汽车理论汽车的燃油经济性
汽车理论教程343页PPT
Qs
Peb
1.02ua g
Pe
1
T
ua 3600
F
Qs 1.02buag360u0aT
F C b F
T
C为常数； F 为总行驶阻力， FFf Fw。
影响燃油经济性的因素有以下三个：
1.燃油消耗率b
燃油消耗率与发动机负荷率及发动机自身有关。 负荷率＝使用负荷 最大负荷
15
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
4.正确地保养与调整
16
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。
（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。
Ff=Gf
Fw
CD Aua2 21.15
ua=80km/h ua=50km/h
3.传动效率ηT
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。
以上讨论的是等速油耗的影响因素。
汽车理论
第十讲
主讲教师：杨志华
学时：48
第二章 汽车的燃油经济性
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
本节将分析影响汽车燃油经济性的 各个因素。
从而进一步寻求在使用和设计两方 面提高汽车燃油经济性因素
等速百公里油耗
Qs
Peb
湖北汽车工业学院_汽车理论A参考答案
2016年攻读硕士学位研究生入学考试参考答案科目名称：汽车理论 （■A 卷□B 卷）科目代码：806（答案必须写在答题纸上,写在其他地方无效）一、名词解释：（共6小题，每小题3分，共18分）1、汽车动力性: 汽车在良好路面上，直线行驶时，由所受的纵向外力决定的、能达到的平均行驶速度。
2、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，即单位汽车重力所需之推力。
3、汽车的燃油经济性：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。
4、制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶称为制动跑偏。
5、轮胎侧偏现象：弹性轮胎受到侧偏力的作用时，车轮行驶的方向将偏离车轮平面方向，这种现象称为轮胎侧偏现象。
6、特征车速：不足转向的汽车，稳态横摆角速度增益达到最大值时对应的车速，称为特征车速，特征车速K u ch /1 。
二、填空：（共12小题，每空1分，共30分）1、汽车动力性主要由三项指标来评定，它们是 最高车速 、 加速时间 和 最大爬坡度 。
2、汽车加速时产生相应的惯性阻力，即由 平移质量 和 旋转质量 两部分惯性力组成。
3、汽车拖带挂车的目的是提高燃油经济性，其原因有二：一是汽车发动机的 负荷率 上升，二是汽车列车 质量利用系数 增加。
4、汽车行驶工况一般包括 等速行驶 、 加速行驶 、 减速行驶 和怠速停车等多种工况。
5、对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即 发动机功率 和 传动系传动比 。
6、制动全过程大致分为四个不同阶段， 驾驶员反应时间 、 制动器起作用时间、持续制动时间 和 放松制动时间 。
7、汽车的行驶总阻力包括滚动阻力、 空气阻力 、 坡道阻力 和加速阻力。
在任何行驶工况下都存在的阻力为滚动阻力 和空气阻力 。
8、线性二自由度汽车模型中二自由度指只考虑汽车的 侧向 运动和 横摆 运动两个自由度。
9、汽车稳态转向时的横摆角速度与 前轮转角 之比称为稳态横摆角速度增益，也称为 转向灵敏度 。
汽车理论各章知识点
第一章汽车的动力性1汽车动力性：指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汽车动力性主要由三方面指标来评定：1）汽车的最高车速µamax：是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速2）汽车的加速时间t：表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间3）汽车的最大爬坡度ⅰmax：是指Ⅰ挡最大爬坡度。
汽车的上坡能力实用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
3汽车的驱动力：地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与Fo相反）即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。
4汽车驱动力公式Ft=5汽车驱动力图6汽车的行驶阻力的分类1）滚动阻力Ff2）空气阻力Fw（汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力）空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分压力阻力又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力3）坡度阻力Fi（汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力）道路阻力：由于坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力4）加速阻力Fj（汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力）7汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷Fw=C D Au a²/21.15 C D-空气阻力系数A-迎风面积m²u a-汽车行驶速度km/hFi=Gsinα G-汽车重力Fj=δm d u/d t δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg d u/d t 行驶加速度m/s²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标：汽车的燃油经济性常用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来衡量。
