、何时制动以及行车的速度、加速 度，制动减速等都在规范中加以规定。
•9
2．台试法
台试法是指用底盘测功机构成汽车行驶状态模拟系
汽车理论汽车的燃油经济性
4-5档 19-21
车速 km/h
0～25
通过行程/ 通过时间/ 累积行程/m 累计时间/s
说明
5.5/5.5 24.5/30
5.6/5.6 8.8/14.4
起步换挡 加速
50/80
11.8/26.2
5档加速
70/150
11.4/37.6
Ⅱ
25
120/270 17.2/54.8 等速
综合燃油经济性=
0.55 城市循环工况
1 ?
0.45 公路循环工况
计算综合燃油经济性，作为综合评价指标。 我国 货车六工况，行驶 1.075km 客车城市四工况，行驶 0.7km
六工况循环参数表
工况 累积行程/m 时间/s 累积时间/s 车速/（kmh-1）
说明
Ⅰ
50
7.2
7.2
Ⅱ
200
16.7
23.9
优点：简单易行。 缺点：不能全面反映汽车的实际运行情况。 尤其是市区行驶中的加速、减速、怠速停车等运 行工况。
25
20
/L/100km
15
耗
油
里 10 公
百
5
0
25
35
45
55
65
75
85
95
车速/km/h
循环行驶工况 美国环境保护局（ EPA） 测量城市循环工况（ UDDS）和公路循环工况 （HWFET ），然后按：
Ⅲ
25～35 160/430
19.2/74 均加速
Ⅳ
270/700
脱档滑行
? 一定燃油量能使汽车行驶的里程。 mile/USgal
汽车燃油经济性的计算
汽车燃油经济性的计算
汽车燃油经济性的计算汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能，也是每个拥有汽车的人最关心的指标之一。
它关系到每个人的切身利益，在汽车说明书中大概最引人注意的技术规格也是燃油消耗。
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制造者和使用者的一个永恒的课题。
概述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/ 100 km ；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m ile/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=1.609 km)。
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。
在汽车设计与开发工作中，常需要根据发动机太假实验得到的万有特性图与汽车功率平衡图，对汽车燃油经济性进行估算。
我们将介绍燃油经济性循环行驶试验的各工况，如等速行驶，加速、减速和怠速停车等行驶工况的燃油消耗量计算方法。
1.等速行驶工况燃油消耗量计算 等速时发动机应提供的功率为)(1w fTe P P P +=η由Ua 和Pe 在万有特性图上可确定燃油消耗率b 。
设已知汽车的车速 =150km/h ，发动机功率 =43kW ，可在万有特性图上确定燃油消耗率b =270g/(kW ·h)汽车以u a 等速行驶时，燃油消耗量为b —燃油消耗率 ；ρ—燃油的密度（kg/L ）； g —重力加速度（m/s2）。
汽油ρg =6.96～7.15N/L ；柴油ρg =7.94～8.13N/L 。
等速行驶 s 行程时，燃油消耗量折算成等速百公里燃油消耗量2.加速时发动机需提供的功率为 et 367.1Pb Q gρ=et 367.1Pb Q gρ=e t t a a 3.6102P bs s Q Q t Q u u g ρ===e s a 100102P b Q u g ρ⨯=e a 1.02P b u g ρ=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 汽车行驶速度每增加1km/h 所需时间从行驶初速度u a1加速至u a1+1km/h 所需燃油量从行驶初速度 u a1+1km/h 再加速1km/h 所需燃油量各区间的燃油消耗量为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3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 速行驶时发动机处于怠速状态。
2-第二节-汽车燃油经济性的计算实例解析
• • •
Qn
1 2 (Qtn1
Qtn )t
整个加速时间内燃油消耗量：
n
Qa Qi (mL) i 1
（求梯形面积）
