汽车性能评价与选购-第三章

ts——怠速停车时间,单位为s。
第二节 汽车燃油经济性的计算
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
为了改善汽车燃油经济性,必须对影响燃油经济性的有关因素进行研究。从汽 车燃油消耗方程式可以发现,燃油消耗量正比于行驶阻力与燃油消耗率,反比于传动 效率。发动机燃油消耗率一方面受到发动机种类和设计水平影响,一方面受负荷率 的影响,同时还与各种行驶工况及汽车附件的使用有关。图3-8是某美国中型轿车 在EPA城市、公路循环行驶工况的能量平衡图,由图可以看出各种因素在汽车燃油 消耗中所占的比重。
第二节 汽车燃油经济性的计算
图3-7 加速过程的燃油消耗量计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
四、怠速停车时燃油消耗量的计算 怠速停车时的燃油消耗量Qid的计算公式为 Qid=Qits (3-8) 式中 Qi——单位时间怠速燃油消耗量,单位为mL/s;
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为 汽车的燃油经济性。在汽车运输成本中,燃油费用占20%以上,减少燃油消耗可 以降低汽车的使用费用;燃油经济性好,可节约石油资源;同时,燃油经济性好可 降低发动机产生的温室效应气体CO2的排放。因此,燃油经济性受到各国政府、 汽车制造业与汽车使用者的重视。 本章重点讨论汽车燃油经济性及提高汽车燃油经济性的措施,通过本章学 习应达到以下学习目标:
3
4 5 6
1324
1293 1280 1265
10.1
9.5 9.5 9.5
9.2
8.6 8.6 8.6
8.50
7.80 7.6 7.3
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
4.欧洲汽车燃油经济性标准
欧洲汽车制造商联合会(ACEA)同欧洲委员会制定了一项自愿协议,以减少 轻型客车(包括轿车)的CO2排放。在协议中规定,2010年欧洲轿车CO2排放量 达到120g/km,相当于燃油消耗量为5.17L/100km(汽油机)和 4.56L/100km(柴油机)。
图3-1 汽车等速100km燃油消耗量曲线
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2.循环行驶工况100km燃油消耗量 由于等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况,特别是在市区行驶中频 繁出现的加速、减速、怠速停车等行驶工况。因此,在对实际行驶车辆进行跟踪测 试统计的基础上,各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行 状况,并以其100km燃油消耗量(或m/g)来评定相应行驶工况的燃油经济性。 循环工况规定了车速—时间行驶规范 , 例如何时换档、何时制动以及行车的 速度和加速度等数值。因为在路上试验比较困难,一般多规定在室内汽车底盘测功 机(转鼓试验台)上进行测试。
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2.日本乘用车油耗限值 日本2005年和2010年乘用车油耗限值见表3-1。
表3-1 日本2005年和2010年乘用车油耗限值 汽油乘用车燃油消耗量限值(2010年) 整备质量 /kg 限值 /(km/L) 整备质量 /kg 限值 /(km/L) ≤702 703~ 827 828~ 1015 1016~ 1265 1266~ 1515 1516~ 1765 1766~ 2015 2016~ 2265 ≥2266
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
2.档位选择 在一定的道路条件下,汽车用不同的档位行驶,其燃油消耗量是不一样的。在同 一道路条件和车速下,虽然发动机输出的功率相同,但档位越低,发动机的后备功率越 大,发动机的负荷率越低,燃油消耗率越高,100km燃油消耗量就越大,而使用高速档 时的情况则相反。因此,要尽可能用高速档行驶。 另外,汽车上坡行驶时,应及时减档。若减档过早,不能充分利用汽车惯性爬坡; 若减档过晚,车速降低过多,常需要多换一次档,增加油耗。
1)掌握汽车燃油经济性的评价指标。
2)掌握汽车燃油经济性的计算方法。 3)了解影响燃油经济性的汽车结构因素和使用因素。
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