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。
《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
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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。
汽车理论复习资料
汽车理论复习资料一、1、汽车的动力性：指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、汽车的燃油经济性：指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..3、汽车动力装置参数：指发动机的功率、传动系的传动比..4、汽车的制动性：指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向的稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力..5、汽车的操纵稳定性：指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下;汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶;且当遭遇外界干扰时;汽车能抵抗干扰而保持稳定性的能力..6、汽车的平顺性：保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内;平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价..7、汽车的通过性：指汽车能以足够高的平均速度通过各种坏路和无路地带如松软地面、凹凸不平地面等及各种障碍如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等的能力..二、1、汽车的制动性能主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性来评价..2、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力;同时又受附着条件的限制..3、车轮的滑动率越小;侧向力系数越大..4、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能低;稳定性能好;反应时间短..5、制动器温度上升后;摩擦力矩显着下降;这种现象称为热衰退..6、汽车制动时;某一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑..7、制动时汽车跑偏的原因左右车轮制动器的制动力不相等和制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调互相干涉..8、β曲线与I曲线交点处的附着系数称为同步附着系数;所对应的制动减速度称为临界减速度..9、汽车重心向前移动;会使车辆过多转向量变小..10、汽车的稳态转向特性3种类型：过多转向、中性转向和不足转向..11、轮胎气压越高;则轮胎的侧偏刚度越大12、由轮胎坐标系有关符号规定可知;负的侧偏力产生正的侧偏角..13、当汽车的质心在中性转向点之前;汽车具有不足转向特性..14、一般而言;最大侧偏力越大;汽车极限性能越好;圆周行驶的极限侧向加速度越高..15、汽车横摆角速度的频率特性包括幅频特性和相频特性..16、在侧向力作用下;若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大;汽车趋于增加不足转向量;若后轴左右车轮垂直载荷变动量较大;汽车趋于减小不足转向量..三、1、影响汽车动力性的因素有哪些答：发动机发出的扭矩;变速器的传动比;主减速器传动比;传动系的传动效率;空气阻力系数;迎风面积A;滚动阻力系数;汽车总质量G等..2、空车、满载时汽车动力性有无变化为什么答：汽车动力性有3个指标：1、最高车速2、加速时间3、最大爬坡度;且这三个指标均与汽车是空载、满载时有关..因为满载时汽车的质量会增大;重心的位置也会发生变化..质量增大;滚动阻力、爬坡阻力和加速阻力都会增大;加速时间会增加;最高车速降低..重心位置的改变会影响车轮附着率;从而影响最大爬坡度..3、简述后备功率的概念及其意义..答：反映的是汽车爬坡和加速性能..汽车在某一档位下能发出的最大功率和该档位下需要的功率之差..后备功率大;动力性好..4、“车开得慢;油门踩得小;就一定省油”;或者“只要发动机省油;汽车就一定省油”;这两种说法对不对答：均不正确..1、由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的..速度过低;油门小;后备功率大;发动机负荷率较低;燃油消耗率高;百公里燃油消耗量并不低..2、发动机本身特性及其发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面..