三、怠速停车时燃油消耗量的计算
若 Qi (mL / s) 表示怠速停车时每秒消耗的油耗量，整个怠速时间为ts（秒），
则怠速停车时的油耗量为
Qid Qi t s (ml)
四、等减速工况燃油消耗量的计算
ua1 1km/h
du 1(km/ h) 1(m / s) dt t 3.6t
t t t t
t
1 3.6 du
dt
t0 t1 t2 tn
时间t
等加速过程燃油消耗量的计算
t 0~t1、t 1~t2、…tn－1~tn时间内燃油消耗量：
Q1
1 2
(Qt 0
Qt1 )t
Q2
1 2 (Qt1
Qt2 )t
90
120
4）绘制等速百公里油耗曲线 Q100
30 50 70 90 120 ua
例2、计算最高档（IV）六工况循环行驶百公里油耗量（书后习题2.7）
解：1）绘制六工况循环行驶图（由习题中的表格绘出）
ua I II
III
IV
V
VI
50
40
0.25
30
20 10
200
400
7.2 16.7 22.5
rn igIV i0
及
P
1
T
(P
f
Pw
)
1
T
(
Gf 3600
ua
CD A 76410
ua3
)
计算得
ua 30
50
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。
如何评估一辆汽车的燃油经济性
如何评估一辆汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性是指汽车在行驶过程中燃料的消耗量，它是消费者购买和使用汽车时非常关注的重要指标。
评估一辆汽车的燃油经济性不仅可以帮助消费者选择更加省油的汽车，还可以对环境保护和节能减排起到积极作用。
本文将介绍几种常用的评估汽车燃油经济性的方法和技巧。
1. 标准测试方法一种常用且可靠的评估汽车燃油经济性的方法是使用标准测试方法。
许多国家和地区都有自己的标准测试方法，其中最为知名的是美国环保局（EPA）的“城市/高速循环测试”（City/Highway Fuel Economy Test）。
这种测试方法模拟了汽车在城市和高速公路行驶时的真实路况，可以得出一个相对准确的燃油经济性数值。
2. 单位油耗计算另一种简单而常用的评估汽车燃油经济性的方法是通过计算单位油耗。
单位油耗可以用每100公里的油耗量表示，例如升/百公里（L/100km）。
消费者可以通过车辆手册或者汽车制造商提供的数据，将每次加油的油量与行驶里程进行对比来计算单位油耗。
这种评估方法简单易行，但是受到驾驶风格、路况和载重等因素的影响较大。
3. 实际驾驶测试为了更准确地评估汽车的燃油经济性，消费者可以进行实际驾驶测试。
在测试过程中，消费者需要控制自己的驾驶习惯，尽量稳定速度、避免急刹车和急加速等。
消费者可以选择相同的路线和相同的条件进行多次测试，然后计算平均油耗量，以得出一个相对准确的燃油经济性指标。
4. 参考其他车主的经验除了以上方法外，消费者还可以参考其他车主的经验来评估汽车的燃油经济性。
在汽车论坛、社交媒体等平台上，许多车主会分享他们使用汽车的燃油经济性数据和感受。
通过阅读其他车主的经验，消费者可以了解不同汽车品牌和型号的燃油经济性表现，从而有针对性地选择适合自己需求的汽车。
在评估汽车燃油经济性时，消费者还需要注意以下几点：首先，消费者需认识到燃油经济性并不是唯一的考虑因素，还需要综合考虑车辆价格、性能、安全性等其他方面。
工程师考试之燃油经济性计算
1.等速行驶工况燃油消耗量的计算 1.等速行驶工况燃油消耗量的计算 燃油消耗率：万有特性图上的等燃油消耗率曲线 燃油消耗率：
ge = f (Pe , n) ⇒ be
Pbe / 3600 Pbe e e Qt = = ，mL / s 1000 367.1γ γ 9.81×1000 γ = 6.96 ~ 7.15N / L(汽油）
2 ai 2 ai −1
1 Qi = (Qti + Qti −1 )∆t 2 Q = ∑ Qi 100Q Qs = s
5/18
3. 等减速行驶工况燃油消耗的计算
uai − uai −1 ∆u t= = du 3.6&& x 3.6 dt Qde = Qid t sde u −u u −u = = du 25.92&& x 25.92 dt
γ = 7.94 ~ 8.13N / L （柴油）
1/18
发动机功率Pe，kW
发动机万有特性 等高线） （等高线）
be = const
2/18
3/18
2. 加速行驶工况燃油消耗量的计算
ua
∆t
4/18
tLeabharlann ∆u = uai − uai −1 = 1km / h
