1、2022-5-32022-5-31/35許洪國200710302022-5-3Fuel Economy2022-5-32022-5-32/35許洪國200710302022-5-32 汽車燃料經濟性 Fuel Economy汽車燃料經濟性評價指標 FE evaluation index汽車燃料經濟性計算 FE Calculation影響汽車燃料經濟性因素 Effects of factors on FE2022-5-32022-5-33/35許洪國200710302022-5-3汽車使用經濟性汽車使用經濟性是一種使用性能,是指汽車為完成單位運輸量所支付最少費用的能力。它是評價汽車運輸企業經營經

2、濟效果的綜合性指標。在我國營運汽車的平均運輸成本中，汽車運行材料(燃料、潤滑油、輪胎、制動液、防凍液、制冷劑等)費所占比率最大(40以上)。其消耗和節約的研究，對提高汽車使用經濟性具有重要作用。4/35許洪國200710302022-5-3The auto fuel economy in operation The auto fuel economy in operation It is a kind of usage function, means auto for completing the ability of the minimal expenses that pay the uni

3、t transport quantity. It is comprehensive index that evaluates the auto transport enterprise to conduct the economic gains. In the average transport cost of the our country operation auto, the auto circulates the ratio that the material fee( fuel fee, lubricant, the tire fee.etc.) have biggest(40% i

4、s above). It consume and economical research, have the important function towards raising the auto fuel economy in operation.5/35許洪國200710302022-5-3 在當前和今后相當長的一段時期,汽車燃料仍將以石油產品為主。 例如,西歐工業發達國家交通運輸消耗石油產品的3445；美國交通運輸部門消耗國內石油產品的52；我國交通運輸和郵電通訊業石油產品消耗約占總量的16,每年消耗的汽油占其總消耗量的36,柴油約占27。2000年我國汽車運輸用油料缺口約2000萬噸,

5、汽車用汽油和柴油缺口分別達25和60。6/35許洪國200710302022-5-3FE evaluation index At current and very long term from now, the auto fuel still will regard the petroleum products as principle. For example, the industry flourishing and national transportation of Western Europe consumes 34-45% of the petroleum product; The

6、 American transportation section consumes 52% of the local petroleum product; The petroleum product that the transportation and the post and telecommunication industries of the our country consume about has 16% of its total amount, the gasoline consume annually has 36% of its total depletion quantit

7、y, the diesel about has 27%. In 2000 our country auto the transport anticipates the indentation with the oil about 20 million tons, the auto amount to 25% and 60%s respectively with the gasoline and the diesel indentations.7/35許洪國200710302022-5-3汽車運輸油耗占運輸成本的20以上。采用燃油稅改代原有養路費征稽，是和國際慣例接軌的重大舉措，有利于我國運輸車

8、輛總體提高效益，有利于促進汽車技術進步。但與按車型征收規定養路費相比，征收燃油稅的辦法使得專業運輸車輛的燃料成本大幅度增加。據某地區專業運輸業統計，改收燃油附加費同原有的養路費相比成本增加37.544.5，甚至高達60以上。8/35許洪國200710302022-5-3 The auto transport oil consumes to have 20% of transport the cost above. Adopt the fuel tax changes the generation to keep the travel expenses to advertise for the

9、originally possessed, is to raise the measures with the graveness that international usual practice BE in line with, be advantageous to the total exaltation performance of the our country conveyance vehicle, be advantageous to promoting the auto technique progress. But with press the car type to col

10、lect provision to keep the travel expenses to compare, collect the way of the fuel tax to make the profession transport the significant increment of the fuel cost of the vehicle. Statistics according to the area of the certain place, change to collect the fuel surcharge to keep the travel expenses t

11、o compare the cost to increase 37.5% 44.5 % together and originally possessed, even be up to 60% above.9/35許洪國200710302022-5-3 實行養路費、過路費、過橋費和運管費四費合一，用燃油附加費替代后，某省汽運公司燃料附加費率達60，增加支出1320萬元。出租公司原繳納養路費220元/車，改為燃料附加費后費用增至1170元/車，僅此項就增加費用4.3倍。 燃油附加費代替養路費后，必將推動汽車更新和換代的步伐。節約燃料就意味著汽車運輸成本的降低和經濟效益的提高。研究汽車燃料經濟性顯

