单元十汽车拖拉机的燃油经济性

1、单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,在保证动力性的条件下，汽车拖拉机以尽量少的燃油消费量完成单位工作量的能力，称为汽车拖拉机的燃油经济性。 节约燃油具有重要的战略意义。 本单元主要学习： 燃油经济性的评价 燃油经济性的计算 影响燃油经济性的因素,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 1、等速行驶百公里燃油消耗量 汽车在一定载荷（轿车半载、货车满载）下，以最高档在水平良好的路面上等速行驶100km的燃油消耗量。 美国的指标为MPG或mil/USgal，指的是每加仑燃油行驶的英里数。 美制1加仑=3.785升；英制1加仑=4.546升。 1英里=1760码=5280英尺=1.609344公里,单元十

2、 汽车拖拉机的燃油经济性,注意：迈、码、公里是一回事吗？,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 1、等速行驶百公里燃油消耗量 等速百公里燃油消耗量曲线绘制 汽车在一定载荷下、平直路面上从最高档最低稳定车速开始，以每隔10km/h或20km/h的速度，等速行驶100km/h的燃油消耗量所绘制的曲线。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 1、等速行驶百公里燃油消耗量 等速百公里燃油消耗量曲线绘制,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,Ue称为经济车速; U1U2称为经济车速范围,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 1、等速行驶百公里燃油消耗量,单元十 汽车拖拉机

3、的燃油经济性,某车型的等速百公里燃油消耗量曲线,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 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。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （1）欧洲经济委员会（ECE）,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性

4、,市内道路工况 测试时间：1954780s；平均车速：19km/h 行驶距离：1.01344.052km；最高车速：50km/h 最大加速度：1.04m/s2；最大减速度：0.92m/s2,市郊道路工况 测试时间：400s；平均车速：62.6km/h；行驶距离6.955km 最高车速：120km/h；最大加速度：0.833m/s2 最大加速度：1.389m/s2 综合油耗,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （2）美国环境保护局（EPA） EPA法定的测定燃油经济性的循环行驶（城市）工况图。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经

5、济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （2）美国环境保护局（EPA） EPA法定的测定燃油经济性的循环行驶（公路）工况图。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （2）美国环境保护局（EPA）,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （3）中国相关规定 我国针对载货汽车、城市公共汽车和乘用车提出了相应的燃油经济性试验规范。载货（商用）汽车“六工况燃油测试循环”、城市公共客车“四工况燃油测试循环”和乘用车“十五工

6、况燃油测试循环”，将此六工况循环或四工况循环的累计耗油量折算成算术平均百公里耗油量测定值，下图给出了我国法定的测定燃油经济性的循环行驶工况图。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （3）中国相关规定,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （3）中国相关规定,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,城市公共客车四工况测试循环图,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 2、循环路况下（变工况）行驶百公里燃油消耗量 （3）中国相关规定,单元十 汽车

7、拖拉机的燃油经济性,乘用车十五工况循环试验规范,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗:,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗: 综合工况油耗：综合油耗则是用市区和市郊两个循环的总排放量，除以完成这两个循环的总里程(4.052+6.995)后，利用排放量对应计算出燃料消耗值。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗: 遗憾的是

8、：欧洲这套已经实施近20年之久的工况循环和测试方法因为其准确性而早已备受质疑，但是在欧洲汽车制造商的集体阻扰下，改革却迟迟未见动静。而我国现行的整套油耗与排放测试方法和工况循环全部照搬欧洲标准。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗: 欧洲油耗测试工况循环的改革受阻的主要原因来自欧洲汽车制造商的反对，由于欧洲排放测试与欧洲油耗测试工况循环直接挂钩，而近年来欧洲陆续实施的欧四和欧五排放限值对柴油乘用车的排放又大幅加以限制。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现

9、行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗: 欧洲油耗测试工况循环的改革受阻的主要原因：作为欧洲乘用车销售主力的柴油车仅仅在现有工况循环上达到欧五排放限制便已经相当困难，不少厂家通过为柴油机加装涡轮增压器，EGR废气再循环，DPF柴油颗粒过滤器，SCR触媒转化器，甚至近年来开始全面改装为弱混合动力版本（Stop/Start智能停机系统）予以应对。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 工信部油耗: 可以想象，如果欧洲油耗测试工况循环更改为变速工况更复杂，测试平均车速更高，测试时间更长的新工况循环，无疑会令柴油乘

10、用车超过排放限值,从而遭遇灭顶之灾。 虽然我国没有排放限值并没有与欧洲接轨，但是由于简单照搬欧洲油耗测试工况循环，却莫名其妙的卷入了这个欧盟与欧洲汽车制造商之间博弈的怪圈。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、工信部油耗、实际油耗 美国的现行燃油消耗量测量方法 当欧盟的政策制定者仍在疲于争辩，美国环保署（EPA）却非常务实的在2008年推出全新的油耗测试方法，并且用以评价所有在美国销售车型的燃油经济性，为日后的油耗限值和引导消费提供参考。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,一、评价指标 3.关于现行的等速油耗、

11、工信部油耗、实际油耗 美国的现行燃油消耗量测量方法,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 （汽车稳定行驶的燃油经济性) 在汽车设计与开发工作中，常需要根据发动机台架试验得到的万有特性图与汽车功率平衡图，对汽车燃油经济性进行估算。 下面将介绍燃油经济性各工况的计算方法。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 1、等速行驶燃油消耗 根据发动机转速，换算出汽车行驶速度，加画在万有特性下方。,以某车速行驶单位距离耗油量,折算成百公里油耗（L/100Km）,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题

