31. Уравнение расхода топлива.
В процессе движения подвижного состава эффективная мощность двигателя затрачивается на преодоление сил сопротивления движению.
Определим эффективную мощность двигателя из уравнения мощностного баланса подвижного состава
Подставим найденное значение эффективной мощности двигателя в выражение путевого расхода топлива и получим уравнение расхода топлива подвижного состава
или
Из уравнения расхода топлива следует, что путевой расход топлива зависит от топливной экономичности двигателя (gе); технического состояния шасси (ηт); дороги (Рд); скорости движения и обтекаемости кузова (Рв); нагрузки и режима движения (Ри).
При использовании уравнения расхода топлива для определения путевого расхода топлива в различных дорожных условиях необходимо иметь зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности двигателя при различной угловой скорости коленчатого вала двигателя. Такая зависимость для бензинового двигателя показана на рис. 3.27. Из рисунка следует, что удельный эффективный расход топлива ge существенно зависит от степени использования мощности двигателя И, и в меньшей степени от угловой скорости коленчатого вала двигателя сое. При увеличении степени использования мощности двигателя и уменьшении угловой скорости коленчатого вала удельный эффективный расход топлива уменьшается.
Возрастание удельного эффективного расхода топлива при малой степени использования мощности двигателя происходит вследствие уменьшения механического коэффициента полезного действия двигателя и ухудшения условий сгорания смеси в его цилиндрах. Удельный эффективный расход топлива также несколько повышается при большой (близкой к полной) степени использования мощности из-за обогащения горючей смеси.
Рис. 3.27. Зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности двигателя и угловой скорости коленчатого вала
32.ИСПРАВИТЬ+ГРАФИК . ВЗЯТЬ ИЗ УЧЕБНИКА(СТР.406)
Топливно-экономическая характеристика подвижного состава
Топливной экономичностью называется совокупность свойств, определяющих расходы
топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Топливная экономичность автомобиля определяется почасовым расходом топлива Gт
(кг/ч) – масса топлива, расходуемая в один час, и удельным расходом топлива gе (г/кВт⋅ч) – масса топлива, расходуемого в один час на единицу мощности двигателя.
Топливно-экономическую характеристику автомобиля строим для случая равномерного
движения на высшей передаче по дорогам с тремя значениями коэффициента сопротивления
дороги ψ .
Расход двигателя в литрах на 100 км пробега определим по формуле:
где gе − удельный расход топлива, г/кВт ч; Ne – мощность двигателя, необходимая для дви-
жения автомобиля в заданных условиях кВт; γт − плотность топлива, кг/л; для бензина
γт = 0,725 кг/л, для дизельного топлива γт = 0,825 кг/л.
Мощность, которую должен развить автомобиль, двигаясь по заданной дороге, опреде-
лим по формуле
где ψ − приведённый коэффициент дорожного сопротивления; Gа − сила тяжести автомобиля,
Н; ηтр − кпд. трансмиссии; V − скорость движения автомобиля, км/ч; Kв − коэффициент лобового сопротивления воздуха; F − площадь лобового сопротивления.
Подставляя значения мощности двигателя в уравнение расхода топлива, получим
Удельный расход топлива gе является величиной переменной, зависящей от скоростного
и нагрузочного режимов. Чтобы учесть это влияние, удельный расход топлива gе определяем по формуле
где ge (Nemax ) − удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя по внешней
скоростной характеристике, г/кВт*ч; Kn и KN − коэффициенты, учитывающие соответственно влияние на удельный расход топлива скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Величину коэффициентов Kn и KN − определим графически (рис. 7, 8), где значение коэф-
фициента Kn дано в функции от отношения текущей частоты вращения коленчатого вала
двигателя при данной скорости движения к частоте вращения вала при максимальной скорости автомобиля; значение коэффициента KN дано в функции от отношения мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений с данной скоростью к мощности двигателя при той же частоте вала по внешней скоростной характеристике. Эту зависимость приводим в виде двух кривых: для карбюраторных и дизельных двигателей.