第九章汽车的经济性

1、课程内容概述课程内容概述n第一章发动机原理基础知识第一章发动机原理基础知识n第二章发动机的换气过程第二章发动机的换气过程n第三章汽油机的燃料与燃烧第三章汽油机的燃料与燃烧n第四章柴油机的燃料与燃烧第四章柴油机的燃料与燃烧n第五章燃气发动机的燃料与燃烧第五章燃气发动机的燃料与燃烧n第六章发动机的特性第六章发动机的特性n第七章汽车的动力性第七章汽车的动力性n第八章汽车的制动性第八章汽车的制动性n第九章汽车的使用经济性第九章汽车的使用经济性n第十章汽车的操纵稳定性第十章汽车的操纵稳定性n第十一章汽车的舒适性第十一章汽车的舒适性n第十二章汽车的通过性第十二章汽车的通过性n第十三章汽车性能的合理使用第十

2、三章汽车性能的合理使用第九章第九章 汽车的经济性汽车的经济性n指汽车以最低的消耗费用完成运输工作的能力。指汽车以最低的消耗费用完成运输工作的能力。在汽车使用中，燃料消耗费用、维修费用和折在汽车使用中，燃料消耗费用、维修费用和折旧费用是汽车使用成本的主要组成部分，对燃旧费用是汽车使用成本的主要组成部分，对燃料消耗费用影响最大的是汽车的燃料经济性，料消耗费用影响最大的是汽车的燃料经济性，对维修费用和折旧费用影响最大的是汽车的可对维修费用和折旧费用影响最大的是汽车的可靠性和耐久性。靠性和耐久性。n第一节第一节 汽车的使用经济性汽车的使用经济性n第二节第二节 汽车的可靠性汽车的可靠性第一节第一节 汽车

3、的燃料经济性汽车的燃料经济性n汽车的燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗汽车的燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗量完成运输工作的能力。量完成运输工作的能力。 n一、一、燃料经济性的评价指标燃料经济性的评价指标n二、燃料消耗方程二、燃料消耗方程n三、提高燃料经济性的措施三、提高燃料经济性的措施一、燃料经济性的评价指标一、燃料经济性的评价指标n单位行驶里程的燃料消耗量：单位行驶里程的燃料消耗量：nQ QM M -kg/100km -kg/100km 、Q QV V -L/100km -L/100km。 n单位运输工作的燃料消耗量：单位运输工作的燃料消耗量：nQ QMGMG -kg/ -kg/（100

4、tkm100tkm）、kg/kg/（10001000人人kmkm）。）。 Q QVGVG -L/ -L/（100tkm100tkm）、 L/L/（10001000人人kmkm）。）。 n消耗单位量燃料所行驶的里程：消耗单位量燃料所行驶的里程：mile/USgalmile/USgal， n单位行驶里程的燃料消耗量或单位运输工作量的燃单位行驶里程的燃料消耗量或单位运输工作量的燃料消耗量越少，消耗单位量的燃料所行驶的里程越料消耗量越少，消耗单位量的燃料所行驶的里程越长，说明汽车燃料经济性越好。长，说明汽车燃料经济性越好。 二、燃料消耗方程二、燃料消耗方程 n通常用汽车等速行驶的百公里燃料消耗量来表示

5、汽车通常用汽车等速行驶的百公里燃料消耗量来表示汽车的燃料经济性。的燃料经济性。 aeeaeeMvPgvPgQ101001000aeeVvPgQ02. 1dtdvgGAvCGiGfgQaDTeM15.21360002dtdvgGAvCGiGfgQaDTeV15.2136722燃料经济性估算燃料经济性估算n良好路面等速百公里油耗：良好路面等速百公里油耗：15.21367202. 12aDTeaeeVAvCGfgvPgQ估算估算(略略)三、提高燃料经济性的措施三、提高燃料经济性的措施n影响汽车的燃料经济性因素主要有三个方面：发动机影响汽车的燃料经济性因素主要有三个方面：发动机的有效燃油消耗率、汽车的

