汽車運(yùn)用工程課件第三章

第三章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性

汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性是指汽車以最少的燃油消耗完成單位運(yùn)輸工作量的能力。在當(dāng)前和今后相當(dāng)長的一段時期，汽車燃料仍將以石油產(chǎn)品為主。提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，可以節(jié)約石油資源，減輕國家對進(jìn)口石油的依賴性。此外，由于汽車運(yùn)輸?shù)挠秃恼计囘\(yùn)輸成本的20%以上，因此節(jié)約燃油就意味著汽車運(yùn)輸成本的降低，經(jīng)濟(jì)效益的提高。同時，減少燃油消耗可以降低發(fā)動機(jī)所排出的有害氣體的量和排放量，是保護(hù)環(huán)境的重要措施。本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄前章結(jié)尾回目錄本章結(jié)尾前章結(jié)尾回目錄第三章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性1第三章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性

第一節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算第三節(jié)影響汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)第三章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性第一節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)2

汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用汽車在一定工況下行駛某一單位行程的燃油消耗量或汽車在一定工況下完成某一單位運(yùn)輸工作量的燃油消耗量評價。其數(shù)值越小，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性越好。我國燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)：百公里燃油消耗量（L/100km），即行駛100km所消耗燃油的升數(shù)；百噸公里（千人公里）燃油消耗量（L/100t·km或L/1000人·km），即完成100t·km（1000人·km）運(yùn)輸工作量所消耗燃油的升數(shù)。汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性也可用消耗某一單位量燃油所能行駛的里程作為評價指標(biāo)，稱為汽車經(jīng)濟(jì)性因數(shù)。美國汽車燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為：MPG或mile/usgal，即每加侖燃油所能行駛的英里數(shù)。汽車在使用過程中，載荷和道路條件對汽車燃油消耗量的影響很大。因此，可采用平均燃油運(yùn)行消耗特性，即：不同道路條件下，單位行程燃油消耗量Q（L/100km）與汽車有效載荷（t）之間的關(guān)系曲線。第一節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)

汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用汽車在一定工況下行駛某一單位3第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算

在汽車設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，常需要在樣車制成前，根據(jù)發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)得到的特性曲線和汽車的功率平衡圖，估算汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。以作為汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇的依據(jù)。一、汽車燃油消耗方程式發(fā)動機(jī)每小時燃料消耗量式中：——發(fā)動機(jī)有效油耗率

——發(fā)動機(jī)有效功率第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算在汽車設(shè)計(jì)與開發(fā)工作中，常需4（kg/h）與汽車百公里耗油量（L/100km）的關(guān)系為：第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算

式中：——燃油密度，kg/L；

——汽車行駛速度，km/h。燃油密度汽車行駛速度

根據(jù)以上二式得：（kg/h）與汽車百公里耗油量（L/100km）的關(guān)5

發(fā)動機(jī)有效功率可根據(jù)汽車的功率平衡方程式求出：其中：滾動阻力功率：坡度阻力功率：令，稱為道路阻力系數(shù)。則道路阻力功率為：空氣阻力功率：加速阻力功率：第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算

發(fā)動機(jī)有效功率可根據(jù)汽車的功率平衡方程式求出：第二6

由此得發(fā)動機(jī)輸出有效功率（kW）為：

汽車的燃油消耗量（L/100km）與發(fā)動機(jī)的有效油耗率、汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)、汽車行駛的道路條件、汽車運(yùn)動狀況等影響因素間的關(guān)系，稱為汽車燃油消耗方程式。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算

由此得發(fā)動機(jī)輸出有效功率（kW）為：7第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算二、汽車等速百公里燃油消耗量的計(jì)算汽車等速百公里燃油消耗量指汽車在一定的載荷下，以最高擋在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量，是汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的常用評價指標(biāo)發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性、汽車的功率平衡圖和汽車燃油消耗方程式是求解汽車等速百公里燃油消耗量的依據(jù)汽車等速行駛時，加速阻力功率為零，燃油消耗量（L/100km）為。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算二、汽車等速百公里燃油消耗量的8

負(fù)荷特性曲線給出了在發(fā)動機(jī)某一轉(zhuǎn)速時，不同有效輸出功率或負(fù)荷率U下的有效油耗率。負(fù)荷率指在某一相同轉(zhuǎn)速下節(jié)氣門部分打開時發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率與節(jié)氣門全開時發(fā)出的功率之比。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算負(fù)荷特性曲線給出了在發(fā)動機(jī)某一轉(zhuǎn)速時，不同9

