城市道路坡长大小与燃油经济性之间的关系研究.docx
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本科生毕业论文
本科学生毕业论文
城市道路坡长大小与燃油经济性之间的关系研究
摘要
随着汽车工业的快速发展，石油资源短缺的矛盾日益突出。
对燃油经济性的研究已经成为全世界的热点。
如何节约燃油已经是全世界共同的话题。
影响汽车燃油经济性的因素有很多，响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能，时还有其它因素的影响，括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等，其中坡长就是路况因素的一种。
本论文分析研究了坡长与燃油经济性的关系。
通过收集相关资料和进行实地考察，研究坡长与速度的关系，燃油经济性与速度的关系，研究出坡长与燃油经济性的关系。
以收集资料、确定研究方法、设计实验和得出结论的研究思路进行解题，最后得出坡长大小与燃油经济性的关系，从而设计出最合理的坡长，而达到低耗油的目的，本文提出了一些观点和建议，展望了该项目以后的发展前景。
关键词：
汽车；油耗；坡长；速度；燃油经济性
ABSTRACT
Withtheautoindustrydeveloprapidly,petroleumresourceshortagecontradictionlaysstressongradually.Thegointotofueloileconomyalreadybecomesthewholeworldhotspot.Thefactoraffectingautomobilefueloileconomy'shasmany,affectingautomobilefueloileconomykeyfactorisanenginefunction,effectstillhavingotherfactoratthesametime,includetheautomobilestructure,theconditiondrivingthetechnologyandtheroadetc.,slopesamongthemgrowakindofbeingaroadsituationfactor.
Thethesisanalysestherelationhavingstudiedslopingstrongpointandfueloileconomy.Bycollectingtherelevancedataandcarryingouton-the-spotinspection,studytheslopeincreasestherelationwithspeed,fueloileconomyandthespeedrelation,studytheslopeincreasestherelationwithfueloileconomyout.Beinprogresswiththetrainofthoughtcollectingadata,ascertainingresearchmethod,designingtheexperimentandtheresearchcomingtoaconclusionsolvingproblems,therelationreachingslopinglongsizeandfueloileconomyfinally,hasdesignedthatthemostrationalslopegrowsoutthereby,hasachievedlowconsumptionisoilypurpose,andlookedintothedistancebuttooweprojectdevelopmentofhereafteraprospect.
Keywords:
automobile；Fuelconsumption；Slopelength；speed；fueleconomy
III
目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2国内外研究现状、 1
1.2.1国内研究现状 1
1.2.2国外研究现状 5
1.2.3国内外研究现状分析 7
1.3设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 9
1.4技术路线 9
第2章坡长大小确定的主要研究方法 10
2.1交通安全因素 10
2.2速度对坡长的限制 11
2.3坡长的确定 11
2.3.1 最大坡长的限制 11
2.3.2.陡坡组合坡长 12
2.3.3最小坡长限制 12
2.4燃油经济性与速度的研究 12
2.5本章小结 13
第3章实验设计 14
3.1油耗的计算 14
3.1.1理论性的台架油耗测试 14
3.1.2权威的油耗测试 14
3.1.3比较准确的油耗测试 14
3.1.4比较麻烦的报纸、杂志的实际驾驶车辆的油耗测试 14
3.1.5可以经常使用的普通的简易可行的油耗测试 15
3.1.6可以参考的简单油耗计算 15
3.2仪器的介绍 15
3.2.1低盘测功机 15
3.2.2油耗仪 16
3.2.3试验车辆确定 17
3.3汽车行驶阻力的确定 20
3.4实验介绍 20
3.4.1汽车爬坡度测试 20
3.4.2汽车燃油消耗测试 22
3.5实验数据的分析与处理 26
3.6本章小结 28
第4章基于燃油经济性与坡长的研究 32
4.1纵坡坡长与行车速度的关系 32
4.2燃油经济性与速度之间的关系 34
4.3坡长与燃油经济性的关系 35
4.4本章小结 36
结论 37
参考文献 39
致谢 40
附录 41
第1章绪论
1.1选题的目的和意义
美国的交通能耗占社会总能好的25%左右;中国的交通能耗目前占总能耗的20%，如不加以控制将达到30%，全球范围内，从2004年到2030年的预测油耗增长中，交通能耗占68%。
汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能，也是每个拥有汽车的人最关心的指标之一。
它关系到每个人的切身利益，在汽车说明书中大概最引人注意的技术规格也是燃油消耗。
目前汽车使用的主要能源仍然是石油。
石油资源日益枯竭的情况下，汽车保有量的增长与国内供应不足之间的矛盾日益凸现，提高汽车燃油经济性是现代汽车技术发展的重要课题之一。
路况是影响燃油经济性的重要因素之一，坡长的确定也对燃油经济性起到了一定的作用。
研究在不同路线坡长、汽车以各种方法在各种坡度上以极限状态（最大油门开度）冲坡行驶时的稳定车速和稳定油耗,并与相同坡度正常行驶的速度、油耗作了对比分析.同时研究等速行驶时纵坡坡度与油耗之间的相互关系,用试验模型.
