2-第二节 汽车燃油经济性的计算实例

t
5km / h 5 5.56( s ) 3.6 du / dt 3.6 0.25
加速工况II的油耗量 同理，加速工况IV
QaII Q1II Q2II Q3II
ua P n b Qt Qt0 Qt1 Qt2 40 45 50
求得加速工况IV的油耗量
QaIV Q1IV Q2IV
2 2 ua u 2 a3 sd 25.92 du / dt
整个循环工况油耗量：
su sa sd
a
100(L/100km)
举两个实例：等速百公里油耗量的计算、六工况循环百公里油耗量的计算
例1、计算最高档（IV）等速百公里油耗量，并绘制油耗曲线（书后习题2.7）
解：1）求ua＝30、50、70、90、120km/h对应的发动机转速n 由公式 求得
ua n 30 50 70 90 120
rn ua 0.377 IV ig i0
及
P
1
T
( P f Pw )
Gf C A 3 ua D ua ) T 3600 76410 (
1
P
2）求有效燃油消耗率b 根据n、P，由题中给定的万有特性图查得b； 或由b的拟合公式及相应的系数表，经过插值计算得到b。 （列出表格）
二、等加速工况燃油消耗量的计算
试计算汽车由车速ua1加速至ua2的燃油消耗量 t 时刻对应的单位时间内燃油消耗量： ua ua2
Qa
Qt
Pb (ml/s) 367.1g
t来自百度文库0、t1…tn时刻的燃油消耗量分别为：
1km/h
P u bu Qt 0 367.1g
a1 a1
ua1
1km/h
t
怠速ts时间油耗量： 减速td时间油耗量：
Qid Qi t s (ml)
Qd Qi t d (ml)
Q Qu Qa Qid Qd
a
td
ua 2 u a 3 ( s) 3.6 du / dt
2 2 ua 2 ua1 sa 25.92 du / dt
Q
Q
s Qu Qa Qd Qid
a
100
(L/100km) 100
su sa sd
a
式中，加速区段内汽车的行驶距离sa为（m）：
2 2 2 2 2 2 1 ua u 1 u u u u 2 a1 a2 a1 a2 a1 sa 2 2 du / dt 2 3.6 du / dt 25.92 du / dt
4）计算等减速工况VI油耗量
由公式
求得
Qd Qi t d (ml)
Qd=5.77ml
Qi=0.299ml/s
td＝19.3s
5）六工况百公里油耗量
Q
IV (Q I Q III QV ) (QaII Qa ) Qd
s＝1075m 所以，六工况百公里油耗量为
Qs
减速区段内汽车的行驶距离sd为（m）：
2 2 ua u 2 a3 sd 25.92 du / dt
整个计算过程回顾
t时刻燃油消耗率：
Qt
1 Pb ( mL / s ) 367.1 g
等速行驶s(m)油耗量：
Qs
s Pb ( mL) 102ua g
n
加速行驶油耗量：
1 1 (s) Qa Qi (mL) Qi (Qti 1 Qti )t t 3.6 du / dt 2 i 1
Q
s
100
( L / 100km)
小结： 本小节一定要学会计算两种工况的油耗量： 1）等速百公里油耗量；
2）六工况循环行驶百公里油耗量。
四、等减速工况燃油消耗量的计算 减速行驶时，发动机油门松开，发动机不需要提供各阻力功率，汽车靠惯性来 克服各种阻力，因此，减速工况的油耗量为怠速工况油耗量与减速时间的乘积。
Qd Qi t d (ml)
减速时间
td
ua 2 ua 3 3.6 du / dt
（s）
五、整个循环工况百公里油耗量的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
进行燃油经济性估算时，分等速、等加速、等减速 和停车怠速等行驶工况来计算。 一、等速百公里油耗量的计算 试计算汽车以最高档（IV档），行驶车速分别为30、50、70、90、120km/h时， 百公里油耗量。 1）计算发动机转速n及阻力功率P 由公式 计算得
ua n P 30 50 70 90 120
s III P III b III III 102ua g
sV PV bV Q V 102ua g
V s
列表
ua n
25km/h
40km/h
50km/h
P
b s Qs 7.2 22.5 18
3）计算等加速工况II、IV油耗量
由公式 Qt
1 Pb ( mL / s ) 及 367.1 g
Q100
rn IV ig i0
及
Pb 1.02 gua
ua 0.377
P
1
T
( P f Pw )
Gf C A 3 ua D ua ) T 3600 76410 (
1
2）根据n、P及万有特性图查得 有效燃油消耗率b
ua n P b 30 50 70 90 120
3）计算单位时间内的燃油消耗量

（求梯形面积）
Qn
1 (Qtn1 Qtn )t 2
n
整个加速时间内燃油消耗量：
Qa Qi (mL)
i 1
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)
Qt ( mL / s )
注：左边公式的推导如下
Qt
Pb 367.1g
式中：P为阻力功率，kW；
b有效燃油消耗率，g/(kWh);
燃油密度，kg/L;
g重力加速度，m/s2; 一般，汽油的 g 可取为7N/L；柴油为8N/L。
P( kW ) b( g / kW h) Pb ( mL / h) ( g / mL ) Pb 1 Pb 9.8 ( mL / s ) ( mL / s ) 3600 g 3600 Pb ( mL / s ) Qt 367.1g
du 1( km / h) 1( m / s ) dt t 3.6t
t
t
t
t
1 du 3.6 dt
P u bu Qtn 367.1g
a2 a2
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 (Qt 0 Qt1 )t 2 1 Q2 (Qt1 Qt 2 )t 2
4）计算行驶s（m）距离后的燃油消耗量
Qs ( mL )
注：左边的公式推导如下
Pb s Qs 102g ua
Qs Qt t
Pb s( m) 367.1g ua ( km / h )
Pb s Pb s 367.1g ua / 3.6 102 g ua
5）计算行驶100km距离后的燃油消耗量
ua P 25
P
Gf C A 3 mua du ua D ua ) T 3600 76410 3600 dt 1 (
30 35 40
求得II工况
n
b Qt Qt0 Qt1 Qt2 Qt3
求得
1 Q1II (Qt 0 Qt1 )t 2 1 Q2II (Qt1 Qt 2 )t 2 1 Q3II (Qt 2 Qt 3 )t 2
3）求等速百公里油耗量 由公式
Q100
ua P b
Pb 1.02 gua
30 50 70
g 汽油的比重：
90 120
7N / L
得
Q100 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 V III IV VI
50
0.2
40 30 20 10
0.25
0.36
200
400
600
800
1000
s/m t/s
7.2 16.7
22.5
14
18
19.3
2）计算工况I、III、V等速行驶油耗量
由公式 Qs
I s
s Pb ( mL) 102ua g
Q
III s
得
sI P I bI Q I 102ua g
Q100 ( L / 100km)
注：左边的公式推导如下
Q100 Pb 100 1000 ( mL / 100km) 102 g ua
Q100
Pb 1.02 gua
Pb 100 1000 1 ( L / 100km) 102 g ua 1000 Pb ( L / 100km) 1.02 gua