由汽车等速百公里油耗算式2-1知;汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关;而且还与发动机功率、车速、底盘的设计、汽车的质量利用系数即装载质量与整备质量之比大小均有关;发动机省油时汽车不一定就省油..5、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性答：1、缩短轿车总尺寸和减轻质量..大型轿车费油的原因是大幅度的增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力..为了保证高动力性而装用的大排量发动机;行驶中负荷率低也是原因之一；2、合理匹配传动系传动比；3、汽车外形与轮胎..降低CD值和采用子午线轮胎;可显着提高燃油经济性..6、为什么公共汽车起步后;驾驶员很快换入高档答：因为汽车在低档时发动机负荷率低;燃油消耗量高;高档时则相反;所以为了提高燃油经济性应该起步后很快换入高档..7、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性请讨论不同、值、档数、传动比等的选择对汽车的动力性和经济性的影响答：1、最小传动比的选择很重要;因为汽车主要以最高档行驶..若最小传动比选择较大;后备功率大;动力性较好;但发动机负荷率较低;燃油经济性较差；若最小传动比选择较小;后备功率小;发动机负荷率较高;燃油经济性较好;但动力性差..而且发动机如果在极高负荷状态下持续工作;会产生很大震动;对发动机的寿命会有所影响..2、若最大传动比的选择较小;汽车通过性会降低；若选择过大;则变速器传动比变化范围较大;档数多;结构复杂..3、传动比档数越多;增加了发动机发挥最大功率的机会;提高了汽车的加速和爬坡能力;动力性较好；档位数多;也增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性;降低了油耗;燃油经济性也较好..4、变速器与主减速器的速比应该进行适当配合;才能兼顾动力性和经济性..8、传动比完全按等比级数选取是否合理实际安排时;如何选择为什么答：合理..按照等比级数分配传动比主要为了充分发挥发动机功率提高动力性;该传动比可以使发动机大部分时间保持在接近外特性最大功率处的大功率范围内运转; 从而增加了后备功率;提高了汽车的加速或上坡能力..实际上;对于档位数较少的变速器;各档传动比之间的比值常常并不正好按等比级数来分配传动比的;这是由于各档利用率差别很大;汽车主要是用较高档位行驶的;较高档位相邻两档间的传动比的间隔应小些..因此实际上各档传动比的关系应为：9、试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响..答：汽车在超速档行驶时;发动机负荷率高;燃油经济性好..但此时;汽车后备功率小;所以需要设计合适的次一档传动比保证汽车的动力性需要..10、有几种方式可以判断或者表征汽车阶跃输入稳态转向特性请简单叙述..答：1、稳定性因数K：K>0;不足转向；K=0;中性转向；K<0;过多转向..2、前后轮侧偏角绝对值之差；>0;不足转向；=0;中性转向；<0;过多转向..3、转向半径之比R/R：R/R>1;不足转向；R/R=1;中性转向；R/R<1;过多转向..4、静态储备系数S.M.：S.M.>0;不足转向；S.M.=0;中性转向；S.M.<0;过多转向..11、汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性答：否;由公式可知;空载时的汽车m小于满载时的m;即满载时的K更大;操纵稳定性更好..12、试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响..答：由稳定性系数公式可知;汽车质心位置变化;则a、b变化;即K 也随之改变..13、传动系档数与各档传动比的选择..答：1、档位数多;对汽车动力性和燃油经济性都有利..2、动力性：档位数多;增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会;提高了汽车的加速和爬坡能力；燃油经济性：档位数多;增加了发动机在低燃油消耗率转速的可能性;降低了油耗..3、比功率大→档位数少阻力靠后备功率克服；比功率小→档位数多阻力靠变换档位克服；重型货车和越野汽车使用中;载质量变化大;路面条件复杂;大;档数较多..14、汽车安装ABS制动防抱死系统后;对汽车制动时的方向稳定性有什么改善分析其原因..答：因为从一系列试验说明了只有后轮抱死或后轮提前抱死;在一定车速下;后轴才将发生侧滑;另外只有前轮抱死或前轮先抱死时;因为侧向力系数为零;不能产生任何地面侧向方作用力汽车无法按原弯道行驶而沿切线方向驶出;即失去转向能力;然而ABS能使汽车制动时的华东率保持在较低值s=15%;便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数;这样制动系性能最好;侧向力稳定性也很好.. 15、何为同步附着系数如何得到答：β线与I曲线交点处的附着系数为同步附着系数;他是由汽车结构参数决定的;反映汽车制动性能的一个参数..16、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..答：利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速;在该平衡点;发动机输出功率与常见阻力功率相等;发动机处于100%负荷率状态..另外;通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽车发动机功率的利用情况.. 