12、然對汽車節能的意義重大。同1970年相比，1993年美國汽車平均油耗下降33。為此，世界各國都把降低汽車能耗(3L/100km)作為一項基本國策，并將成為汽車制造業和交通運輸行業的重要課題。10/35許洪國200710302022-5-3 The execution keeps the road fee, the special road travel fee and the bridge fee that take four fees to unite as one, after using the fuel surcharge to act for, the some province v

13、apor carries the additional fee rate of the company fuel to amount to 60%, increasing to expend 13,2million dollars. The for-rent company pays to keep 220 of travel expenses at first, the expenses increases to 1170 after changing for the fuel surcharge, only this and no more item increment expenses

14、4.300%. After the fuel surcharge replace to keep the travel expenses, necessarily the speed that the push auto renews and changes the generation. So, the FE means that the auto transport cost lower, the exaltation of the economic performance. Obviously, the research auto FE to the meaning that auto

15、economize on energy-saving, for example, compared in 1970 together, in 1993 American automobile average the oil consumed to descend 33%. For this, international community all lower the auto and can consume(3L/100km) to be a basic national policies, and become important topic of the auto manufacturin

16、g industry and the transportation profession.2022-5-32022-5-311/35許洪國200710302022-5-3汽車發動機燃料經濟性。通常由有效燃料消耗率be(ge) 或有效效率e 來評價。因其不能反映發動機在具體汽車上的功率利用情況及行駛條件的影響。汽車發動機燃料經濟性不能直接用于評價整車的燃料經濟性。汽車燃料經濟性是指汽車以最少的燃料消耗完成單位運輸工作量的能力。它是汽車的主要使用性能之一。2.1.1 汽車燃油經濟性評價指標12/35許洪國200710302022-5-3常選取單位行程的燃料消耗量L/100km，或單位運輸工作量的燃

17、料消耗量L/100tkm或L/kpkm。 前者用于比較相同容量的汽車燃料經濟性，也可用于分析不同部件(如發動機、傳動系等)裝在同一種汽車上對汽車燃料經濟性的影響；后者常用于比較和評價不同容載量的汽車燃料經濟性。其數值越大，汽車燃料經濟性越差。汽車燃料經濟性也可用單位量燃料消耗汽車所經過的行程，km/L作為評價指標，稱為汽車燃料經濟性因數。美國采用每加侖燃料能行駛的英里數MPG。其數值越大，汽車燃料經濟性越好。評價指標13/35許洪國200710302022-5-3 由于汽車在使用過程中，載荷和道路條件對汽車燃料的消耗影響很大，也 可 采 用 燃 料 消 耗 量 Q ( 單 位 為L/100km

18、)與有效載荷G (單位為t)之間的關系曲線，評價在不同道路條件下的汽車燃料經濟性，稱之為平均燃料運行消耗特性。14/35許洪國200710302022-5-3 測定汽車燃料經濟性的試驗方法有多種。 根據對各種使用因素的控制程度，試驗方法分類： 不加控制的道路試驗； 控制的道路試驗； 道路循環試驗(包括等速油耗、加速油耗、 制動油耗、怠速油耗等)； 在室內實驗，如汽車底盤測功機(即轉鼓試驗臺)上的循環試驗。2.1.2 汽車燃料經濟性試驗方法15/35許洪國200710302022-5-3 對各個影響因素都不加以控制的試驗方法，稱為“ 不加控制的道路試驗”。試驗條件中，對被試車輛的維護、調整規范以

19、及所用燃料、潤滑材料的規格有明確的規定。由于各種使用因素的隨機變化，要獲得分散度小的數據是困難的，須用車隊進行長距離(11.6萬km)的試驗，才能獲得可信度較高的數據。 這種試驗是一種非常接近實際情況的試驗，反映了車輛類型、道路條件、交通量、裝載質量以及氣候等因素對汽車燃料經濟性的影響，適用于全面評價汽車使用燃料經濟性。但這種試驗持續時間很長，試驗費用巨大，很少采用。16/35許洪國200710302022-5-3我國過去汽車運輸企業采用“使用油耗試驗”就是一種“不加控制的道路試驗”。即在一個地區某汽車運輸企業中，把試驗車輛投入實際使用，在運行中認真記錄汽車行駛里程與油耗量，最后確定平均油耗量

