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2-第二节 汽车燃油经济性的计算实例

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第二章 汽车的燃油经济性.ppt

第二章 汽车的燃油经济性.ppt


第二章 汽车的燃油经济性
运河开通之后，船舶可 由中国南海经泰国湾，再穿 过运河，进入安达曼海，直 出印度洋，不必走马六甲海 峡，航程至少缩短1100公里， 可节省2-5天航行时间，大 型油轮每趟航程预计可节省
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
所用时间 t (s)
Q1
1 2
(Qt0
Qt1
)t
Q1
1 2
(Qt 0
Qt1 )t
1
第二节 汽车燃油经济性的计算
发动机提供的功率
滚油经济性的计算 ü等加速行驶工况燃油消耗量的计算
发动机提供的功率
滚动阻力功率 空气阻力功率 加速阻力功率
Δ
第二节 汽车燃油经济性的计算 等加速行驶燃油消耗量的计算(1 ~ 2)
变化的车速
不变的车速
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 测量汽车燃油经济性的行驶工况图
变化的车速
车速为0 变化的车速
第一节 汽车燃油经济性的评价指标 测量汽车燃油经济性的行驶工况图
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
2016年，中国进口原油达4亿吨，达到预估消费量5.7亿吨 的70%。
中国目前所消耗原油中约有60%来自进口。中国是全球第 二大原油消费国，同时也是仅次于美国的第一大原油进口国。
2016年中国天然气进口5414万吨,与去年同期相比增长
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
第二章 汽车的燃油经济性
保养 1500 1500 1500 1500 1500
2.2 汽车燃料经济性计算

2.2 汽车燃料经济性计算


2. 等加速行驶工况燃油消耗量的计算
把加速过程分隔为若干区间，每隔区间的燃油消耗量可根 据其平均的单位时间燃油消耗量与行驶时间之积来求得。 各区间起始或终了车速所对应时刻的单位时间燃油消耗量 可根据相应的发动机发出的功率与燃油消耗率求得。
Pb Qt 367.1g
ua
u
t
t
t
u uai uai 1 1km / h
5. 整个循环工况的百公里燃油消耗量
Qs 100 Q
s Q整个行驶循环过程的总油耗量
u u u (uai uai 1 ) (uai uai 1 ) si du du du 25.92 25.92 25.92 dt dt dt
2 ai 2 ai 1
1 Qi (Qti Qti 1 ) t 2 Q Qi
2 2 u a1 ua 2 s 加速区间段内汽车行驶的距离（m） a du 25.92 dt
3. 等减速行驶工况燃油消耗的计算
uai uai 1 u t du 3.6 x 3.6 dt Qd Qi t u u sd du 25.92 x 25.92 dtd
2 ai 2 ai 1 2 ai
u u
2 ai 1
4.
怠速停车时的燃油消耗量
Qid Qi ts
Qt Pb / 3600 Pb mL / s 1000 367.1 g g 9.811000 g 6.96 ~ 7.15 N / L g 7.94 ~ 8.13 N / L
⑤、 整个等速时间过程行经S（m）行程的燃油消耗量， Pbs Q 102ua g ⑥、折算成等速百公里燃油消耗量Qs， Pbs Qs 1.02ua g
2.2 汽车燃料经济性的计算
汽车燃料经济性计算(教案)

汽车燃料经济性计算(教案)

Kγi 1 0.8(0.830 - d ) ； g和 d —汽油和柴油在气温为 20℃、气压为 100kPa 时的密度，单位为 g/mL。 大型载客汽车运行燃料消耗量计算式为
K K ri Kh i K t i K γi
式中： Kri —该运行条件下道路修正系数； Khi —该运行条件下海拔高度(大气压力)修正系数, Khi 1 0.0021(P -100) , P 的单位为 kPa；
3-11
Kti —该运行条件下气温修正系数, Kti 1 0.0025(20 - T ),T 的单位为℃； Kγi — 燃 料 密 度 修 正 系 数 ， 对 于 汽 油 Kγi 1 0.8(0.742 - g ) ， 对 于 柴 油
图 2-7 汽车发动机负荷特性
若汽车以
v
' 2
等速在平路上行驶，发动机应输出功率应等于汽车阻力功率
P'
，(见图
2-
8a)，。此时，发动机负荷率U ' 为
U'
P PS
100%
3-3
图 2-8 用功率平衡与负荷特性计算汽车等速百公里油耗 (1PS=735.49W；y＝fr i ) 若对应车速 va' 的发动机转速为 ne ，则根据 ne 和U ' 便能在负荷特性曲线上确定有效油耗
计算某一具体条件下的汽车燃料消耗量也可采用定额计算法，它是一种能反映运输工作 量的计算方法。
汽车运行燃料消耗量的影响因素，除汽车结构、工艺水平、车况外，还有道路、载荷、运距、 环境条件(如气温、风、雨、雾、交通情况等)及驾驶水平等，其中包括随机因素、自然因素和人 为因素。为了全面地建立数学表达式，需要考虑可等级化和数量化的因素，如道路、载荷、气 温、海拔高度等。交通因素将在道路分类中予以考虑，而车况、驾驶水平等因素，尽管它们对 运行燃料消耗也有较大影响，但计算时将其视为一般正常水平，而不予以考虑。对风、雨、雾 等特殊环境因素，由于它们的影响是局部的、地区性的，而且也难于等级化和数量化，其影 响可根据实际情况在制定燃料消耗定额时确定。
2.2 汽车燃油经济性的计算

