下载文档原格式
2-1 汽车燃油经济性评价指标导入新课：汽车燃油经济性检测的必要性能源是发展生产和提高生活水平的物质基础。
汽车的主要能源是石油产品中的汽油和柴油。
随着我国汽车保有量的逐年增加(预计到2000年汽车保有量将超过1500万辆)，意味着石油消耗的增长，1996年我国汽油产量的76.7%和柴油产量的26.6%用于汽车，而我国石油产量增长较慢。
自1996年成为纯石油进口国后，1996年虽然生产1.55亿t，但仍进口2500万t，预计2000年需进口3000万t。
石油能源短缺迫使人们关注汽车燃料经济性，交通部1990年第13号令《汽车运输业车辆技术管理规定》中要求对营运车辆进行燃料经济性的检测评价具有重要意义。
对汽车燃油经济性的评价，一般是通过汽车燃油消耗量试验来确定的，它是用以评价在用汽车技术状况与维修质量的综合性参数，也是诊断和分析汽车故障的重要参考。
检测汽车燃油消耗量常通过燃油消耗检测仪测定燃油消耗量的容积或质量来表示。
在汽车检测站通过汽车道路试验，更多是在底盘测功试验台上模拟路试来检测其燃油消耗量。
一、影响燃料消耗的因素1、车辆的技术状况。
包括发动机的技术状况和底盘的技术状况。
2、道路条件及气候。
包括路面质量，交通混合情况，平原还是坡道，海拔高度和天气等。
3、车辆载重及拖运情况。
载重量越大和拖挂重量越大，油耗越高。
4、驾驶操作。
在其他条件相同的情况下，驾驶技术水平不同，油耗可相差20%-40%。
二、燃油经济性的评价指标1、百公里燃油消耗量是指在汽车在一定运行工况下行驶100km的燃油消耗量。
根据测试条件不同，百公里油耗又分为等速百公里油耗、多工况百公里油耗。
1）等速百公里油耗是指汽车在一定载荷下（我国标准规定轿车为半载，火车为额定载荷），以最高档在水平良好路面按某一车速等速行驶每100km的燃油消耗量。
在试验时，测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后再图上连成油耗曲线。
序号：2-26 汽车理论课程设计说明书
题目：汽车经济性计算
班级：车辆0902
姓名：王子哲
学号：0911021060
序号：2-26
指导教师：李旭
目录
1.题目要求 (1)
2.计算步骤 (2)
3.结论 (6)
4.心得体会 (7)
5.参考资料 (7)
1.题目要求
确定一轻型货车的经济性能（4挡）：
1）
要求：
（1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线；
（2）绘制功率平衡图；
（3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图;
（4）绘制汽车最高挡和次高档等速在水平路面上行驶时发动机的燃油消耗率b; （5）绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线；
（6）求解六工况（GB/T 12545.2-2001）行驶的百公里油耗；
（7）列表表示最高挡和次高挡等速行驶时，在10整数倍车速的参数值（将无意
义的部分删除）。
经济性计算时，取汽油密度0.742g/mL ，柴油密度0.830g/mL 。
2）
轻型货车的有关数据：
汽油发动机使用外特性的n -T q 曲线的拟合公式为
4321000
8445310008744010004416510002729531319)n
(.)n (.)n (.)-n (
..-T q -++= 式中，c q T 为发动机转矩（N.m ）；n 为发动机转速（r/min ）。
发动机的最低转速min 600min r/n =，最高转速min 4000max r/n = 总质量 3880k g =m 车轮半径 0.367m =r 传动系机械效率 89.0=T η 飞轮的转动惯量 218
.0=f I 两前轮转动惯量 2
1m *1.798k g
=w I 四后轮转动惯量 21m *kg 598.3=w I 滚动阻力系数 f=0.013；
空气阻力系数⨯迎风面积 2.77=A C D ； 主减速器传动比 23.50=i 变速器传动比 g i （数据见下表1）
2. 计算步骤
1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制e e n P -和e tq -n T 曲线, 在MAPLE 获得发动机使用外特性曲线如图 1所示：
图1 发动机使用外特性曲线图
2）绘制功率平衡图：
根据公式 0
3770i i n
r .u g a ⨯⨯= t w f z )/ηP (P P += /GfU P a f 3600=
761403
/AU C P a d w =。
在MAPLE 里获取功率平衡图，如图2所示
3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图：