6、行驶阻力和传动系的机械的有效燃油消耗率、汽车的行驶阻力和传动系的机械效率。因此，要提高汽车燃料经济性，必须在结构和效率。因此，要提高汽车燃料经济性，必须在结构和使用两方面采取具体措施，来使用两方面采取具体措施，来降低发动机有效燃油消降低发动机有效燃油消耗率耗率、减小汽车的行驶阻力和提高传动系的机械效率。、减小汽车的行驶阻力和提高传动系的机械效率。dtdvgGAvCGiGfgQaDTeV15.2136722降低有效燃油消耗率降低有效燃油消耗率n发动机的有效燃油消耗率主要取决于发动机的有效热发动机的有效燃油消耗率主要取决于发动机的有效热效率和发动机工况。效率和发动机工况。n对一定发动机，有效燃油消

7、耗率随发动机转速变化不对一定发动机，有效燃油消耗率随发动机转速变化不大，中只是在某一中等转速时略低；而转速一定时，大，中只是在某一中等转速时略低；而转速一定时，有效燃油消耗率随负荷变化很大，负荷在有效燃油消耗率随负荷变化很大，负荷在80%80%左右内有左右内有效燃油消耗率最低。所以应选择热效率高的发动机。效燃油消耗率最低。所以应选择热效率高的发动机。n1.1.结构措施结构措施 n2.使用措施使用措施1.1.结构措施结构措施n(1)合理选用发动机：柴油机、单燃料燃气机、合理选用发动机：柴油机、单燃料燃气机、电控发动机；较高的压缩比；不宜选用大功率电控发动机；较高的压缩比；不宜选用大功率发动机。发

8、动机。n(2)合理选择变速器档位数：合理增加档位数。合理选择变速器档位数：合理增加档位数。n(3)提高传动系传动效率：传动方式、结构设提高传动系传动效率：传动方式、结构设计、润滑。计、润滑。n(4)减小汽车总质量减小汽车总质量n(5)合理设计汽车外形合理设计汽车外形n(6)合理选择轮胎合理选择轮胎2.使用措施使用措施n(1)保持汽车良好的技术状况：气缸压力、配保持汽车良好的技术状况：气缸压力、配气相位、工作温度、燃料供给、点火。气相位、工作温度、燃料供给、点火。n(2)保持底盘技术状况：传动系、行驶系、制保持底盘技术状况：传动系、行驶系、制动系的调整润滑。动系的调整润滑。n(3)提高驾驶技术：

9、保持发动机温度，合理选提高驾驶技术：保持发动机温度，合理选择档位择档位(低档不高速，高档不硬撑低档不高速，高档不硬撑)，控制行车，控制行车速度速度(缓加速、中速行缓加速、中速行)，正确使用制动和滑行，正确使用制动和滑行(少制动，多滑行少制动，多滑行)。第二节第二节 汽车的可靠性汽车的可靠性n一、一、可靠性的定义可靠性的定义n二、可靠性的评价指标二、可靠性的评价指标n三、维修性的评价指标三、维修性的评价指标n四、耐久性评价指标四、耐久性评价指标一、可靠性的定义一、可靠性的定义n可靠性：产品耐用，少出故障可靠性：产品耐用，少出故障 ，出现故障后，出现故障后易于维修。易于维修。n广义可靠性由三大要素

10、构成：广义可靠性由三大要素构成：可靠性可靠性、耐久性、耐久性和维修性。狭义的汽车可靠性，仅指汽车产品和维修性。狭义的汽车可靠性，仅指汽车产品固有的质量属性，通常所说的可靠与不可靠，固有的质量属性，通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。只是对汽车本身的质量而言。 可靠性可靠性n汽车产品在规定的使用条件下，在规定的时间内，完汽车产品在规定的使用条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。成规定功能的能力。 n（1）致命故障。指危及人身安全、引起主要总成报废、）致命故障。指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。造成重大经济损失、对周围环境造成严重

