浅谈汽车的油耗和经济车速(2)

　　
　　二、汽车的经济车速的确定
　　
　　汽车在不同Ψ值的道路上行驶,其经济车速是不同的,这是由于发动机的有效比油耗g_e随负荷率U的增加而下降,并且U只与Ψ、V_a有关。因此,如果在定道路,定车速的条件下,负荷率也随之确定。当U确定以后,便可由该车发动机在此负荷率下g_e-n曲线,查出该车在任一Ψ值道路上行驶时每种车速所对应的发动机负荷率下降的g_e值,就可以连成图2所示的一族曲线。 

　　图2
　　这里注意图1、图2表面上虽然都是描述g_e与V_a(或n)的关系曲线,但二者有本质的不同。图1是负荷率一定时测得的g_e-n曲线,若间断改变负荷率U就得到一族g_e-n曲线。当汽车在道路上行驶时,车速在v_a1-v_a2的变化过程中是连续的,假若Ψ值既定,那么负荷率U随车速V_a的变化自然也是变化的,并且g_e随V_a的变化的曲线也只可能有一条,相应的依次改变道路即Ψ值的大小,就会得到一族图2所示的g_e-V_a曲线了。就是汽车在既定Ψ值的道路上行驶,驾驶员想由原来的车速达到某个新的稳定的车速行驶,外界条件就会迫使改变发动机的负荷率。在连续改变负荷率的条件下由试验确定的g_e-V_a变化曲线,本身就融合了决定汽车油耗的两个因素:汽车行驶时克服各种阻力上的功率;发动机的有效比油耗与车速的关系。并且体现了占主导地位的是前者而不是后者。由于对确定的发动机来说,他的最佳转速区就确定了与外界道路条件无关。假若在道路上行驶的汽车,发动机的实际工况所确定的这个经济转速区相吻合,那么发动机本身所确定的这个经济转速区就失去了它的存在价值。汽车行驶什么样的车速油耗最少,并不决定于发动机什么转速下g_e最小,二是主要取决于道路,空气阻力的限制下,汽车那种车速所对应负荷率下的g_e值最低。如此说来,对掌握最小油耗的车速图2无疑是十分重要的曲线。他至少说明了三点内容;
　　(1)当Ψ既定时,只可能存在一条g_e-V_a曲线,也只存在一个经济车速点v_r;
　　(2)随着Ψ的下降,g_e-V_a曲线上移,但其对应的经济车速升高;
　　(3)同车速下Ψ值越小g_e越高(这是由于同车速下在较好的路面上行驶的车辆,U必然变小,因此g_e升高)。
　　图2曲线表明了在一定道路阻力系数Ψ下g_e与V_a的关系,故称为汽车的道路经济特性曲线,相应的最小g_e的车速就是经济车速,它对应的转速称为发动机的道路经济转速,用n_r表示。值得注意的是n_r与发动机的最佳经济转速n_e的概念是不同的。因为n_e只取决于发动机,而n_e除和发动机有关外,还与道路、空气阻力等外界条件有关。汽车在某种道路上行驶可以有各种车速,但其中只可能有一种车速所限定的负荷率下g_e值最低。这个车速就是寻求的经济车速。

　　事实上,在Ψ既定道路上每种汽车稳定车速行驶,其发动机的负荷率取决于所要控制的车速,若要改变负荷率(体现于油门的松弛程度)车速必然变化。更重要的当Ψ、V_a一定时,不但U一定,而且g_e也是一定的。因为,g_e只取决于U和n,当U一定时g_e还随n而变,这时V_a一定意味着n一定,因此g_e也就确定了。并且g_e随U、n的变化规律是:负荷率越高(但不能超过经济负荷率),g_e值越低,当转速在n_e附近变化时g_e较低。这就告诉我们,车辆在行驶过程中,应尽量提高负荷率。比如,在良好质量的路面上(Ψ较小),车辆在不超载的前提下,一般而言,负荷率尚且不足(可由油门的行程感觉到),此时完全可以提高车速V

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