10-影响汽车燃油经济性的因素(1)

Audi A8采用全铝承载式车身，质量减轻15％，百
公里油耗降低5%～8%。 1升油耗概念车减轻质量的措施 镁合金的空间结构；碳素纤维合成材料的外部表面； 车身总质量大约在74kg；轮毂采用钛合金；车轮轴承滚 子采用陶瓷；叶片弹簧采用玻璃纤维。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
2.发动机
发动机的热损失与机械损耗占燃油化学能中的65%左 右。提高发动机经济性的主要途径有： 1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化 学能65％左右）；
2 汽车结构因素
二、汽车结构方面
1.缩减轿车总尺寸和减轻质量
美国密西根大学对改进汽车结构因素与燃油经济性关系的研究
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
几种不同车型的油耗
车型
路虎发现 V6 4.0 劳斯莱斯 幻影 V12 6.7 梅赛德斯-奔驰 E55
减小，轮胎中部
出现异常磨损。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
二、汽车结构方面
1.缩减轿车总尺寸和减轻质量
轿车质量减少10%，可节油3%-4%。应用轻质材料、复合材料 （铝、铝合金、镁合金等；陶瓷、塑料、高分析复合材料等）。
可见，对于轿车来说，尺寸和质量越大，油耗越高。 另外，此处强调“轿车”是合理的。因为对于大客车或者货 18 车来说，降低总尺寸和质量，不易实现；起的作用也不大。
每吨百公里油耗降低—单位运量的油耗下降
1 汽车使用因素
4.正确地保养与调整
汽车的调整和保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力
（1）制动器间隙要合适 （2）轮毂轴承预紧度调整要正常 （3）轮胎气压要合适
（4）各部件间的润滑情况
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
（1）制动器间隙要合适
间隙过小，容易出现“自刹”现象，损耗发动机功 率，导致制动器发热，消耗燃油； 间隙过大，制动反应“迟钝”，导致制动距离加长。
柴油机热效率比汽
油机高30%； 用于轿车可降低油
耗30%；
在西欧新注册的汽 车中，2001年柴油车的
份额为32%，2005年柴
油车的份额上升到了 49.5% 。
中置横放。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
我国一汽2002年推出捷达柴油轿车，但我国柴油硫含
量高，使用中排放物的烟度和微粒排放量较大。
但 FW ↑ ，Ff↑ ， ↑P
e
Qs↑
12
1 汽车使用因素
2.挡位选择
道路条件和车速一定时，
( Pf Pw ) / T 一定
用高挡，后备功率↓ 负荷率↑b ↓Qs ↓ 使用高挡可节省燃油； 汽车起步加速过程中， 从经济性角度出发要尽早 换入高挡；从动力性角度 出发要用足低挡。
13
吼声隆隆、黑烟滚滚的“墨斗鱼”形象，其性能与汽油 车没有什么区别。 尤其在欧洲国家，“轿车柴油化”已经得到普遍接受。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
柴油机可节能和降低排污。 奔驰CLK双门跑车
车型 发动机 排量 /L 最高车速
/(km h 1 )
230
236
加速时间 油耗量 /s /[L (100km )1 ]
复习
1、燃油经济性的评价指标：百公里燃油消耗量 2、不同行驶工况下百公里燃油消耗量的计算方法： 等速行驶工况燃油消耗量计算 等加速行驶工况燃油消耗量的计算 等减速行驶工况燃油消耗量的计算 怠速停车时的燃油消耗量 整个循环工况的百公里燃油消耗量
1
第三章 汽车的燃油经济性
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
所以，影响汽车燃油经济性的因素，除了上述讨论 的燃油消耗率、行驶阻力和传动效率外，还有停车 怠速油耗、汽车附件消耗和制动能量损失。
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
4.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
10
综上所述，影响汽车燃油经济性的因素共有六个： 燃油消耗率、行驶阻力、传动效率、停车怠速油耗、 汽车附件消耗和制动能量损失。
