Курсач КЭУ 2
.docx
Аналогично вычисляется расход топлива на следующих отрезках времени . Для определения расхода топлива, за всю фазу разгона вычисленные расходы топлива суммируются:
,,
Результаты расчёта заносят таблицу:
Пятнадцатый участок цикла – равномерное движение. Расчёт расхода топлива проводится аналогично расчёту на участке №13. По аналогии проводится расчёт расхода топлива ДВС на следующих участках городского цикла. Результаты расчётов для следующих участков цикла приведены ниже в таблицах.
Суммарный расход топлива ДВС за все фазы разгона автомобиля при движении в городском цикле:
Суммарный расход топлива за все фазы равномерного движения автомобиля при движении в городском цикле:
= 1,703 + 9,998 + 10,678 + 5,865 = 28,244
Суммарный расход топлива за все фазы замедлений автомобиля при движении в городском цикле:
= 0
Суммарный расход топлива за все фазы стоянки и переключения передач КП автомобиля при движении в городском цикле (режим холостого хода ДВС):
= 2,743 + 5,236 + 0,499 + 5,236 + 0,499 + 0,499 + 0,499 + 1,745 = =16,955
Расход топлива ДВС за весь период движения автомобиля в городском цикле:
= + 28,244 + 0 + 16,955= 91,993
Путевой расход топлива двигателем автомобиля в штатной комплектации при движении в городском цикле:
Расчет расхода топлива ДВС автомобиля с КЭУ при движении в городском цикле
Предварительный алгоритм работы КЭУ:
Характеристика минимальных удельных расходов топлива ДВС:
ne |
Ne% |
Ne |
ge min |
Ne min |
1000 |
12,86 |
40 |
258 |
5,144 |
1500 |
33,61 |
60 |
218 |
20,166 |
2000 |
40,33 |
80 |
212 |
32,264 |
2500 |
54,83 |
100 |
218 |
54,83 |
3000 |
61,59 |
100 |
229 |
61,59 |
3500 |
67,24 |
100 |
240 |
67,24 |
4000 |
72,12 |
100 |
256 |
72,12 |
Исходные данные по системе тягового электрооборудования:
В КЭУ применены две одинаковые обратимые электромашины.
Для каждой из них:
- момент инерции вращающихся частей электромашины Iэ = 0,05 кг·м2;
- КПД электромашины в режиме электродвигателя = 0,87;
- КПД электромашины в режиме генератора = 0,87;
- КПД преобразователя = 0,95;
- КПД накопителя при разряде = 0,9;
- КПД накопителя при заряде = 0,95;
Городской цикл тот же, поэтому номера участков те же. Результаты расчетов также целесообразно занести в таблицу.
Участок №11 – стоянка. ДВС не работает, электромашина не работает. Расход топлива ДВС и энергия, затраченная из накопителя равны нулю:
|
11й участок. Стоянка 21с |
|||||
Qст, г |
0 |
г |
Eст |
0 |
кДж |
|
Участок №12 – разгон только на электродвигателе. Необходимо вычислить энергию, затраченную из накопителя на этом участке. Так как скорость переменна, аналогично предыдущим расчетам, участок разгона разбивается на элементарные отрезки времени Порядок расчёта следующий:
- интервал (элементарный отрезок времени):
;
- начальное значение времени:
- начальное значение скорости:
- конечное значение времени:
- конечное значение скорости:
- средняя скорость:
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления качению,
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления воздуха,
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы инерции,
- коэффициент учёта инерции вращающихся масс:
- мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного сопротивления движению, приведённая к валу электродвигателя:
- энергия, затраченная из накопителя на данном интервале времени:
На следующем отрезке времени расчет аналогичный. Для определения энергии, затраченной из накопителя за всю фазу разгона, вычисленные значения суммируются:
,,
Результаты расчёта целесообразно свести в таблицу:
Участок №13 – равномерное движение на электродвигателе. Скорость равномерного движения на этом участке км/ч, время равномерного движения Порядок расчёта следующий:
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления качению,
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления воздуха, ,
- мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного сопротивления движению, приведённая к валу двигателя:
- энергия, затраченная из накопителя за время равномерного движения:
Результаты расчётов на текущем участке равномерного движения так же целесообразно свести в таблицу:
Участок №14 – разгон только на электродвигателе. Необходимо вычислить энергию, затраченную из накопителя на этом участке. Так как скорость переменна, аналогично предыдущим расчетам, участок разгона разбивается на элементарные отрезки времени Порядок расчёта следующий:
- интервал (элементарный отрезок времени):
;
- начальное значение времени:
- начальное значение скорости:
- конечное значение времени:
- конечное значение скорости:
- средняя скорость:
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления качению,
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы сопротивления воздуха, ,
- мощность, затрачиваемая на преодоление силы инерции,
- коэффициент учёта инерции вращающихся масс:
- мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного сопротивления движению, приведённая к валу электродвигателя:
- энергия, затраченная из накопителя на данном интервале времени:
На следующем отрезке времени расчет аналогичный участку 13. Для определения энергии, затраченной из накопителя за всю фазу равн движ, вычисленные значения суммируются:
,,
Результаты расчёта целесообразно свести в таблицу:
Суммарный расход топлива ДВС за все фазы разгона автомобиля при движении в городском цикле:
Суммарный расход топлива за все фазы равномерного движения автомобиля при движении в городском цикле:
= 14,68+ 19,197 + 10,621 + 1,634 = 46,129
Суммарный расход топлива за все фазы замедлений и стоянок в городском цикле равен нулю.
Суммарный расход топлива за все фазы городского цикла:
= 0 + 46,129 = 46,129
Путевой расход топлива ДВС автомобиля с КЭУ при движении в городском цикле:
/
Энергия, затраченная из накопителя за все фазы разгона:
;
Энергия, затраченная из накопителя за все фазы равномерного движения:
;
Энергия, накопленная за счет работы ДВС за все фазы разгона:
;
Энергия, накопленная за счет работы ДВС за все фазы равномерного движения:
;
Энергия, рекуперированная за все фазы замедления:
;
Сумма всей затраченной энергии:
Сумма всей накопленной энергии:
Разница между накопленной и затраченной энергиями (баланс энергии):
Количество дополнительного топлива, необходимого для компенсации полученного дефицита электрической энергии:
Эквивалентный расход топлива в городском цикле:
Таким образом, получили путевой расход топлива ДВС автомобиля в штатной комплектации 10,779 л/100км и того же автомобиля с КЭУ – л/100км.Экономия топлива 1,69 л/100км, что составляет 15,633%.