汽车在良好平直的路面上以等速行驶;此时阻力功率为;发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率;该剩余功率被称为后备功率..如果驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程;则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力..为了保持汽车以等速行驶;必需减少加速踏板行程;使得功率曲线为图中虚线;即在部分负荷下工作..另外;当汽车速度为和时;使用不同档位时;汽车后备功率也不同..汽车后备功率越大;汽车的动力性越好..利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度..功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率;有利于分析汽车的燃油经济性..后备功率越小;汽车燃料经济性就越好..通常后备功率约10％～20％时;汽车燃料经济性最好..但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作;反而不利于提高汽车燃料经济性..四、1、空气阻力公式：;C为空气阻力系数;A为迎风面积;为汽车行驶速度..2、汽车行驶方程式：或;坡度不大时;≈1;≈;故写成3、;比功率的常用单位为KW/t..4、滑水车速公式：;P为轮胎充气气压可能考计算;类型如书P275习题15、掌握发动机转速与汽车行驶速度之前的关系：;为汽车行驶速度km/h;为发动机转速r/min；为车轮半径m；为变速器传动比；为主减速器传动比..汽车驱动力图书P7如图3所示6、汽车驱动力-行驶阻力平衡图书P19如图1所示..7、汽车动力特性图书P21如图2所示..其中;道路阻力系数8、汽车功率平衡图书P31如图4所示..9、β-I曲线;制动力分析书P111如图5所示..10、掌握书P90-91图6;图711、理解书P18-21。
2汽车理论第二章——汽车的燃油经济性
综合燃油经济性
1 0.55 0.45 城市循环工况燃油经济性 公路循环工况燃油经济性
6
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3）中国相关规定
7
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
3）中国相关规定
8
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
一些车型的百公里油耗 车型 长安奥拓 夏利 捷达前卫 桑塔纳2000 帕萨特1.8L 雅阁2.3 大切诺基 工况 城市平均油耗 厂方油耗 90km/h等速 90km/h等速 城市工况 城市平均油耗 城市 郊区 综合 油耗 /[L(100km)1 ] 5.5 5.0 6.3 7.0 11.9 10.5 19.5 11.8 14.6
等速行驶 s 行程时，燃油消耗量
Pe bs 3.6s Q Qt t Qt ua 102ua g
折算成等速百公里燃油消耗量
Pe b 100 Qs 102ua g
Pe b 1.02ua g
18
第二节 汽车燃油经济性的计算
2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算
加速时发动机需提供的功率为
盘都会造成轴承早期磨损。
33
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。
34
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
35
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
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。
28
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
汽车理论课后习题答案第二章汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r=） 当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率：T wP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
汽车理论余志生版
1 0.55 0.45 城市循环工况燃油经济性 公路循环工况燃油经济性
14
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
15
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2005年7月1日开始执行第一阶段限
值要求，2008年1月1日起执行第二阶段限值要求。
在生产车型，从2006年7月1日开始执行第一阶段限
限值按整备质量的不同分别给出
表2-2 乘用车燃料消耗量限值
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
(L/100km)
第二阶段
CM≤750
750<CM ≤865 865<CM ≤980
7.6
7.6 8.2
6.6
6.9 7.4
1540<CM ≤1660
1660<CM ≤1770 1770<CM ≤1880
8
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
1.等速工况
宝来轿车等速油耗
1.8L 6.4M/7.0A/90km/h 8.5M/9.2A/120km/h 1.8T 6.1M/7.0A/ 90km/h 8.7M/9.2A/120km/h