12、一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 1、等速行驶燃油消耗,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 2、等加速行驶油耗 在汽车作加速行驶时，发动机还要提供为克服加速阻力所消耗的功率。,行驶速度从 加速到,将等加速过程分为若干个区间,所需油量为,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 2、等加速行驶油耗,将等加速过程分为若干个区间,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 2、等加速行驶油耗,单元十 汽车拖拉机的燃油经

13、济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 3、等减速行驶工况燃油消耗量 等减速行驶时，油门松开并进行轻微制动，发动机处于强制怠速状态，其耗油量即为正常怠速油耗。所以，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。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,二、各工况下燃油消耗的计算评价指标 4、怠速停车燃油消耗量,5、整个循环工况的百公里耗油量,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,三、汽车燃油经济性道路试验 汽车燃料经济性试验的分类: 发动机台架试验 底盘测功器循环试验 无控制道路试验 有控制道路试验 道路循环试验,单元十

14、汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,三、汽车燃油经济性道路试验 汽车燃料消耗量与发动机类型、制造工艺、调整状况、道路条件、气候情况、海拔高度、驾驶技术等多种因素有关，因此其主要试验方法必须有完整的规范。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,三、汽车燃油经济性道路试验 （一）试验规范及标准 国标GB/T1253490汽车道路试验方法通则 （二）试验条件 1、试验车辆载荷 2、试验仪器 3、试验的一般规定 （三）试验项目 1、直接档全节气门加速燃料消耗量试验; 2、等速行驶燃料消耗量试验; 3、多工况燃料消耗量试验; 4、限定条件下的平均使用燃料消耗量试验。,单

15、元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题一 汽车的燃油经济性,三、汽车燃油经济性道路试验 （四）直接档全节气门加速燃料消耗量试验 （五）等速行驶燃料消耗量试验 （六）多工况燃料消耗量试验 （七）限定条件下的平均使用燃料消耗量试验 （八）试验数据的检验与校正 1、试验数据的重复性检验 2、试验数据的校正,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,我们从前面的知识已知道：,水平路面匀速行驶时：,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,由上式可知，等速百公里油耗正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二

16、 影响汽车燃油经济性的因素,发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动机的种类、设计制造水平；另一方面又与汽车行驶时的负荷率有关。 当然，总的汽车油耗还与加速、减速、制动、怠速停车等工况以及汽车附件（如空调）的使用有关。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,美国某中型轿车在EPA（美国环境保护局）城市和EPA公路循环工况中的燃油化学能与汽车各处消耗能量的平衡图,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,一、使用方面 汽车经济性与正确的操作、良好的车况有关。 1、行驶速度 从右图可以看出，汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随车速增加

17、而迅速增长。,这是因为高速时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很多而导致百公里油耗增加的缘故。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,一、使用方面 2、档位选择 在一定道路上，汽车用不同排档行驶，燃油消耗量也不一样的。 显然，在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里油耗量就越大，而使用高档则相反。 当然，车速低到一定值时，车辆则无法行驶了。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,一、使用方面 3、挂车的应用 减少了吨百公里耗油量 4、正确地保养与调整

18、 发动机的技术状况、底盘的技术状况。 5、驾驶技术 6、使用条件,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 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 2、采用新的发动机技术 1）提高发动机热效率与机械效率 2）扩大柴油发动机的应用范围 3）使用增压技术 4）广泛使用电子计算机技术,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,二、汽车结构方面 3、提高传动系统技术 1）增加档位 2）多档位自动档或手自一体技术 3）无级变速技术 4、优化汽车外形 5、采用新的轮胎,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,三、新一代高效率

19、节能汽车的研究 当前汽车技术发展动向常概括为“高效率、低排放、性能优、价格低”。 美国成立了“新一代汽车合作伙伴”PNCY（ Partnership for A New Generation of Vehicles）。 要求三大公司：通用、福特、克莱斯勒-戴姆勒在2004年提供新一代汽车的生产型样车。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,三、新一代高效率节能汽车的研究 样车基本要求在当时三种典型车型的价格与性能基础上，将其按EPA循环工况测得的燃油经济性指标提高3倍，即由26.6mile/gal（8.84L/100km）提高到80mile/gal（3L/100km

20、）。 三种基准轿车的特性参数：整备质量1500kg，车宽1.85m，发动机排量3L，最大功率110kW。都是两排6座中、高级轿车。研制的新一代轿车，如果不跳出传统汽车所采用的材料、工艺及汽车结构的框架，要达到PNCY汽车计划提出的80mile/gal指标是不可能的。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,三、新一代高效率节能汽车的研究 为到PNCY提出的目标，可采取的技术达策略： 采用复合动力的电力驱动装置、制动能量回收利用装置、大幅度降低汽车整备质量、滚动阻力系数、空气阻力系数、附属设备能耗等。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,三、新一代高效率节能汽车的研究 复合动力的电力驱动装置：热力发动机或动力发电机组与典型电动汽车的电力驱动装置（包含蓄电池与电动机等）组合在一起的公共工作驱动装置。 复合动力电力驱动装置效率较高，主要是因为： 发动机功率小（储备功率小），通过储能部件（蓄电池）吸收、储存电能，在需要大功率时电动机与发动机共同驱动汽车。,单元十 汽车拖拉机的燃油经济性,课题二 影响汽车燃油经济性的因素,三、新一代高效