2.2 汽车燃油经济性的计算

6
第二节 汽车燃油经济性的计算
以速度增加1km/h 为间隔，将汽车加速 过程分为若干个小区 间，计算各区间的油 耗并将其相加，即得 加速油耗。
每个小区间起始或终了时刻车 速对应的单位时间燃油消耗量
小区间内认为
Qt
Peb
367.1 g
空气阻力不变
7
Pe

1
T

Gfua 3600

CD Aua3 76140
设已知汽车的车
速 ua=150km/h，发动
机功率 Pe =43kW，可 在万有特性图上确定 燃油消耗率 b=270g/(kW·h)。
3
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车以ua等速行驶时，燃油消耗量为
Qt

Peb
367.1 g
b—燃油消耗率 [g/(kW h)-1]；ρ—燃油的密度（kg/L）；

mua
3600
du dt

ua

0.377
nr ig i0
8
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车行驶速度每增 加1km/h所需时间
t

1 3.6 du
dt
从行驶初速度ua1加速 至ua1+1km/h所需燃油量
从行驶初速度 ua1+1km/h 再加速1km/h所需燃油量
Q1

1 2
Qt0

第二节汽车燃油经济性的计算汽车以ua等速行驶时燃油消耗量为等速行驶等速行驶s行程时燃油消耗量行程时燃油消耗量1gkwh?4ettaa?36102pbssqqtquug???ea?102pbug?esa?100102pbqug??折算成等速百公里燃油消耗量???????????tumuaucgfupddaadate360076140360013??加速时发动机需提供的功率为第二节汽车燃油经济性的计算2
第二章 汽车燃油经济性

第二章 汽车燃油经济性


第一阶段 第二阶段
12.0
10.8
750<CM ≤865
7.6
6.9
1660<CM ≤1770
12.6
11.3
865<CM ≤980
8.2
7.4
1770<CM ≤1880
13.1
11.8
980<CM ≤1090
8.8
8.0
1880<CM ≤2000
13.6
12.2
1090<CM ≤1205
9.4
8.6
使用高挡可节省燃油； 汽车起步加速过程中， 从经济性角度出发要尽早 换入高挡；从动力性角度 出发要用足低挡。
41
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
3.带挂车运输
1）提高生产率30％～50％； 2）降低油耗20% ～ 30%。
带挂车运输时
F 负荷 b率
Qs
F b F
第二章 汽车的燃油经济性
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算
返回目录 1
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算
发动机转矩、小时燃油消耗量与发动机转速的关系
2
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算
画 Tt KTP 与 nPfnt 曲线
在发动机转矩曲线上画泵轮的转矩曲线TP=f（n P ）；
29
第二节 汽车燃油经济性的计算
以速度增加1km/h 为间隔，将汽车加速 过程分为若干个小区 间，计算各区间的油 耗并将其相加，即得 加速油耗。
每个小区间起始或终了时刻车 速对应的单位时间燃油消耗量
Qt

Peb
367.1 g
30
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车的燃油经济性

汽车的燃油经济性

HBQY
1.不加控制的道路试验（真实，不可比） ----对道路条件、交通情况、驾驶习惯、气 候环境等不作规定，完全根据实际情况使 用，最后根据总里程、总油耗换算成百公里 油耗。 2.控制道路试验（真实，不可比） ----规定汽车在指定的地区或路段行驶，其余同 上。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
乘用车燃油消耗量限值(GB
HBQY
19578-2004)
Uamax≥ 50km/h M≤3500 kg的M1 类车
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
乘用车燃油消耗量限值(GB
HBQY
19578-2004)
HBQY
三、燃油经济性的计算
根据万有特性曲线估算 循环行驶试验工况，如等速、 加速、减速、怠速停车等工 况的燃油消耗量。 万有特性曲线图上有等 燃油消耗率b，根据这些曲 线，可以确定发动机在一定 转速下，发出一定功率时的 油耗率b（g/Kwh）。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
HBQY
指在一段指定 的典型路段内 汽车以等速、 加速和减速等 多种工况行驶 时的耗油量。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
美国循环工况
HBQY
湖北汽车工业学院汽车工程系
汽车的燃油经济性(精)

