影响汽车燃油经济性的主要因素ppt课件
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燃油经济性PPT课件
车身轻量化技术
高强度钢应用
在保证车身强度的前提下, 减少钢材用量,降低车身 重量。
铝合金车身
铝合金具有密度小、强度 高的特点,用于车身制造 可显著降低车重。
碳纤维复合材料
碳纤维具有极高的强度和 轻量化的特性,用于车身 制造可大幅度减轻车重。
节能轮胎技术
低滚阻轮胎
通过优化轮胎胎面设计、采用特殊胎 面材料等手段,降低轮胎滚动阻力, 减少油耗。
3
实际使用与试验结果的差异分析
收集实际使用数据,与试验结果进行比较,分析 差异原因,提出改进措施。
04
提高燃油经济性的途径和ห้องสมุดไป่ตู้ 施
政策法规引导与支持
制定严格的燃油消耗和排放标准
通过实施更严格的燃油消耗和排放标准,推动企业采用更先进的技术和管理手段,降低汽 车的燃油消耗和排放。
实施燃油税政策
通过对燃油征收高额税收,提高燃油使用成本,鼓励消费者购买更节能、更环保的汽车, 促进汽车产业的绿色转型。
耗和排放。
普及节能环保知识
通过媒体宣传、社区活动等方式, 普及节能环保知识,提高消费者 对节能环保产品的认知度和接受
度。
05
未来发展趋势及挑战
新能源汽车对燃油经济性的影响
01
新能源汽车的普及将减少对传统燃油的依赖, 从而降低燃油消耗。
02
新能源汽车的高效率动力系统将提高能源利用 效率,进一步改善燃油经济性。
改进传动系统
采用高效变速器、提高传动效率等。
培养良好驾驶习惯
保持合理行驶速度、避免急加速和急 刹车、减少怠速时间等。
02
汽车燃油经济性技术
发动机技术
缸内直喷技术
提高燃油雾化效果,使燃油与空气混合更充分,提高燃烧效率。
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)
4)改善汽车车身的空气动力学设计:这部分损失在2.6% ~ 10.9%。
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
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
燃油经济性影响因素
汽车外形影响
研
究
时速:550km/h 30s,480km/h 318kg
55s,400km/h
编辑ppt
10
第二节 影响燃油经济性的因素和 节油途径与技术
案 例
❖ 讨论一:爆燃、表面点火的含义以及对发 动机的危害?
讨 ❖ 讨论二:什么是分层燃烧?有什么好处?
论 哪些汽车上有所运用?
编辑ppt
11
第二节 影响燃油经济性的因素和 节油途径与技术
(4)燃油供给系统:使燃油更好的雾化和汽 化
编辑ppt
7
3. (5)改善发动机的燃烧过程:分层燃烧。
第二节 影响燃油经济性的因素和节油 途径与技术
案 汽车结构因素影响
例 研 究
汽车传动系统方面 (1)变速器挡数:越多越好,始终保持最佳档位;
(2)超速挡应用:i<1,有效降低油耗;
(3)减速器传动比:适当较小传动比有益降低油耗
途径与技术
消费者最息息相关还是油价。 ❖ 最省油
案 例
而如何降低爱车油耗,怎样选 到一款节油车,成了目前车主 及准车主最关心的话题。最新
导 调查显示,58.3%的消费者表
入 示,油耗已经成为购车选择的
首要因素,低油耗车型受到市
❖ 单位:升/百公里 ❖ 自动
❖ 4.701思域 1.3 ❖ 6.002高尔夫 1.4 ❖ 6.403高尔夫 1.6 ❖ 6.804伊兰特 1.6 ❖ 6.805博悦 1.4
编辑ppt
8
第二节 影响燃油经济性的因素和节油 途径与技术
汽车结构因素影响
案汽车重量影响 例Eg:(同是1.6自动档) 研新宝来整备质量 1305kg 综合油耗7.2 卡罗拉整备质量1300kg 综合油耗 6.9 究
3.3影响汽车燃油经济性的主要因素
配气相位的持续角较宽时,发动机在高速时充气特性好, 而低速时则充气特性差;持续角窄时,则反之。 适当的排气相位角可充分利用气流的惯性以及排气系统压 力波动进行充气。
