汽车燃油经济性-影响燃油经济性的因素

1/15一．问题的提出？二．分析的依据三．影响因素1.使用方面2.汽车结构方面四．节油心得五．习题第三节影响汽车燃油经济性的因素08:41:09第二章汽车的燃油经济性行驶车速挡位选择挂车的应用正确地保养与调整缩减轿车总尺寸和减轻质量发动机传动系汽车外形与轮胎2/15信息1：新华网北京7月24日电：2007年上半年中国经济的高速增长推动了石油产量和消费量的双双攀升。中国石油日均消费量接近一千万桶，居世界第三位，仅次于美国和日本。信息3：商务部政策研究室的分析调研报告预测，今年7月到8月国际油价将继续看涨，下半年会在波动中继续高位运行。对此，专家表示，国际油价看涨很可能导致下半年国内油价上涨。信息2：统计数据表明，国内油价年年攀升：2002年93#汽油平均价格2.50元/L，2007年93#汽油平均价格4.90元/L，5年来油价平均每年上涨18%。汽车产量和销量的剧增使得汽车燃油消耗在石油消费量中的比例逐年增加，对汽车燃油经济性的关注过去、现在、将来都是我们关注的重点！信息4：商务部：2006年中国汽车产销量均超700万，2007年中国汽车产销量将会破800万辆。问题的提出第三节影响汽车燃油经济性的因素3/15分析的依据[L/100km]02.1gubpQaes耗量：汽车等速百公里燃油消15.213600P2aAuCfGuDTae式中[L/100km]15.213672:2TDTsCFbAuCfGgbQa故,WfFFFC为常数，其中：。燃油经济性因素的依据此式作为分析影响汽车。显著时，一般地，负荷率的负荷率有关。面与汽车行驶时发动机设计制造水平，另一方种类和一方面取决于发动机的其中、、由该式可知，bbbFQts,1第三节影响汽车燃油经济性的因素4/1508:41:09武汉理工大学汽车工程学院发动机转速n不变时，所需发动机功率Pe增大，则燃油消耗率b减小(大多数情况下);负荷率增大，则燃油消耗率b减小(大多数情况下);当负荷率在80％左右时，燃油消耗率b达到其最小值。汽车负荷特性分析5/15现代中级轿车城市、公路循环工况的能量平衡图总的汽车燃油消耗总的汽车燃油消耗还与汽车加速、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。08:41:09由图得到的结论：1）汽车燃油消耗除与上述行驶阻力、发动机燃油消耗率及传动系效率有关之外，还与停车怠速油耗、汽车附件（空调）消耗及制动能量损耗有关。2）在城市循环工况中，后三个因素的影响相当大，消耗的能量总计达到燃油化学能的25.2%。传统结构的汽车尚未找到突破性的提高燃油经济性的措施。第三节影响汽车燃油经济性的因素6/15现代中级轿车城市、公路循环工况的能量平衡图08:41:09发动机怠速停车17.2%(3.6%)附件(空调等)17.2%(3.6%)发动机损耗62.4%(69.2%)传动系损耗5.6%(5.4%)制动5.8%(2.2%)滚动阻力4.2%(7.1%)空气阻力2.6%(10.9%)燃料能量100％12.6%(20.2%)18.2%(25.6%)行驶循环工况：城市（公路）第三节影响汽车燃油经济性的因素7/15中级轿车城市循环工况的能量平衡饼图发动机损耗62%怠速停车17%附件2%传动系损耗6%空气阻力3%滚动阻力4%制动6%其他13%能量分配比例08:41:10第三节影响汽车燃油经济性的因素8/15影响因素之使用方面1.行驶车速：由Qs~ua曲线可得到一经济车速ug（Economy-RangeofSpeed）。汽车在接近低速的中等车速时燃油消耗量Qs最低。08:41:10第三节影响汽车燃油经济性的因素为什么呢？9/1508:41:10武汉理工大学汽车工程学院Qs~ua曲线（某车最高档等速百公里燃油消耗曲线）)100/kmLQS（)/(hkmua档VgusguabPQiirnuaeaQuPuesga02.1377.0b0负荷率所需发动机功率bQPusguabPQeae发动机燃油消耗率发动机负荷率所需的发动机02.110/1508:41:10武汉理工大学汽车工程学院低速行驶时，较低的发动机负荷率是导致百公里油耗较高的主要原因。而高速行驶时，尽管发动机负荷率较高使得燃油消耗率较低，但所需发动机功率的大大增加导致百公里油耗较高。因此，应使汽车行驶在经济车速，避免燃油消耗率高（低速时）和所需发动机功率过高（高速时）的情形。11/152.挡位选择汽车用不同挡位行驶，燃油消耗量是不同的。08:41:10武汉理工大学汽车工程学院一般地，选用高速档行驶比较省油。为什么呢？12/1508:41:10武汉理工大学汽车工程学院ⅠⅡⅢⅣⅣⅢⅡⅠua(km/h)30507090110Qs(l/100km)ⅤⅥⅣⅢⅡⅠⅣⅢⅡⅠ＞＞＞＞＞＞＜＜＜负荷率：）—所需发动机功率（—ssssaQQQQbbbbthDFEFrdCFEFndBFEFstAFEFuEFPe)4()3()2()1('13/153.挂车的应用运输企业中普遍采用拖带挂车。这是提高运输生产率和降低燃油消耗量的一项有效措施。