发动机的负荷率由公式e T w f /P )/ηP (P N +=求得，则在MAPLE 里获取汽车等速行驶时发动机负荷率图如图3所示：
图3 4）绘制汽车最高挡和次高档等速在水平路面上行驶时发动机的燃油消耗率b 图： 汽车等速在水平路面上行驶时发动机的燃油消耗率
4
4332210e e e e P B P B P B P B B b ++++=,则在MAPLE 里获取的发动机的燃油消耗率b 图，见图4
图4 并拟合出最高档和次高档的燃油消耗率方程：
4b = 0.05066695722×2
4Ua -7.884746088×4Ua +592.1423748
3b =.1481551927×2
3Ua -13.48291137×3Ua +592.1422991 5）绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线:
由等速百公里油耗g)U .b/(P Q a e 021 ,在MAPLE 里获取最高挡和次高档等速百公里油耗曲线如图5。
图5
6) 求解六工况（GB/T 12545.2-2001）行驶的百公里油耗:
图 6
表 2
等速行驶时使用
g ua 102s b 1⨯⨯⨯⨯⨯=
ρPe Q
加速行驶时使用
⎰
⨯⨯⨯⨯=21
1.3672u u du
a g b
Pe Q ρ计算
根据编写的程序可得Qs=14.1864L/100km
7) 列表3、4分别表示最高档和次高档在10整数倍车速参数值：
表3
表4
3．结论
对经济型进行总体评价
这辆车的原车为BJ130，发动机排气量2.445L，最高车速85KM/ h,百公里油耗为15L。
我的题目在原车的基础上做了如下改动：传动系机械效率由0.85变为0.89；主减速器传动比由5.83降低为5.23。
计算后得出该车的最该车速为105KM/h，百公里油耗为23.7L。
与原型车相比较，百公里油耗增加了8.7L，最高车速增加了近20KM/h。
主减速器传动比的降低和机械传动效率的降低是使车速增加的直接原因。
如果单单降低主减速器传动比，车速不一定上升。
这是应为如果在原主减速器情况下，阻功率正好与最高档的最大功率相交，这时减小主减速器传动比会是最高车速降低。
从功率平衡图上可以看出阻功率与直接档功率曲线的交点在最大功率之后，理论上这将导致发动机的利用率提高燃油经济性变好。
但事实上当发动机负荷率过大时燃油消耗率也会变大，这可能是导致百公里耗变大的原因。
另外一个可能导致百公里油耗大于原车的原因是这辆车只有四个档位且最高档为直接档。
如果再加上一个超速档可以使增大六工况情况下的发动机负荷率，从而使发动机耗油量降低。
与唐骏欧铃汽车制造有限公司生产的ZB1041LDC5S轻型货车（最高车速90KM/h、百公里油耗11.2L/100KM、总质量4180KG、主减速器减速比5.23，变速器5档，发动机SD4W58-3U，发动机排量2.156L，最大功率58KW、最大扭矩199N·m）相比，百公里油耗明显降低。
其原因主要有1）我国汽车制造工艺较原来有了很大的提高，提高了机械传动效率；2）这辆车的发动机为柴油机，较492Q汽油机的热效率高；3)5档变速器油超速档，发动机负荷率较高。
4.心得体会
和其他课程的课程设计一样，刚开始做汽车理论课程设计时看着一个个数据、公式和之前完全没有接触过的maple我感觉无从下手。
在和同组同学讨论后，我慢慢有了计算的头绪，但之后对maple的陌生成了我做题的最大障碍。
在向老师请教、和同学讨论、自己一次次尝试后，我才能用maple编程计算出我想要的答案。
这次的课程设计让我感受到了计算机的巨大作用，特别是maple强大的计算功能让我印象尤为深刻。
在maple的帮助下，以往复杂繁琐的积分、解方程、拟合曲线等运算可以简化到几句程序，这可以大大的提高劳动生产率。
5.参考资料
［1］余志生. 汽车理论[M]. 北京：机械工业出版社，1989.
［2］
/question/257641821.html&__bd_tkn__=65f211252369 953e1c0ab97bbcfe3ebb96089fee8078338d51fed8133ea5c69d362ad36bb4bcda 3b39bb3949f6bbe47087ac3af56e60b1f4e7eb60157a59fa349966a1fa5f0f03de0 125277aa440cc0c4a7093767a5fcc8fa14b340c742d3658b9620c4641b6a9db9c7 a8eaccbdc8d03cb3626ff4aa8
［3］/gb/content/2012-02/08/content_858770_3.html ［4］
/pub/publish/3/5a747eb82a7f85c6012a9f116a5e3422.ht ml
［5］/notice166889_ZB1041LDC5S
［6］/m39/9787_index.html。