从而找到一个或一个阶段上速度值，在保证对人身安全性能、舒适性的前提下，达到汽车以各种方法在各种坡度上行驶时的稳定性，但汽车燃油消耗量为最少。
提出的公路纵坡坡度与坡长限制指标，不仅可以科学地指导公路纵断面设计、还有利于提高行车安全，降低工程投资，对我国山区公路交通发展起到重要的促进作用。
1.2国内外研究现状
1.2.1国内研究现状
1、坡长的研究
坡长限制包括最小坡长和最大坡长两个方面的内容。
（1）最大坡长的限制
最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。
纵坡越陡，坡长越长，对行车的影响越大。
《标准》对各级公路不同陡坡的最大坡长均进行了限制，如下表。
（2）陡坡组合坡长
当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段组合而成时，应按不同坡度的坡长限制折算确定；其连续陡坡最短坡长应大于规范规定最小坡长。
例：
某三级公路，第一坡段纵坡度为7%，长度为200m，第二坡段纵坡度为6%，长度为200m，若第三坡段采用4%的坡度，其坡长最多可设多长？
解；第一坡段占坡长限制的2/5（200/500）；第二坡段占坡长限制的2/7（200/700）；则第三坡段可设置：
（1－2/5－2/7）×1100=（31.43/100）×1100=345.71m。
表1.1各级公路纵坡长度限制值表
纵坡坡度（%）
最大
坡长
（m）
设计速度
（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
纵坡
坡度
（%）
3
900
1000
1100
1200
4
700
800
900
1000
1100
1100
1200
5
600
700
800
900
900
1000
6
500
600
700
700
800
7
500
500
600
8
300
300
400
9
200
300
10
200
（3）最小坡长限制
最小坡长的限制主要是从汽车行驶的平顺性的要求考虑。
最小坡长通常以设计行车速度行驶9～15s的行程作为规定值。
《标准》规定，各级公路最短坡长如表所示。
表1.2各级公路最短坡长表
设计行车速度（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
最小坡长（m）
300
250
200
150
120
100
60
2、燃油经济性方面的研究
研究与开发新型智能油耗仪是实现油耗仪产品升级换代的要求，是科学技术日益发展的需要。
我国主要采用普通式汽车油耗计检测油耗，随着时代的变迁，科技的日新月异，这类油耗计精度低、功耗大、适用范围较窄、可靠性不大、抗干扰性不强等一系列弊端逐渐突显出来，并巫待改善。
在国内，由于技术上的落后，对汽车燃油经济性的检测重视较晚，直到1991年10月1日交通部才颁布实施了涉及车辆燃油消耗检测的法规—《汽车运输业综合性能检测站管理办法》，规定采用的测量方法为容积法和重量法。
少数几个大的科研单位虽然从国外引进了一些相关的设备，但主要使用在测量汽车的尾气排放，用碳平衡法原理测油耗，还没有引起重视。
自动容积式油耗仪主要用于汽油车消耗量的测量。
质量法是直接测量一定时间间隔发动机消耗的燃油质量.最简单的油耗测量方法是机械天平质量法，它用机械式天平测量所消耗的燃油质量，手动秒表计时，成本低廉。
但需专人操作，无法消除误差，测试精度较低，已逐渐被自动油耗仪所取代。
一般汽油车常用容积法测量油耗，柴油车常用质量法测量油耗。
目前的油仪多为体积式的，FP-214型活塞式流量传感器，最低采样时间为US，最小油量分辨率为1mL。
传感器量程为0.3-120L/ho祸轮流量仪具有瞬时测量和累计功能，得到广泛应用，可测量0.05-1200L/min的液体流量，在标定条件下，精度可达10.5%，响应时间2-10ms。
中小功率汽油机燃油流量小，一般在10-3000mL/min，超出涡流流量计下限，为此国内研制出不同大小的涡轮以满足汽油机小流量测量的需要.以上两种流量仪均用于汽车道路试验，只能测量体积流量。
而采用较多的数字式油耗一转速自动测量仪，能实现油耗和转速的自动测量，通过选择开关，可将仪器分成测量转速和油耗两部分，转速测量采用数字式转速仪，油耗则采用容积式油耗仪。
此外，还有四活塞式流量计测量方法，它由四活塞传感器和油耗指示仪组成。
目前发动机台架和整车试验中的汽油、柴油油耗测量大
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