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 дизельного топлива равной 860 кг/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=0,033 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 также 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
ωе	с-1	46,053	92,1067	138,16	184,213	230,267
v10	м/с	5	10	15	20	25
Ne	кВт	31,173	76,498	125,75	168,739	195,228
NT	кВт	28,056	68,8482	113,18	151,865	175,705
NB	кВт	0,6092	4,8741	16,450	38,9928	76,1578

Окончание таблицы 3.1

1			2		3		4		5		6		7
ψ=ψV==0,033	ND	кВт		19,909		39,8188		59,728		79,6376		99,547
	NЗ	кВт		20,518		44,6929		76,178		118,63		175,705
	И	-		0,7313		0,64915		0,6730		0,78116		1
	КИ	-		0,9107		0,93175		0,9239		0,90692		1
	Е	-		0,2		0,4		0,6		0,8		1
	КЕ	-		1,0892		0,99544		0,9569		0,96232		1
	ge	г/(кВт·ч)		228,17		213,325		203,36		200,733		230
	Qs	л/100км		33,604		34,2166		37,066		42,7308		58,0134
ψ=ψV+0.005=0,038	ND	кВт		22,926		45,8519		68,777		91,7039		114,63
	NЗ	кВт		23,535		50,726		85,228		130,697		190,788
	И	-		0,8388		0,73678		0,7530		0,86061		1,08584
	КИ	-		0,9126		0,90997		0,9081		0,91794		1,09891
	Е	-		0,2		0,4		0,6		0,8		1
	КЕ	-		1,0892		0,99544		0,9569		0,96232		1
	ge	г/(кВт·ч)		228,64		208,338		199,88		203,17		252,749
	Qs	л/100км		38,625		37,9276		40,759		47,6486		69,224