汽车理论 2.1 汽车燃油经济性的评价指标
汽车理论复习知识点整理（考试用）
一、1.汽车的动力性：汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
2.汽车动力性评价指标：最高车速ua max ，加速时间t ，最大爬坡度i max3.简述汽车动力性3个评价指标及计算方法：（提示：由驱动力-行驶阻力图，或动力特性图结合附着条件分析）最高车速计算方法：Fi=0 Fj=0 Ft=Ff+Fw最大爬坡度：由驱动力—行驶阻力平衡图和GF F F )(arcsinw f t +-=α再由公式i=tan α可计算出。
4.汽车的驱动力（地面对驱动轮的反作用力）（Ft 与发动机转矩Ttq 、变速器传动比 i g 、主减速器传动比 i 0、传动系的机械效率ηT 和车轮半径 r 等因素有关。
）5.发动机外特性曲线：发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油量位置） 发动机部分负荷特性曲线：发动机节气门部分开启（或高压油泵在部分供油位置） 发动机使用外特性曲线：带上全部附件设备时的发动机特性曲线 （由上可知：使用外特性曲线的功率小于外特性曲线的功率）ri i T F T0g tq t η=6.传动系功率损失可分为：机械损失和液力损失7.车轮的半径分为：自由半径：车轮处于无载时的半径。
静力半径r s ：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径r r ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。
8.汽车行驶阻力：a 滚动阻力Ff （ ） ：车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承面的变形。
在硬路面上，轮胎变形是主要的，轮胎内部摩擦产生弹性迟滞损失。
滚动阻力无法在受力图上表现出来，他只是一个数值。
滚阻系数f (单位汽车重力所需之推力) 的影响因素：路面的种类、行驶车速、轮胎构造、材料、气压有关。
真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为地面切向反作用力，他的数值为驱动力-驱动轮上的滚动阻力。
驻波现象：车速达到某一临界车速左右时，滚动阻力迅速增加，轮胎发生驻波现象，轮胎周缘不再是圆形，而是明显的波浪状。
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)。
2.1 汽车燃料经济性评价指标
实行养路费、过路费、过桥费和运管费四费用燃 油附加费替代后，某省汽运公司燃料附加费率达60％， 增加支出1320万元。出租公司原缴纳养路费220元/车， 改为燃料附加费后费用增至1170元/车，仅此项就增 加费用4.3倍。 燃油附加费代替养路费后，必将推动汽车更新 和换代的速度。所以，节约燃料就意味着汽车运输成 本的降低，经济效益的提高。显然，研究汽车燃料经 济性对汽车节能的意义重大，例如，同1970年相比， 1993年美国汽车平均油耗下降了33％。为此，世界各 国都把降低汽车能耗(3L/100km)作为一项基本国策， 并成为汽车制造业和交通运输行业的重要课题。
碳平衡法计算燃油消耗量
汽油车
FC 0.1554(0.866 HC 0.429CO 0.273CO2 ) / D
柴油车
FC 0.1555(0.866 HC 0.429CO 0.273CO2 ) / D
FC（燃油消耗量L/100km）HC（碳氢排放量g/km）CO （一氧化碳排放量g/km）CO2（二氧化碳排放量g/km）D （288K温度下燃油密度kg/L）
中国：规定了货车、客车的公路行驶循环工况，还规定了以等速 百公里油耗和直接档全油门加速行驶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评价指标。 轿车，参照ECE标准执行
等速百公里燃油消耗曲线
指汽车在一定载荷（我国规定轿车为半载、货 车为满载）下，以最高挡在水平良好路面等速行驶 100km的燃油消耗量。 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 里燃油消耗曲线”
2.1 汽车燃料经济性评价指标
1、 常用：中国、欧洲：L/100km 美国：MPG(mile/gal) 2、 综合评价指标：如图2-2所示。 ECE: 1/3循环油耗 1/3速度为90km/h时，L/100km 1/3速度为120km/h时，L/100km
第二章汽车燃油经济性
行程油耗（s米）:Q Pebs ,mL
102ua
百公里油耗：Qs
Peb
1.02ua
,L/100km
第二章汽车燃油经济性
2.2 汽车燃料经济性的计算
2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算
gege(Pe,n) b
1
Pe
T
(Pf
Pw
Pj)
步骤1：将加速过程划分为 若干个区间；
第二章汽车燃油经济性
2.2 汽车燃料经济性的计算
