10-影响汽车燃油经济性的因素

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(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。
(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。
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
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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
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
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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。
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。
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。
车型
发动机
270CDI L5(柴油) 240 V6(汽油)
奔驰CLK双门跑车
排量
最高车速 加速时间
油耗量
/L
/(km h1)
/s /[L(100km)1]
2.685
230
9.2
6.74
2.597
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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 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)。
F
Qs
Peb
1.02ua g
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
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。
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% 。
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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。
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 。
d
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。
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 )
Pe
1
T
ua 3600
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。
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。
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、 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。
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。
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: (1)汽车结构因素 发动机方面:发动机的种类、发动机的压缩比、选用小排 量发动机、提高发动机的负荷率、改善发动机的燃烧过程 等; 传动系的影响:变速器的类型、有级变速器的档位、主减 速器传动比、传动系的机械效率等; 汽车质量、汽车外形和轮胎等。 (2)汽车的使用因素 汽车技术状况、驾驶和使用技术水平、运行条件等。 32
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)。
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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。
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);
汽车外形与燃油消耗
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
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。
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 ↑
Qs↑ 高速时负荷率↑ , b ↓
但 FW ↑ ,Ff↑ , ↑Pe
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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 ↓
236
9.2
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; 中置横放。
柴油机热效率比汽 油机高30%;
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。
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/[L(100km)1 ]
15.2 15.9 12.9 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?
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;
致使Qs 增大
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%。
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。
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
汽车越轻,油耗越低;柴油车的油耗明显低于汽油车。 20
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 伊兰特1.6自动舒适型 夏利N3 奥拓
整备质量 /kg 2700 2495 1835 1210
900 670
油耗量(综合)
负荷率= 使用负荷 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。
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。
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。
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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%。
F 负荷率 b
带挂车运输时
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
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 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。
1.02ua g
ua
3600T
F
Cb F
T
C为常数; F 为总行驶阻力, F Ff Fw 。
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三个:
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。
影响因 素分析
使用 因素
•燃油消耗率 •发动机功率 •机械效率 •工况、附件使用
•车速 •档位选择 •带挂车运输 •保养和调整
结构 因素
•尺寸、质量 •发动机 •传动系 •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:
Qs
Peb
1.02ua
g
Pe
1
Tຫໍສະໝຸດ Baidu
ua 3600
F
Qs
b
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 车来说,降低总尺寸和质量,不易实现;起的作用也不大。18
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
带挂车运输
质量利用系数
装载质量 整车整备质量
较大
每吨百公里油耗降低—单位运量的油耗下降
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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
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