汽车的燃油经济性(精)

Qs C FR b
t
式中，C为常数， FR 为行驶阻力，N；b为燃油消耗率， g/(kWh)。 汽车百公里燃油消耗量正比于汽车的行驶阻力与发 动机燃油消耗率，反比与传动系效率。 还与怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗有关。 b：与发动机的种类与设计制造水平和汽车行驶时的负 荷率有关。 FR：与汽车质量m、轮胎滚动阻力系数f、空气阻力系 数CD、迎风面积A有关。
第二章

汽车的燃油经济性
在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃 油消费量行驶的能力，称为汽车的燃油经济 性。 石油是现代工业，特别是交通运输的主要能 源。节约汽车用燃油是汽车制造业和汽车运 输业中的一个重要任务。本章主要学习： 燃油经济性的评价 汽车燃油经济性的计算 影响燃油经济性的因素
Q=t Qi Qi为单位时间燃油消耗量。
4）怠速停车时间的燃油消耗量
Qid Qi t s
5）整个循环工况的百公里燃油消耗量
Qs 100 Q / S
发动机负荷特性 万有特性 经济性
发动机负荷特性 万有特性 经济性
2.3 影响汽车燃油经济性的因素
Pb Qs 1.02u a g
汽车燃油消耗方程式 1） 等速行驶的汽车燃油经济性的计算
Q Pbs 102u a g
2）加速行驶工况燃油 消耗量的计算 转化为等速行驶工况计算
3）减速行驶工况燃油消耗量的计算 减速过程，油门松开，发动机处于怠速状态，燃油 消耗量为正常怠速燃油消耗量。
t u a 2 u a3 /3.6du / dt
2.1

汽车燃油经济性的评价指标

燃油经济性的指标是 在一定运行工况下汽车行 驶100km的燃油消费量。 等速百公里燃油消费量 变工况百公里燃油消费量
运输道路第四章 汽车的燃油经济性

运输道路第四章 汽车的燃油经济性

2)试验时，汽车必须进行预热行驶，使发动机、传动系及其他部 分预热到规定的温度状态。 3)轮胎充气压力应符合该车技术条件的规定，误差不超过10kPa。 (2)装载质量 1)乘用车试验质量为整备质量加上180kg，当车辆的50%载质量大 于180kg时，则车辆的试验质量为整备质量加上50%载质量。 2)商用车试验质量为：M1、M2类城市客车为装载质量的65%；其 他车辆为满载。 ３)装载质量应均匀分布且固定牢靠，试验过程中不得晃动和颠簸。 (3)道路条件 试验道路应为清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝 土铺成的直线道路。
表4-1
表4-2 海拔高度(气压) 表4-3
第三节 汽车燃油经济性的试验方法
表4-4 影响汽车燃料经济性的使用因素
一、不控制的道路试验 二、控制的道路试验 三、道路循环试验 1.基本试验条件 (1)汽车 1)汽车必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，由恒温器控制的空 气流必须处于正常调整状态。
第三节 汽车燃油经济性的试验方法
10BW2
主编
第三章 汽车动力性 第四章 汽车的燃油经济性
第四章 汽车的燃油经济性
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
汽车燃油经济性的评价指标 汽车燃油经济性的计算方法 汽车燃油经济性的试验方法 汽车燃油消耗量标准 影响汽车燃油经济性的结构因素
第一节 汽车燃油经济性的评价指标
第二节 汽车燃油经济性的计算方法
第三节 汽车燃油经济性的试验方法
3) 难以给出准确的惯性阻力。
第四节 汽车燃油消耗量标准
表4-8 乘用车燃料消耗量限值(一)
2.对于在生产车，第一阶段的执行日期为2006年7月1日，第二阶段 的执行日期为2009年1月1日。
第四节 汽车燃油消耗量标准
《汽车的燃油经济性》PPT课件教案

