第二章 汽车的燃油经济性
燃油经济性 尽量少的燃油消耗
一定的动力性条件下
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
第一节 汽车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 循环行驶试验工况
反映实际的汽车
行驶情况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机的万有特性曲线
Pe ~ n ~ b
功率平衡曲线
燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机的万有特性曲线
第二节 汽车燃油经济性的计算
?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
( m l/ s ) 1.3 6 73 6 0 08.9 gPbgPbQ t ?? ??
P 阻力功率 (KW)
b 燃油消耗率 (g/(KWh)
ρ g N/L
单位时间内的燃油消耗量
第二节 汽车燃油经济性的计算
1000
3600
au
s
( m l / s ) 1.3 6 73 6 0 08.9 gPbgPbQ t ?? ??
等速行驶燃油消耗量的计算
行程 s (m)
车速 ua (Km/h)
所用时间
t (s)
等速行驶 s m 燃油消耗量 ( m l )
102 1000
3600
1.367 aa u
s
g
Pb
u
s
g
PbQ
?? ??
第二节 汽车燃油经济性的计算
?等加速行驶工况燃油消耗量的计算
)3 6 0 07 6 1 4 03 6 0 0(1 3 dtdumuuACG f uP aaDa
T
???? ?
?
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
第二节 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)
第二节 汽车燃油经济性的计算
将 ua2-ua1分成
若干个小区间
每个区间计算
燃油消耗量
将所有区间的
燃油消耗量相加等加速行驶工况 燃油消耗量
第二节 汽车燃油经济性的计算
dt
dut 6.3
1??
?将 ua2-ua1分成若干个小区间(如每 1Km/h为一区间)
速度增加 1Km/h
所需的时间 (s)
发动机的功率
?每个区间计算燃油消耗量
燃油消耗率
区间起始
时的车速
区间燃油消耗量
tQQQ tt ??? )(21 101
第二节 汽车燃油经济性的计算
tQQQ tt ??? )(21 101
tQQQ tt ??? )(21 212
tQQQ tnntn ??? ? )(21 )1(
?将所有区间的燃油消耗量相加
如第一个区间的燃油消耗量为
如第二个区间的燃油消耗量为
tQQQ tt ??? )(21 323
第二节 汽车燃油经济性的计算
??
?
?????
1
1
0 )(2
1 n
i
titnta tQtQQQ
2
1 2
1 t
dt
dutus
aa ??
dtdu
uu
dtdu
uu
dt
du
dtdu
uuus
aa
aaaaaa
/
)
/
1
)((
2
1
/
1
)(
2
1
2
2
2
12121
?
?
????
?等加速行驶工况燃油消耗量
?等加速区间内行驶的距离
dtdu
uus aa
a /92.25
2
1
2
2 ??
dtduuut aa /)( 12 ??
第二节 汽车燃油经济性的计算
?等减速行驶工况燃油消耗量的计算
等减速行驶 发动机怠速状态
等减速行驶
燃油消耗量
怠速燃油消耗率
等减速行驶时间
第二节 汽车燃油经济性的计算
dtdu
uut aa
/6.3
32 ??
32 aa uu ?
减速时间
t (s)
减速过程燃油消耗量
(ml) iaad Qdtdu uuQ /6.3 32 ??
32 aa uu ?
怠速燃油
消耗率
第二节 汽车燃油经济性的计算
等减速过程
行驶的距离 (m)
d
aa
d dtdu
uus
/92.25
2
3
2
2 ??
32 aa uu ?
第二节 汽车燃油经济性的计算
?怠速停车时的燃油消耗量的计算
怠速停车
燃油消耗量
怠速燃油消耗率
怠速停车时间
siid tQQ ?