2.1.1 汽车燃料经济性的评价指标
① 常选取单位行程的燃料消耗量或单位运输工 作的燃料消耗量作为评价指标。前者用于比 较相同容载量汽车的燃料经济性，也可用于 分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同 一种汽车上对汽车燃料经济性的影响，单位 是L/100km；后者常用于比较和评价不同容载 量汽车的燃料经济性，单位是L/(t·100km)、 L/(kg·km)。此项指标的数值越大，则汽车燃 料经济性越差。
➢ 据预测到2020年我国车用燃油消耗 为3.05亿吨，换算成原油将超过5亿 吨
➢ 包括欧盟、美国、日本、韩国等在 内的很多国家和地区都已经根据各 自国情实施了不同形式的汽车燃料 消耗量标示制度，作为控制汽车二 氧化碳排放和油耗的支柱措施之一。
第二章汽车燃油经济性
2.1.1 汽车燃料经济性的评价指标
步骤4：将各区间的燃油消 耗量累加，得到整 个加速过程的燃油 消耗量；
步骤5：计算该工况的行驶 距离。
第二章汽车燃油经济性
2.1.1 汽车燃料经济性的评价指标
② 汽车燃料经济性也可用单位燃料量的汽车行 驶里程作为评价指标。该指标亦称为汽车经 济性因数。例如，美国采用每加仑燃料能行 驶的英里数作为评价指标，单位是MPG或 mile/USgal。该指标数值越大，汽车燃料经 济性越好。
2.1 汽车燃油经济性的评价指标
在保证动力性的前提下，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。
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1
世界汽车工业发展永恒的主题是
节能 环保 安全
截止2007年底，我国已探明石油可采储量69
亿t、探明天然气可采储量3.1万亿m3。
中国石油的相当一部分依赖进口
自1993年开始，中国已成为石油净进口国，且进口量逐年 增加；石油对外依赖程度越来越大。2004年以来，中国的石
FC 0.15540.866HC 0.429CO 0.273CO2 D
FC 0.15550.866HC 0.429CO 0.273CO2 D
15
D — 288K（15°C）下燃油的密度（kg/L）。
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
《轻型汽车燃料消耗量试验方法》试验用的运转循环
13.6
14.0 14.5
12.2
12.6 13.0
1320<CM ≤1430
1430<CM ≤1540
10.7
11.3
9.8
10.3
2280<CM ≤2510
2510<CM
15.5
16.4
13.9
14.7
17
第一节
汽车燃油经济性的评价指标 本节内容结束
下一节
18
注：M代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。
6
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2.循环行驶试验工况
1）欧洲经济委员会（ECE）
以L/100km计的1/3混合油耗为
1 1 1 1 混合 ECE 90km / h 120km / h 3 3 3 3
《汽车理论》第二章 汽车的燃油经济性
1 Q1 2 (Qt0 Qt1)t
Q2
1 2
(Qt1
Qt2 )t
Q3
1 2
(Qt 2
Qt3 )t
Qn
1 2
(Qt ( n1)
Qtn )t
等加速行驶工况燃油消耗量
Qa
1 2
(Qt
0
Qtn )t
n1
Qti t
i 1
等加速区间内行驶的距离
sa
ua22 ua21 25.92du / dt
三、等减速行驶工况燃油消耗量的计算
反映实际的汽车 行驶情况
循环行驶 试验工况
▪ 我国及欧洲：行驶100km所消耗 的燃油升数，单位为L/100km。
▪ 美国：每加仑燃油能行驶的英里 数，单位为MPG或mile/USgal。
一、等速行驶百公里燃油消耗量
常用的一种评价指标，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，用来 评价汽车的燃油经济性。
利用情况及行驶条件的影响，所以，它 不能直接用于评价整车的燃料经济性。
燃油经济性
一定的动力性条件下 尽量少的燃油消耗
燃油经济性好
降低汽车的使用费用 减少进口的石油量 节约资源 降低CO2等的排放
2.1 燃油经济性的评价指标
评价指标
每百公里 的燃油消耗量
一定的燃油量 行驶的里程
等速百公里 燃油消耗量曲线
汽车等速百公里燃油消耗量曲线
二、循环行驶工况百公里燃油消耗量
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、怠速停车等工况。
汽车燃油经济性
3. 汽车整备质量
它是汽车设计与制造中的重要技术指标。显然，在汽车最大 总质量相同的情况下，汽车的整备质量越小，相同运程的货运 量就越大，单位货运量（货物周转量）的油耗就越少。当整备 质量减少时，汽车的滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都将减 少，则消耗在这些阻力上的能量相应减少，因而汽车的百公里 油耗将会减少。目前，在汽车上广泛采用轻质材料，改进汽车 结构，优化汽车设计，以减少汽车整备质量，来提高汽车的燃 油经济性。
