第二節(jié)燃油經(jīng)濟(jì)性

第二節(jié)燃油經(jīng)濟(jì)性第1頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中國(guó)民用車(chē)保有量09年7619.31萬(wàn)輛08年6222.8萬(wàn)輛05年1852萬(wàn)輛2009年中國(guó)石油凈進(jìn)口量21888.5萬(wàn)噸，石油表觀消費(fèi)量40837.5萬(wàn)噸；原油凈進(jìn)口量19862.0萬(wàn)噸，原油表觀消費(fèi)量38810.9萬(wàn)噸。全年成品油表觀消費(fèi)量2.21億噸。其中，汽油、柴油、煤油表觀消費(fèi)量分別為6704.9萬(wàn)噸、13859.8萬(wàn)噸和1497.0萬(wàn)噸。

09年我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量1.7億第2頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2006年最新的數(shù)據(jù)顯示，世界原油探明儲(chǔ)量為1804.9億噸。其中，中東地區(qū)的原油探明儲(chǔ)量為1012.7億噸，約占世界總儲(chǔ)量的2/3。在世界原油儲(chǔ)量排名的前十位中，中東國(guó)家占了五位，依次是沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特和阿聯(lián)酋。伊拉克入侵科威特、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)、巴以沖突，非洲一些國(guó)家的內(nèi)戰(zhàn)、日本阻撓中俄“安大線”石油管道項(xiàng)目，以及涉及中國(guó)主權(quán)的南沙群島問(wèn)題等，其背后都存在著深刻的資源因素。沙特阿拉伯已探明的儲(chǔ)量為355.9億噸，居世界首位。加拿大原油探明儲(chǔ)量為245.5億噸，居世界第二位。伊朗已探明的原油儲(chǔ)量為186.7億噸，居世界第三位。美國(guó)原油探明儲(chǔ)量為29.8億噸。中國(guó)原油探明儲(chǔ)量為21.9億噸。石油直接影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)，原油每上漲5美元，世界經(jīng)濟(jì)下降0.3個(gè)百分點(diǎn)。第3頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月石油（原油）經(jīng)過(guò)加工提煉，可以得到的產(chǎn)品大致可分為四大類(lèi)：

一石油燃料汽油、噴氣燃油、柴油、燃料油二潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂

三蠟、瀝青和石油焦四溶劑和石油化工（橡膠、塑料）產(chǎn)品

第4頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月燃油經(jīng)濟(jì)性盡量少的燃油消耗一定的動(dòng)力性條件下燃油經(jīng)濟(jì)性好降低汽車(chē)的使用費(fèi)用減少進(jìn)口的石油量節(jié)約資源降低CO2等的排放第5頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性：通常由有效燃油消耗率be或有效效率ηe來(lái)評(píng)價(jià)。因其不能反映發(fā)動(dòng)機(jī)在具體汽車(chē)上的功率利用情況及行駛條件的影響，所以，它不能直接用于評(píng)價(jià)整車(chē)的燃料經(jīng)濟(jì)性。有效燃油消耗率be：發(fā)動(dòng)機(jī)每輸出1kW·h的有效功所消耗的燃油量，單位為g/(kW·h)。顯然，有效燃油消耗率越低，經(jīng)濟(jì)性越好。車(chē)用柴油機(jī)：200g/(kW·h)-260g/(kW·h)汽油機(jī)：280g/(kW·h)-320g/(kW·h)第6頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

用一升普通汽油能跑多少公里？

給領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)奧迪的師傅說(shuō)：大約10公里；

開(kāi)桑塔納的出租車(chē)司機(jī)說(shuō)：13公里，甚至更多；

開(kāi)奇瑞QQ的年輕小白領(lǐng)說(shuō)：我能開(kāi)20公里；

一名駕駛最普通的CG款摩托車(chē)的農(nóng)民說(shuō)：我開(kāi)四五十公里不成問(wèn)題；

還能更多么？一升油的極限是多少？

Honda節(jié)能競(jìng)技大賽告訴我們：目前的記錄是3435.325公里。這相當(dāng)于北京到重慶的直線往返距離。

第7頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月評(píng)價(jià)指標(biāo)每百公里的燃油消耗量一定的燃油量行駛的里程等速百公里燃油消耗量曲線循環(huán)行駛試驗(yàn)工況反映實(shí)際的汽車(chē)行駛情況2.1燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)第8頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我國(guó)及歐洲：行駛100km所消耗的燃油升數(shù)，單位為L(zhǎng)/100km。美國(guó)：每加侖燃油能行駛的英里數(shù)，單位為MPG或mile/USgal。