20、。 這種試驗結果能較好地反映車隊的實際情況，但難以真正做到準確地測量，同時也浪費時間。它僅適合車型單一的運輸企業使用。17/35許洪國200710302022-5-3在道路試驗中測量油耗時，若維持一個或幾個因素不變，則稱作控制的道路試驗。例如，我國海南試驗站進行的汽車試驗規定，應在一般路面、惡劣路面和山區公路上測量百公里油耗。試驗規范對試驗路線有較明確的規定。這種實驗除了大致規定了平均速度外，對試驗中的交通情況、駕駛習慣以及氣溫、風速等并無規定。這就是一種控制的道路試驗。這種汽車試驗在國內外是在汽車試驗場的專用道路上進行類似的油耗試驗。18/35許洪國200710302022-5-3完全按規定

21、的車速-時間規范進行的汽車試驗方法被稱為循環試驗。規范中規定了換檔時刻、制動時間、行車速度、加速度、制動減速度等數值。等速行駛油耗試驗和怠速油耗試驗是兩種最簡單的循環試驗方法。等速行駛百公里油耗試驗是一種廣泛采用的、最簡單的道路循環試驗。它不能全面反映汽車運行燃料經濟性，只能作為一種比較性的相對指標。等速燃料經濟性試驗缺乏有關動力性要求的檢驗指標，容易造成試驗汽車動力性要求與燃料經濟性匹配不合理的現象；它也不能反映汽車實際行駛中頻繁出現的加速、減速等工況。19/35許洪國200710302022-5-3等速百公里燃料經濟性試驗規范規定：良好路面,縱坡0.3,測量路段長度500m或1000m。氣

22、溫035,氣壓740770mmHg,相對濕度風速3m/s。汽車技術狀況良好。試驗前,汽車須充分預熱,發動機出水溫度8090,變速器及驅動橋潤滑油溫度50。汽車用最高檔等速行駛,從車速20km/h開始,以速度間隔10km/h的整倍數,直至該檔最高車速的80,至少測定5點。測定通過測量段的耗油量和時間。每種車速往返試驗各兩次,兩次試驗之間的時間間隔應盡可能地縮短,以保持穩定的熱狀況。往返共4次試驗結果的油耗量差值不應超過5,取4次試驗平均值為等速行駛的耗油量。20/35許洪國200710302022-5-3室內試驗可不受外界氣候條件限制；由于能控制試驗條件，周圍環境影響的修正系數可減到最少；若能控

23、制室溫，則可對不同氣溫條件的汽車工況進行模擬試驗；室內便于控制行駛狀況，故能采用符合實際的復雜循環；可同時進行燃料經濟性與排氣污染試驗；能采用多種測量油耗的方法。汽車底盤測功機測量油耗的重復性好，日益受到重視。不易準確地確定道路滾動阻力與汽車空氣阻力；冷卻風扇的冷卻氣流與道路行駛的實際情況有差異；難以給出準確的慣性阻力。測功機測試油耗的優點21/35許洪國200710302022-5-32.2 2.2 汽車燃料經濟性的計算方法汽車燃料經濟性的計算方法1.1.等速行駛工況燃油消耗量的計算等速行駛工況燃油消耗量的計算燃油消耗率燃油消耗率ge：萬有特性圖上的等燃油消耗率曲線：萬有特性圖上的等燃油消耗

24、率曲線3600)15.21(13600)(12aaDTajwifTeudtdumAuCmguFFFFPeeebnPfg),(sincosf22/35許洪國200710302022-5-3kW，發動機功率ePhkmurna/,min/,或或汽汽車車速速度度發發動動機機轉轉速速constge發動機萬有特性(等高線)Engine power output Pe, kWEngine speed n, r/minMV velocity, km/hEngine speed characteristics with constant specific fuel consumption23/35許洪國2007

25、10302022-5-3mL, )6 . 3/(102:aaeeustusgPQts油耗或行程單位時間油耗：km100/,02. 1LugPQaees單位行程油耗：smLgPgPQeeeet/1 .367100081. 910003600/，LNLNLNLN/8/13. 894. 7/7(/15. 796. 6（柴油）汽油）2. 2. 加速行駛工況燃油消耗量的計算加速行駛工況燃油消耗量的計算aiuitkm/h1.aaiauuconstu例如速度增量dtdu.dtdu.uta63163aut25/35許洪國200710302022-5-3km/h11aiaiauuudtdu.)uu(dtdu.)