在初步確定了汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)、汽車行駛的道路條件等影響因素的前題下，可繪出汽車的功率平衡圖和汽車車速（km/h）與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）的關(guān)系圖。據(jù)此可得到汽車以給定車速行駛時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出功率（kW）或負(fù)荷率U（%）。負(fù)荷率U為：式中：——某轉(zhuǎn)速下節(jié)氣門部分打開時發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率，kW；

——某轉(zhuǎn)速下節(jié)氣門全開時發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率，kW。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算在初步確定了汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)、汽車行駛的道路條件等影10第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算等速百公里燃油消耗量曲線

若用同樣方法，依次求出每隔l0km/h速度間隔的若干個車速下的等速百公里燃油消耗，從而在-坐標(biāo)系中得到若干個點(diǎn)，連接各點(diǎn)即可繪出該車在給定條件下的等速百公里燃油消耗量曲線。即可用于評價該車在給定條件下的燃油經(jīng)濟(jì)性。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算等速百公里燃油若11第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算求出不同道路阻力系數(shù)下的等速百公里燃油消耗量曲線或不同擋位下的等速百公里燃油消耗量曲線，則可據(jù)此評價道路條件變化或汽車某結(jié)構(gòu)參數(shù)（如擋位）的變化對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響不同道路阻力的等速百公里油耗曲線第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算求出不同道路阻力系數(shù)下的等速百12

反映不同類型汽車在各種不同使用條件下的運(yùn)行循環(huán)有多種，但均由勻速行駛、加速行駛、減速行駛、停車、怠速等運(yùn)行狀況構(gòu)成。因此，要計(jì)算汽車循環(huán)工況百公里燃油消耗量，必須進(jìn)行勻速、加速、減速以及停車、怠速工況的耗油量計(jì)算。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算三、汽車循環(huán)工況百公里燃油消耗量計(jì)算反映不同類型汽車在各種不同使用條件下的運(yùn)行循環(huán)有多131.汽車勻速行駛工況燃油消耗量對于運(yùn)行循環(huán)中汽車以勻速工況行駛的各個階段，可根據(jù)以上介紹的方法,求出各勻速階段的等速百公里燃油消耗量、…（L/100km），而后根據(jù)各個階段的長度、…（100km），求出各個勻速行駛階段的燃油消耗量、…（L）。顯然：第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算1.汽車勻速行駛工況燃油消耗量第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)14第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算2.加速行駛工況燃油消耗量等加速汽車等加速行駛工況燃油消耗量為

其中：，稱為道路阻力系數(shù)；，稱為當(dāng)量道路阻力系數(shù)。比較可見，汽車以等加速度在道路阻力系數(shù)為的道路上行駛時的燃油經(jīng)濟(jì)性，可以用汽車在道路阻力系數(shù)為的道路上穩(wěn)定行駛時的燃油經(jīng)濟(jì)性近似表示。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算2.加速行駛工況燃油消耗量15

在汽車加速過程中，汽車的行駛速度是不斷變化的。因此，如計(jì)算汽車以的等加速度使汽車速度從上升到的過程中的燃油消耗量時，可以按速度每增長（km/h），把汽車的整個加速過程分為n個小區(qū)間、…，每個加速區(qū)間的持續(xù)時間（s）為：

在每個小區(qū)間中汽車的行駛速度可以近似用車速的平均值代表。同時，由等加速度時的當(dāng)量道路阻力系數(shù)和車速，通過功率平衡圖和發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性可得車速在每一小區(qū)間內(nèi)發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作時的有效油耗率，顯然區(qū)間劃分越細(xì)計(jì)算結(jié)果的近似程度越好。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算在汽車加速過程中，汽車的行駛速度是不斷變化的。因16

這樣，車速從上升到的小區(qū)間的燃油消耗量（L/100km）和絕對油耗量（L）分別為：整個等加速過程所消耗的燃油量（L）為：

第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算這樣，車速從上升到的小區(qū)17

2）不等加速行駛工況燃油消耗量不等加速行駛工況的燃油消耗量計(jì)算方法與以上介紹的等加速行駛工況的燃油消耗量計(jì)算方法類似。其主要區(qū)別在于：等加速行駛工況時，各個加速小區(qū)間的當(dāng)量道路阻力系數(shù)相同，即：；而在不等加速行駛工況時，不同加速小區(qū)間的當(dāng)量道路阻力系數(shù)不相同，即：。因此，為求解不等加速行駛工況的燃油消耗量，首先要解決的問題是各個加速小區(qū)間的當(dāng)量道路阻力系數(shù)。設(shè)各加速小區(qū)間的速度變化為～（km/h），則該小區(qū)間的加速度可以用平均加速度（）表示。即：