(6)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 较高时,汽油机在加浓装置起作用之前,有效燃油消耗率 较低;发动机中等转速、较高负荷率下工作时,其燃油经 济性较好。 根据实验,一般汽车在良好水平路面上以常用速度行驶时 ,只利用到相应转速下最大功率的50%~60%,等于发动机 最大功率的20%左右。 汽车在实际使用中的大部分时间内,发动机的负荷都是较 低的。 在保证动力性足够的前提下,汽车上不宜装用功率过大的 发动机,以提高发动机的功率利用率,降低汽车的耗油量 。 在使用中,应力求提高发动机的负荷率。
(3)主减速器传动比的影响 较小的主减速比,在相同的车 速和道路条件下,可以提高汽 车负荷率,降低燃油消耗。但 主减速比过小,动力性不足, 会经常使用较低挡的档位,使 燃油消耗率增大。 (4)传动系的机械效率 机械效率越高,功率损失越小 ,燃油经济性越好。 (5)传动比与发动机的匹配 为了判断传动比与发动机匹配 是否合理,可以把发动机的常 用工况区与发动机万有特性图 画在同一坐标系上,考察接近 (重叠)情况。
5)滚动阻力系数的影响 滚动阻力和空气阻力一样是汽车需要经常克服的阻力。 已知滚动阻力和滚动阻力系数成正比,应力求减小滚动阻 力系数。 减小滚动阻力的方法有: 采用子午线轮胎,采用耗能少的车轮侧面设计,改进橡胶 材料等。 子午线轮胎的滚动阻力较斜交轮胎大幅度减小,而且速度 越高,差别越大。 子午线轮胎的综合性能最好,比斜交轮胎可节油6%~8% 。因而子午线胎逐渐被广泛采用。
(2)发动机的压缩比 压缩比增大,热效率提高,动力性提高,燃油消耗率降低。 汽油机压缩比的提高主要受爆震的限制。 压缩比过高会引起爆燃和表面点火,而且会引起严重的排气 污染。 控制排气中的有害气体成分,特别是在高温高压条件下NOx 的产生,迫使汽油机的压缩比限制在9以下。 改进燃烧室和进气系统,提高发动机结构的爆震极限; 使用爆震传感器,自动延迟点火提前角; 采用掺水燃烧抗爆技术; 开发高辛烷值汽油等都是提高压缩比的措施。
(6)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 较高时,汽油机在加浓装置起作用之前,有效燃油消耗率 较低;发动机中等转速、较高负荷率下工作时,其燃油经 济性较好。 根据实验,一般汽车在良好水平路面上以常用速度行驶时 ,只利用到相应转速下最大功率的50%~60%,等于发动机 最大功率的20%左右。 汽车在实际使用中的大部分时间内,发动机的负荷都是较 低的。 在保证动力性足够的前提下,汽车上不宜装用功率过大的 发动机,以提高发动机的功率利用率,降低汽车的耗油量 。 在使用中,应力求提高发动机的负荷率。
(3)主减速器传动比的影响 较小的主减速比,在相同的车 速和道路条件下,可以提高汽 车负荷率,降低燃油消耗。但 主减速比过小,动力性不足, 会经常使用较低挡的档位,使 燃油消耗率增大。 (4)传动系的机械效率 机械效率越高,功率损失越小 ,燃油经济性越好。 (5)传动比与发动机的匹配 为了判断传动比与发动机匹配 是否合理,可以把发动机的常 用工况区与发动机万有特性图 画在同一坐标系上,考察接近 (重叠)情况。
5)滚动阻力系数的影响 滚动阻力和空气阻力一样是汽车需要经常克服的阻力。 已知滚动阻力和滚动阻力系数成正比,应力求减小滚动阻 力系数。 减小滚动阻力的方法有: 采用子午线轮胎,采用耗能少的车轮侧面设计,改进橡胶 材料等。 子午线轮胎的滚动阻力较斜交轮胎大幅度减小,而且速度 越高,差别越大。 子午线轮胎的综合性能最好,比斜交轮胎可节油6%~8% 。因而子午线胎逐渐被广泛采用。
(2)发动机的压缩比 压缩比增大,热效率提高,动力性提高,燃油消耗率降低。 汽油机压缩比的提高主要受爆震的限制。 压缩比过高会引起爆燃和表面点火,而且会引起严重的排气 污染。 控制排气中的有害气体成分,特别是在高温高压条件下NOx 的产生,迫使汽油机的压缩比限制在9以下。 改进燃烧室和进气系统,提高发动机结构的爆震极限; 使用爆震传感器,自动延迟点火提前角; 采用掺水燃烧抗爆技术; 开发高辛烷值汽油等都是提高压缩比的措施。
汽车的五大性能对比ppt课件
型式