第9頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

等速行駛百公里燃油消耗量常用的一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，指汽車(chē)在額定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。常測(cè)出每隔10km/h或20km/h速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，稱(chēng)為等速百公里燃油消耗量曲線，用來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。第10頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等速百公里油耗第11頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第12頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心聯(lián)合公布了首次汽車(chē)產(chǎn)品節(jié)能評(píng)價(jià)結(jié)果，984款在我國(guó)生產(chǎn)銷(xiāo)售的轎車(chē)被納入評(píng)價(jià)，并按油耗從低到高逐一排序。油耗最高的是排量3.6升的上海通用賽威自動(dòng)擋，其市郊和市區(qū)百公里油耗分別為9.27升和17.32升，綜合油耗為百公里12.2升。排量越小的車(chē)卻未必是油耗越少。比如排量不足0.8的江南奧拓，百公里綜合油耗居然超過(guò)了排量1.2的樂(lè)馳；而排量不到1.4的波羅勁情，百公里綜合油耗也超過(guò)了排量近1.6的起亞銳歐。目前我國(guó)在售轎車(chē)的平均油耗約為百公里8.06升。第13頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2影響汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的因素結(jié)構(gòu)因素使用因素燃料能量100%發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自身?yè)p耗62.4%（69.2%）傳動(dòng)系空氣阻力2.6%（10.9%）車(chē)輪怠速停車(chē)17.2%（3.6%）附件2.2%（1.5%）滾動(dòng)阻力4.2%（7.1%）制動(dòng)5.8%（2.2%）18.2%（25.6%）12.6%（20.2%）傳動(dòng)系損耗5.6%（5.4%）中型轎車(chē)城市（公路）循環(huán)行駛工況的能量平衡第14頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽車(chē)結(jié)構(gòu)1.汽車(chē)質(zhì)量：輕量化，小型化和使用輕型材料，如鋁材和塑料，即質(zhì)量利用系數(shù)增加。工程塑料：據(jù)估計(jì)，未來(lái)十年內(nèi)，汽車(chē)的重量還將降低20%以上，而這正是工程塑料應(yīng)用的舞臺(tái)。工程塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用主要包括內(nèi)飾件、外裝件和功能結(jié)構(gòu)件。例如燃油箱、方向盤(pán)、刮雨器，輸油管、動(dòng)力閥等。低的氣味揮發(fā)、耐沖擊性。高強(qiáng)度鋼：代替普通鋼可使自身質(zhì)量輕30%-40%。鋁合金：鑄造性能好，具有優(yōu)良的耐蝕性、耐熱性和焊接性能。用于制造飛機(jī)、儀表、電動(dòng)機(jī)殼體、汽缸體、風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等。第15頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鎂合金：1）密度很小，比鋁輕1/3，但比強(qiáng)度高于鋁合金。2）疲勞極限高。3）與鋁合金相比，能承受較大的沖擊載荷。4）耐腐蝕性好（特別耐煤油、汽油等礦物油和鹼類(lèi)的腐蝕）。5）有良好的切削加工性。鎂合金鑄件包括：離合器外殼、變速器外殼、變速器上蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、轉(zhuǎn)向盤(pán)、座椅支架、儀表盤(pán)框架、車(chē)門(mén)內(nèi)板、輪輞、轉(zhuǎn)向支架、制動(dòng)支架、氣門(mén)支架等，甚至還有缸蓋和缸體。第16頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鈦合金：有輕質(zhì)、高強(qiáng)度等性能，在賽車(chē)上的應(yīng)用已有許多年歷史，目前的賽車(chē)幾乎都使用了鈦材。在美國(guó)，已生產(chǎn)出用于賽車(chē)的鈦制進(jìn)氣閥、排氣閥、閥護(hù)圈和連桿等部件。日本最初使用鈦材的汽車(chē)是“日產(chǎn)R382”型。

第17頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前，汽車(chē)用鈦部件主要包括：一、閥。美國(guó)廠家利用鈦合金制作進(jìn)、排氣閥較普遍，進(jìn)氣閥使用Ti－6Al－4V合金，排氣閥使用Ti－6Al－2Sn－4Zn－2Mo合金。利用鈦合金制作汽車(chē)閥，不僅可以減輕重量，延長(zhǎng)使用壽命，而且可靠性高，還可節(jié)省燃油。

二、連桿。用鈦合金制造連桿對(duì)減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量最有效，能大大提高性能。連桿所用材料主要是Ti－6Al－4V，其它如Ti－4Al－2Si－4Mn、Ti－7Al－4Mo等也在研制中。