车辆滑行距离要求（30km/h摘档滑行）
汽车整备质量M（kg） 单轴驱动车辆滑行距离（m） 双轴驱动车辆滑行距离（m）
M＜1000 1000≤M≤4000 4000＜M≤5000 5000＜M≤8000 8000＜M≤11000
M＞11000
≥130 ≥160 ≥180 ≥230 ≥250 ≥270
检测
评价
§2-1 汽车燃油经济性评价指标
1．单位行程的燃油消耗量 单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公 里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。 它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分 析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃 油经济性的影响，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。 我国及欧洲一般采用L/100km数作为汽车燃油经济性的评价 指标。
Qs
P.ge
10ua
Ｌ/100km
汽油ρ=0.71～0.73kg/L；柴油ρ=0.81～0.83kg/L。
等速行驶工况燃油消耗量计算
计算的基本依据
发动机万有特性图 或发动机负荷特性图 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 )
2 汽车的燃油经济性
1 Q2 Qt1 Qt2 t 2
各区间的燃油消耗量为
1 Q3 Qt2 Qt3 t 2
1 Qn Qt ( n 1) Qtn t 2
整个加速过程的燃油消耗量为 加速区段内汽车行 驶的距离为
ua22 ua21 sa du 25.92 dt
Qa Qi Q1 Q2 Qn
单位: Pe (kw)；Ttq(N· m)； b(g/kw· h)； GT(kg/h)；ρg(N/L)； Qs(L/100km)。
汽油机：ρg= 6.96~7.15 (N/L) 柴油机：ρg = 7.94~8.13 (N/L)
b pe 9.81 b pe b pe (kg /100km) ( N /100km) ( N /100km) 10 ua 10 ua 1.02 ua ( density of fuel ) Qs b pe 1.02ua g ( L /100km)
使用负荷 负荷率＝ 最大负荷
2.行驶中消耗的发动机功率 Pe（或行驶阻力∑F ）
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 。
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
怠速停车 17.2%(3.6%)
等速行驶燃油消耗量计算公式推导
pe Ttq n 9550 b( g / kw h)
GT
b pe (kg / h) 1000 vehicle : Qs ( L /100km); ua (km / h)
b pe GT (kg / km) (kg / km) ua 1000 ua
汽车理论第二章汽车的燃油经济性
在同一道路条件和车速下，发动机发出的功率 相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机负荷率 越低，百公里油消耗量就越大。
3、挂车的使用
1）带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加， 燃油消耗率b下降。
2）汽车列车的质量利用系数（装载质量与整 车备质量之比）较大。
如CA10B汽车常拖带挂4.5～5t挂车，行驶于坡 度小于8％，最大坡度小于11％的道路上，生产率 可提高30％～50％，油耗可降低20％～30％（以 100t·km计）。
Qs
Q s
100
Pbs
1000ua
100 s
Pb
10ua
等加速行驶工况燃油消耗量计算
（1）求出等加速行驶时发动机应提供的功率
P
1
T
Gfua 3600
CDAua3 71640
mua
3600
du
dt
（2）计算由ua1等加速行驶至ua2的燃油消耗量
将加速过程按速度每增加1km/h为一个小区域分成若 干区间，求每个区间的燃油消耗量。
Qt
Pb t
3600
1 1 du
3.6 dt
1）从初始速度ua1加速至ua1+1km/h所需的燃油消 耗量（mL）为：
Q1
1 2
Qt0
Qt1
t
2）由ua1+1km/h再增加1km/h所需的燃油消耗量
3）同理
Q2
1 2
Qt1
Qt 2
t
Q3
1 2
Qt 2
Qt3
t
Qn
1 2
Qt(n1) Qtn
另外，总的汽车燃油消耗还与加速、减速、 制动、怠速停车等工况以及汽车附件的使用有关。
2-1 汽车燃油经济性评价指标