《汽车的燃油经济性》PPT课件教案

2 2
u u a 2 a1 S a 25.92 du
dt
等加速过程的燃油消耗量计算
3. 等减速行驶工况燃油消耗量的计算
减速行使时，油门松开（关至最小位置）并进行轻微制动，发动机处于强制
怠速状态，其油耗量即为正常怠速油耗。所以，减速工况燃油消耗量等于减速 行使时间与怠速油耗的乘积。减速时间（S）为
《汽车的燃油经济性》 PPT课件
汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，
汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
❖第一节 汽车燃油经济性的评价指标
❖第二节 汽车燃油经济性的计算
❖第三节 影响汽车燃油经济性的因素
❖
思考与练习题
§2-1 汽车燃油经济性的评价指标
1 一定运动工况下汽车行驶固定距离的燃油消耗 量。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位 为 L/100km。
Qs
Pb
1.02ua
g
汽油的 g 可取为6.96－7.15 N/L,
柴油 g 可取为7.94－8.13N/L
2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算
❖ 在汽车加速行驶时,发动机还要提供为克服加速阻力所
消耗的功P率。1T3G6f0u0aC 76D1A4u0a33m 60u0addut
❖ 把加速过程分割为若干个区间,每个区间的燃油消耗量
Q Pb
t 367.1 g
b——燃油消耗率，单位为g/（kW·h）
——燃油的密度 ，单位为kg/L
g ____重力加速度 ，单位为m/ s 2
图 2-3 汽油发动机万有特性
整个等速过程行经s(m)的燃油消耗量Q(mL) ，
Qs
Pbs
102ua
g
折算成等速百公里燃油消耗量Qs (L/100km),
汽车理论第二章汽车的燃油经济性

汽车理论第二章汽车的燃油经济性

2、挡位选择
在同一道路条件和车速下，发动机发出的功率 相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机负荷率 越低，百公里油消耗量就越大。
3、挂车的使用
1）带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加， 燃油消耗率b下降。
2）汽车列车的质量利用系数（装载质量与整 车备质量之比）较大。
如CA10B汽车常拖带挂4.5～5t挂车，行驶于坡 度小于8％，最大坡度小于11％的道路上，生产率 可提高30％～50％，油耗可降低20％～30％（以 100t·km计）。
Qs
Q s
100
Pbs
1000ua
100 s
Pb
10ua
等加速行驶工况燃油消耗量计算
（1）求出等加速行驶时发动机应提供的功率
P
1
T
Gfua 3600
CDAua3 71640
mua
3600
du
dt
（2）计算由ua1等加速行驶至ua2的燃油消耗量
将加速过程按速度每增加1km/h为一个小区域分成若 干区间，求每个区间的燃油消耗量。
Qt
Pb t
3600
1 1 du
3.6 dt
1）从初始速度ua1加速至ua1+1km/h所需的燃油消 耗量（mL）为：
Q1
1 2
Qt0
Qt1
t
2）由ua1+1km/h再增加1km/h所需的燃油消耗量
3）同理
Q2
1 2
Qt1
Qt 2
t
Q3
1 2
Qt 2
Qt3
t
Qn
1 2
Qt(n1) Qtn
另外，总的汽车燃油消耗还与加速、减速、 制动、怠速停车等工况以及汽车附件的使用有关。
第三章第二节燃油经济性讲解

第三章第二节燃油经济性讲解


节油装置的使用

节油器、汽油清洁剂、节油贴（远红外材 料）
节油净化器装置示意图
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。
III档
IV档
V档
等速百公里油耗
ua (km / h)




中国汽车工业协会和中国汽车技术研究中心联合 公布了首次汽车产品节能评价结果，984款在我 国生产销售的轿车被纳入评价，并按油耗从低到 高逐一排序。 油耗最高的是排量3.6升的上海通用赛威自动挡， 其市郊和市区百公里油耗分别为9.27升和17.32升， 综合油耗为百公里12.2升。 排量越小的车却未必是油耗越少。比如排量不足 0.8的江南奥拓，百公里综合油耗居然超过了排量 1.2的乐驰；而排量不到1.4的波罗劲情，百公里 综合油耗也超过了排量近1.6的起亚锐欧。 目前我国在售轿车的平均油耗约为百公里8.06升。
综合燃油经济性 1 0.55 0.45 城市循环燃油经济性 公路循环燃油经济性

2.2 汽车燃油经济性的计算
发动机的万有特性曲线 Pe ~ n ~ b 燃油经济性的计算 功率平衡曲线
发动机的万有特性曲线
发动机的万有特性曲线
等速行驶工况燃油消耗量的计算 万有特性曲线 车速ua 阻力功率P 燃油消耗率 燃油消耗量