三、曲軸及其它發(fā)動(dòng)機(jī)部件。日本正在試制Ti－5Al－2Cr－Fe合金曲軸，這種曲軸因需要進(jìn)行防粘接處理，目前還未實(shí)用化。其它發(fā)動(dòng)機(jī)部件如搖臂、閥簧和連桿的下螺栓等也可利用Ti－6Al－4V合金制造。

四、其它部件。汽車(chē)上的螺栓、螺母等連接件和離合器圓盤(pán)、壓力板等變速器零部件，都可利用鈦合金制造。采用旋轉(zhuǎn)成型法制造的鈦合金離合器外殼，與鋼制外殼相比，可以大大減輕飛輪的沖擊破壞。

第18頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.發(fā)動(dòng)機(jī)的影響（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)：柴油機(jī)、汽油機(jī)（電噴、VVT-I、VTEC、高壓共軌）（2）發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比：9.0-10（3）發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率的影響。在全面衡量發(fā)動(dòng)機(jī)綜合水平的情況下，選擇小排量的車(chē)型。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程。如稀薄混合氣分層燃燒。3.傳動(dòng)系：增加檔位數(shù)、使用無(wú)級(jí)變速器4.汽車(chē)外形和輪胎：降低CD和子午線輪胎第19頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月柴油車(chē)的優(yōu)點(diǎn)：

1.柴油車(chē)比汽油車(chē)省油，壓燃式的柴油機(jī)比點(diǎn)燃式的汽油機(jī)具有更高的能量轉(zhuǎn)換，能源消耗為汽油機(jī)的45%—60%，加上柴油價(jià)格比汽油價(jià)格低，發(fā)動(dòng)機(jī)相比汽油機(jī)少了復(fù)雜的高壓點(diǎn)火裝置，壽命也普遍比汽油機(jī)產(chǎn)品更長(zhǎng)，因此柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性比汽油機(jī)更好。

同時(shí)，柴油機(jī)在安全性和環(huán)保性方面相比汽油機(jī)也有突出的優(yōu)勢(shì)。

2.柴油不易揮發(fā)，著火點(diǎn)較高，不易因偶然情況被點(diǎn)燃或發(fā)生爆炸；二氧化碳的排放量也比汽油機(jī)大約低30%—35%，柴油車(chē)的尾氣排放比汽油車(chē)要好。

3.柴油機(jī)在動(dòng)力性方面也與汽油機(jī)的差距很小，有些性能參數(shù)甚至要好于汽油機(jī)，例如柴油機(jī)的低速扭矩比較大，這表現(xiàn)在柴油車(chē)爬坡能力比汽油車(chē)要強(qiáng)，低速情況下加速也比汽油機(jī)快。

第20頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽油的標(biāo)號(hào)：“辛烷值”，辛烷值越高，使其爆燃的溫度越高，越不容易爆燃。例如90號(hào)汽油，可以保證在壓縮比不大于9的發(fā)動(dòng)機(jī)上使用不產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象。壓縮比:是發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮時(shí)，將可燃混合汽壓縮為原來(lái)的體積的比例。例如壓縮比為10的發(fā)動(dòng)機(jī)就是將可燃混合汽壓縮為原來(lái)體積的十分之一。一般來(lái)說(shuō)在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他設(shè)計(jì)不變的情況下，壓縮比越高的車(chē)功率越大，效率越高（越省油）。但是壓縮比過(guò)高會(huì)造成穩(wěn)定性下降，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短。而且壓縮比也不可能無(wú)限制地提高，因?yàn)榭扇蓟旌掀趬嚎s過(guò)程中溫度會(huì)急劇提高，如果在沒(méi)有到活塞的上止點(diǎn)處溫度就已經(jīng)超過(guò)可燃混合汽的燃點(diǎn)，則可燃混合汽就會(huì)爆燃，這就是俗稱(chēng)的敲缸，可以聽(tīng)到明顯的金屬撞擊聲，嚴(yán)重的爆燃甚至?xí)拱l(fā)動(dòng)機(jī)倒轉(zhuǎn)，給發(fā)動(dòng)機(jī)造成致命的傷害。第21頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽車(chē)速度：中等速度為佳檔位：高檔位為佳掛車(chē)：負(fù)荷增加和質(zhì)量利用系數(shù)增加維護(hù)與調(diào)整：汽車(chē)的技術(shù)狀況,如前束、滑行距離、制動(dòng)系、輪胎氣壓、點(diǎn)火提前角、混合氣濃度。使用方面第22頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、正確駕駛