u −u ∆u(uai + uai −1 ) (uai + uai −1 ) ∆si = = = du du du 25.92 25.92 25.92 dt dt dt
15/18
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16/18
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第一节 汽车燃料经济性试验
14
第一节 汽车燃料经济性试验
（3）道路循环试验
包括：等速百公里油耗试验 怠速油耗试验 完全按照规定的车速-时间规范进行。试验规范中
特征： 规定了换档时刻、制动时间、速度、加速度、制 动减速度等数值。
特点：便于不同车辆之间的燃油消耗量比较； 获得的数据比较集中； 耗时短，成本低； 但不能全面反映汽车燃油经济性。
交 通 部 公 路 交 通 试
验
场
)
7
第一节 汽车燃料经济性试验
东风汽车襄樊技术中心试车场全景
8
第一节 汽车燃料经济性试验
湖南汽车试验场鸟瞰
9
第一节 汽车燃料经济性试验
中国定远汽车试验场
10
第一节 汽车燃料经济性试验
汽 车 试 验 场 卵 石 路
11
第一节 汽车燃料经济性试验
12
第一节 汽车燃料经济性试验
特征：对行驶道路、交通情况、驾驶习惯、周围环境 等没有任何要求。但对被测车辆的维护、燃料、 润滑油等有明确要求。 最接近汽车行驶的实际状况；
特点： 获得的数据分散度很大； 耗时长，成本高。
在有些运输企业，往往采用这种方式统计车辆的平均 燃油消耗。
4
第一节 汽车燃料经济性试验
（2）控制的道路试验
特征：对行驶道路、交通情况、驾驶习惯、周围环境等 因素中，有一项或几项提出要求。比如，海南试验 场，测试不同路面状况下的汽车燃油消耗。
第一节 汽车燃料经济性试验
乘用车十五工况循环试验规范
20
第一节 汽车燃料经济性试验
美国环保局(EPA) 行驶循环(UDDS循环)的速度-时间关 系曲线。整个循环行驶时间为22.87min，行程12km，它是 根据美国洛杉矶市中心的交通情况拟定的，包括了一系列 不重复的加速、减速、怠速和接近于等速的行驶过程。
已知Pe和n，通过万有特性 确定燃油消耗率b（g/kw.h）
然后算得单位时间内的
油耗Qt（g/s）
35
第二节 汽车燃油经济性的计算
3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算
减速行驶时，油门全松开并进行轻微制动，发动机处于强制 怠速状态，其耗油量即为正常怠速油耗 Qi 。 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。
各区间的燃油消耗量为
Q3
=
1 2
(Qt2
+
Qt3 )∆t
…
( ) 1
Qn = 2 Qt(n−1) + Qtn ∆t
整个加速过程的燃油消耗量为
n
∑ Qa = Qi = Q1 + Q2 + + Qn
( ) ∑ 或 Qa
=
i =1
1 2 Qt0
+ Qtn
∆t +
n −1
Qti∆t
i =1
加速区段内汽车行
注：不在等高线上，则用插
值法。
设档位确定，则车速和转速相对应。27
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车以ua等速行驶时，单位时间内的燃油消耗量为
Qt
=
Peb
367.1ρ g
（mL/s）
b—燃油消耗率 [g/(kW ⋅ h)-1]；ρ—燃油的密度（kg/L）；
g—重力加速度（m/s2）。
汽油ρg=6.96～7.15N/L；柴油ρg=7.94～8.13N/L。
缺点 不易准确模拟道路滚动阻力和空气阻力； 室内冷却风扇产生的冷却气流与道路行驶的实际情况有差异； 难以给出准确的惯性阻力。
24
第三章 汽车的燃油经济性
第二节 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。
美国市内测功器行驶循环（UDDS）的加速——时间曲线
21
第一节 汽车燃料经济性试验
3、室内试验
在汽车底盘测功器上进行汽车 燃料经济性测量，是汽车制造商和 汽车检验认证机构、研究机构常用 的试验方法。
这种试验能借助底盘测功器模 拟汽车行驶阻力与加速时惯性阻力 等道路上的行驶工况。所以，可以 按照很复杂的循环规范对汽车进行 室内试验。若试验间的气温也能控 制，则室内汽车测功器就能控制主 要使用因素。
32
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车行驶速度每增 加1km/h所需时间
∆t
=
1 3.6 du