注：M代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。
9
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
在网上查找《京都议定书》的相关资料。
4
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
本节将介绍中国、欧洲及美国燃油经济性的评价指标。
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评价指标
①常选取单位行程的燃料消耗量，即L/100km， 或单位运输工作的燃料消耗量，即L/100tkm、 L/kpkm。前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性， 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；后者常用 于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数 值越大，汽车燃料经济性越差。 ②汽车燃料经济性也可用单位量燃料消耗汽车所 经过的行程，即km/L作为评价指标，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，即MPG或mile/USgal。其数值越大，汽车燃料 经济性越好。
汽车理论课件 第二章 汽车的燃油经济性
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。
汽车理论课后习题答案_第二章_汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了燃机的功率，改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系： a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r =）当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率： T wP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
汽车理论复习精简版
汽车理论复习精简版第一章汽车的动力性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、汽车的动力性指标：①汽车的最高车速Uamax ：在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶车速。
②汽车的加速时间t ：原地起步加速时间：汽车由I 档或II 档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换档时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间：用最高档或次高档由30~40km/h 全力加速行驶至某一高速所需的时间；③汽车的最大爬坡度Imax ：满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度，即为I 档最大爬坡度。
爬坡能力的其他表示方法：1）一定坡道上达到的车速；2）一定坡道上的加速时间。
3、汽车的行驶方程式：t f w i j F F F F F F ==+++∑行驶阻力：有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下均存在，而坡度阻力和加速阻力则不然。
驱动力：0tq g T t t T i i T F r rη==（tq T 发动机转矩，0g i i ：变速器传动比、主减速器转动比，T η：传动系效率）4、发动机特性曲线：如将发动机的功率、转矩以及燃油消耗量与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线此曲线称为发动机特性曲线。
节气门全开：发动机外特性曲线；节气门部分开启：发动机部分负荷曲线；带上全部附件设备：使用外特性曲线。
5、传动系功率损失分为机械损失和液力损失。
机械损失是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失；液力损失指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
6、传动效率影响因素：档位、转速和转矩。
7、车轮半径：a) 自由半径：车轮处于无载时的半径。
b) 静力半径：静止时车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径Rs 。
c) 滚动半径：实际车轮滚动距离与车轮转动圈数之间的比值即车轮的滚动半径（Rr=S/(2πn)）。
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。
汽车理论第二章汽车的燃油经济性
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
汽车燃油经济性
汽车理论论文汽车燃油经济性摘要:提高汽车燃油经济性不仅有利于降低汽车的使用费用、节约能源、维持汽车工业的可持续发展,还能减少温室气体C02的排放、改善气候环境。