第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算2）不等加速行駛工況燃油消耗量第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)18

汽車在道路阻力系數(shù)為的道路上加速行駛時，加速小區(qū)間的當(dāng)量道路阻力系數(shù)為：

據(jù)此，用同樣的方法，可求出車速從上升到的小區(qū)間的燃油消耗量（L/100km）和絕對油耗量（L）。各個小區(qū)間的絕對油耗量相加，即可得到整個加速過程所消耗的燃油量。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算汽車在道路阻力系數(shù)為的道路上加速行駛時19

3．怠速停車時的燃油消耗量若在汽車運(yùn)行循環(huán)中怠速停車的時間為（h），則怠速停車時的燃油消耗量（L）為：式中：——怠速燃油消耗率，L/h。

4．減速行駛工況的燃油消耗量減速行駛時，節(jié)氣門松開（關(guān)至最小位置），并進(jìn)行輕微制動，發(fā)動機(jī)處于強(qiáng)制怠速狀態(tài)，其油耗量即為正常怠速油耗。所以，減速工況燃油消耗量等于減速行駛時間（h）與怠速油耗率之積。即：

5．整個循環(huán)工況的燃油消耗量對于由等速、加速、減速、怠速停車等行駛工況構(gòu)成的汽車運(yùn)行循環(huán)，其整個運(yùn)行循環(huán)的平均百公里燃油消耗量（L/100km）為：式中：——所有過程的絕對油耗量（L）；

S——整個循環(huán)的行駛距離（km）。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算3．怠速停車時的燃油消耗量第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性20

計(jì)算某一具體運(yùn)行條件下的汽車燃油消耗量時可采用定額計(jì)算法。汽車在某一具體條件下運(yùn)行時，其燃油消耗量的影響因素較以上理論計(jì)算時所考慮的因素多得多。除汽車的結(jié)構(gòu)因素和技術(shù)狀況外，道路條件、交通情況、載荷狀況、運(yùn)輸距離、環(huán)境條件（如氣溫、風(fēng)、雨、霧等）及駕駛水平等，都對汽車的燃油消耗量有很大影響。對于道路、載荷、氣溫、海拔高度等，因其影響較大且可等級化和數(shù)量化，因此作為參數(shù)將其綜合在燃油消耗量計(jì)算公式中考慮；交通因素將在道路分類中予以考慮；而汽車技術(shù)狀況、駕駛水平等因素，盡管它們對運(yùn)行燃油消耗也有較大影響，但計(jì)算時將其視為一般正常水平，而不予以考慮；對風(fēng)、雨、霧等特殊環(huán)境因素，由于其影響是局部的、地區(qū)性的，且難于等級化和數(shù)量化，因此其影響可根據(jù)實(shí)際情況在制定燃油消耗定額時確定。汽車運(yùn)行燃油消耗量計(jì)算公式由汽車基本運(yùn)行燃油消耗量和汽車運(yùn)行條件修正系數(shù)兩部分構(gòu)成，用于計(jì)算汽車在不同運(yùn)行條件下運(yùn)行時所消耗的燃油限額，以限制和考核汽車運(yùn)行燃料經(jīng)濟(jì)性。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算四、汽車運(yùn)行燃油消耗量的計(jì)算計(jì)算某一具體運(yùn)行條件下的汽車燃油消耗量時可采用定21第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算載貨汽車運(yùn)行燃油消耗量計(jì)算式大型載客汽車運(yùn)行燃油消耗量計(jì)算式為乘用車運(yùn)行燃油消耗量計(jì)算公式為——汽車整備質(zhì)量增量——該運(yùn)行條件下乘客人數(shù)——汽車空駛基本燃油消耗量——該運(yùn)行條件下汽車行駛里程K——該運(yùn)行條件下各類修正系數(shù)第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算載貨汽車運(yùn)行燃油消耗量計(jì)算式22