2-1 汽车燃油经济性评价指标导入新课：汽车燃油经济性检测的必要性能源是发展生产和提高生活水平的物质基础。
汽车的主要能源是石油产品中的汽油和柴油。
随着我国汽车保有量的逐年增加(预计到2000年汽车保有量将超过1500万辆)，意味着石油消耗的增长，1996年我国汽油产量的76.7%和柴油产量的26.6%用于汽车，而我国石油产量增长较慢。
自1996年成为纯石油进口国后，1996年虽然生产1.55亿t，但仍进口2500万t，预计2000年需进口3000万t。
石油能源短缺迫使人们关注汽车燃料经济性，交通部1990年第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》中要求对营运车辆进行燃料经济性的检测评价具有重要意义。
对汽车燃油经济性的评价，一般是通过汽车燃油消耗量试验来确定的，它是用以评价在用汽车技术状况与维修质量的综合性参数，也是诊断和分析汽车故障的重要参考。
检测汽车燃油消耗量常通过燃油消耗检测仪测定燃油消耗量的容积或质量来表示。
在汽车检测站通过汽车道路试验，更多是在底盘测功试验台上模拟路试来检测其燃油消耗量。
一、影响燃料消耗的因素1、车辆的技术状况。
包括发动机的技术状况和底盘的技术状况。
2、道路条件及气候。
包括路面质量，交通混合情况，平原还是坡道，海拔高度和天气等。
3、车辆载重及拖运情况。
载重量越大和拖挂重量越大，油耗越高。
4、驾驶操作。
在其他条件相同的情况下，驾驶技术水平不同，油耗可相差20%-40%。
二、燃油经济性的评价指标1、百公里燃油消耗量是指在汽车在一定运行工况下行驶100km的燃油消耗量。
根据测试条件不同，百公里油耗又分为等速百公里油耗、多工况百公里油耗。
1）等速百公里油耗是指汽车在一定载荷下（我国标准规定轿车为半载，火车为额定载荷），以最高档在水平良好路面按某一车速等速行驶每100km的燃油消耗量。
在试验时，测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后再图上连成油耗曲线。
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 2.1 汽车燃油经济性的评价指标
2.1 汽车燃油经济性的评价指标汽车的燃油经济性，是指一定运行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。
在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km ，即行驶100km 所消耗的燃油升数。
其数值越大，汽车燃油经济性越差。
美国为MPG 或mile/USgal ，指的是每加仑燃油能行驶的英里数。
这个数值越大，汽车燃油经济性越好。
等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载、货车为满载)下，以最高挡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，用它来评价汽车的燃油经济性，如图2-1所示。
但是，等速行驶工况并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，并以其百公里燃油消耗量(或MPG)来评定相应行驶工况的燃油经济性。
图2-2给出了联合国欧洲经济委员会、美国及我国法定的商用车与城市客车测定燃油经济性的循环行驶工况图。
欧洲经济委员会（ECE ）规定，要测量车速为90km/h 和120km/h 的等速百公里燃油消耗量和按ECE-R.15循环工况的百公里燃油消耗量，并各取1/3相加作为混合百公里燃油消耗量来评定汽车燃油经济性。
美国环境保护局(EPA)规定，要测量城市循环工况（UDDS ）及公路循环工况（HWFET ）的燃油经济性（单位为每加仑燃油汽车行驶英里数mile/gal ），并按下式计算综合燃油经济性： 10.550.45=+综合燃油经济性城市循环燃油经济性公路循环燃油经济性以它作为燃油经济性的综合评价指标。
循环工况规定了车速-时间行驶规范，例如，何时换挡、何时制动以及行车的速度和加速度等数值。
第4讲 第二章 汽车燃油经济性 2-1 汽车燃油经济性的评价指标 2-2 汽车燃油经济性的计算
第4讲 2学时教学目的及要求：通过本次课的学习，使学生理解中国、美国和欧洲燃油经济性的评价指标，了解燃油消耗量的限值及法规，掌握汽车在等速、等加速、等减速和怠速等工况下百公里燃油消耗量的计算方法。
主要内容：第二章汽车燃油经济性§2-1 汽车燃油经济性的评价指标§2-2 汽车燃油经济性的计算教学重点：1．工况和燃油经济性的关系，测量燃油经济性的方法2．等加速工况的离散化处理教学难点：1．测量燃油经济性的方法教学过程：第二章汽车燃油经济性§2-1 汽车燃油经济性的评价指标1、单位行驶里程的燃油消耗量，l/100km；↗则经济性↘美国用MPG（mile/USgal） 1USgal=3.785l,1mile=1.61km2、单位运输工作量的燃油消耗量，l/100t.km;3、按规定的循环工况的燃油消耗量，l/100km。