直列4缸,16气门
排量(ml) 压缩比
最大功率(kW/r/mon) 最大扭矩(Nm/r/min)
1390 10.5:1 55/5000 126/3800
燃油经济性(L/100km)
60km/h等速油耗 4.63
90km/h等速油耗 5.76
派力奥1.5ELX 赛欧1.6SLX 夏利2000 1.3豪华型
26
人体坐姿受振模型 共3个输入点、12个方向的振动
27
汽车的五大性能
-----平顺性
• 举例说明:
东风日产 天籁 2.5L V6自然吸 气发动机
发动机运转安 静平顺与否影 响着车辆舒适 性。相比于普 通的L4发动机, V6发动机在平 顺性和静谧性 上有着先天的 优势。
28
汽车的五大性能
-----平顺性
▪ 因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望 车轮制动到边滚边滑的状态。目前在某些高级轿车、大客车 和重型货车上装备了防抱死制动系统(Antilock Brake System),即ABS。
16
汽车的五大性能
-----制动性
ABS的作用
缩短制动距离 改善制动过程的方向稳定性 保持制动过程的操纵稳定性
24
汽车的五大性能
-----平顺性
• ISO2631-1:1997(E)
• 标准规定了图1所示人体坐姿受振模型。在进行舒适性评 价时,它除了考虑座椅支承面处输入点3个方向的线振动, 还考虑该点3个方向的角振动,以及座椅靠背和脚支承面 两个输入点各3个方向的线振动,共3个输入点12个轴向 的振动。
•
▪ 制动效能的恒定性:制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制 动器吸收转化为热能,汽车在繁重的工作条件下制动时(例如下 长坡长时间、连续制动)或高速制动时,制动器温度常在300 °C以上,有时甚至达到600?触700°C,制动器温度上 升后,摩擦力矩将显著下降,这种现象就称为制动器的热衰退。
影响汽车燃油经济性的主要因素
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。
1.汽车结构因素的影响
1)发动机结构因素
发动机的热效率直接影响有效燃油消耗率,影响汽车的 燃油消耗量。
凡是对发动机的燃烧过程和热功转换效率有影响的因素 ,都对汽车的燃油经济性有重要影响。这些因素包括: 发动机的种类、设计与制造水平、负荷率的大小及使用 方法等。
适当的排气相位角可充分利用气流的惯性以及排气系统压 力波动进行充气。
(6)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 较高时,汽油机在加浓装置起作用之前,有效燃油消耗率 较低;发动机中等转速、较高负荷率下工作时,其燃油经 济性较好。
根据实验,一般汽车在良好水平路面上以常用速度行驶时 ,只利用到相应转速下最大功率的50%~60%,等于发动机 最大功率的20%左右。 汽车在实际使用中的大部分时间内,发动机的负荷都是较 低的。
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 车燃油经济性的影响很大。 我国幅员广阔,各地区的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。 针对当地的特殊环境,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。 在高原地区运行的汽车,由于空气稀薄,使动力性下降, 燃油经济性恶化。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。缩小化油器主量孔, 防止混合气过浓,能改善汽车的燃油经济性。 在山区及丘陵地区安装下坡或怠速节滑器,可节约下坡滑 行时不必要的燃油消耗。
5)滚动阻力系数的影响 滚动阻力和空气阻力一样是汽车需要经常克服的阻力。
已知滚动阻力和滚动阻力系数成正比,应力求减小滚动阻 力系数。 减小滚动阻力的方法有:
《汽车理论》总复习PPT课件
带挂车运输 质量利用系数 整装 车载 整质 备量 质较量大
.