目前我国柴油轿车有：捷达SDI 、宝来TDI 1.9L、奥迪 A6 2.5 TDI 、开迪SDI 。
TDI 是英文Turbo Direct Injection 的缩写，意为涡轮增
压直接喷射（柴油发动机）。 SDI 是英文Suction Direct Injection 的缩写，意为自然吸
气直接喷射（柴油发动机）。
Peb Qs 1.02ua g
减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油
7
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
3.传动系的机械效率
传动系统的结构、造型、各部件间的匹配； 润滑油的粘度、温度； 底盘的技术状况等。 传动效率越高，油耗越低。
提高传动系统（尤其是变速器、驱动桥和传动轴）的设 计水平、制造装配工艺、按规程进行维修保养，以及尽 可能使用直接挡行驶等措施，都可以提高传动效率。
整备质量 /kg
2700 2495 1835
油耗量（综合）
/[L (100km )1 ]
15.2 15.9 12.9
伊兰特1.6自动舒适型
夏利N3 奥拓
1210
900 670
9.0
6.0 4.0
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
思考
为什么大型轿车油耗较高？ 致使Qs 增大
大型轿车 G大，Ff、FW、Fi 、Fj 均大； 装用大排量发动机，负荷率低，b大；
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2 汽车结构因素
3.传动系
档数的影响
挡位越多，发动机处于低燃
油消耗区工作的机会越多； 轿车5-6，中型货车6-7，重
型货车10-16.
无极变速器：在任何车速下
使发动机处于经济工作区。
主减速器传动比i0：影响常用车速下的油耗。
传动效率的影响
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2 汽车结构因素
4.汽车外形与轮胎
降低CD是节油的有效途径 汽车外形与燃油消耗
8
以上讨论的是等速油耗的影响因素。 然而，汽车在实际使用中，不可能始终处在等速行驶。 由于路况和交通流量等因素的变化，车辆除了等速行 驶之外，还会有加速、减速制动和怠速停车等工况。 空调、灯光、音响等汽车附件也经常使用。
频繁的加速、减速制动，会增加油耗。 不熄火的怠速停车，会在不增加行驶里程的情况下 消耗燃油。 另外，各种汽车附件消耗的能量，最终也来自燃油。
使用负荷 负荷率＝ 最大负荷
4
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
发动机负荷率与燃油消耗率b的关系
发动机负荷率越低，燃油消耗率b显著增高
5
还可以从后备功率的 角度分析负荷率 从发动机功率平衡图上， 则可以看出：相同的车速 下，后备功率越大，负荷 率越低。 也就是说，动力性和燃油经济 性存在一定的矛盾：发动机后 备功率大时，动力性好，但此 时负荷率低，燃油消耗率高； 如果追求低燃油消耗率，则要 求负荷率高，也就是后备功率 低，动力性相应下降。
本章小结
1、汽车燃油经济性的评价指标：等速百公里油耗；
2、汽车等速百公里油耗计算： 3、汽车燃油经济性的影响因素：
燃油消耗率、行驶阻力、传动效率、停车怠速油耗、汽车 附件消耗和制动能量损失。
4、使用方面提高燃油经济性的途径
中速行驶、尽量使用高挡、合理拖挂、正确的保养与调整。
5、结构方面提高燃油经济性的途径 缩减尺寸与轻量化、提高发动机设计水平、增加传动系档 位数（并提高效率）和优化汽车外形与轮胎。
270CDI
240
L5（柴油）
V6（汽油）
2.685
2.597
9.2
9.2
6.74
10.8
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
1升油耗概念车发动机 单缸SDI 柴油发动机； 排量0.299L；压缩比16.5:1； 最大转矩18.4N· m/2000r/min ； 最大功率 6.25kW(8.5PS)/4000r/min ； 发动机质量26kg;
（2）轮毂轴承预紧度调整要正常
预紧度过低，轮胎打摆，直线行驶性差；
预紧度过大，轴承发热，轴承磨损加快。
行驶中紧急制动（急刹车）、高速行车中猛打转向 盘都会造成轴承早期磨损。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