第二节 汽车燃油经济性的计算
?整个循环工况的百公里燃油消耗量的计算
循环工况
等速
等加速
怠速停车
等减速
百公里
燃油消耗量
CHINA
ECE-R.15
1 00?? ? s QQs
整个循环行驶的距离
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
Ta
C F b
gu
PbQ
?? ?? 02.1
汽车等速百公里燃油消耗量
行驶阻力
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
美国轿车循环工况的能量平衡
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
影响汽车
燃油经济性的因素
汽车的使用
汽车的结构
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
汽车的使用
行驶车速
挡位的选择
挂车的应用
保养与调整
燃油消耗率
后备功率的变化
发动机的负荷增加
质量利用系数大
发动机的性能
汽车的行驶阻力
?汽车的使用
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?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
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
铝合金车身
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
燃油经济性与汽车质量的关系
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?发动机性能
发动机的性能
机械损耗
热损失
提高机械和热效率
柴油机的效率高
增压发动机的应用
发动机电喷技术
65%化学能
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?传动系性能
传动系的挡位
分级式变速器
发动机的负荷
无级式变速器
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?汽车外形与轮胎
汽车的外形
轮胎
空气阻力系数 空气阻力
滚动阻力系数 滚动阻力
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
CD值的降低与燃油节省程度
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
滚动阻力与燃油消耗量的关系
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
),( ?nfT tq ?
装有液力变矩器
汽车燃油经济性的计算
发动机的特性
液力传动装置
的特性
泵轮的转矩特性
液力变矩器的
无因次特性
),( ?nfQ t ?
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
发动机的转矩以及燃油消耗量与转速及节气门开度的关系
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
),( ?nfT tq ? )( tt nfT ?
)( tp nfn ?)(
pp nfT ?
),( ?nfQ t ?
pt KTT ?
pt inn ?
g
t
a ii
rnu
0
3 7 7.0?
gT
w
c ii
rFF
T
0
)(
?
? ??
)( ac ufT ?
)( at ufT ?)( tp nfn ?
)(nnp
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
装有液力变矩器汽车的转矩平衡曲线
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
L / 1 0 0K m 1 00?? gu QQ
a
t
s ?
百公里燃油
消耗量
小时燃油消耗量
(L/h)
百公里燃油消耗量与车速曲线
Qs ~ ua
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
防止地球变暖
节约燃油
控制排气污染
高效节能汽车
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
PNGV
复合动力的电力驱动装置
制动能耗回收利用装置
降低汽车的装备质量
降低阻力系数 (f,CD)
降低附属设备能耗
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
燃油经济性 尽量少的燃油消耗
一定的动力性条件下
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
第一节 汽车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 循环行驶试验工况
反映实际的汽车
行驶情况
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机的万有特性曲线
Pe ~ n ~ b
功率平衡曲线
燃油经济性的计算
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机的万有特性曲线
第二节 汽车燃油经济性的计算
?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
( m l/ s ) 1.3 6 73 6 0 08.9 gPbgPbQ t ?? ??
P 阻力功率 (KW)
b 燃油消耗率 (g/(KWh)
ρ g N/L
单位时间内的燃油消耗量
第二节 汽车燃油经济性的计算
1000
3600
au
s
( m l / s ) 1.3 6 73 6 0 08.9 gPbgPbQ t ?? ??
等速行驶燃油消耗量的计算
行程 s (m)
车速 ua (Km/h)
所用时间
t (s)
等速行驶 s m 燃油消耗量 ( m l )
102 1000
3600
1.367 aa u
s
g
Pb
u
s
g
PbQ
?? ??
第二节 汽车燃油经济性的计算
?等加速行驶工况燃油消耗量的计算
)3 6 0 07 6 1 4 03 6 0 0(1 3 dtdumuuACG f uP aaDa
T
???? ?
?
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
第二节 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)
第二节 汽车燃油经济性的计算
将 ua2-ua1分成
若干个小区间
每个区间计算
燃油消耗量
将所有区间的
燃油消耗量相加等加速行驶工况 燃油消耗量
第二节 汽车燃油经济性的计算
dt
dut 6.3
1??
?将 ua2-ua1分成若干个小区间(如每 1Km/h为一区间)
速度增加 1Km/h
所需的时间 (s)
发动机的功率
?每个区间计算燃油消耗量
燃油消耗率
区间起始
时的车速
区间燃油消耗量
tQQQ tt ??? )(21 101
第二节 汽车燃油经济性的计算
tQQQ tt ??? )(21 101
tQQQ tt ??? )(21 212
tQQQ tnntn ??? ? )(21 )1(
?将所有区间的燃油消耗量相加
如第一个区间的燃油消耗量为
如第二个区间的燃油消耗量为
tQQQ tt ??? )(21 323
第二节 汽车燃油经济性的计算
??