11、危害的故障。n（2）严重故障。指引起主要零部件或总成损坏、影响）严重故障。指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间内排行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间内排除的故障。除的故障。n（3）一般故障。指不影响行驶安全的非主要零部件故）一般故障。指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间内排除。障，可用易损备件和随车工具在短时间内排除。n（4）轻微故障。指对汽车正常运行基本没有影响，不）轻微故障。指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具较容易的排除。需要更换零部件，可用随车工具较容易的排除。 耐久性耐久性n汽车的耐久

12、性是指汽车产品在规定使用和维修汽车的耐久性是指汽车产品在规定使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。通常用汽车第一次大修里成规定功能的能力。通常用汽车第一次大修里程的长短和汽车从使用到报废的寿命长短来说程的长短和汽车从使用到报废的寿命长短来说明汽车的耐久性。明汽车的耐久性。 维修性维修性n维修性是指在规定条件下使用的产品，在规定维修性是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。维修性好的或恢复到能完成规定功能的能力。维修性好的汽

13、车，发生故障后能很快修复，维修费用低，汽车，发生故障后能很快修复，维修费用低，可缩短汽车停驶时间，提高汽车的使用经济性。可缩短汽车停驶时间，提高汽车的使用经济性。 二、可靠性的评价指标二、可靠性的评价指标n对产品进行可靠性评价时，可将产品分为可修产品和对产品进行可靠性评价时，可将产品分为可修产品和不可修产品两种类型不可修产品两种类型 。n不可修产品是指在使用中一旦发生故障，其寿命即告不可修产品是指在使用中一旦发生故障，其寿命即告终结的产品。当然，不可修是相对的，更多是指实际终结的产品。当然，不可修是相对的，更多是指实际上没有修理价值和修理后不能完全恢复功能的产品上没有修理价值和修理后不能完全恢

14、复功能的产品 。n不可修产品是通过其寿命的统计对其可靠性进行评价不可修产品是通过其寿命的统计对其可靠性进行评价的。主要评价指标有的。主要评价指标有可靠度可靠度、不可靠度、失效概率密、不可靠度、失效概率密度、故障率、平均寿命等。度、故障率、平均寿命等。 n可修产品：发生故障后，通过维修可恢复其规定功能可修产品：发生故障后，通过维修可恢复其规定功能的产品的产品 。n常用的评价指标有平均故障间隔里程、平均首次故障常用的评价指标有平均故障间隔里程、平均首次故障里程、当量故障率、加权分值等。里程、当量故障率、加权分值等。 可靠度可靠度n产品在规定的条件下、在规定的时间内，完成产品在规定的条件下、在规定的

15、时间内，完成规定功能的概率，称为可靠度。规定功能的概率，称为可靠度。 n固有寿命比规定时间长的概率用固有寿命比规定时间长的概率用P（Tt）表表示，可靠度用示，可靠度用R（t）表示表示 。nR（t）= P（Tt） n可靠度可靠度R（t）是时间是时间t的函数，所以可靠度又的函数，所以可靠度又称可靠度函数。称可靠度函数。不可靠度不可靠度n又称失效概率或失效概率函数，它是指产品在又称失效概率或失效概率函数，它是指产品在规定的条件下，在规定的时间内，不能完成规规定的条件下，在规定的时间内，不能完成规定功能的概率，用定功能的概率，用F（t）表示。表示。 nF（t）= P（Tt） nR（t）+ F（t）=1