1010
第四节无级变速器的节油原理
发动机的最经济工况-最小燃油消耗特性
➢发动机负荷特性曲线 的包络线是发动机提供一 定功率时的最低燃油消耗 率曲线。
➢可以利用发动机负荷 特性曲线找到发动机提供
一定功率( P e )时最经济
工况下的转速(n3)。
Q1b1pe1/1.02ua1g(u. a1,Q1)u a1... ...uan (uan,Qn)
9
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
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 b 率
Qs
F b F
➢货车以100t·km计算成本,折算到每吨货物的油耗将降低。
❖
教学难点
❖ 1. 滚动阻力及滚动阻力系数
❖ 2. 附着力与附着率
.
5
第二节 汽车燃油经济性的计算
计算的基本依据
发动机万有特性图 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
)
由u a 和 P e 在万有特性图上可确定
燃油消耗率b。
.
66
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车以ua等速行驶时,单位时间燃油消耗量为
峰值附着系数
b
FX b FZ
滑动附着系数 s =15%~20%
制动力系数随 滑动率而变化
.
2020
第三节 汽车的制动效能及其恒定性
制动减速度及制动距离
➢本章假设FW=0、Ff=0,即不计空气阻力和滚动阻 力对汽车制动减速的作用。
影响汽车燃油经济性的因素
04
道路条件与环境因素
城市道路与高速公路的油耗差异
城市道路油耗较高
城市道路通常有更多的红绿灯、 交叉路口和行人,导致车辆频繁 加速和减速,油耗相对较高。
高速公路油耗较低
高速公路通常具有较好的路况、 较少的车流和红绿灯,车辆可以 保持较高的车速和较稳定的行驶 状态,从而降低油耗。
天气条件(如温度、湿度和风速)
此外,定期检查油箱盖是否紧固,确保油箱密封良好,以减少燃油蒸发和浪费, 也有助于提高燃油经济性。
使用节能添加剂或燃油宝
节能添加剂或燃油宝可以改善燃油的燃烧性能,减少积碳和污垢的形成,从而降低油耗和提高发动机 性能。
这些添加剂可以在加油时直接加入油箱,使用方便且效果显著。但是,在使用之前应该仔细阅读产品 说明,并选择适合自己车型和发动机的添加剂。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
温度
高温或低温天气会影响发动机的 效率,进而影响燃油经济性。一 般来说,在适中的气温下行驶,
燃油经济性较好。
湿度
高湿度或低湿度会影响车辆的散热 和空气阻力,进而影响燃油消耗。 适中的湿度水平通常有利于燃油经 济性。
风速
顺风和逆风会影响车辆的空气阻力, 进而影响燃油消耗。顺风通常可以 降低油耗,而逆风则相反。
保持轮胎气压正常
总结词
保持轮胎气压正常对提高汽车燃油经济性具有重要意义。
详细描述
轮胎气压对汽车的行驶阻力、滚动阻力和油耗都有影响。如果轮胎气压过高,会增加轮胎与地面的接 触面积,增加滚动阻力,进而增加油耗;如果轮胎气压过低,会导致轮胎变形增大,增加行驶阻力, 同样会增加油耗。因此,保持轮胎气压在正常范围内可以降低油耗,提高燃油经济性。
急刹车会导致汽车的动能被浪费,增 加燃油消耗。在行驶过程中,应尽量 保持平稳的加速和刹车,避免急加速 和急刹车。
汽车理论课件 第二章 汽车的燃油经济性
武汉科技大学车辆工程教研室
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。
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。
汽车理论第二章汽车的燃油经济性
个很小的发动机转速区域内, 而在此区域内燃油经济性最 佳的负荷率大致为80~90%
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
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
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7
