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 = 33,3 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	92,107	138,16	184,21	230,27
v10	м/с	6,6667	13,333	20	26,667	29,72
Ne	кВт	20,912	51,315	84,359	113,19	130,96
NT	кВт	18,821	46,184	75,923	101,87	117,86
NB	кВт	0,7185	5,7477	19,398	45,981	89,807

Окончание таблицы 3.1

1			2		3		4		5		6		7
ψ=ψV==0,033	ND	кВт		5,6113		11,223		16,834		22,445		28,057
	NЗ	кВт		6,3298		16,97		36,232		68,427		117,86
	И	-		0,3363		0,3675		0,4772		0,6717		1
	КИ	-		1,099		1,0808		1,0156		0,9244		1
	Е	-		0,2		0,4		0,6		0,8		1
	КЕ	-		1,0893		0,9954		0,957		0,9623		1
	ge	г/(кВт·ч)		275,34		247,46		223,52		204,6		230
	Qs	л/100км		9,3823		11,303		14,533		18,841		29,187
ψ=ψV+0.005=0,038	ND	кВт		6,4615		12,923		19,385		25,846		32,308
	NЗ	кВт		7,18		18,671		38,783		71,827		122,12
	И	-		0,3815		0,4043		0,5108		0,7051		1,0361
	КИ	-		1,0725		1,0589		0,9964		0,9156		1,0366
	Е	-		0,2		0,4		0,6		0,8		1
	КЕ	-		1,0893		0,9954		0,957		0,9623		1
	ge	г/(кВт·ч)		268,7		242,43		219,32		202,66		245,3
	Qs	л/100км		10,386		12,183		15,263		19,59		31,346