一般生产率提高30%~50%，油耗可降低20%~30%（以100t.km计）。拖带挂车后，汽车总的燃油消耗量增加了，但以100t.km计的油耗却下降了。08:41:10武汉理工大学汽车工程学院原因何在？14/15原因一：燃油消耗率b下降；带挂不带挂带挂不带挂＞＜负荷率负荷率bbADBDADCDADBDADCDⅠⅡⅢⅣη带挂不带挂15/15原因二：汽车列车的质量利用系数增大。整车整备质量装载质量质量利用系数)100/()100/(TkmtlQkmlQPes带挂带挂带挂不带挂带挂＞QT表明单位质量燃油消耗，它是运输效率的评价指标。16/15正确地保养与调整会影响到发动机的性能和汽车行驶阻力，对百公里油耗有相当影响。4.正确地保养与调整主要方面包括：汽车前轮定位、制动器制动间隙、轮胎气压、各相对零部件滑磨表面光洁、间隙恰当并有充分的润滑油等等。常用滑行距离来检查底盘的技术状况，反映保养与调整状况。阻力较小的装载为2.5t的汽车，在良好水平道路上以30km/h的车速开始空档滑行，滑行距离应达到200～250m。滑行距离由200m增至250m时，油耗可降低7％。17/15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汽车结构因素对提高燃油经济性的作用19851990减小整车尺寸35％30%采用轻材料15％20%提高发动机效率15％15％减小空气阻力10%10%改进传动系统10%10%减小滚动阻力5%5%其他10%10%合计100%100%影响因素之汽车结构方面18/151.缩减轿车总尺寸和减轻质量实测数据表明，又大又重的豪华型轿车比小而轻的轻型或微型汽车的油耗要高3～5倍。原因在于大型轿车大幅度地增加了各项阻力；同时为保证高动力性而装用大排量发动机，大部分时间内负荷率较低。小型化：实例使用轻型材料，如铝与复合材料，增加质量利用系数。（发达国家每辆轿车铝材的用量逐年增加，2000年已达8％，2010年计划达到15％。）19/15福特ka牌轿车08:41:10武汉理工大学汽车工程学院20/15奔驰Smart轿车08:41:10武汉理工大学汽车工程学院21/152.发动机发动机中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：提高现有发动机的热效率和机械效率扩大柴油发动机使用范围采用发动机增压技术广泛采用电控技术22/153.传动系挡位数的影响增加挡位数，增加了选用合适挡位使发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。（轿车5~7，中型货车6~7，重型货车10~16档）使用无级变速器：挡数无限，在任何条件下都提供了使发动机在最经济工况下工作的可能性。显著提高了汽车的燃油经济性。最小燃油消耗特性的确定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23/15最小燃油消耗特性：发动机负荷特性的曲线族的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。利用包络线就可找出发动机提供一定功率时的最经济工况（负荷和转速）。把各功率下最经济工况的转速和负荷率标明在外特性曲线图上，便得到最小燃油消耗特性。24/15beP1n2n3n4n最低燃油消耗率曲线最小燃油消耗特性的确定25/15ePn'eP'en最小燃油消耗率曲线4n3n2n1n0n最小燃油消耗特性的确定1A2A3AaaunAuinri0377.0无级变速器的传动比26/154.汽车外形与轮胎降低CD值是节油的有效途径20世纪60年代轿车的CD值在0.45左右，现在不少已降到0.3左右，今后可能继续下降至0.2；GM公司电动车EV-1（其替代型为ChevroletVolt）的CD值为0.19。轮胎：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。与一般斜交胎相比，可节油6~8%。滚动阻力系数f减小10%，节油0.6~1.2%。27/15CD值降低导致的燃油节省程度08:41:10武汉理工大学汽车工程学院燃油节省百分比(%)混合百公里燃油消耗量循环28/15GM公司混合电动车ChevroletVolt08:41:10武汉理工大学汽车工程学院29/15Beetle的广告——水滴形车身30/15四、节油心得正确起动和起步正确热车避免怠速时间过长提高平均车速，保持匀速行驶正确合理的滑行及时预判，减少制动高速关窗，减小空气阻力保持良好车况，尤其是胎压尽量少装东西加油技巧“错时”与“电台”方法，不抢行和串道。电喷车钥匙旋至点火挡应稍停5~10s后起动。电喷车没必要原地热车红灯超过一分钟，要熄火起步要稳，避免过快或过慢电喷车的带挡断油滑行。31/1531/181.汽车燃油经济性的影响因素有哪些？2.请分析在不同挡位时的汽车动力性和燃油经济性状况。3.基本术语：质量利用系数最小燃油消耗特性