1、當(dāng)車(chē)速高于110km/h行駛時(shí)，燃油消耗將增加23%左右。

2、當(dāng)車(chē)速高速（120km/h）行駛或急加速時(shí)，燃油消耗將增加33%左右，且自動(dòng)檔在急加速時(shí)更費(fèi)油。

3、盡量減少車(chē)輛上不必要的物品，載重增加45kg，燃油消耗將增加2%左右。

4、增加空氣阻力（車(chē)頂加裝廣告牌或擺放行禮等），燃油消耗增加5%左右。

二、車(chē)輛狀態(tài)

1、空氣濾清器要保持清潔、暢通狀態(tài)，且按保養(yǎng)周期進(jìn)行更換，否則會(huì)增加10%左右的燃油消耗。

2、保持輪胎氣壓在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，如氣壓過(guò)低，會(huì)增加3.3%左右的燃油消耗。（充空氣2.3-2.5，氮?dú)饪缮愿咭恍?biāo)準(zhǔn)氣壓：制造商大量測(cè)試后得出的最佳的適用于各種氣候、各種路面的最安全胎壓。

3、使用專(zhuān)用機(jī)油(如：5w-30適用于-30至15℃,15w-40適用于-15至40℃)，否則可能增加2%左右的燃油消耗。

4、定期進(jìn)行四輪定位檢查，如定位失準(zhǔn)不僅會(huì)增加4%左右的燃油消耗，還可加速輪胎磨損。第23頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)油裝置的使用節(jié)油器、汽油清潔劑、節(jié)油貼（遠(yuǎn)紅外材料）節(jié)油凈化器裝置示意圖第24頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月最小燃油消耗特性：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性的曲線族的包絡(luò)線是發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最低燃油消耗率曲線。利用包絡(luò)線就可找出發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最經(jīng)濟(jì)工況（負(fù)荷和轉(zhuǎn)速）。把各功率下最經(jīng)濟(jì)工況的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率標(biāo)明在外特性曲線圖上，便得到最小燃油消耗特性。第25頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、循環(huán)行駛工況百公里燃油消耗量全面反映汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)行情況，特別是在市區(qū)行駛中頻繁出現(xiàn)的加速、減速、怠速停車(chē)等工況。第26頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ECE）規(guī)定，要測(cè)量車(chē)速為90km/h和120km/h的等速百公里燃油消耗量和按ECE-R.15循環(huán)工況的百公里燃油消耗量，并各取1/3相加作為混合百公里燃油消耗量來(lái)評(píng)定汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)規(guī)定．要測(cè)量城市循環(huán)工況（UDDS）及公路循環(huán)工況（HWFET）的燃油經(jīng)濟(jì)性（單位為每加侖燃油汽車(chē)行駛英里數(shù)mile/gal），并按下式計(jì)算綜合燃油經(jīng)濟(jì)性：第27頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性曲線Pe~n~b功率平衡曲線燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算第29頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性曲線第30頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性曲線第31頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算萬(wàn)有特性曲線車(chē)速u(mài)a阻力功率P燃油消耗率燃油消耗量P阻力功率(KW)b燃油消耗率(g/(KWh)ρgN/L單位時(shí)間內(nèi)的燃油消耗量第32頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等速行駛?cè)加拖牧康挠?jì)算行程s(m)車(chē)速u(mài)a(Km/h)所用時(shí)間t(s)等速行駛sm燃油消耗量第33頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月折算成等速百公里燃油消耗量（L/100km）：第34頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.2汽車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算方法1.等速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算燃油消耗率：萬(wàn)有特性圖上的等燃油消耗率曲線第35頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性（等高線）第36頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.加速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算第38頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第39頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.等減速行駛工況燃油消耗的計(jì)算第40頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.怠速停車(chē)時(shí)的燃油消耗量5.整個(gè)循環(huán)工況的百公里燃油消耗量第41頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素第42頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽車(chē)速度：中等速度為佳檔位：高檔位為佳掛車(chē)：負(fù)荷增加和質(zhì)量利用系數(shù)增加維護(hù)與調(diào)整：汽車(chē)的技術(shù)狀況,如前束、滑行距離、制動(dòng)系發(fā)咬、輪胎氣壓、點(diǎn)火提前角、混合氣濃度。使用方面第43頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月等速百公里油耗第44頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月汽車(chē)結(jié)構(gòu)輕量化：小型化和使用輕型材料，如鋁材和塑料，即質(zhì)量利用系數(shù)增加。發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)：提高熱效率和機(jī)械效率擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)使用范圍發(fā)動(dòng)機(jī)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)電控傳動(dòng)系：增加檔位數(shù)、使用無(wú)級(jí)變速器汽車(chē)