26、uu(udtdu.uusaiaiaiaiaaiaii92259225632112212sQQQQtQQQsititii100)(21126/35許洪國200710302022-5-33. 3. 等減速行駛工況燃油消耗的計算等減速行駛工況燃油消耗的計算x.uudtdu.uustQQx.x.udtdu.uutaiaiaiaideiddeaaiai 9225922563163631212127/35許洪國200710302022-5-34. 4. 怠速停車時的燃油消耗量怠速停車時的燃油消耗量sidsttQQ路程整個行駛循環過程的總油耗量整個行駛循環過程的總sQsQQs1005. 5. 整個循環工況的

27、百公里燃油消耗量整個循環工況的百公里燃油消耗量28/35許洪國200710302022-5-32.3 2.3 燃油經濟性的影響因素燃油經濟性的影響因素eTaeesgFKugPQ02.1術狀況、使用條件。傳動系的結構型式、技工況等。如燃油噴射、壓縮比、以及發動機的性能，（負荷）使用條件TatateeaDaDtuFuFfnPfgudtduACifmdtdumAuCmgmgfF,),(),(,15.21sincos2aTeuPKF29/35許洪國200710302022-5-3轎車燃料化學能與汽車耗能平衡圖EPA75EPA7530/35許洪國200710302022-5-3汽車速度汽車速度: : 中

28、等負荷為佳中等負荷為佳(60-90(60-90km/h) )檔檔 位：位： 高檔位為佳高檔位為佳掛車掛車( (貨車貨車) )：負荷增加和質量利用系數增加負荷增加和質量利用系數增加維護與調整：維護與調整：汽車技術狀況汽車技術狀況, ,如前束、滑行距如前束、滑行距離、制動系發咬、輪胎氣壓、點離、制動系發咬、輪胎氣壓、點火提前角、混合氣濃度等。火提前角、混合氣濃度等。(km/h)auVIVIII等速百公里油耗等速百公里油耗60-90km/hMV speedFuel Consumption at constant speedQs (L/100km)3rd Gear 4th Gear 5th Gear

29、32/35許洪國200710302022-5-3汽車結構汽車結構輕量化：小型化、緊湊化以及使用輕型材料，如鋁材和塑料，即增加質量利用系數。發動機改進： 提高熱效率和機械效率 擴大發動機工作區域 發動機增壓 發動機電控（點火、供油、配氣） 混合動力驅動傳動系：增加檔位數、無級變速器、雙離合器外形和輪胎：降低CD、子午線輪胎、適當胎壓33/35許洪國200710302022-5-3FE for Urban Driving CycleHybrid drive train34/35許洪國200710302022-5-3最小燃油消耗特性：發動機負荷特性最小燃油消耗特性：發動機負荷特性曲線族的包絡線是發動

30、機提供一定功曲線族的包絡線是發動機提供一定功率率( (負荷率負荷率) )時的最低燃油消耗率曲線。時的最低燃油消耗率曲線。利用這條包絡線就可找出發動機提供利用這條包絡線就可找出發動機提供一定功率時一定功率時的最經濟工況（負荷和轉的最經濟工況（負荷和轉速）。速）。把各功率下最經濟工況的轉速和負荷把各功率下最經濟工況的轉速和負荷率標明在外特性曲線圖上，便得到率標明在外特性曲線圖上，便得到最最低燃油消耗特性。低燃油消耗特性。35/35許洪國200710302022-5-3eg燃油消耗率eP發動機功率1n2n3n4n最低燃油消耗率曲線Engine specific fuel consumption ge,g/kWhEngine power output Pe, kW36/35許洪國200710302022-5-3eP功率n轉轉速速ePen