钛合金：有轻质、高强度等性能，在赛车 上的应用已有许多年历史，目前的赛车几 乎都使用了钛材。 在美国，已生产出用于赛车的钛制进气阀、 排气阀、阀护圈和连杆等部件。日本最初 使用钛材的汽车是“日产R382”型。

2.2 汽车燃油经济性的计算


Q2 =
1 (Q t1 + Q t 2 ) Δ t 2
。 式中， Qt 2 为车速为 u a 1 +2km/h 时，即 t 2 时刻的单位时间燃油消耗量（mL/s） 依此，每个区间的燃油消耗量为
Q3 =
1 (Q t 2 + Q t 3 ) Δ t 2
· · ·
Qn =
1 (Q t ( n −1) + Q tn ) Δ t 2
t=
ua 2 − ua 3 du 3.6 dt
减速过程燃油消耗量（mL）为
Qd =
ua 2 − ua 3 Q du i 3 .6 dt d
减速区段内汽车行驶的距离（m）为
2 2 ua 2 − ua 3 sd = du 25.92 dtd
2.2.4
，则燃油消耗量（mL）为 若怠速停车时间为 t s （s）
Qid = Qits
2.2.5 整个循环工况的百公里燃油消耗量
对于由等速、等加速、等减速、怠速停车等行驶工况组成的循环，如 ECE-R.15 和我国 货车六工况法，其整个试验循环的百公里燃油消耗量(L/100km)为
Qs =
式中，
∑ Q × 100
s
∑Q
为所有过程油耗量之和（mL） ；
s 为整个循环的行驶距离（m） 。
整个加速过程的燃油消耗量（mL）为
n −1 1 Qa = ∑ Qi = (Qt 0 + Qtn )Δt + ∑ Qti Δt 2 i =1 i =1 n
加速区段内汽车行驶的距离（m）为
sa =
2 2 ua 2 − u a1 du 25 . 92 dt
2.2.3 等减速行驶工况燃抽消耗量的计算 减速行驶时，油门松开(关至最小位置)并进行轻微制动，发动机处于强制怠速状态，其 油耗量即为正常怠速油耗。 所以， 减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速油耗的乘积。 减速时间（s）为

汽车理论第二章汽车的燃油经济性

个很小的发动机转速区域内， 而在此区域内燃油经济性最 佳的负荷率大致为80~90%
可见，部分负荷，尤
其是低速时负荷率很低， 负荷率远离比耗油率的最 佳经济区！
Pe
1
T
( Gfua 3600
CD A 76140
ua3
)
Pe1
Pe2
发动机实际负荷
Pe3
be
k3
it m
坐标换算ua
0.377
rn i0ig
依据发动机小时燃油消耗量 Qt f (n, ) 求出
5、新一代高效率节能汽车的研究（电动汽车的研究）
共5节内容
§1汽车燃油经济性评价指标 §2汽车燃油经济性计算 §3影响汽车燃油经济性的因素 §4装有液力变矩器汽车的燃油
经济性计算
§5电动汽车的研究（PRIUS简介）
研究有何意义 ？
燃油经济性
一定的动力性条件下 尽量少的燃油消耗
sa
ua1 (ua 2
ua1)
1 du /
dt
1 2
du dt
((ua2
ua1)
1 du /
)2 dt
ua22 ua21 du / dt
✓等减速行驶工况燃油消耗量的计算
等减速行驶
等减速行驶 燃油消耗量
发动机怠速状态 怠速燃油消耗率 等减速行驶时间
减速时间 t (s)
ua2 ua3
t ua2 ua3 3.6du / dt
3600
du ) dt
Pua1＋1
1
T
(G（f ua1＋1） 3600
7C61D4A0（ua1＋1）3
m(ua1 1) 3600
du ) dt
将ua2-ua1分成 若干个小区间

第4讲 第二章 汽车燃油经济性 2-1 汽车燃油经济性的评价指标 2-2 汽车燃油经济性的计算

第4讲 2学时教学目的及要求：通过本次课的学习，使学生理解中国、美国和欧洲燃油经济性的评价指标，了解燃油消耗量的限值及法规，掌握汽车在等速、等加速、等减速和怠速等工况下百公里燃油消耗量的计算方法。