To improve vehicle fuel economy will not only help to reduce car use costs, energy conservation, to maintain the sustainable development of the automotive industry, but also to reduce greenhouse gas emissions of C02 and improve the climate and environment.关键字:影响汽车燃油经济性的因素、提高汽车燃油经济性、发动机、传动系、轮胎气压、滚动阻力、车速燃油经济性即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。
汽车的燃油经济性是衡量车辆性能的重要指标之一, 特别是随着汽车工业的快速发展, 石油资源短缺的矛盾日益突出, 以及全球气温的不断升1高,燃油经济性问题已经引起社会的广泛关注。
提高汽车燃油经济性不仅有利于降低汽车的使用费用、节约能源、维持汽车工业的可持续发展,还能减少温室气体C02的排放、改善气候环境。
降低车辆油耗的意义尤为重要。
除了汽车自身的因素如设计、匹配、制造、装配对其燃油经济性有较大影响外, 汽车的使用因素如驾驶员的操作、气象条件、道路条件、行驶工况等对其燃油经济性也有十分重要的影响。
汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车的行驶百公里的油耗量或一定燃油量能使汽车行驶的历程来衡量。
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。
汽车理论最新版课件2.4-2.6
第五节 电动汽车的研究
19
第五节 电动汽车的研究
2.优化ICE曲线控制策略
➢从静态条件下发动机的万有特性出发，将一定发动机转速和 一定负荷下发动机的最低燃油消耗点连成一条线，也就是静态条 件下发动机的最佳工作曲线。
20
第五节 电动汽车的研究
2.优化ICE曲线控制策略
➢发动机在需求功率或转矩高于某个限值时才会工作。 ➢只有在极限情况下，如需求功率超过了蓄电池的最大功率调 节能力时，才会调整发动机的工作点。
➢通过路上滑行试验求得。 ➢滑行时用五轮仪等测速仪器记录滑行过程的 u - t曲线。
Ff
Fw
cm
du dt
Tr r
δc—滑行时汽车的旋转质量换算系数； Tr—滑行时传动系加于驱动轮的摩擦阻力矩与从动轮 摩擦阻力矩之和。
48
第六节 汽车动力性、燃油经济性试验
6.路上燃油经济性试验
试验的基本要求如下
2.转鼓试验台可测量的参数 1）多工况燃油消耗与排放试验。
➢试验前要在道路上通过滑行试验测量 Ff Fw 。
➢将试验结果及汽车质量参数输入转鼓试验台后 可模拟加载。
2）等速百公里油耗试验。 3）加速性能试验。
55
第六节 汽车动力性、燃油经济性试验
➢ Tc 与 Tt 的交点决定了汽车在一定道路阻力系数下的行 驶速度与发动机节气门位置。
➢由 nP f nt 曲线可确定 nP（即n）。
➢由 Qt f (n,) 曲线可确定Qt 。
Qs
Qt ua
100
5
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算 本节内容结束 下一节
6
第第二二章章 汽汽车车的的燃燃油油经经济济性性
3.加速时间的测试
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4-5档 19-21
车速 km/h
0～25
通过行程/ 通过时间/ 累积行程/m 累计时间/s
说明
5.5/5.5 24.5/30
5.6/5.6 8.8/14.4
起步换挡 加速
50/80
11.8/26.2
5档加速
70/150
11.4/37.6
Ⅱ
25
120/270 17.2/54.8 等速
综合燃油经济性=
0.55 城市循环工况
1 ?
0.45 公路循环工况
计算综合燃油经济性，作为综合评价指标。 我国 货车六工况，行驶 1.075km 客车城市四工况，行驶 0.7km
六工况循环参数表
工况 累积行程/m 时间/s 累积时间/s 车速/（kmh-1）
说明
Ⅰ
50
7.2
7.2
Ⅱ
200
16.7
23.9
优点：简单易行。 缺点：不能全面反映汽车的实际运行情况。 尤其是市区行驶中的加速、减速、怠速停车等运 行工况。
25
20
/L/100km
15
耗
油
里 10 公
百
5
0
25
35
45
55
65
75
85
95
车速/km/h
循环行驶工况 美国环境保护局（ EPA） 测量城市循环工况（ UDDS）和公路循环工况 （HWFET ），然后按：
Ⅲ
25～35 160/430
19.2/74 均加速
Ⅳ
270/700
脱档滑行
? 一定燃油量能使汽车行驶的里程。 mile/USgal
汽车燃油经济性的计算
? 等速行驶工况燃油消耗量计算
（1）根据汽车在水平路面上等速行驶时要克服 的滚动阻力和空气阻力，求出发动机应提供的功率 及发动机转速：
P
?
1
?T
? Gfu a
影响燃油经济性的因素
由 Q ? Pb ? CFb 可知，等速百公里油
10ua ? ? T
耗与等速行驶时的行驶阻力和燃油消耗率与正比， 与传动效率成反比。
发动机的燃油消耗率取决于发动机的种类、 设计制造水平和汽车行驶时的负荷率。从万有特 性图上可知，负荷率低时， b值显著增大。
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。
汽车的燃油经济性
? 定义：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，称作 汽车的燃油经济性。 ? 意义：降低汽车使用费用；减少对进口石 油的依赖；节省能源；降低温室效应气体 CO2的排放量。
燃油经济性的评价指标
? 一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消 耗量。L/km
等速百公里燃油消耗量：一定载荷（轿车半 载，货车满载）下，以最高挡在水平良好路面上 等速行驶 100km的燃油消耗量。
1000ua ?