——該運(yùn)行條件下汽車行駛里程，km；

——該運(yùn)行條件下汽車的載質(zhì)量，t；

——該運(yùn)行條件下乘客人數(shù)，人；

——汽車整備質(zhì)量增量，其值為汽車實(shí)際整備質(zhì)量M（包括掛車整備質(zhì)量）與標(biāo)準(zhǔn)給出的汽車整備質(zhì)量M。之差，t；

——該運(yùn)行條件下的道路修正系數(shù)；

——該運(yùn)行條件下的海拔高度(大氣壓力)修正系數(shù)；

——該運(yùn)行條件下的氣溫修正系數(shù)，℃；

——該運(yùn)行條件下的燃油密度修正系數(shù)。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算——該運(yùn)行條件下汽車行駛里程，km；第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)23

修正系數(shù)、、可由下式計(jì)算：

（汽油）（柴油）式中：P——大氣壓力，kPa；

T——大氣溫度，℃；

——?dú)鉁?0℃、氣壓100時，汽油的密度，g/mL；

——?dú)鉁?0℃、氣壓100時，柴油的密度，g/mL。道路條件修正系數(shù)、海拔高度(大氣壓力)修正系數(shù)和氣溫修正系數(shù)可分別從表中選取。第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算修正系數(shù)、、可由下式計(jì)24道路類別公路等級和條件城市道路等級修正系數(shù)1類平原、微丘一、二、三級公路

1.002類平原、微丘四級公路平原、微丘地區(qū)一、二、三、四級公路1.103類山嶺、重丘一、二、三級公路重丘地區(qū)一、二、三、四級公路1.254類平原、微丘級外公路級外道路1.355類山嶺、重丘四級公路

1.456類山嶺、重丘級外公路

1.70海拔高度h/（m）≤500＞500～1500＞1500～2500＞2500～3500＞35001.001.031.071.131.20月平均氣溫t/（℃）＞2828～5<5～-5-5～-15-15～-25＜-251.021.01.031.061.091.13道路分級和修正系數(shù)海拔高度（氣壓）修正系數(shù)氣溫區(qū)間及修正系數(shù)第二節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算道路類別公路等級和條件城市道路等級修正系數(shù)1類平原、微丘一、25

發(fā)動機(jī)的熱效率直接影響有效燃油消耗率，影響汽車的燃油消耗量。因而，凡是對發(fā)動機(jī)的燃燒過程和熱功轉(zhuǎn)換效率有影響的因素，都對汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有重要影響。這些因素包括：發(fā)動機(jī)的種類、設(shè)計(jì)與制造水平、負(fù)荷率的大小及使用方法等。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素

一、影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)因素發(fā)動機(jī)的熱效率直接影響有效燃油消耗率，影響261．發(fā)動機(jī)種類與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的熱效率高、有效燃油消耗率較低。特別是在部分負(fù)荷時，柴油機(jī)的有效燃油消耗率比汽油機(jī)低得多。2．發(fā)動機(jī)的壓縮比汽油機(jī)的熱效率與壓縮比的關(guān)系為：式中：K——絕熱指數(shù)。顯然，發(fā)功機(jī)壓縮比增大時，熱效率提高，發(fā)動機(jī)動力性提高，發(fā)動機(jī)燃油消耗率降低。汽油機(jī)壓縮比的提高主要受爆震的限制。改進(jìn)燃燒室和進(jìn)氣系統(tǒng)，提高發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的爆震極限；使用爆震傳感器，自動延遲產(chǎn)生爆震時的點(diǎn)火提前角；采用摻水燃燒抗爆技術(shù)；開發(fā)高辛烷值汽油等都是提高壓縮比的措施。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素1．發(fā)動機(jī)種類2．發(fā)動機(jī)的壓縮比第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的27

