汽车理论作业 汽车的燃油经济性 (2.7)
发动机原理与汽车理论模块6 汽车的燃油经济性
汽车运行工况可分为匀速、加速、减速和怠速等几种 ，实际运行时，往往是上述几种工况的组合，并以此 决定了汽车的油耗。
（4）限定条件下燃油消耗量的试验方法。
汽车在实际使用中的燃油消耗直接地反映了汽车的燃 油经济性水平，但是由于汽车实际使用条件的复杂性 ，实际燃油消耗量的离散性很大，为了使实际运行条 件下的测试结果有一定的可比性，要求对实际运行条 件加以适当的限制和规定，这就是限定条件下的燃汕 消耗量试验。
当燃料按容积计算时，用符号QVG 表示单位运输工作
量 的燃料消耗量，对载货汽车和客车的单位分别为 L/(100t·km）和 L/(1000人·km）
第二节 影响汽车燃油经济性的主要因素
一、使用方面
1. 行驶车速 汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随 车速增加迅速加大。
2. 挡位选择
第三节 汽车动力性、燃油经济性试验
。
二、汽车燃油经济性台架试验
在汽车底盘测功试验台上进行循环试验（测定油耗）是近年来新 发展的试验方法，我国于20世纪90年代开始参照采用联合国欧洲 经济委员会汽车油耗试验方法，制定了我国乘用车油耗试验方法 （GB/T 12545.1-2001），其中规定油耗试验必须在底盘测功试 验台上进行。
3. 传动系 档数无限的无级变速器，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。
第二节 影响汽车燃油经济性的主要因素
二、汽车结构方面
4. 汽车轮胎 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。现在公认子午线轮胎的 综合性能最好。由于它的滚动阻力小，与一般斜交轮胎相比， 可节油6%～8%。
发动机原理 汽车的燃油经济性
§2-1
汽车燃油经济性的评价指标
（一） 汽车的燃油经济性常用一定运动工况下汽车行驶百公里的燃油 消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。
在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km；
美国为MPG或mile/USgal。
1mile=1.609Km;1usgal=4.546L
等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，它指汽车 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， 它用来评价汽车的燃油经济性.
燃油经济性
27
愈低，后备功率愈大，发动机的负荷率愈低，燃油消耗率愈高，百公 里燃油消耗量就愈大，而使用高档时的情况则相反。
be
C
燃油经济性
22
汽车理论
（三）挂车的应用
拖带挂车后节省燃油的原因有二个：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（即装载质量与整车整备质量 之比）较大。 （四）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相当的影响。 轮胎气压；前轮定位；制动二、汽车结构方面
汽车理论
根据专家意见，美国密西根大学研究了改进汽车结构因素 与提高燃油经济性的关系，见表2-1。
下面分别说明这些因素与燃油经济性的关系。
（一）缩减轿车总尺寸和减轻质量。
（二）发动机 目前看来，提高发动机燃油经济性的主要途径为： （1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率； （2）扩大柴油发动机的应用范围；
第二章
汽车的燃油经济性
汽车理论课后习题答案第二章汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r=） 当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率：T wP P ηφ+='P e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e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
汽车理论第三章汽车的燃油经济性
§3-6燃油经济性试验
• 三、汽车燃油消耗仪(简称油耗计) • 汽车的燃料消耗量是用油耗计(包括油耗传感器
和两次仪表)来测量的。 • 油耗计种类繁多，按测量方法可分为: • 容积式油耗计 • 重量式油耗计 • 流量式油耗计 • 流速式油耗计。 • 大多数油耗计都能连续、累计测量，但测试的流
量范围和流量误差各不相同。
减速过程燃油消耗量 (ml)
ua2
ua3
Qd
ua2 ua3 3.6du / dt
Qi
怠速燃油 消耗率
§3-2 汽车燃油经济性的计算
等减速过程 行驶的距离 (m)
ua2
ua3
sd
ua22 ua23 25.92du / dtd
§3-2 汽车燃油经济性的计算
✓四、怠速停车时的燃油消耗量的计算
怠速停车 燃油消耗量
✓二、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
P
1
T
( Gfua 3600
CD A 76140
ua3
mua
3600
du ) dt
§3-2 汽车燃油经济性的计 算
等加速行驶燃油消耗量的计算(ua1 ~ ua2)
§3-2 汽车燃油经济性的计算
将ua2-ua1分成 若干个小区间
发动机的万有特性曲线
§3-2 汽车燃油经济性的计 算
✓一、等速行驶工况燃油消耗量的计算
万有特性曲线
车速ua 阻力功率P
燃油消耗率
燃油消耗量
Qt
Pb
g
9.8 3600
Pb
367.1g
(ml/s)
单位时间内的燃油消 耗量
汽车理论课后习题答案_第二章_汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了燃机的功率，改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系： a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r =）当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率： T wP P ηφ+='P e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e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
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
汽车理论第五版课后习题答案(正确)
第一章汽车的动力性1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力F z 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩T F a。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力F P 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
f z（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2 滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用 4 挡或 5 挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2 档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用 2 档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为T qn n n n2 3 4 19.313 295.27( ) 165.44( ) 40.874( ) 3.8445( )1000 1000 1000 1000式中，Tq 为发动机转矩（N ?m）;n 为发动机转速（r/min ）。
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。
For personal use only in study and research; not for commercial use2.1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)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
48.288
62.472
72.144
81.672
91.296
/(kw)
3.489
5.733
8.763
12.642
20.556
27.758
36.547
47.359
b/[g/(kw·h)]
532.17
476.0514
432.6922
378.3277
331.5548
317.2332
312.6149
1207
1614
2012
2603
3006
3403
3804
/(km/h)
11.329
16.777
22.435
27.967
36.182
41.783
47.302
52.876
/(kw)
1.897
2.920
4.118
5.467
7.889
9.891
12.193
14.893
b/[g/(kw·h)]
759.517
731.591
（2）求最高档与次高档的等速百公里加速油耗曲线
进行此项计算时，考虑满载情况，等速百公里燃油消耗量计算公式为：
(L/100km)[取汽油 ]
①当汽车处于最高档时， 由以上公式，经计算，列表如下：
n/(r/min)
815
1207
1614
2012
2603
3006
3403
3804
/(km/h)
19.56
28.968
汽车理论第二次作业
第一章汽车的燃油经济性（2.7）
学院：汽车工程学院
专业：车辆工程专业
姓名：于加岐
学号：42090404
2.7解：（1）汽车功率平衡图
货车在空载情况下，发动机的输出功率为：
转矩的计算公式为：
由以上三式，可知：
阻力功率为：
）
由以上公式，经Excel绘图，可得如下汽车功率平衡图：
汽车功率平衡图
715.523
638.89
597.373
555.460
566.943
.529
(L)
17.915
17.937
18.501
17.593
18.348
18.522
20.586
24.144
根据以上数据，根据 与 之间的关系，用Excel软件做出折线散点图如下所示：
305.8297
(L)
13.372
13.272
13.789
13.9523
15.368
17.194
19.706
22.348
根据以上数据，根据 与 之间的关系，用Excel软件做出折线散点图如下所示：
最高档等速百公里油耗曲线
②当汽车处于次高档即三档时， ,与以上算法相同，列表如下：
n/(r/min)
815