?
100 s
?
Pb
10ua ?
? 等加速行驶工况燃油消耗量计算
பைடு நூலகம்
（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。
sa
?
ua22 ? ua21 2a
?
ua22 ? ua21 25.92 du
dt
? 等减速行驶工况燃油消耗量计算
等减速行驶特点：油门松开（关至最小位置）， 轻微制动，发动机处于强制怠速状态，油耗量为正 常怠速油耗。
因此，减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间 与怠速油耗的乘积。
减速时间（ s）为：
t
?
?
Pb
3600?
ρ——密度；汽油 0.71～0.73kg/L，柴油0.81～
0.83kg/L （4）求出整个等速过程行驶 s（m）的燃油
消耗量（ mL）
Q
?
Qtt
?
Pb
3600?
?
s
1 3.6
ua
?
Pbs
1000ua ?
（5）折算成等速百公里燃油消耗量（ L/100km)
Qs
?
Q s
? 100
?
Pbs
Qt
?
Pb
3600?
????????t ????
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
?Qt
0
?
Qt1 ?? t
2）由 ua1+1km/h再增加 1km/h 所需的燃油消耗量
Q2
?
1 2
?Qt1
?
Qt2 ?? t
3）同理
Q3
?
1 2
?Qt
2
?
Qt3 ?? t
?
?
? ? Qn
?
1 2
Qt(n?1) ? Qtn
?t
4）整个加速过程的燃油消耗量（ mL）为
n
? Qa ? Qi ? Q1 ? Q2 ? Q3 ? ?????? Qn i?1
或
? ? ? 1
n
Qa ? 2
Qt0 ? Qtn
? t ? ? t Qti
i?1
5）加速区段内汽车行驶的距离（ m）为
? ?
3600
?
CD
Au
3 a
?
71640
? ?
na
?
u a i0 i g 0.377 ?R
? ???
u a ? 0.377
na R i0ig
? ???
（2）根据等速行驶车速及阻力功率，在万有 特性图上（利用插值法）确定相应的燃油消耗率 b。
（3）按下式求出单位时间内的燃油消耗量
（mL/s）。
Qt
? 使用方面影响燃油经济性的因素
1、行驶车速
由等速百公里油耗曲线可以看出，汽车在接近 于低速的中等车速行驶时， Qs最低，高速时随车速 增加， Qs迅速加大。虽然发动机负荷率较高，但行 驶阻力（特别是空气阻力）增加很多，从而导致百 公里油耗增加。
Ⅲ
450
22.5
46.4
Ⅳ
625
14.0
60.4
Ⅴ
875
18.0
78.4
Ⅵ
1075
19.3
97.7
25 25～40
40 40～50
50 50～25
等速
均加速度为 0.25m/s2 等速
均加速度为 0.20m/s2 等速
均加速度为 -0.36m/s2
四工况循环参数表
工况 Ⅰ
换档车速 km/h
1-2档 6-8
sd ?
a2
a3
du
25.92
dtd
? 怠速停车时的燃油消耗量
Qid ? Qits
ts——怠速停车时间（ s）
? 整个循环工况的百公里燃油消耗量
对于由等速、等加速、等减速、怠速停车等 行驶工况组成的循环，整个试验的百公里燃油消 耗量（ L/100km/h ）为：
?Q
Qs ?
? 100 s
ΣQ——所有过程油耗之和（ mL） s——整个循环的行驶距离（ m）
ua2
? ua3 du
3.6
dt
ua2——起始速度（ km/h) ua3——终了速度（ km/h)
du ——减速度（ m/s2） dt
减速过程燃油消耗量（ mL）为
Qd
?
ua 2 ? ua 3.6 du
3
Qi
dtd
Qi——怠速燃油消耗率（ mL/s）
减速区段内汽车行驶的距离（ m）为
u2 ? u2