一、汽车燃油经济性评价指标 汽车燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶100km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,燃油经济性指标用汽车行驶100km所消耗的燃油升数来衡 量,单位为L/100km;该数值越大,汽车的燃油经济性越差。在美国,燃油经济性 用每加仑燃油能行驶的英里数来衡量 ,单位为 m/g;该数值越大 ,汽车的燃油经 济性越好。在日本 , 燃油经济性用每升燃油能行驶的千米数来衡量 , 单位为 km/L;该数值越大,汽车的燃油经济性越好。 100km燃油消耗量分为等速行驶100km燃油消耗量和循环行驶工况 100km燃油消耗量。
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
3.挂车应用 运输企业中普遍拖带挂车。这是提高运输生产率以及降低成本和燃油消耗量 的一项有效措施。应注意的是,拖带挂车后,虽然汽车总的燃油消耗量增加了,但以 100t·km计的燃油消耗量却下降了,即分摊到每单位质量货物上的燃油消耗量下降 了。拖带挂车后节省燃油的原因有两个:一个是带挂车后汽车的行驶阻力增加,发动 机的负荷率增加,使燃油消耗率下降;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。
图3-4 欧洲测量汽车燃油经济性的行驶工况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
图3-5 美国测量汽车燃油经济性的行驶工况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
二、汽车燃油经济性标准
为了节约能源,不少国家制定了控制燃油消耗限值的法规。
1.美国的汽车燃油经济性标准
美国针对轿车制定了《公司平均燃油经济性标准》(简称为CAFE)。CAFE 是指一个公司全部销售轿车的平均燃油经济性。若不能达到该标准,公司将被 处以罚款。美国之前30多年乘用车要求CAFE值为27.5m/g(相当于 10.27L/100km)没有发生变化,影响了美国整体汽车的节能。2007年底新标 准通过,到2020年达到35m/g,约6.7L/100km。
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
我国部分乘用车燃油经济性的实际情况见表3-3
表3-3 我国部分乘用车燃油消耗量)
序号 1 2 商标名称 及产品型号 东风标致牌 DC7146A 206轿车 东风雪铁龙牌 DC7148A轿车 东风标致牌 DC7164C 307轿车(自动档) 东风标致牌 DC7164C 307轿车(手动档) 上汽荣威牌 荣威350(1.5 AT) 上汽荣威牌 荣威350(1.5 MT) 整备质量/kg 1050 1040 燃油消耗量/(L/100km) 标准限值2006 年 8.3 8.3 标准限值2009 年 7.5 7.5 综合值 6.40 6.40
图3-2 我国测量货车燃油经济性的循环行驶工况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
图3-3 我国测量城市公共客车燃油经济性的循环行驶工况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
欧洲经济委员会(ECE)规定,要测量车速为90km/h和120km/h的等速100km 燃油消耗量、按ECE-R.15循环工况的100km燃油消耗量(图3-4),并各取1/3相加 作为混合100km燃油消耗量来评定汽车的燃油经济性。 以L/100km计的1/3混合油耗为: 1/3混合=1/3ECE+1/3×90km/h+1/3×120km/h
第三章 汽车燃油经济性的评价
主讲人：
目 录
CONTENTS
01
02
汽车燃油经济性的评价指标 汽车燃油经济性的计算
03 影响汽车燃油经济性的因素 04
电动汽车
• 书名：汽车性能评价与选购 第2版 • 书号：978-7-111-55996-2 • 作者：鲍远通 主编 • 出版社：机械工业出版社
前言
第二节 汽车燃油经济性的计算
2.确定发动机的有效燃油消耗率 根据行驶车速ua及阻力功率P(图3-6b),在万有特性图上利用插值法可确 定相应的燃油消耗率be(图3-6a中的A点)。
图3-6 等速行驶工况燃油消耗量的计算 a)汽油机的万有特性曲线 b)汽车功率平衡图
第二节 汽车燃油经济性的计算
3.计算等速行驶单位时间内的燃油消耗量Qt