16、 n随着时间的增长，产品的可靠度越来越低，直随着时间的增长，产品的可靠度越来越低，直到最终完全失效；而随着时间的增长，产品的到最终完全失效；而随着时间的增长，产品的不可靠度越大，即发生失效的可能性越大。不可靠度越大，即发生失效的可能性越大。 失效概率密度失效概率密度 n又称失效概率密度函数，是由概率论的基础知又称失效概率密度函数，是由概率论的基础知识，导出的失效概率函数对时间识，导出的失效概率函数对时间t的微分，用的微分，用f（t）表示表示 。dttdFtf)()(f（t）的单位为时间的倒数，这个时间是广义的单位为时间的倒数，这个时间是广义的，可以是小时、天数、行驶里程、修理次数的，可以是小时

17、、天数、行驶里程、修理次数等。等。 故障率故障率 n又称失效率，它是指产品在规定条件下，在规又称失效率，它是指产品在规定条件下，在规定时间内，产品的故障总数与寿命单位总数之定时间内，产品的故障总数与寿命单位总数之比率，用比率，用（t）表示。表示。 n意义：产品在规定条件下工作到意义：产品在规定条件下工作到t时刻时，尚时刻时，尚未失效的产品（即仍然完好的产品）在下一时未失效的产品（即仍然完好的产品）在下一时刻发生失效的比率。刻发生失效的比率。 )()()(tRtft 故障率故障率（t）的函数曲线也称寿命曲线。的函数曲线也称寿命曲线。 平均寿命平均寿命 n对不可修产品，平均寿命是指从开始投入使用对

18、不可修产品，平均寿命是指从开始投入使用到发生失效（故障）的平均工作时间，即平均到发生失效（故障）的平均工作时间，即平均无故障工作时间，用无故障工作时间，用MTBF（mean time between failure）表示。表示。 niitnMTBF11平均故障间隔里程平均故障间隔里程n汽车一般情况下属可修产品，其平均故障间隔汽车一般情况下属可修产品，其平均故障间隔里程与可修产品的平均寿命含义类似，平均寿里程与可修产品的平均寿命含义类似，平均寿命以时间命以时间“h”为单位，而平均间隔里程是以行为单位，而平均间隔里程是以行驶里程驶里程“km”为单位。为单位。n平均故障间隔里程可定义为汽车平均无故障

19、行平均故障间隔里程可定义为汽车平均无故障行驶的里程，采用规定里程的截尾试验方法进行驶的里程，采用规定里程的截尾试验方法进行统计估算统计估算 。rTMTBF 平均首次故障里程（平均首次故障里程（MTTFF） n指汽车投入使用后第一次发生故障前，平均无指汽车投入使用后第一次发生故障前，平均无故障行驶的里程。故障行驶的里程。 niitnntnMTTFF1)(1对汽车进行质量检验时，一般抽取的样车对汽车进行质量检验时，一般抽取的样车辆数较少（辆数较少（23辆），可以采用简单的求辆），可以采用简单的求数学平均值的方法对其可靠性进行评价数学平均值的方法对其可靠性进行评价 当量故障率（当量故障率（D） n按

20、当量危害度系数，将所有故障次数折合成发按当量危害度系数，将所有故障次数折合成发生一般故障的次数，称为当量故障数。生一般故障的次数，称为当量故障数。 n平均每平均每1000km、每辆汽车的当量故障数，称每辆汽车的当量故障数，称为当量故障率为当量故障率 。411000iiirntD加权分值加权分值 n加权分值加权分值D综合考虑了综合考虑了MTBF、MTTFF和和D三三方面的影响，采用计分的方法评价汽车的可靠方面的影响，采用计分的方法评价汽车的可靠性，满分为性，满分为100分，加权分值越高，可靠性越分，加权分值越高，可靠性越好。好。 CDeMTTFFMTBFBD80)(三、维修性的评价指标三、维修性