3．改善發(fā)動機(jī)燃燒過程改進(jìn)燃燒室形狀，采用稀薄混合氣分層燃燒技術(shù)，利用電控燃油噴射系統(tǒng)精確控制供油量等措施可改善汽油機(jī)的燃燒過程，能顯著提高燃油經(jīng)濟(jì)性，又可降低排放污染。稀混合氣可以提高發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的主要原因是，稀混合氣中的汽油分子有更多的機(jī)會與空氣中的氧分子接觸，以便于完全燃燒；同時，稀混合氣燃燒后最高溫度和壓力降低，缸壁傳熱損失較少，還可以增大壓縮比，提高熱效率。但若混合氣過稀，燃燒速度過于緩慢，燃燒速度下降，發(fā)熱量及熱效率下降；同時，混合氣過稀，發(fā)動機(jī)的工作對混合氣的均勻性及分配的均勻性更加敏感，個別缸失火的概率增大。燃用稀混合氣的主要技術(shù)措施有：加快燃燒速度；提高點(diǎn)火能量，適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角，延長火花持續(xù)時間；清除火花塞附近的廢氣；汽油充分霧化等。當(dāng)前采取的主要措施是快速燃燒技術(shù)?？焖偃紵夹g(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要依靠燃燒室及進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)。為了燃用稀混合氣，還可以采用分層充氣技術(shù)，即在火花塞附近的局部區(qū)域內(nèi)供給易于點(diǎn)燃的濃混合氣，而在其它區(qū)域供給相當(dāng)稀的混合氣。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素3．改善發(fā)動機(jī)燃燒過程第三節(jié)影響汽車284．改善進(jìn)、排氣系統(tǒng)改善進(jìn)、排氣系統(tǒng)的目的是：降低進(jìn)氣阻力和排氣干擾，提高充氣效率。進(jìn)氣管應(yīng)有足夠流通截面，表面光潔，連接處平整，并應(yīng)減少氣流轉(zhuǎn)折以及截面突變，以減少氣流的局部阻力。進(jìn)氣門處局部阻力最大，采用多氣門結(jié)構(gòu)，可以增加進(jìn)氣充量。同時，進(jìn)氣管斷面形狀和尺寸，對燃油的霧化、蒸發(fā)和分配影響很大。斷面過大，氣流速度低，燃油易沉積于管壁，蒸發(fā)速率慢，各缸混合氣分配不均勻，油耗增加。

5．選擇合理的配氣相位配氣相位是否合理對于充氣系數(shù)的變化特性、換氣損失、燃燒室掃氣作用、排氣溫度以及凈化程度有很大影響。合理的配氣相位與發(fā)動機(jī)常用工作區(qū)相關(guān)。配氣相位的持續(xù)角較寬時，發(fā)動機(jī)在高速時充氣特性好，而低速時則充氣特性差；持續(xù)角窄時，則反之。適當(dāng)?shù)呐艢庀辔唤强沙浞掷脷饬鞯膽T性以及排氣系統(tǒng)壓力波動進(jìn)行充氣。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素4．改善進(jìn)、排氣系統(tǒng)第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)29

6．負(fù)荷率根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性，若轉(zhuǎn)速一定，當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷率較高時，其有效燃油消耗率較低。采用閉缸技術(shù)可以改變發(fā)動機(jī)的有效工作排量，從而改變發(fā)動機(jī)負(fù)荷率，其主要方法有變行程法和變缸法。變缸法即改變有效汽缸數(shù)目的方法，負(fù)荷率低時關(guān)閉一部分汽缸，以提高其余汽缸的功率利用率，使之工作在較經(jīng)濟(jì)工況。減少工作汽缸數(shù)的方法有堵塞進(jìn)氣道和關(guān)閉進(jìn)、排氣門兩種方法。變行程法指改變活塞行程，即在中小負(fù)荷時，使活塞行程縮短，汽缸有效工作排量減小，提高發(fā)動機(jī)負(fù)荷率和熱效率，并能減少進(jìn)氣損失、泵氣損失以及活塞及活塞環(huán)與汽缸壁摩擦損失。但可靠性差、壽命低和成本高，而且排放量高等問題均有待于解決。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素6．負(fù)荷率第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素301．傳動系的影響汽車傳動系的擋位數(shù)、傳動比、傳動系效率對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性有很大影響。

1）變速器擋位數(shù)在水平良好道路上，盡可能使用最高擋行駛，可以使發(fā)動機(jī)處于中等轉(zhuǎn)速、較高負(fù)荷工況下工作，有利于降低燃油消耗。當(dāng)變速器擋位數(shù)較多時，可根據(jù)汽車行駛阻力的變化選擇合適的擋位，使發(fā)動機(jī)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況的機(jī)會增多。但過多的擋位會使變速器或傳動系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便。擋位無限的無級變速器，可以使發(fā)動機(jī)工作特性與汽車行駛工況達(dá)到最佳匹配，具有使發(fā)動機(jī)在任何情況下都工作在最經(jīng)濟(jì)工況下的可能性