?
?????
1
1
0 )(2
1 n
i
titnta tQtQQQ
2
1 2
1 t
dt
dutus
aa ??
dtdu
uu
dtdu
uu
dt
du
dtdu
uuus
aa
aaaaaa
/
)
/
1
)((
2
1
/
1
)(
2
1
2
2
2
12121
?
?
????
?等加速行驶工况燃油消耗量
?等加速区间内行驶的距离
dtdu
uus aa
a /92.25
2
1
2
2 ??
dtduuut aa /)( 12 ??
第二节 汽车燃油经济性的计算
?等减速行驶工况燃油消耗量的计算
等减速行驶 发动机怠速状态
等减速行驶
燃油消耗量
怠速燃油消耗率
等减速行驶时间
第二节 汽车燃油经济性的计算
dtdu
uut aa
/6.3
32 ??
32 aa uu ?
减速时间
t (s)
减速过程燃油消耗量
(ml) iaad Qdtdu uuQ /6.3 32 ??
32 aa uu ?
怠速燃油
消耗率
第二节 汽车燃油经济性的计算
等减速过程
行驶的距离 (m)
d
aa
d dtdu
uus
/92.25
2
3
2
2 ??
32 aa uu ?
第二节 汽车燃油经济性的计算
?怠速停车时的燃油消耗量的计算
怠速停车
燃油消耗量
怠速燃油消耗率
怠速停车时间
siid tQQ ?
第二节 汽车燃油经济性的计算
?整个循环工况的百公里燃油消耗量的计算
循环工况
等速
等加速
怠速停车
等减速
百公里
燃油消耗量
CHINA
ECE-R.15
1 00?? ? s QQs
整个循环行驶的距离
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
Ta
C F b
gu
PbQ
?? ?? 02.1
汽车等速百公里燃油消耗量
行驶阻力
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
美国轿车循环工况的能量平衡
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
影响汽车
燃油经济性的因素
汽车的使用
汽车的结构
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
汽车的使用
行驶车速
挡位的选择
挂车的应用
保养与调整
燃油消耗率
后备功率的变化
发动机的负荷增加
质量利用系数大
发动机的性能
汽车的行驶阻力
?汽车的使用
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?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
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
铝合金车身
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
燃油经济性与汽车质量的关系
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?发动机性能
发动机的性能
机械损耗
热损失
提高机械和热效率
柴油机的效率高
增压发动机的应用
发动机电喷技术
65%化学能
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?传动系性能
传动系的挡位
分级式变速器
发动机的负荷
无级式变速器
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
?汽车外形与轮胎
汽车的外形
轮胎
空气阻力系数 空气阻力
滚动阻力系数 滚动阻力
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
CD值的降低与燃油节省程度
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
滚动阻力与燃油消耗量的关系
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
),( ?nfT tq ?
装有液力变矩器
汽车燃油经济性的计算
发动机的特性
液力传动装置
的特性
泵轮的转矩特性
液力变矩器的
无因次特性
),( ?nfQ t ?
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
发动机的转矩以及燃油消耗量与转速及节气门开度的关系
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
),( ?nfT tq ? )( tt nfT ?
)( tp nfn ?)(
pp nfT ?
),( ?nfQ t ?
pt KTT ?
pt inn ?
g
t
a ii
rnu
0
3 7 7.0?
gT
w
c ii
rFF
T
0
)(
?
? ??
)( ac ufT ?
)( at ufT ?)( tp nfn ?
)(nnp
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
装有液力变矩器汽车的转矩平衡曲线
第四节 装有液力变矩器汽车燃油经济性的计算
L / 1 0 0K m 1 00?? gu QQ
a
t
s ?
百公里燃油
消耗量
小时燃油消耗量
(L/h)
百公里燃油消耗量与车速曲线
Qs ~ ua
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
防止地球变暖
节约燃油
控制排气污染
高效节能汽车
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
PNGV
复合动力的电力驱动装置
制动能耗回收利用装置
降低汽车的装备质量
降低阻力系数 (f,CD)
降低附属设备能耗
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
第五节 新一代高效率节能汽车的研究
第五节 新一代高效率节能汽车的研究