21、的评价指标 n良好的汽车维修性，应使发生故障的部位容易良好的汽车维修性，应使发生故障的部位容易接近、容易检测、容易拆装，应当避免维修人接近、容易检测、容易拆装，应当避免维修人员误装、误拆，应当保证维修人员的人身安全，员误装、误拆，应当保证维修人员的人身安全，应当尽量采用标准件、通用件应当尽量采用标准件、通用件 。n评价汽车维修性的指标可分为评价汽车维修性的指标可分为时间评价指标时间评价指标和和费用评价指标两类。费用评价指标两类。 时间评价指标时间评价指标n汽车的维修时间分为技术维修时间和行政维修时间。汽车的维修时间分为技术维修时间和行政维修时间。技术维修时间是指诊断、拆装、修理、调试等所用的技

22、术维修时间是指诊断、拆装、修理、调试等所用的时间总和，它与故障类型、维修人员的技术水平、工时间总和，它与故障类型、维修人员的技术水平、工具和设备的配备情况等有关。行政维修时间是指办理具和设备的配备情况等有关。行政维修时间是指办理出入厂手续、准备工作、等待配件、等待场地、等待出入厂手续、准备工作、等待配件、等待场地、等待设备等时间，它与维修厂管理水平、制造厂的售后服设备等时间，它与维修厂管理水平、制造厂的售后服务、配件供应等因素有关。上述两维修时间之和称为务、配件供应等因素有关。上述两维修时间之和称为总维修时间。总维修时间。n时间指标主要有时间指标主要有平均维修时间平均维修时间、维修时间率和有效

23、度。、维修时间率和有效度。 平均维修时间平均维修时间n是指平均每次维修所用时间，主要用于评价单是指平均每次维修所用时间，主要用于评价单项维修作业的维修性项维修作业的维修性 。niitnMTTR11维修时间率维修时间率n指平均每指平均每1000km的维修时间，它与故障率、的维修时间，它与故障率、单项维修时间、维护周期是否适合等因素有关。单项维修时间、维护周期是否适合等因素有关。 1000总行驶里程行政维修总时间技术维修总时间MT有效度（有效度（A） n指汽车正常行驶总时间与汽车使用总时间之比，指汽车正常行驶总时间与汽车使用总时间之比，其中使用总时间等于正常行驶总时间与维修总其中使用总时间等于正常

24、行驶总时间与维修总时间之和。时间之和。 维修总时间行驶总时间行驶总时间A费用评价指标费用评价指标 n维修费用一般包括材料费、工时费、设备工具费、管维修费用一般包括材料费、工时费、设备工具费、管理费。理费。 n费用指标主要有单项维修费和平均单位行驶里程维修费用指标主要有单项维修费和平均单位行驶里程维修费。费。 n单项维修费指某单一故障平均每次的维修费用，或某单项维修费指某单一故障平均每次的维修费用，或某级预防维护平均每次的费用。级预防维护平均每次的费用。n均单位行驶里程维修费。指平均每均单位行驶里程维修费。指平均每1000km消耗的维消耗的维修费修费 。1000总行驶里程的总费用故障后维修与预防

25、维护每千公里维修费四、四、耐久性评价指标耐久性评价指标 n汽车的耐久性极大限度地依赖发动机的耐久性，发动汽车的耐久性极大限度地依赖发动机的耐久性，发动机大修是汽车大修的标志。机大修是汽车大修的标志。 n影响发动机耐久性的因素很多，但在正常使用条件下，影响发动机耐久性的因素很多，但在正常使用条件下，发动机最关键部位的磨损对发动机的耐久性起决定性发动机最关键部位的磨损对发动机的耐久性起决定性的影响，而发动机最关键部位的磨损是气缸磨损，它的影响，而发动机最关键部位的磨损是气缸磨损，它是确定发动机大修的依据。是确定发动机大修的依据。n汽车发动机的耐久性评价指标是由统计数据来计算的，汽车发动机的耐久性评价指标是由统计数据来计算的，主要有主要有平均大修里程、平均稳定磨损期里程平均大修里程、平均稳定磨损期里程、大修时、大修时气缸的平均最大磨损