我国有四工况试验方法和六工况试验方法：四工况试验方法适用于城市客车、三轴铰接客车、旅行客车；六工况试验方法适用于长途客车、军车、载货汽车等。
4、欧洲以l/100km计的1/3混合油耗：= ECE-R.15循环 + 90km/h等速 + 120km/h等速5、美国以MPG计的综合燃油经济性：=10.55城市循环+0.45公路循环6、其它：升/小时（l/h），加仑/小时（GPH）,kg/km(气体)§2—2 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：燃油消耗量Q 与行驶时发动机消耗的功率有关。
单位时间内发动机的燃油消耗量为：（ml/s ） Q t = P e b367.1γ其中，P e —为发动机的输出功率，当汽车等速行驶时： P e = 1ηt [Gcos αfu a 3600 +C D Au a 376140 ]b —发动机燃油消耗率（g/kw.h ）（1g = 9.8×10-3N ） γ—燃油重度（N/l ）汽油6.96～7.15N/l; 柴油7.94～8.13N/l∴汽车等速行驶100km 消耗的燃油量为：(1m/s=3.6km/h) Q s = P e b 367.1γ ×11000 ,l/s × 100×1000u a /3.6 ,s= P e b1.02γu a ,l/100km2、 加速行驶工况燃油消耗量的计算：加速行驶时，发动机输出功率为：P e = 1ηt [Gcos αfu a 3600 +C D Au a 376140 +δmu a 3600 du dt ]u a每增加1km/h 所需时间为：Δt = 13.6du dt,s从u a1 ↗u a1 +1所需燃油消耗量为：Q 1 = (Q t0+Q t1)Δt ,ml 从u a1+1↗u a1+2所需燃油消耗量为：Q 2 = (Q t1+Q t2)Δt ,ml …………………. 从u a1+n-1↗u a1+n 所需燃油消耗量为：Q n = (Q t(n-1)+Q tn )Δt ,ml 整个加速过程的燃油消耗量为：Q a = Q 1 + Q 2 +…+ Q n , ml加速区段的行驶距离为：s a =u a22-u a1225.92du dt,m3、 等减速行驶工况燃油消耗量计算：等减速行驶时，发动机处于怠速状态。
汽车燃油经济性的评价指标共19页文档
2000<CM ≤2110
14.0
12.6
1205<CM ≤1320
10.1
9.1
2110<CM ≤2280
14.5
13.0
1320<CM ≤1430
10.7
9.8
2280<CM ≤2510
15.5
13.9
1430<CM ≤1540
11.3
10.3
2510<CM
16.4
14.7
16
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 本节内容结束
12
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3.中国相关的新标准
➢新开发车型，从2019年7月1日开始执行第一阶段限 值要求，2019年1月1日起执行第二阶段限值要求。
➢在生产车型，从2019年7月1日开始执行第一阶段限 值要求，2009年1月1日起执行第二阶段限值要求。
➢具体测量方法按照GB19233—2019《轻型汽车燃料 消耗量试验方法》进行。
5
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2.循环行驶试验工况
1）欧洲经济委员会（ECE）
以L/100km计的1/3混合油耗为
1混合 1EC 1 E 90/h km 1120 /hkm
3 33
3
6
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2）美国环境保护局（EPA）
综合燃油 城 经市 济循 性 0.5环 5 工性 况 1公 燃路 油循 经 0.4环 5济工性 况燃油
14
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
《轻型汽车燃料消耗量试验方法》试验用的运转循环
15
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
限值按整备质量的不同分别给出
汽车燃油经济性的评估和提升
汽车燃油经济性的评估和提升在如今的社会中，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，随着油价的波动和环保意识的增强，汽车的燃油经济性成为了车主们关注的重要问题。
一辆车的燃油经济性不仅关系到车主的日常开支，还对环境产生着重要影响。
那么，如何评估汽车的燃油经济性，又有哪些方法可以提升它呢？首先，我们来了解一下如何评估汽车的燃油经济性。
常见的评估指标是每加仑英里数（MPG）或每升公里数（L/100km）。
这两个指标数值越大，代表汽车的燃油经济性越好。
在实际评估中，可以通过查看车辆的官方燃油经济性数据作为参考。
汽车制造商通常会在车辆手册和官方网站上提供这些数据。
但需要注意的是，这些数据往往是在理想的实验室条件下测得的，实际使用中的燃油经济性可能会有所不同。