2）超速擋的應(yīng)用汽車傳動系中，使用直接擋時的總減速比（主減速器傳動比）是根據(jù)良好道路上車輛動力性的要求確定的。為改善汽車在水平良好道路上行駛時的燃油經(jīng)濟(jì)性，在不改變主減速器傳動比的情況下在變速器中增加一個傳動比小于1的超速擋，則可以提高汽車中速行駛時發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率，從而降低中速行駛時的百公里油耗量。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素二、影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的底盤結(jié)構(gòu)因素1．傳動系的影響第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素二、影響313）主減速器傳動比的影響選擇較小的主減速器傳動比，在相同的車速和道路條件下，可以提高汽車的負(fù)荷率，有利于降低燃油消耗。但若主減速器傳動比過小，因動力性不足，會導(dǎo)致車輛經(jīng)常使用較低擋的擋位，使最小傳動比擋位的利用率降低，反而使燃油消耗率增大。

4）傳動比與發(fā)動機(jī)的匹配為了判斷傳動比與發(fā)動機(jī)匹配是否合理，可以在一定使用條件下，把發(fā)動機(jī)的常用工況區(qū)與發(fā)動機(jī)萬有特性圖畫在同一坐標(biāo)系上，考察常用工況區(qū)與最低油耗區(qū)接近（重疊）情況。

5）傳動系的機(jī)械效率傳動系的機(jī)械效率越高，則傳動過程中的功率損失越小，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素3）主減速器傳動比的影響第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的322．行駛系車輪的影響汽車車輪裝用子午線輪胎，提高輪胎氣壓，是減小滾動阻力的主要途徑。提高輪胎氣壓，汽車行駛時可以使輪胎的變形減少。因此，汽車的滾動阻力隨輪胎氣壓的增大而減小。但輪胎氣壓提高后，又帶來舒適性降低、懸架動載荷變大等問題，并且輪胎氣壓的提高受到有關(guān)道路法規(guī)的限制。3．車身的影響汽車車身形狀和尺寸影響汽車行駛時的空氣阻力。目前，減小空氣阻力系數(shù)的主要措施有：選擇合理的車身外形。對所有暴露部位進(jìn)行空氣動力學(xué)優(yōu)選。在車身上加裝各種導(dǎo)流裝置。載貨汽車常用導(dǎo)流裝置有以下幾種：①凸緣型空氣阻力減少裝置。②空氣動力學(xué)屏板A，裝在駕駛室頂上。③間隙密封罩B,裝在駕駛室和車箱之間。④此外，在車身下部裝防護(hù)罩C及在車廂后面裝后導(dǎo)流罩D等第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素2．行駛系車輪的影響3．車身的影響第334．汽車總質(zhì)量的影響減輕汽車整備質(zhì)量，是降低油耗最有效的重要措施之一。目前，在汽車輕量化方面采用的主要措施有：①用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法充分利用材料的強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)的剛度。②采用高強(qiáng)度輕材料，如采用高強(qiáng)度低合金鋼、鋁合金、鎂合金、塑料和各種纖維強(qiáng)化等材料制造汽車零件。③改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，如乘用車采用前輪驅(qū)動、高可靠性輪胎(可以去掉備胎)、少片或單片彈簧鋼板、承載式車身、空冷式發(fā)動機(jī)、二行程發(fā)動機(jī)、絕熱發(fā)動機(jī)，以及各種零件的薄壁化、復(fù)合化、小型化等；減小車身尺寸，這還有利于減少行駛時的空氣阻力。④盡量減少零件數(shù)量，如新車身骨架的零件數(shù)量，由400個減到了75個，質(zhì)量減輕30%。⑤取消某些附加設(shè)備及器材等，大量應(yīng)用質(zhì)量輕的電子產(chǎn)品。第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素4．汽車總質(zhì)量的影響第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)34

根據(jù)對各種影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的各個使用因素的控制程度，汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的試驗(yàn)方法可分為：不控制的道路試驗(yàn)、控制的道路試驗(yàn)、道路循環(huán)試驗(yàn)、室內(nèi)臺架循環(huán)試驗(yàn)。顯然，在不同使用條件下試驗(yàn)得到的汽車燃油消耗量有很大差異，而不具有可比性。

行駛道路城市、市郊、一般公路、高速公路交通情況道路上行人、車輛構(gòu)成及車輛密集程度駕駛習(xí)慣平均車速、加速度及制動減速度，阻風(fēng)門的使用情況周圍環(huán)境氣溫、風(fēng)、雨、雪等影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的使用因素第三節(jié)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)因素根據(jù)對各種影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的各個使用因素的控制程度35

汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的不控制的道路試驗(yàn)對行駛道路、交通情況、環(huán)境條件和駕駛習(xí)慣各個使用因素都不加以控制，但在試驗(yàn)條件中，對被試車輛的維護(hù)、調(diào)整規(guī)范及所用燃料、潤滑材料的規(guī)格都有明確的規(guī)定。由于各種使用因素的隨機(jī)變化，采用這種試驗(yàn)方法獲得離散性小的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為困難。要使試驗(yàn)結(jié)果具有可靠性，試驗(yàn)中采用的汽車數(shù)量和汽車的道路試驗(yàn)距離必須有統(tǒng)計(jì)意義。當(dāng)相當(dāng)數(shù)量的汽車完成長距離（10000～16000km）的試驗(yàn)時，才能獲得較為可信的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。由此可見，不控制的道路試驗(yàn)反映了車輛類型、道路條件、交通量、裝載質(zhì)量以及氣候等因素對汽車燃料消耗量的影響，是一種非常接近實(shí)際情況的試驗(yàn)，可全面評價汽車燃料經(jīng)濟(jì)性。

一、不控制的道路試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的不控制的道路試驗(yàn)對行駛道路、交通情36

汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的控制的道路試驗(yàn)對行駛道路、交通情況、環(huán)境條件和駕駛習(xí)慣等各個使用因素中的一個或幾個因素加以控制，使其不發(fā)生變化。例如，對試驗(yàn)路段進(jìn)行控制，在規(guī)定路段上進(jìn)行汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，或在汽車試驗(yàn)場的專用試驗(yàn)道路上進(jìn)行汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，就屬于對道路進(jìn)行控制的“控制的道路試驗(yàn)”；而在規(guī)定車速或擋位的條件下所進(jìn)行的汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，則屬于對車速或擋位進(jìn)行控制的“控制的道路試驗(yàn)”?？刂频牡缆吩囼?yàn)的試驗(yàn)結(jié)果可以反映某因素對于汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。

二、控制的道路試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的控制的道路試驗(yàn)對行駛道路、交通情371．基本試驗(yàn)條件

1）汽車①汽車必須清潔，關(guān)閉車窗和駕駛室通風(fēng)口，由恒溫器控制的空氣流必須處于正常調(diào)整狀態(tài)。②試驗(yàn)時，汽車必須進(jìn)行預(yù)熱行駛，使發(fā)動機(jī)、傳動系及其他部分預(yù)熱到規(guī)定的溫度狀態(tài)。③輪胎充氣壓力應(yīng)符合該車技術(shù)條件的規(guī)定，誤差不超過10kPa。

三、道路循環(huán)試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

道路循環(huán)試驗(yàn)指汽車完全按規(guī)定的車速—時間規(guī)范進(jìn)行的道路試驗(yàn)。在道路循環(huán)實(shí)驗(yàn)規(guī)范中，通常對試驗(yàn)過程中汽車的運(yùn)行工況（如：換擋時刻、制動時間、行駛速度、汽車加速度、制動減速度等）和汽車在各種不同運(yùn)行工況的運(yùn)行時間或運(yùn)行距離，作了具體規(guī)定。道路循環(huán)試驗(yàn)包括：等速行駛百公里燃油消耗量試驗(yàn)、怠速油耗試驗(yàn)和循環(huán)工況百公里燃油消耗量試驗(yàn)。1．基本試驗(yàn)條件三、道路循環(huán)試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油經(jīng)382）汽車裝載質(zhì)量①乘用車試驗(yàn)質(zhì)量為整備質(zhì)量加上180kg，當(dāng)車輛的50%載質(zhì)量大于180kg時，則車輛的試驗(yàn)質(zhì)量為整備質(zhì)量加上50%載質(zhì)量；②商用車試驗(yàn)質(zhì)量為：、類城市客車為裝載質(zhì)量的65%；其他車輛為滿載。裝載質(zhì)量應(yīng)均勻分布且固定牢靠，試驗(yàn)過程中不得晃動和顛簸。

3）道路條件試驗(yàn)道路應(yīng)為清潔、干燥、平坦的，用瀝青或混凝土鋪成的直線道路。道路長2～3km，寬不小于8m，縱向坡度在0.1%以內(nèi)。