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
我国制定了货车与客车的路上行驶循环工况,货车4工况(图3-2)、城市公共客 车4工况(GB/T 12545.2—2001)(图3-3)、乘用车15工况(GB 12545.1—2008)。 我国规定以等速100km燃油消耗量和最高档节气门全开加速行驶 500m的加速油 耗作为单项评价指标,以循环工况燃油消耗量作为综合性评价指标。
第二节 汽车燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
根据发动机台架试验得到的发动机万有特性图与汽车功率平衡图,可对汽 车燃油经济性进行估算,能对开发中的汽车的燃油经济性做出初步评价。 一、等速行驶工况燃油消耗量的计算
已知一汽油机的万有特性(图3-6a),汽车传动系统参数和传动效率、总质 量以及迎风面积和空气阻力系数,等速行驶工况燃油消耗量的计算步骤如下：
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
百公里油耗最少时的车速称为经济车速。表3-4为部分行驶路况下的经济车速。
表3-4 部分行驶路况下的经济车速 行驶路况 山区 城市公交 多坡道、载重汽车 高速公路 城郊等级公路 经济车速 40~60km/h 30~45km/h 50~60km/h 90~120km/h 40~60km/h
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
1.等速行驶100km燃油消耗量 这是常用的一种评价指标,指 汽车在额定载荷 ( 我国标注规定 轿车为半载、货车为满载 ) 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100km 燃油消耗量,将其在以行驶速度为 横坐标、100km燃油消耗量为纵 坐标的图上连成曲线,称为等速 100km燃油消耗量曲线(图3-1), 用来评价汽车的燃油经济性。
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3.中国乘用车燃料消耗量限值（见表3-2 ）
表3-2 中国乘用车燃料消耗量限值(单位:L/100km)
整备质量(CM)/kg CM≤750 750<CM≤865 865<CM≤980 980<CM≤1090 1090<CM≤1205 1205<CM≤1320 1320<CM≤1430 1430<CM≤1540 1540<CM≤1660 1660<CM≤1770 1770<CM≤1880 1880<CM≤2000 2000<CM≤2110 2110<CM≤2280 2280<CM≤2510 2510<CM 第一阶段(2006年) 第二阶段(2009年) 第三阶段(2012年) 第四阶段(2016年) 7.2 6.2 5.2 3.9 7.2 6.5 5.5 4.1 7.7 7.0 5.8 4.3 8.3 7.5 6.1 4.5 8.9 8.1 6.5 4.7 9.5 8.6 6.9 4.9 10.1 9.2 7.3 5.1 10.7 9.7 7.7 5.3 11.3 10.2 8.1 5.5 11.9 10.7 8.5 5.7 12.4 11.1 8.9 5.7 12.8 11.5 9.3 6.2 13.2 11.9 9.7 6.4 13.7 12.3 10.1 6.6 14.6 13.1 10.8 7.0 15.6 13.9 11.5 7.3
图3-8 某美国中型轿车在EPA城市、公路循环行驶工况的能量平衡图
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
通过分析,影响燃油经济性的因素包括汽车使用方面和汽车结构方面。 一、使用方面 1.行驶车速 由图3-1可以看出,汽车在以接近于低速的中等车速行驶时的燃油消耗量最低, 速度过高或过低都会使燃油消耗量增加。低速时,尽管行驶阻力小,但发动机的负荷 率低,有效燃油消耗率上升,100km燃油消耗量也有所增加;高速时,虽然发动机的负 荷率较高,但汽车的行驶阻力增加很多而导致100km燃油消耗量增加,故汽车应中速 行驶。
21.2
18.8
17.9
16.0
13.0
10.5
8.9
7.8
6.4
பைடு நூலகம்
柴油乘用车燃油消耗量限值(2005年) ≤1015 18.9 1016~ 1265 16.2 1266~ 1515 13.2 1516~ 1765 11.9 1766~ 2015 10.8 2016~ 2265 9.8 ≥2266 8.7