(3)改善发动机燃烧过程 改进燃烧室形状,采用稀薄混合气分层燃烧技术,利用电 控燃油喷射系统精确控制供油量等措施可改善汽油机的燃 烧过程。
稀混合气可以提高燃油经济性的原因是,汽油分子有更多 的机会与空气中的氧分子接触,便于完全燃烧;同时,燃 烧后最高温度和压力低,传热损失较少,可以增大压缩比 ,提高热效率。若混合气过稀,燃烧速度过于缓慢,燃烧 速度下降,发热量及热效率下降;同时,混合气过稀,个 别缸失火的概率增大。
6
(2)发动机的压缩比 压缩比增大,热效率提高,动力性提高,燃油消耗率降低。 汽油机压缩比的提高主要受爆震的限制。 压缩比过高会引起爆燃和表面点火,而且会引起严重的排气 污染。 控制排气中的有害气体成分,特别是在高温高压条件下NOx 的产生,迫使汽油机的压缩比限制在9以下。
改进燃烧室和进气系统,提高发动机结构的爆震极限; 使用爆震传感器,自动延迟点火提前角; 采用掺水燃烧抗爆技术; 开发高辛烷值汽油等都是提高压缩比的措施。
燃用稀混合气的主要技术措施有:加快燃烧速度;提高点 火能量,适当增大点火提前角,延长火花持续时间;清除 火花塞附近的废气;汽油充分雾化等。
当前采取的主要措施是快速燃烧技术。为了燃用稀混合 气,还可以采用分层充气技术,空燃比可达18以上,既能 显著提高燃油经济性,又可降低排放污染。
8
(4)改善进、排气系统 目的:降低进气阻力和排气干扰,提高充气效率。 进气管应有足够流通截面,表面光洁,连接处平整,并应 减少气流转折以及截面突变,以减少气流的局部阻力。 进气门处局部阻力最大,采用多气门结构,可以增加进气 充量。 进气管断面形状和尺寸,对燃油的雾化、蒸发和分配影响 很大。
11
2)传动系的影响 汽车传动系的挡数、传动比及传动系效率对汽车燃油经 济性都有很大影响。 为了降低汽车的燃油消耗量,不仅希望发动机的有效燃 油消耗率尽可能低,而且还希望发动机工作在特性曲线 的最佳有效比油耗区域内。 传动系的传动比(主要是变速器的传动比)影响发动机 工作特性曲线与汽车行驶阻力之间的匹配。 传动系的传动比应使发动机在经济工况下工作。
5
(1)发动机种类 与汽油机相比,柴油机的热效率高、有效燃油消耗率较低。 特别是在部分负荷时,柴油机的有效燃油消耗率比汽油机低 得多。 现在柴油车的百公里燃油消耗量(按容量计算)比 汽油车要节省20%~50%,而且柴油价格低廉。 在柴油机的性能不断改进之后,扩大柴油机的使用范围是当 前的发展趋势。
13
有级变速器的挡位增多以后,可根据汽车行驶阻力的变化 选择恰当的挡位,使发动机处于经济工况下工作的机会增 多,因此,近年来轿车装用五挡变速器的也日增多。重型 汽车和牵引车的传动系挡数可多达10~12个,有利于改善 汽车的燃油经济性。但挡位数过多,会使变速器或传动系 结构复杂,操作不便。 如果无级变速器的传动效率与机械式有级变速器同样高, 则采用无级变速器最理想,它可使发动机的工作特性与汽 车的行驶工况始终达到最佳的匹配。
12
(1)变速器档位数 在一定的行驶条件下,变速器应尽量用较高挡位。 在良好水平路面上,在某些速度下,既可用最高挡行驶, 又可用次高挡行驶,采用高速挡行驶比较省油。 在相同车速、相同行驶阻力功率的情况下,采用高速挡行 驶时,车的行驶阻力不变,而当发动机输出功率相同时, 高速挡的后备功率小,发动机的负荷率高,有效比油耗低 ,所以,此时挡行驶。但应 注意节气门开度不应过大,以避免化油器的加浓装置起作 用。
14
(2)超速挡的应用 传动系直接挡的总减速比(主减速器传动比)是根据良好 水平路面上的功率平衡图及直接挡要求的动力因数来选择 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,发动机的燃油消耗率较高。 为了改善良好水平路面上行驶时的燃油经济性,通常不改 变主减速器传动比,而在变速器中设一个传动比小于1的 超速挡。 在相同的车速和道路条件下,用超速挡比用直接挡时发动 机的转速低,负荷率高,故燃油消耗率下降,因而可降低 汽车的百公里燃油消耗量。
9
(5)选择合理的配气相位 配气相位的持续角较宽时,发动机在高速时充气特性好, 而低速时则充气特性差;持续角窄时,则反之。 适当的排气相位角可充分利用气流的惯性以及排气系统压 力波动进行充气。
10
