3 Топливно-экономический расчет автомобиля

Топливно-экономическая характеристика представляет зависимость путевого расхода топлива от скорости движения автомобиля при различных коэффициентах дорожного сопротивления.

При установившемся движении путевой расход топлива определяется выражением:

, (3.1)

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

N_З – мощность, затрачиваемая на движение автомобиля, кВт;

ρ – плотность топлива, принимаемая для бензинового топлива равной 730кг/м³.

Расчет топливно-экономической характеристики осуществляется с использованием данных расчета тягово-динамических характеристик автомобиля.

3.1 Расчет баланса и степени использования мощности

Расчет баланса мощности автомобиля выполняется на высшей передаче при двух значениях коэффициента дорожного сопротивления. Для этого при расчетных значениях угловой скорости коленчатого вала двигателя принятых в тягово-динамическом расчете и соответствующих им значениях скорости автомобиля вычисляются мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля; мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления и мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха.

Мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля, определяется выражением:

. (3.2)

Для угловой скорости коленчатого вала двигателя и соответствующему ей значению эффективной мощности находим значение мощности, подводимой к ведущим колесам:

.

Мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха, определяется выражением:

. (3.3)

Для угловой скорости коленчатого вала двигателя и соответствующему ей значению силы сопротивления воздуха находим значение мощности, идущей на преодоление сопротивления воздуха:

.

Мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления, определяется выражением:

. (3.4)

Расчет мощности, необходимой для преодоления дорожного сопротивления выполним для двух значений коэффициента дорожного сопротивления:

и .

Для скорости движения автомобиля υ = 25 м/с и коэффициента дорожного сопротивления ψ=0,02 мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления равна:

.

Мощность, затрачиваемая на движение автомобиля:

. (3.5)

Для соответствующих значений мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивления воздуха и дорожного сопротивления, мощность, затрачиваемая на движение автомобиля равна:

.

Для остальных значений скорости вращения коленчатого вала двигателя (скорости движения автомобиля) значения мощности, подводимой к ведущим колесам автомобиля; мощностей, идущих на преодоление сопротивления воздуха и дорожного сопротивления, а так же мощности, затрачиваемой на движение автомобиля, находим аналогично, результат вычислений сводим в таблицу 3.1 и строим графики мощностного баланса автомобиля.

Степень использования мощности определяется выражением:

. (3.6)

Для соответствующих значений мощностей, затраченной на движение автомобиля и подводимой к ведущим колесам определяем степень использования мощности:

.

Степень использования угловой скорости коленчатого вала двигателя определяется выражением:

. (3.7)

Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения степеней использования мощности и угловой скорости коленчатого вала двигателя находим аналогично, и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты расчета баланса мощности и расхода топлива

Параметр	Размер-ность	Значения параметров
1	2	3	4	5	6	7	8
ωе	с-1	85,826	171,6533	257,48	343,307	429,133	514,96
v10	м/с	4,1666	8,333333	12,5	16,6667	20,8333	25
Ne	кВт	40,056	85,63867	128,45	160,227	172,659	157,465
NT	кВт	34,849	74,50564	111,75	139,398	150,213	136,994
NB	кВт	0,2620	2,096667	7,0762	16,7733	32,7604	56,61

Окончание таблицы 3.1

1		2	3	4	5	6	7	8
ψ=ψV==0,02	ND	кВт	14,183	28,36725	42,550	56,7345	70,9181	85,1018
	NЗ	кВт	14,445	30,46392	49,627	73,5078	103,679	141,712
	И	-	0,4145	0,408881	0,4440	0,52732	0,69021	1,03444
	КИ	-	1,2049	1,218007	1,1417	1,00789	0,9003	1,0166
	Е	-	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
	КЕ	-	1,0892	0,99544	0,9569	0,96232	1	1,05848
	ge	г/(кВт·ч)	301,87	278,8641	251,29	223,079	207,069	247,492
	Qs	л/100км	45,775	44,58769	43,636	43,0328	45,0714	61,3596
ψ=ψV+0.005=0,025	ND	кВт	17,729	35,45906	53,188	70,9181	88,6477	106,377
	NЗ	кВт	17,991	37,55573	60,264	87,6915	121,408	162,987
	И	-	0,5162	0,504066	0,5392	0,62907	0,80824	1,18974
	КИ	-	1,0221	1,039075	0,9936	0,92042	0,91147	1,05839
	Е	-	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
	КЕ	-	1,0892	0,99544	0,9569	0,96232	1	1,05848
	ge	г/(кВт·ч)	256,08	237,8975	218,70	203,719	209,637	257,665
	Qs	л/100км	48,363	46,89243	46,116	46,8808	53,4334	73,4724