6. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля

Зависимость расхода топлива на 100 км пути от скорости движения называется экономической характеристикой автомобиля. На оси абсцисс характеристики откладываются скорости движения V в км/ч. на оси ординат расход топлива Q_s в л/100 км.

На характеристике наносится ряд кривых, каждая из которых соответствует определенным дорожным условиям.

При выполнении курсовой работы должно быть рассмотрено движение автомобиля на дорогах с тремя разными значениями коэффициента сопротивления движению ψ:

1. в соответствии с заданием. при α=0. ψ = f₀;

2. f_o = 0.05 сухая грунтовая дорога α = 0;

3. f_o = 0.10 грунтовая дорога после дождя α = 0.

Экономическая характеристика в курсовой работе строится только для движения автомобиля с полной нагрузкой в соответствии с грузоподъемностью на высшей (прямой) передаче.

Расчет экономической характеристики выполняют в следующей последовательности:

1. Задаются 6...8 значениями скоростей движения от V_min до V_max. например: 30. 40. 50. 60. 70. 80. 90. 100 км/ч.

2. Определяют угловую скорость вращения коленчатого вала двигателя и коэффициент сопротивления качению. соответствующие заданным скоростям движения.

3. Определяют мощность двигателя. требуемую для движения автомобиля с принятыми значениями скоростей движения

(68)

4. Определяются значения удельного расхода топлива для разных ско­ростных и нагрузочных режимов работы двигателя из следующего выражения

г/кВт ч (69)

где k_n. k_N - коэффициенты. учитывающие изменение удельного рас­хода топлива от угловой скорости вращения коленчатого вала и эффективной мощности двигателя;

g_eн - удельный номинальный расход топлива по внешней скоростной характеристике. г/кВт ч.

Значения коэффициентов k_n. k_N определяют по графикам рис. 6а и рис 6б. (стр. 34 );.

(70)

Значение Nе_вн принимается по внешней скоростной характеристике для соответствующей угловой скорости вращения коленчатого вала

с^-1 (71)

5. Согласно полученным значениям N_ei и g_ei для различных скоростей движения на прямой (высшей) передаче автомобиля определяем расход топлива на 100 км пути по формуле

л/100 км (72)

где g_ei и N_ei - удельный расход топлива (г/кВт ч) и мощность двига­теля (кВт). соответствующие движению автомобиля в заданных дорожных условиях со скоростью V; (км/ч); γ_г - плотность топлива. кг/л; для бензина γ_т=0.725 кг/л.

6. Аналогично производится расчет расхода топлива на 100 км пробега автомобиля для других сопротивлений дорог.

На основании расчетных данных (табл.4) производится построение экономической характеристики автомобиля (рис.2.3),

Выводы по автомобилю:

Анализируя экономическую характеристику автомобиля мы видим, что при движении по дороге с сопротивлением f_o=0,021073 наиболее экономичным является режим движения со скоростью 60 км/ч (Q_s=29,63743 л/100км). При повышении скорости до максимальной (75 км/ч), увеличивается расход топлива (Q_smax=35,084706 л/100км) из-за увеличения мощности (из-за больших сил сопротивления воздуха и сопротивления качению), требуемой для движения автомобиля с максимальной скоростью

На дороге с сопротивлением f₀=0.05 наиболее экономичным является скоростной режим 40 км/ч (Q_s=47,71778 л/100км), так как при этой скорости наименьший удельный расход топлива g_еi.

На дороге с сопротивлением f_o=0,1 наиболее экономичным является скоростной режим 20 км/ч (Q_s=72,666402 л/100км) При этом автомобиль движется на 3-ей передаче так как на 4-ой передаче мощности двигателя не хватает для движения по дороге с заданным сопротивлением качению.

Изменения расхода топлива зависит от скорости движения, то есть сил сопротивления воздуха и сопротивления качению. При увеличении этих сил увеличивается мощность требуемая для движения автомобиля

Таблица 4

Параметры экономической характеристики

fo	iтр	f	Vi км/ч	ωi с-1	Nei кВт	Ne вн кВт	ωi/ωн	Nei/Ne вн	kn	kN	qei г/(кВт∙ч)	Qs л/100км
0,021073	7,318137	0,021178	10	46,9396595	4,592444	10,798774	0,156466	0,425275	1,125	1,49	519,6375	32,915947
		0,021494	20	93,879319	9,5112284	23,181539	0,312931	0,410293	1,06	1,52	499,472	32,762705
		0,022021	30	140,818978	15,082693	35,747022	0,469397	0,421929	1,01	1,5	469,65	32,568216
		0,022759	40	187,758638	21,633179	47,093951	0,625862	0,459362	0,96	1,4	416,64	31,080165
		0,023707	50	234,698297	29,489027	55,821053	0,782328	0,528278	0,94	1,3	378,82	30,816643
		0,024866	60	281,637957	38,976576	60,527054	0,938793	0,643953	0,97	1,1	330,77	29,63743
		0,027	75	352,047446	56,981209	56,981209	1,173491	1	1,08	1	334,8	35,084706
0,05	12,359310	0,05025	10	79,2745207	8,5002127	19,243555	0,264248	0,441717	1,075	1,45	483,2125	56,653918
		0,050563	15	118,911781	12,931086	29,948976	0,396373	0,431771	1,03	1,47	469,371	55,811281
		0,051	20	158,549041	17,57888	40,251826	0,528497	0,436723	0,99	1,47	451,143	54,693715
		0,05225	30	237,823562	27,814456	56,274812	0,792745	0,494261	0,94	1,35	393,39	50,307719
		0,054	40	317,098083	39,785395	60,562513	1,056994	0,656931	1,02	1,1	347,82	47,71778
		0,05576	48	380,517699	51,00033	51,007268	1,268392	1	1,18	1	365,8	53,608967
0,1	20,873194	0,1005	10	133,883886	16,946035	33,933503	0,44628	0,49939	1	1,35	418,5	97,819529
		0,101125	15	200,825829	25,678606	49,846545	0,669419	0,515153	0,95	1,3	382,85	90,400499
		0,102	20	267,767772	34,722639	59,637898	0,892559	0,582224	0,955	1,025	303,4513	72,666402
		0,104042	28,432	380,658664	50,968996	50,970283	1,268862	1	1,18	1	365,8	90,449123