2 Расчет топливно-экономической характеристики атс

Академик Чудаков Е.А. для анализа связи расхода топлива АТС с условиями движения разработал график топливно-экономической характеристики (ТЭХ). График представляет зависимость путевого расхода топлива при движении АТС с постоянной скорость по дорогам с различными значениями коэффициента .

Значения параметров ТЭХ АТС, для заданных условий движения, определяются из уравнения расхода топлива:

, л/100 км

(48)

где – удельный расход топлива, г/кВт·ч;

– плотность топлива, кг/л.

Учитывая то обстоятельство, что кривые графика ТЭХ – это иллюстрация путевого расхода топлива автотранспортным средством при его движении ( ), расчетная формула для определения примет вид:

,

(49)

так как при , .

Топливно-экономическая характеристика, если не оговорено в задании, строится для высшей передачи в коробке передач и того весового состояния АТС, для которого рассчитаны и построены графики тягового расчета. На графике ТЭХ рекомендуется показать три зависимости , которые соответствуют трем различным значениям суммарного коэффициента сопротивления дороги , а так же кривую, огибающую эти зависимости, и соответствующую расходу топлива при коэффициенте использования мощности . Общий вид кривых графика ТЭХ АТС представлен на рисунках 1.17 и 1.18.

Точки графических зависимостей ТЭХ строятся для тех же скоростей и оборотов коленчатого вала ДВС, что были приняты в тяговом расчете на высшей передаче. Поэтому для облегчения построения графика топливно-экономической характеристики, а также упрощения и наглядности расчетов, необходимо составить расчетную таблицу в соответствии с представленной формой (см. таблицу 1.7). В таблице для данных расчета ТЭХ АТС с ДВС без ограничителя отсутствуют данные графы .

Таблица1.7 ТЭХ АТС

				…
		–
		–
		–
		–
		–
		–		…
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–
		–

В ячейки горизонтальных граф таблицы 1.7, обозначенных символами « », « », « », « », необходимые числовые значения соответствующих величин переносятся из ячеек таблицы 1.3 или 1.4.

Согласно расчетной формулы (49) и существующей методики расчета ТЭХ, необходимо в начале расчета определиться с условиями движения АТС, задав их в виде значений суммарного коэффициента сопротивления дороги . Значения определяется по следующим зависимостям:

,

(50)

,

(51)

.

(52)

Полученные значения целесообразно округлить до ближайших значений динамического фактора , полученных ранее для высшей передачи (см. таблицу 1.3 или 1.4). Принятые для расчета значения заносим в соответствующие ячейки таблицы 1.7.

По рассчитанным значениям суммарных коэффициентов сопротивления дороги находим величины сил суммарного сопротивления дороги , которые определяются из выражений:

,

(53)

,

(54)

.

(55)

Согласно расчетной формулы (49), сила суммарного сопротивления дороги – один из факторов, определяющих путевой расход. Полученные числовые значения необходимо просуммировать с числовыми значениями силы сопротивления воздушной среды , являющейся вторым основным фактором, определяющим путевой расход топлива . Результаты суммирования ( ) заносим в соответствующие ячейки таблицы 1.7.

Исходя из формулы (49), расчет для определенных выше условий эксплуатации возможен, если известна зависимость . При ее отсутствии используем приближенный метод, предложенный И.С.Шлиппе. Согласно этого метода величина определяется по формуле:

,

(56)

где – удельный расход топлива при , г/кВт·ч.

Численное значение определяется по зависимости:

,

(57)

где – минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч. Если она не известна, то ею можно задаться, принимая во внимание, что:

• для карбюраторных ДВС г/кВт·ч;

• для дизельных ДВС г/кВт·ч;

– коэффициент, учитывающий зависимость .

Для приближенного определения численного значения коэффициента можно воспользоваться графиком, приведенным на рисунке 1.19, либо формулой, определяющей в зависимости от типа двигателя.

,

(58)

где ; ; – для карбюраторных ДВС;

; ; – для дизельных ДВС;

– коэффициент использования мощности двигателя, рассчитываемый, согласно данных таблицы 1.7, по формуле:

.

(59)

Результаты вычислений значений заносим в соответствующие ячейки таблицы 1.7.

Для облегчения вычислений коэффициента расчет проводим путем поэтапного вычисления слагаемых в формуле (58). Результаты их вычислений заносим в соответствующие ячейки таблицы 1.7.

– коэффициент, учитывающий зависимость . Для приближенного определения численного значения коэффициента можно пользоваться графиком, представленным на рисунке 1.20, или зависимостью:

.

(60)

Для облегчения вычислений коэффициента расчет проводим путем поэтапного вычисления слагаемых в формуле (60). Результаты их вычислений заносим в таблицу 1.7.

Определившись с числовыми значениями величин, определяющих путевой расход топлива АТС в точках кривых его ТЭХ, соответствующих различным дорожным условиям, рассчитываем по формуле (49) величины расхода топлива в каждой из этих точек. При расчете принимаем численное значение плотности топлива в зависимости от типа ДВС, устанавливаемого на автомобиле. Для бензиновых кг/л, для дизельных кг/л. Результаты вычислений заносим в ячейки горизонтальной графы табл. 1.7.

Точки графической зависимости ТЭХ, соответствующей расходу топлива в дорожных условиях и при полной подаче топлива в камеру сгорания ДВС строим для принятых ранее значений скоростей. В этом случае двигатель работает по ВСХ, и уравнение расхода топлива принимает вид:

,

(61)

так как и .

Результаты расчета заносим в таблицу 1.7. По табличным данным строим графические зависимости, аналогичные представленным на рисунках 1.17 и 1.18.