3）轮胎气压要合适
气压过低， 导致车辆操控性 降低，燃油消耗
增大，轮胎磨损
加剧；轮胎气压 过高，接地面积
不同轮胎与燃油消耗
一般认为，考察强度、耐磨性、耐久性、动力性和经 济性等各方面因素，子午线轮胎的综合性能最好。
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本节要点
燃油经济性的影响因素： 燃油消耗率、行驶阻力、传动效率、停车怠速油耗、 汽车附件消耗和制动能量损失。 使用方面提高燃油经济性的途径： 中速行驶、尽量使用高挡、合理拖挂、正确的保养 与调整。 结构方面提高燃油经济性的途径： 缩减尺寸与轻量化、提高发动机设计水平、增加传 动系档位数（并提高效率）和优化汽车外形与轮胎。
Cb F
T
C为常数；
F F F F 为总行驶阻力，
f
w
。
思考
影响燃油经济性的因素有哪些？
3
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
影响燃油经济性的因素主要有以下பைடு நூலகம்个：
1.燃油消耗率b
燃油消耗率主要和发动机负荷率及发动机自身的种类、 设计制造水平有关。 负荷率，是指在某一相同转速下节气门部分打开时发 动机发出的功率与全开时(最大)功率之比。
轮胎：滚动阻力系数减小
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。
空气阻力系数CD以0.42为基准， 可见：无论在何种行驶条件下， 随着CD的降低，节油率都明显提 高。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
a-Ⅴ挡行驶，后备功率小、负荷率高； d-Ⅳ挡行驶，后备功率大、负荷率低。
d
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
2.行驶中消耗的发动机功率 Pe（或行驶阻力∑F ）
ua Pe F T 3600 1
Pe 与总行驶阻力∑F成正比
∑ F Qs 降低汽车重量G ，可以降低 Ff ； 降低汽车CDA，可以降低空气阻力 FW
影响因 素分析
使用 因素
结构 因素
•燃油消耗率 •发动机功率 •机械效率 •停车怠速油耗 •汽车附件消耗 •制动能量损失工况
•车速 •档位选择 •带挂车运输
•尺寸、质量 •发动机 •传动系
•保养和调整
•外形和轮胎
2
0 汽车燃油经济性的影响因素分析
等速百公里燃油消耗量：
1 ua Peb Pe F Qs T 3600 1.02ua g ua b Qs F 1.02ua g 3600T
下面，我们从使用和结构两个方面，来讨论提 高汽车燃油经济性的一些途径。 所谓“使用方面”，是指车辆已经设计、制造出 来，结构不能再改变；而“结构方面”指的就是 设计环节。
1 汽车使用因素
一、使用方面
1.车速 ua
接近于低速的中等 车速时经济性最好
低速时FW↓ ，Ff↓
但负荷率↓ ，b ↑
高速时负荷率↑ ， b ↓
2）扩大柴油发动机的应用范围；
3）增压化； 4 ）广泛采用电子计算机控制技术。
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第三节 影响汽车燃油经济性的因素
想一想
柴油机有哪些特点？
提到柴油机时，人们也许首先想到黑烟、臭味和嘈 杂的噪声。使用柴油发动机的拖拉机、坦克、轮船等给 人粗大笨拙的印象，似乎难登大雅之堂。
具有现代技术水平的柴油车，早已不是工作粗暴、
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本章思考题
1、简述利用图解计算等速百公里燃油消耗量 的步骤。 2、写出汽车的后备功率方程式，分析后备功 率对汽车动力性和燃料经济性的影响。 3、分析影响汽车燃油经济性的主要因素。 4、分析如何从汽车的结构方面入手提高汽车 的燃油经济性。 5、分析如何从汽车的使用方面入手提高汽车 的燃油经济性。 33
1 汽车使用因素
3.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 负荷率 b
F b F
Qs
货车以100t· km计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低 带挂车运输
装载质量 较大 质量利用系数 整车整备质量
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