2-汽車的燃油經(jīng)濟性解析

第2章汽車的燃油經(jīng)濟性學習目標重點駕馭汽車燃油經(jīng)濟性的評價指標；駕馭汽車燃油經(jīng)濟性的計算方法；理解影響燃油經(jīng)濟性的汽車結(jié)構(gòu)因素和運用因素。汽車的燃油經(jīng)濟性的定義在保證動力性的條件下，汽車以盡量少的燃油消耗量經(jīng)濟行駛的實力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟性。截止2006年底，我國已探明石油剩余經(jīng)濟可采儲量為20.43億噸，自然氣剩余經(jīng)濟可采儲量為24.49億m3。中國石油的相當一部分依靠進口自1993年起先，中國已成為石油凈進口國，且進口量逐年增加；石油對外依靠程度越來越大。2004年以來，中國的石油消費總量已經(jīng)超過日本，位居世界其次位，僅次于美國。世界汽車工業(yè)發(fā)展永恒的主題是

節(jié)能環(huán)保平安節(jié)能減排，可以有效削減溫室氣體的排放。1997年在防止地球變暖的京都會議上提出《京都議定書》。在網(wǎng)上查找《京都議定書》的相關資料。至2005年2月，全球已有141個國家和地區(qū)簽署該議定書。2005年2月16日，《京都議定書》正式生效。這是人類歷史上首次以法規(guī)的形式限制溫室氣體排放。美國燃油經(jīng)濟性評價指標：確定運行工況下確定量燃油行駛的里程，單位為mile/USgal。中國及歐洲燃油經(jīng)濟性評價指標：確定運行工況下百公里燃油消耗量，單位為L/100km。單位里程燃油消耗量Qs（L/100km）單位運輸工作燃油消耗量Qt（L/t·100km）思索：為什么要在確定運行工況下評價汽車的燃油經(jīng)濟性？2.1燃油經(jīng)濟性的評價指標NoteInUSAMPG（milespergallon）1mile≈1.609km;1gallon=3.785(liter)1

L/100km≈235.2/MPG數(shù)Americancars20~30MPG→7.84~11.76L/100kmJapanesecars28~40MPG→5.88~8.4L/100km(Prius:33km/L)Prius

ofToyotaPrius

ofToyota1.等速工況以L/100km計的1/3混合油耗為2.循環(huán)行駛試驗工況1）歐洲經(jīng)濟委員會（ECE）2）美國環(huán)境疼惜局（EPA）3）中國相關規(guī)定汽車燃油消耗量的小結(jié)排量大的車，油耗高；自重大的車，油耗高；城市油耗高于馬路油耗；自動擋汽車的油耗高于手動擋汽車的油耗。本節(jié)將介紹汽車在等速、等加速、等減速和怠速等工況下百公里燃油消耗量的計算方法。為進一步分析影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素打下基礎。2.2汽車燃油經(jīng)濟性的計算等速行駛?cè)加拖牧坑嬎愎酵茖挝?Pe(kw)；Ttq(N·m)；b(g/kw·h)；GT(kg/h)；ρg(N/L)；Qs(L/100km)。汽油機：ρg=6.96~7.15(N/L)柴油機：ρg=7.94~8.13(N/L)Q-Ua負荷特性圖功率平衡圖Q~Ua曲線加速時發(fā)動機需供應的功率為2.等加速行駛工況燃油消耗量的計算以速度增加1km/h為間隔，將汽車加速過程分為若干個小區(qū)間，計算各區(qū)間的油耗并將其相加，即得加速油耗。每個小區(qū)間起始或終了時刻車速對應的單位時間燃油消耗量

從行駛初速度

ua1+1km/h再加速1km/h所需燃油量

汽車行駛速度每增加1km/h所需時間

從行駛初速度ua1加速至ua1+1km/h所需燃油量…各區(qū)間的燃油消耗量為整個加速過程的燃油消耗量為加速區(qū)段內(nèi)汽車行駛的距離為減速行駛時油耗量計算以怠速油耗量為基礎兩種不同的減速方法:1）空檔、怠速2）掛檔、怠速三種不同的油耗量:怠速油耗強制怠速油耗0.28mL/s(化油器)零油耗，斷油限制0mL/s(EFI-先進電噴)一般依據(jù)其次種強制怠速油耗計算方法來計算：

本節(jié)將從運用和設計兩方面分析影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素。2.3影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素影響燃油經(jīng)濟性的因素有以下三個：1.燃油消耗率b燃油消耗率與發(fā)動機負荷率及發(fā)動機自身有關。C為常數(shù)；為總行駛阻力，2.行駛中消耗的發(fā)動機功率