主要内容：第二章汽车燃油经济性§2-1 汽车燃油经济性的评价指标§2-2 汽车燃油经济性的计算教学重点：1．工况和燃油经济性的关系，测量燃油经济性的方法2．等加速工况的离散化处理教学难点：1．测量燃油经济性的方法教学过程：第二章汽车燃油经济性§2-1 汽车燃油经济性的评价指标1、单位行驶里程的燃油消耗量，l/100km；↗则经济性↘美国用MPG（mile/USgal） 1USgal=3.785l,1mile=1.61km2、单位运输工作量的燃油消耗量，l/100t.km;3、按规定的循环工况的燃油消耗量，l/100km。

我国有四工况试验方法和六工况试验方法：四工况试验方法适用于城市客车、三轴铰接客车、旅行客车；六工况试验方法适用于长途客车、军车、载货汽车等。

4、欧洲以l/100km计的1/3混合油耗：= ECE-R.15循环 + 90km/h等速 + 120km/h等速5、美国以MPG计的综合燃油经济性：=10.55城市循环+0.45公路循环6、其它：升/小时（l/h），加仑/小时（GPH）,kg/km(气体)§2—2 汽车燃油经济性的计算1、 等速行驶工况燃油消耗量的计算：燃油消耗量Q 与行驶时发动机消耗的功率有关。

单位时间内发动机的燃油消耗量为：（ml/s ） Q t = P e b367.1γ其中，P e —为发动机的输出功率，当汽车等速行驶时： P e = 1ηt [Gcos αfu a 3600 +C D Au a 376140 ]b —发动机燃油消耗率（g/kw.h ）（1g = 9.8×10-3N ） γ—燃油重度（N/l ）汽油6.96～7.15N/l; 柴油7.94～8.13N/l∴汽车等速行驶100km 消耗的燃油量为：(1m/s=3.6km/h) Q s = P e b 367.1γ ×11000 ,l/s × 100×1000u a /3.6 ,s= P e b1.02γu a ,l/100km2、 加速行驶工况燃油消耗量的计算：加速行驶时，发动机输出功率为：P e = 1ηt [Gcos αfu a 3600 +C D Au a 376140 +δmu a 3600 du dt ]u a每增加1km/h 所需时间为：Δt = 13.6du dt,s从u a1 ↗u a1 +1所需燃油消耗量为：Q 1 = (Q t0+Q t1)Δt ,ml 从u a1+1↗u a1+2所需燃油消耗量为：Q 2 = (Q t1+Q t2)Δt ,ml …………………. 从u a1+n-1↗u a1+n 所需燃油消耗量为：Q n = (Q t(n-1)+Q tn )Δt ,ml 整个加速过程的燃油消耗量为：Q a = Q 1 + Q 2 +…+ Q n , ml加速区段的行驶距离为：s a =u a22-u a1225.92du dt,m3、 等减速行驶工况燃油消耗量计算：等减速行驶时，发动机处于怠速状态。

2-第二节-汽车燃油经济性的计算实例解析


• • •
Qn
1 2 (Qtn1
Qtn )t
整个加速时间内燃油消耗量：
n
Qa Qi (mL) i 1
（求梯形面积）
三、怠速停车时燃油消耗量的计算
若 Qi (mL / s) 表示怠速停车时每秒消耗的油耗量，整个怠速时间为ts（秒），
则怠速停车时的油耗量为
Qid Qi t s (ml)
四、等减速工况燃油消耗量的计算
ua1 1km/h
du 1(km/ h) 1(m / s) dt t 3.6t
t t t t
t
1 3.6 du
dt
t0 t1 t2 tn
时间t
等加速过程燃油消耗量的计算
t 0~t1、t 1~t2、…tn－1~tn时间内燃油消耗量：
Q1
1 2
(Qt 0
Qt1 )t
Q2
1 2 (Qt1
Qt2 )t
90
120
4）绘制等速百公里油耗曲线 Q100
30 50 70 90 120 ua
例2、计算最高档（IV）六工况循环行驶百公里油耗量（书后习题2.7）
解：1）绘制六工况循环行驶图（由习题中的表格绘出）
ua I II
III
IV
V
VI
50
40
0.25
30
20 10
200
400
7.2 16.7 22.5
rn igIV i0
及
P
1
T
(P
f
Pw
)
1
T
(
Gf 3600
ua
CD A 76410
ua3
)
计算得
ua 30
50

