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 730 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=0,02 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	85,827	171,65	257,48	343,31	429,13	514,96
v10	м/с	5,5556	11,111	16,667	22,222	27,778	33,333
Ne	кВт	22,439	47,973	71,96	89,756	96,72	88,209
NT	кВт	20,644	44,135	66,203	82,576	88,983	81,152
NB	кВт	0,297	2,3759	8,0185	19,007	37,123	64,148

Окончание таблицы 3.1

1		2	3	4	5	6	7	8
ψ=ψV==0,02	ND	кВт	2,834	5,668	8,502	11,336	14,17	17,004
	NЗ	кВт	3,131	8,0439	16,521	30,343	51,293	81,152
	И	-	0,1517	0,1823	0,2495	0,3675	0,5764	1
	КИ	-	2,2222	2,0559	1,7379	1,3245	0,9563	1
	Е	-	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
	КЕ	-	1,0893	0,9954	0,957	0,9623	1	1,0585
	ge	г/(кВт·ч)	556,74	470,7	382,51	293,16	219,95	243,45
	Qs	л/100км	12,978	14,094	15,682	16,556	16,799	24,514
ψ=ψV+0.005=0,025	ND	кВт	3,5425	7,085	10,628	14,17	17,713	21,255
	NЗ	кВт	3,8395	9,4609	18,646	33,177	54,835	85,403
	И	-	0,186	0,2144	0,2816	0,4018	0,6162	1,0524
	КИ	-	2,0366	1,8962	1,608	1,235	0,9275	1,0246
	Е	-	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
	КЕ	-	1,0893	0,9954	0,957	0,9623	1	1,0585
	ge	г/(кВт·ч)	510,23	434,13	353,93	273,34	213,32	252
	Qs	л/100км	14,585	15,289	16,377	16,879	17,417	26,433