4）氣候條件試驗(yàn)應(yīng)在無雨無霧、相對濕度小于95%、氣溫0～35℃、氣壓：740mmHg～770mmHg、風(fēng)速不大于3m/s的天氣條件下進(jìn)行。

5）測試儀器精度車速測定儀器和油耗計(jì)的精度為0.1%，計(jì)時器最小讀數(shù)為0.1s。第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

2）汽車裝載質(zhì)量第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)392．等速行駛百公里燃油消耗量試驗(yàn)試驗(yàn)的測量路段長度為500m，兩端應(yīng)能方便地使汽車調(diào)頭。試驗(yàn)工況：試驗(yàn)前，汽車必須充分預(yù)熱，使發(fā)動機(jī)出水溫度達(dá)到80℃～90℃，變速器及驅(qū)動橋潤滑油溫度不低于50℃；試驗(yàn)時，汽車用最高擋等速行駛，從車速20km/h開始試驗(yàn)，以車速10km/h的整倍數(shù)增大，直至該擋最高車速的80%，整個試驗(yàn)過程至少測定5點(diǎn)。試驗(yàn)方法：使汽車在給定車速下，勻速駛過500m的測量路段，同時測定燃油消耗量（L）和運(yùn)行時間（s）。每種車速往返試驗(yàn)各兩次，兩次試驗(yàn)之間的時間間隔應(yīng)盡可能地縮短，以保持穩(wěn)定的熱狀況。往返共四次試驗(yàn)結(jié)果的油耗量差值不應(yīng)超過±5%，取四次試驗(yàn)結(jié)果的平均值為等速行駛的耗油量（L）。然后，把測得的平均燃油消耗量折算為等速行駛百公里燃油消耗量。在依次測出每隔10km/h速度間隔的等速百公里燃油消耗量后，可繪出汽車百公里燃油消耗量（L/km）與車速（km/h）的關(guān)系曲線。第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

2．等速行駛百公里燃油消耗量試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油403．循環(huán)工況百公里燃油消耗量試驗(yàn)等速行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性只能作為一種相對比較性的指標(biāo)，不能全面考核汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)榈人偃加徒?jīng)濟(jì)性試驗(yàn)沒有關(guān)于動力性的要求，容易造成試驗(yàn)汽車的動力性要求與燃料經(jīng)濟(jì)性匹配不合理的現(xiàn)象；此外，汽車的等速行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性試驗(yàn)結(jié)果不能反映汽車實(shí)際行駛中頻繁出現(xiàn)的加速、減速等非穩(wěn)定行駛工況。因此，各國根據(jù)本國道路、交通狀況制定了一些典型的循環(huán)工況，用于模擬汽車在不同條件下的實(shí)際運(yùn)行工況，據(jù)此進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，并以試驗(yàn)所得的百公里燃油消耗量評價汽車相應(yīng)工況的燃油經(jīng)濟(jì)性。

1）試驗(yàn)循環(huán)我國針對載貨汽車、城市公共汽車和乘用車提出了相應(yīng)的燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)規(guī)范。載貨汽車采用六工況試驗(yàn)循環(huán)、城市公共客車采用四工況試驗(yàn)循環(huán)、乘用車采用十五工況試驗(yàn)循環(huán)。第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

3．循環(huán)工況百公里燃油消耗量試驗(yàn)第四節(jié)汽車燃油經(jīng)41

（1）六工況循環(huán)試驗(yàn)

《商用車燃料消耗量試驗(yàn)方法》（GB/T12545.2—2019）規(guī)定：商用車燃油消耗量試驗(yàn)采用六工況法循環(huán)試驗(yàn)，并規(guī)定了六工況循環(huán)中每個工況的行程、持續(xù)時間、車速、加速度等試驗(yàn)參數(shù)。其整個循環(huán)共需96.2s，累計(jì)行程1350m。工況行程m時間s累計(jì)行程M車速km/h加速度m/s2112511.312540－217514.030040～500.2325018.055050－425016.380050～600.17525015.0105060－630021.6135060～400.26六工況循環(huán)試驗(yàn)參數(shù)表第四節(jié)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

（1）六工況循環(huán)試驗(yàn)工況行程m時間累計(jì)行程車速42

（2）四工況循環(huán)試驗(yàn)

《商用車燃料消耗量試驗(yàn)方法》（GB/T12545.2—2019）規(guī)