燃油经济性的计算

燃油经济性的计算
燃油经济性是指汽车在工作过程中每消耗一定量的车载燃料所能行驶
的里程数。

通常以每百公里的油耗来衡量，单位为升/百公里（L/100km）。

燃油经济性的计算对于车辆的购买和使用非常重要，下面将详细介绍如何
计算燃油经济性。

计算燃油经济性的基本公式是油耗=行驶里程/消耗燃料量。

其中，
行驶里程单位是公里（km），消耗燃料数量单位一般是升（L），所以算
出来的油耗单位是升/公里（L/km）。

为了方便比较和理解，一般将油耗
转换成升/百公里（L/100km）。

首先，要计算行驶里程，可以通过车辆仪表盘上的里程显示器来获取。

里程显示器一般显示的是车辆自上次加油以来的行驶里程。

其次，要计算消耗燃料量，可以通过以下两种方法：
1.加油量法：在加满油之后复位车辆上的里程显示器，然后在下次加
油前记录行驶里程，再将加油时加入的油量记录下来。

消耗燃料量就等于
加油前的行驶里程减去加油后的行驶里程，单位是升（L）。

2.油耗计算器法：在车辆加油时，可以选择按下计算器上的油耗按钮，仪表盘会自动记录汽车在加油时的油耗。

下次加油时，读取仪表盘上的记
录就可以得到消耗燃料量，单位是升（L）。

然后，将得到的行驶里程和消耗燃料量代入燃油经济性的计算公式即可。

基本公式是油耗=行驶里程/消耗燃料量。

最后，为了方便理解和比较不同车辆的燃油经济性，通常将油耗转换
成升/百公里（L/100km）。

转换方法是将油耗乘以100再除以行驶里程。

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Q
s
100
( L / 100km)
小结： 本小节一定要学会计算两种工况的油耗量： 1）等速百公里油耗量；
2）六工况循环行驶百公里油耗量。