(6)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 较高时,汽油机在加浓装置起作用之前,有效燃油消耗率 较低;发动机中等转速、较高负荷率下工作时,其燃油经 济性较好。 根据实验,一般汽车在良好水平路面上以常用速度行驶时 ,只利用到相应转速下最大功率的50%~60%,等于发动机 最大功率的20%左右。 汽车在实际使用中的大部分时间内,发动机的负荷都是较 低的。 在保证动力性足够的前提下,汽车上不宜装用功率过大的 发动机,以提高发动机的功率利用率,降低汽车的耗油量 。 在使用中,应力求提高发动机的负荷率。
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
1
汽车等速百公里燃油消耗量为
QL
Pebe
1.02va
QL
CFbe
m
C为常数;F行驶阻力,F=Ff+Fw
等速百公里燃油消耗量正比于等速行驶时的行驶阻力和有 效燃油消耗率,反比于传动效率。
发动机的有效燃油消耗率与两个因素有关,即发动机的种 类、设计制造水平和汽车行驶时的发动机负荷率。
发动机负荷率低时,有效燃油消耗率的值显著增大。
汽车的燃油经济性的影响包括汽车结构因素和使用因素。
2
行驶中消耗的发动机功率 P(e 或行驶阻力∑F )
Pe与总行驶阻力∑F成正比
F QL
降低汽车重量G ,可以降低 Ff ; 降低汽车CD A,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
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。
4
1.汽车结构因素的影响
1)发动机结构因素
发动机的热效率直接影响有效燃油消耗率,影响汽车的 燃油消耗量。
凡是对发动机的燃烧过程和热功转换效率有影响的因素 ,都对汽车的燃油经济性有重要影响。这些因素包括: 发动机的种类、设计与制造水平、负荷率的大小及使用 方法等。
(3)改善发动机燃烧过程 改进燃烧室形状,采用稀薄混合气分层燃烧技术,利用电 控燃油喷射系统精确控制供油量等措施可改善汽油机的燃 烧过程。
稀混合气可以提高燃油经济性的原因是,汽油分子有更多 的机会与空气中的氧分子接触,便于完全燃烧;同时,燃 烧后最高温度和压力低,传热损失较少,可以增大压缩比 ,提高热效率。若混合气过稀,燃烧速度过于缓慢,燃烧 速度下降,发热量及热效率下降;同时,混合气过稀,个 别缸失火的概率增大。
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(2)发动机的压缩比 压缩比增大,热效率提高,动力性提高,燃油消耗率降低。 汽油机压缩比的提高主要受爆震的限制。 压缩比过高会引起爆燃和表面点火,而且会引起严重的排气 污染。 控制排气中的有害气体成分,特别是在高温高压条件下NOx 的产生,迫使汽油机的压缩比限制在9以下。
改进燃烧室和进气系统,提高发动机结构的爆震极限; 使用爆震传感器,自动延迟点火提前角; 采用掺水燃烧抗爆技术; 开发高辛烷值汽油等都是提高压缩比的措施。
燃用稀混合气的主要技术措施有:加快燃烧速度;提高点 火能量,适当增大点火提前角,延长火花持续时间;清除 火花塞附近的废气;汽油充分雾化等。
当前采取的主要措施是快速燃烧技术。为了燃用稀混合 气,还可以采用分层充气技术,空燃比可达18以上,既能 显著提高燃油经济性,又可降低排放污染。
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(4)改善进、排气系统 目的:降低进气阻力和排气干扰,提高充气效率。 进气管应有足够流通截面,表面光洁,连接处平整,并应 减少气流转折以及截面突变,以减少气流的局部阻力。 进气门处局部阻力最大,采用多气门结构,可以增加进气 充量。 进气管断面形状和尺寸,对燃油的雾化、蒸发和分配影响 很大。
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2)传动系的影响 汽车传动系的挡数、传动比及传动系效率对汽车燃油经 济性都有很大影响。 为了降低汽车的燃油消耗量,不仅希望发动机的有效燃 油消耗率尽可能低,而且还希望发动机工作在特性曲线 的最佳有效比油耗区域内。 传动系的传动比(主要是变速器的传动比)影响发动机 工作特性曲线与汽车行驶阻力之间的匹配。 传动系的传动比应使发动机在经济工况下工作。
5