为了更准确地评估自己车辆的燃油经济性，车主可以自己进行计算。
方法很简单，在加油时记录下里程表读数和加油量，下次加油时再次记录，通过计算两次加油之间行驶的里程和消耗的燃油量，就能得出较为准确的实际燃油经济性。
影响汽车燃油经济性的因素众多。
车辆的重量是一个重要因素，越重的车需要消耗更多的能量来推动前进，燃油消耗自然就更大。
发动机的技术和性能也起着关键作用，例如发动机的排量、气缸数量、压缩比等。
先进的发动机技术，如涡轮增压、直喷技术等，能够提高燃烧效率，从而提升燃油经济性。
此外，车辆的空气动力学设计也会影响燃油经济性。
流线型的车身能够减少空气阻力，使车辆在行驶中消耗更少的燃油。
轮胎的滚动阻力同样不可忽视，低滚动阻力的轮胎能够降低车辆行驶的能量损耗。
那么，如何提升汽车的燃油经济性呢？合理的驾驶习惯是关键。
避免急加速和急刹车，平稳驾驶可以减少燃油的浪费。
尽量保持匀速行驶，根据路况提前预判，减少不必要的频繁变速。
正确的换挡时机也能提高燃油经济性。
对于手动挡车辆，在合适的转速进行换挡；对于自动挡车辆，避免猛踩油门让变速箱频繁降挡。
合理规划行车路线也很重要。
避开拥堵路段，减少车辆在低速行驶和频繁启停中的燃油消耗。
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2.1 汽车燃油经济性的评价指标
汽车的燃油经济性，是指一定运行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。
在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km ，即行驶100km 所消耗的燃油升数。
其数值越大，汽车燃油经济性越差。
美国为MPG 或mile/USgal ，指的是每加仑燃油能行驶的英里数。
这个数值越大，汽车燃油经济性越好。
等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载、货车为满载)下，以最高挡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，用它来评价汽车的燃油经济性，如图2-1所示。
但是，等速行驶工况并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，并以其百公里燃油消耗量(或MPG)来评定相应行驶工况的燃油经济性。
图2-2给出了联合国欧洲经济委员会、美国及我国法定的商用车与城市客车测定燃油经济性的循环行驶工况图。
欧洲经济委员会（ECE ）规定，要测量车速为90km/h 和120km/h 的等速百公里燃油消耗量和按ECE-R.15循环工况的百公里燃油消耗量，并各取1/3相加作为混合百公里燃油消耗量来评定汽车燃油经济性。
美国环境保护局(EPA)规定，要测量城市循环工况（UDDS ）及公路循环工况（HWFET ）的燃油经济性（单位为每加仑燃油汽车行驶英里数mile/gal ），并按下式计算综合燃油经济性： 1
0.550.45
=
+
综合燃油经济性城市循环燃油经济性公路循环燃油经济性
以它作为燃油经济性的综合评价指标。
循环工况规定了车速-时间行驶规范，例如，何时换挡、何时制动以及行车的速度和加速度等数值。
因此，它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；而规定在路上进行试验的循环工况均很简单。
表2-1 乘用车燃料消耗量限值表(L/100km) 整车整备质量（CM）/kg第一阶段第二阶段整车整备质量（CM）/kg第一阶段第二阶段CM≤7507.6 6.6 1540＜CM≤166012.0 10.8 750＜CM≤8657.6 6.9 1660＜CM≤177012.6 11.3 865＜CM≤9808.2 7.4 1770＜CM≤188013.1 11.8 980＜CM≤10908.8 8.0 1880＜CM≤200013.6 12.2 1090＜CM≤12059.4 8.6 2000＜CM≤211014.0 12.6 1205＜CM≤132010.1 9.1 2110＜CM≤228014.5 13.0 1320＜CM≤143010.7 9.8 2280＜CM≤251015.5 13.9 1430＜CM≤154011.3 10.3 2510＜CM16.4 14.7
注：表2-1给出了各质量段内乘用车应达到的燃油消耗量限值。
对于新开发车型，第一阶段的执行日期为2005年7月1日，第二阶段的执行日期为2008年1月1日。
对于在生产车型，第一阶段的执行日期为2006年7月1日，第二阶段的执行日期为2009年1月1日。
汽油车：
O
FC = 0.1554 (0.866HC+0.429CO+0.273C) / D
2
柴油车：
O
FC = 0.1555 (0.866HC+0.429CO+0.273C) / D
2
式中，FC为燃油消耗量（L/100km）；HC为碳氢排放量(g/km)；CO为一氧化碳排放量（g/km）；O
C为二氧化碳排放量（g/km）；D为288K（15°C）下的燃油密度（kg/L）。
2。