（求梯形面积）
Qn
1 (Qtn1 Qtn )t 2
n
整个加速时间内燃油消耗量：
Qa Qi (mL)
i 1
三、怠速停车时燃油消耗量的计算 若
Qi ( mL / s ) 表示怠速停车时每秒消耗的油耗量，整个怠速时间为ts（秒），
则怠速停车时的油耗量为
Qid Qi t s (ml)
ua P 25
P
Gf C A 3 mua du ua D ua ) T 3600 76410 3600 dt 1 (
30 35 40
求得II工况
n
b Qt Qt0 Qt1 Qt2 Qt3
求得
1 Q1II (Qt 0 Qt1 )t 2 1 Q2II (Qt1 Qt 2 )t 2 1 Q3II (Qt 2 Qt 3 )t 2
du 1( km / h) 1( m / s ) dt t 3.6t
t
t
t
t
1 du 3.6 dt
P u bu Qtn 367.1g
a2 a2
量的计算
t 0~t1、t 1~t2、…tn－1~tn时间内燃油消耗量：
Q1
1 (Qt 0 Qt1 )t 2 1 Q2 (Qt1 Qt 2 )t 2
Q100 ( L / 100km)
注：左边的公式推导如下
Q100 Pb 100 1000 ( mL / 100km) 102 g ua
Q100
Pb 1.02 gua
Pb 100 1000 1 ( L / 100km) 102 g ua 1000 Pb ( L / 100km) 1.02 gua
四、等减速工况燃油消耗量的计算 减速行驶时，发动机油门松开，发动机不需要提供各阻力功率，汽车靠惯性来 克服各种阻力，因此，减速工况的油耗量为怠速工况油耗量与减速时间的乘积。
Qd Qi t d (ml)
减速时间
td
ua 2 ua 3 3.6 du / dt
（s）
五、整个循环工况百公里油耗量的计算
t
5km / h 5 5.56( s ) 3.6 du / dt 3.6 0.25
加速工况II的油耗量 同理，加速工况IV
QaII Q1II Q2II Q3II
ua P n b Qt Qt0 Qt1 Qt2 40 45 50
求得加速工况IV的油耗量
QaIV Q1IV Q2IV
50
0.2
40 30 20 10
0.25
0.36
200
400
600
800
1000
s/m t/s
7.2 16.7
22.5
14
18
19.3
2）计算工况I、III、V等速行驶油耗量
由公式 Qs
I s
s Pb ( mL) 102ua g
Q
III s
得
sI P I bI Q I 102ua g
Q
Q
s Qu Qa Qd Qid
a
100
(L/100km) 100
su sa sd
a
式中，加速区段内汽车的行驶距离sa为（m）：
2 2 2 2 2 2 1 ua u 1 u u u u 2 a1 a2 a1 a2 a1 sa 2 2 du / dt 2 3.6 du / dt 25.92 du / dt
Q100
rn IV ig i0
及
Pb 1.02 gua
ua 0.377
P
1
T
( P f Pw )
Gf C A 3 ua D ua ) T 3600 76410 (
1
2）根据n、P及万有特性图查得 有效燃油消耗率b
ua n P b 30 50 70 90 120
3）计算单位时间内的燃油消耗量
减速区段内汽车的行驶距离sd为（m）：
2 2 ua u 2 a3 sd 25.92 du / dt
整个计算过程回顾
t时刻燃油消耗率：
Qt
1 Pb ( mL / s ) 367.1 g
等速行驶s(m)油耗量：
Qs
s Pb ( mL) 102ua g
n
加速行驶油耗量：
1 1 (s) Qa Qi (mL) Qi (Qti 1 Qti )t t 3.6 du / dt 2 i 1
ua n 30 50 70 90 120
rn ua 0.377 IV ig i0
及
P
1
T
( P f Pw )
Gf C A 3 ua D ua ) T 3600 76410 (
1
P
2）求有效燃油消耗率b 根据n、P，由题中给定的万有特性图查得b； 或由b的拟合公式及相应的系数表，经过插值计算得到b。 （列出表格）
Qt ( mL / s )
注：左边公式的推导如下
Qt
Pb 367.1g
式中：P为阻力功率，kW；
b有效燃油消耗率，g/(kWh);
燃油密度，kg/L;
g重力加速度，m/s2; 一般，汽油的 g 可取为7N/L；柴油为8N/L。
P( kW ) b( g / kW h) Pb ( mL / h) ( g / mL ) Pb 1 Pb 9.8 ( mL / s ) ( mL / s ) 3600 g 3600 Pb ( mL / s ) Qt 367.1g
4）计算行驶s（m）距离后的燃油消耗量
Qs ( mL )
注：左边的公式推导如下
Pb s Qs 102g ua
Qs Qt t
Pb s( m) 367.1g ua ( km / h )
Pb s Pb s 367.1g ua / 3.6 102 g ua
5）计算行驶100km距离后的燃油消耗量
3）求等速百公里油耗量 由公式
Q100
ua P b
Pb 1.02 gua
30 50 70
g 汽油的比重：
90 120
7N / L
得
Q100 4）绘制等速百公里油耗曲线 Q100
30
50
70
90 120
ua
例2、计算最高档（IV）六工况循环行驶百公里油耗量（书后习题2.7）
解：1）绘制六工况循环行驶图（由习题中的表格绘出） ua I II V III IV VI
4）计算等减速工况VI油耗量
由公式
求得
Qd Qi t d (ml)
Qd=5.77ml
Qi=0.299ml/s
td＝19.3s
5）六工况百公里油耗量
Q
IV (Q I Q III QV ) (QaII Qa ) Qd
s＝1075m 所以，六工况百公里油耗量为
Qs
怠速ts时间油耗量： 减速td时间油耗量：
Qid Qi t s (ml)
Qd Qi t d (ml)
Q Qu Qa Qid Qd
a
td
ua 2 u a 3 ( s) 3.6 du / dt
2 2 ua 2 ua1 sa 25.92 du / dt
第二节 汽车燃油经济性的计算
进行燃油经济性估算时，分等速、等加速、等减速 和停车怠速等行驶工况来计算。 一、等速百公里油耗量的计算 试计算汽车以最高档（IV档），行驶车速分别为30、50、70、90、120km/h时， 百公里油耗量。 1）计算发动机转速n及阻力功率P 由公式 计算得
ua n P 30 50 70 90 120
s III P III b III III 102ua g
sV PV bV Q V 102ua g
V s
列表
ua n
25km/h
40km/h
50km/h
P
b s Qs 7.2 22.5 18
3）计算等加速工况II、IV油耗量
由公式 Qt
1 Pb ( mL / s ) 及 367.1 g
二、等加速工况燃油消耗量的计算
试计算汽车由车速ua1加速至ua2的燃油消耗量 t 时刻对应的单位时间内燃油消耗量： ua ua2
Qa
Qt
Pb (ml/s) 367.1g
t 0、t1…tn时刻的燃油消耗量分别为：
1km/h
P u bu Qt 0 367.1g
a1 a1
ua1
1km/h
t
2 2 ua u 2 a3 sd 25.92 du / dt
整个循环工况油耗量：
su sa sd
a
100(L/100km)
举两个实例：等速百公里油耗量的计算、六工况循环百公里油耗量的计算
例1、计算最高档（IV）等速百公里油耗量，并绘制油耗曲线（书后习题2.7）
解：1）求ua＝30、50、70、90、120km/h对应的发动机转速n 由公式 求得