（或行駛阻力∑F

）降低汽車重量G

，可以降低Ff；降低汽車CDA，可以降低空氣阻力FW。減輕汽車質(zhì)量、降低空氣阻力有利于節(jié)約燃油。

與總行駛阻力∑F成正比∑

3.怠速油耗、附件油耗、制動能量損耗改進發(fā)動機設計、改善用車交通環(huán)境可以提高汽車的燃油經(jīng)濟性。發(fā)動機怠速停車17.2%(3.6%)附件(空調(diào)等)2.2%(1.5%)發(fā)動機損耗（包括熱損失和機械損耗）62.4%(69.2%)傳動系損耗5.6%(5.4%)制動5.8%(2.2%)滾動阻力4.2%(7.1%)空氣阻力2.6%(10.9%)燃料能量100％12.6%(20.2%)18.2%(25.6%)行駛循環(huán)工況：城市（馬路）一、運用方面1.車速

低速時FW↓，F(xiàn)f↓但負荷率↓，b↑中等車速經(jīng)濟性相對較好高速時負荷率↑，b↓但FW

↑，F(xiàn)f↑，

↑Qs↑2.擋位選擇運用高擋可節(jié)約燃油；汽車起步加速過程中，從經(jīng)濟性角度動身要盡早換入高擋；從動力性角度動身要用足低擋。車速確定時，確定用高擋，后備功率↓負荷率↑b

↓Qs↓貨車以100t·km計算成本，折算到每噸貨物的油耗將降低。3.帶掛車運輸1）提高生產(chǎn)率30％～50％；2）降低油耗20%～30%。較大帶掛車運輸時帶掛車運輸4.正確地保養(yǎng)與調(diào)整（1）制動器間隙要合適間隙過小，簡潔出現(xiàn)“自剎”現(xiàn)象，損耗發(fā)動機功率，導致制動器發(fā)熱，消耗燃油；間隙過大，制動反應“遲鈍”，導致制動距離加長。（2）輪轂軸承預緊度調(diào)整要正常預緊度過低，輪胎打擺，直線行駛性差；預緊度過大，軸承發(fā)熱，軸承磨損加快。行駛中緊急制動（急剎車）、高速行車中猛打轉(zhuǎn)向盤都會造成軸承早期磨損。3）輪胎氣壓要合適氣壓過低，導致車輛操控性降低，燃油消耗增大，輪胎磨損加??；輪胎氣壓過高，接地面積減小，輪胎中部出現(xiàn)異樣磨損。二、汽車結(jié)構(gòu)方面1.縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量汽車越輕，油耗越低；柴油車的油耗明顯低于汽油車。車型整備質(zhì)量/kg油耗量（綜合）路虎發(fā)現(xiàn)V64.0270015.2勞斯萊斯幻影V126.7249515.9梅賽德斯-奔馳E55183512.9伊蘭特1.6自動舒適型12109.0夏利N39006.0奧拓6704.0幾種不同車型的油耗思索大型轎車G大，F(xiàn)f、FW、

、

均大；裝用大排量發(fā)動機，負荷率低，b大；致使Qs增大AudiA8接受全鋁承載式車身，質(zhì)量減輕15％，百公里油耗降低5%～8%。為什么大型轎車油耗較高？1升油耗概念車減輕質(zhì)量的措施鎂合金的空間結(jié)構(gòu)；碳素纖維合成材料的外部表面；車身總質(zhì)量大約在74kg；輪轂接受鈦合金；車輪軸承滾子接受陶瓷；葉片彈簧接受玻璃纖維。2.發(fā)動機1）提高現(xiàn)有發(fā)動機的熱效率和機械效率（熱損失占化學能65％左右）；2）擴大柴油發(fā)動機的應用范圍；3）增壓化；4）廣泛接受電子計算機限制技術(shù)。想一想柴油機有哪些特點？提到柴油機時，人們想到的是黑煙、臭味和嘈雜的噪聲。運用柴油發(fā)動機的拖拉機、坦克、輪船等給人粗大笨拙的印象，似乎難登大雅之堂。具有現(xiàn)代技術(shù)水平的柴油車，早已不是工作粗暴、吼聲隆隆、黑煙滾滾的“墨斗魚”形象，其性能與汽油車沒有什么區(qū)分。車型發(fā)動機排量/L最高車速加速時間/s油耗量270CDIL5（柴油）2.6852309.26.74240V6（汽油）2.5972369.210.8柴油機可節(jié)能和降低排污。奔馳CLK雙門跑車單缸SDI柴油發(fā)動機；排量0.299L；壓縮比16.5:1；最大轉(zhuǎn)矩18.4N·m/2000r/min；最大功率

6.25kW(8.5PS)/4000r/min；發(fā)動機質(zhì)量26kg;中置橫放。1升油耗概念車發(fā)動機柴油機熱效率比汽油機高30%；用于轎車可降低油耗30%；在西歐新注冊的汽車中，2001年柴油車的份額為32%，2005年柴油車的份額上升到了49.5%。我國一汽2002年推出捷達柴油轎車，但我國柴油硫含量高，運用中排放物的煙度和微粒排放量較大。目前我國柴油轎車有：捷達SDI、寶來TDI1.9L、奧迪A62.5TDI、開迪SDI。TDI是英文TurboDirectInjection的縮寫，意為渦輪增壓