(1)发动机种类 与汽油机相比,柴油机的热效率高、有效燃油消耗率较低。 特别是在部分负荷时,柴油机的有效燃油消耗率比汽油机低 得多。 现在柴油车的百公里燃油消耗量(按容量计算)比 汽油车要节省20%~50%,而且柴油价格低廉。 在柴油机的性能不断改进之后,扩大柴油机的使用范围是当 前的发展趋势。
13
有级变速器的挡位增多以后,可根据汽车行驶阻力的变化 选择恰当的挡位,使发动机处于经济工况下工作的机会增 多,因此,近年来轿车装用五挡变速器的也日增多。重型 汽车和牵引车的传动系挡数可多达10~12个,有利于改善 汽车的燃油经济性。但挡位数过多,会使变速器或传动系 结构复杂,操作不便。 如果无级变速器的传动效率与机械式有级变速器同样高, 则采用无级变速器最理想,它可使发动机的工作特性与汽 车的行驶工况始终达到最佳的匹配。
12
(1)变速器档位数 在一定的行驶条件下,变速器应尽量用较高挡位。 在良好水平路面上,在某些速度下,既可用最高挡行驶, 又可用次高挡行驶,采用高速挡行驶比较省油。 在相同车速、相同行驶阻力功率的情况下,采用高速挡行 驶时,车的行驶阻力不变,而当发动机输出功率相同时, 高速挡的后备功率小,发动机的负荷率高,有效比油耗低 ,所以,此时挡行驶。但应 注意节气门开度不应过大,以避免化油器的加浓装置起作 用。
14
(2)超速挡的应用 传动系直接挡的总减速比(主减速器传动比)是根据良好 水平路面上的功率平衡图及直接挡要求的动力因数来选择 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,发动机的燃油消耗率较高。 为了改善良好水平路面上行驶时的燃油经济性,通常不改 变主减速器传动比,而在变速器中设一个传动比小于1的 超速挡。 在相同的车速和道路条件下,用超速挡比用直接挡时发动 机的转速低,负荷率高,故燃油消耗率下降,因而可降低 汽车的百公里燃油消耗量。
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(5)选择合理的配气相位 配气相位的持续角较宽时,发动机在高速时充气特性好, 而低速时则充气特性差;持续角窄时,则反之。 适当的排气相位角可充分利用气流的惯性以及排气系统压 力波动进行充气。
10
(6)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 较高时,汽油机在加浓装置起作用之前,有效燃油消耗率 较低;发动机中等转速、较高负荷率下工作时,其燃油经 济性较好。 根据实验,一般汽车在良好水平路面上以常用速度行驶时 ,只利用到相应转速下最大功率的50%~60%,等于发动机 最大功率的20%左右。 汽车在实际使用中的大部分时间内,发动机的负荷都是较 低的。 在保证动力性足够的前提下,汽车上不宜装用功率过大的 发动机,以提高发动机的功率利用率,降低汽车的耗油量 。 在使用中,应力求提高发动机的负荷率。
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
1
汽车等速百公里燃油消耗量为
QL
Pebe
1.02va
QL
CFbe
m
C为常数;F行驶阻力,F=Ff+Fw
等速百公里燃油消耗量正比于等速行驶时的行驶阻力和有 效燃油消耗率,反比于传动效率。
发动机的有效燃油消耗率与两个因素有关,即发动机的种 类、设计制造水平和汽车行驶时的发动机负荷率。
发动机负荷率低时,有效燃油消耗率的值显著增大。
汽车的燃油经济性的影响包括汽车结构因素和使用因素。
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行驶中消耗的发动机功率 P(e 或行驶阻力∑F )
Pe与总行驶阻力∑F成正比
F QL
降低汽车重量G ,可以降低 Ff ; 降低汽车CD A,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。
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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。
4
1.汽车结构因素的影响
1)发动机结构因素
发动机的热效率直接影响有效燃油消耗率,影响汽车的 燃油消耗量。
凡是对发动机的燃烧过程和热功转换效率有影响的因素 ,都对汽车的燃油经济性有重要影响。这些因素包括: 发动机的种类、设计与制造水平、负荷率的大小及使用 方法等。