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
Q1
=
1 2
(Qt0
+
Qt1)∆t
Q2
=
1 2
(Qt1
+
Qt2 )∆t
33
第二节 汽车燃油经济性的计算
速度，确定发动机功率
= Pe
1
ηT
(Pf
+ Pw )
同时，由车速和档位
（传动比），确定发动
机转速
ua
=
0.377 rn ig i0
已知Pe和n，通过万有特
性确定燃油消耗率b
（g/kw.h）
然后算得百公里油耗
Qs（L/100km）
29
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：
每个区间计算 燃油消耗量
等加速行驶工况 燃油消耗量
将所有区间的 燃油消耗量相加
31
第二节 汽车燃油经济性的计算
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。
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
Qt
=
Peb
367.1ρ g
第三章 汽车的燃油经济性
0 燃油经济性的评价指标 1 汽车燃油经济性试验 2 汽车燃油经济性计算 3 影响汽车燃油经济性的因素
1
第一节 汽车燃料经济性试验
我国于2002年3月1日正式实施了《乘用车及商用车辆燃 料消耗量试验方法》，规定了乘用车和商用车燃料消耗量试 验方法。
1、试验方法：汽车燃料经济性试验方法主要有两大类： 道路试验：按照试验规范在实际道路上行驶，测取燃油消耗 量。 室内试验：按照试验规范在室内测功机上测取燃油消耗量。
燃油消耗量台架试验示意图
22
第一节 汽车燃料经济性试验
底盘测功机
23
第一节 汽车燃料经济性试验
用汽车测功器测量的油耗有以下特点：
优点
在室内试验可不受外界气候条件的限制； 能控制试验条件，周围环境影响可减到最少； 若能控制室温，则可模拟不同气温条件； 便于控制行驶状况，故能采用符合实际的复杂循环； 可以同时进行燃料经济性与排气污染试验； 能采用多种油耗测量方法，如质量法、体积法与碳平衡法。
减速时间（s）
t = ua 2 − ua3 3.6 du dtd
减速过程燃油消耗量（mL）
Qd
=
ua2 − ua3 3.6 du
Qi
dtd
Qi—怠速油耗
减速区段内汽车行驶的距离(m)
Sd
=
ua22 − ua23 du
25.92
dt
36
第二节 汽车燃油经济性的计算
4.怠速停车时的燃油消耗量
Qid = Qits
Pe
=
1
ηT
Gfua 3600
+
CD Aua3 76140
+
δmua
3600
du dt
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
注意：该功率为瞬时值，因为即使加速度不变，随
着加速进程的进行，不同时刻的速度是在变化的。
30
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
将ua2-ua1分成 若干个小区间
26
第二节 汽车燃油经济性的计算
万有特性：表示发动机转速、
转矩和燃油消耗率三者之间的 关系。线族为“等燃油消耗率 曲线”，中间的“蛋心值”代 表这台发动机的最低油耗。
设已知汽车的车
速 ua=150km/h，发动
机功率 Pe =43kW，可 在万有特性图上确定 燃油消耗率 b=270g/(kW·h)。
ts —怠速时间
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、怠速停车等工况组 成的循环，整个试验循环的百公里燃油消耗量为：
Qs
=
∑Q
s
×100
(L/100km)
∑Q —整个循环过程燃油消耗量之和（mL）； s —整个循环的行驶距离（m）。
37
比较接近汽车行驶的实际状况； 特点： 获得的数据分散度有所降低；
可用于分析在某一特定场合下的燃油消耗； 耗时长，成本高。
控制道路试验，大多是在试验场内完成。
5
第一节 汽车燃料经济性试验
海南汽车试验场地处海南琼海市，始创于1958年，是我国汽车产品 开发试验的主要场所，属我国建立最早的汽车试验场，填补了我国汽车 工业的一项空白，荣获1990年国家科技进步二等奖。
等速行驶 s (m) 行程时，燃油消耗量
=Q
Q=t t
Qt
3.6=s ua
Pebs
102ua ρ g
（mL)
折算成等速百公 里燃油消耗量
Qs
=Q ×100 = Peb ×100 = Peb
s
102ua ρ g
1.02ua ρ g
= Peb
1.02uaγ
(L/100km)
28
1.小结
即，由整车参数和行驶