2.2.4. Оценка динамичности и топливной экономичности

Динамичность (тягово-скоростные свойства) и топливная экономич­ность определяют два основных признака эффективности функционирования Т и ТТМ – производительность при выполнении транспортной работы и затраты горючего на ее выполнение.

Для всесторонней и достоверной оценки тягово-скоростных и топливно-экономических свойств Т и ТТМ нормативно-технической документацией устанавливается определение следующих показателей:

• максимальной скорости, являющейся наибольшей устойчивой ско­ростью Т и ТТМ на одной из высших ступеней трансмиссии;

• условной максимальной скорости, как средней скорости прохождения последних 400 м пути при интенсивном разгоне Т и ТТМ с места на прямом участке дороги протяженностью 2000 м;

• времени разгона с места на заданном участке пути – показателя, характеризующего интенсивность разгона Т и ТТМ с места до средней скорости;

• времени разгона с места до заданной скорости – показателя, характеризующего интенсивность разгона Т и ТТМ с места по среднему ускорению;

• контрольного расхода топлива – осредненного расхода топлива, полученного на прямой горизонтальной дороге при регламентированных режимах движения;

• расхода топлива в городском цикле на стенде – расхода топлива, по­- лученного при имитации городского движения на стенде с беговыми барабанами в соответствии с международными требованиями;

• базисного расхода топлива – условного расхода топлива, полученного как средневзвешенная величина по результатам заездов в магистральном и городском циклах на дороге с учетом весовых коэффициентов этих условий в общем эксплуатационном пробеге Т и ТТМ;

• средней скорости и расхода топлива на горно-холмистой дороге – показатель, характеризующий тягово-скоростные свойства и топливную экономичность Т и ТТМ при перевозках в горно-холмистой местности;

• средней скорости и расхода топлива на типовом маршруте магистральных перевозок – показатель, характеризующий скоростные свойства и топливную экономичность Т и ТТМ при движении в характерных условиях эксплуатации на автомагистралях;

• средней скорости и расхода топлива на маршруте городского типа –показатель, характеризующий скоростные свойства и топливную экономичность Т и ТТМ при движении в характерных городских условиях эксплуатации;

• топливной характеристики установившегося движения – зависи­мости расхода топлива от скорости установившегося движения;

• скоростной характеристики «разгон на заданной передаче» –зависимости скорости от пути и времени разгона Т и ТТМ на заданной передаче, начиная с минимальной устойчивой скорости;

• топливно-скоростной характеристики «разгон-замедление» – зави­симости скорости и абсолютного расхода топлива от пути и времени при разгоне и замедлении Т и ТТМ в заданном диапазоне скоростей;

• тяговой характеристики – зависимости суммарной силы тяги на ведущих колесах от скорости движения;

• скоростной характеристики преодоления подъемов – зависимости максимально возможной скорости движения от величины преодолеваемого подъема;

• топливно-скоростной характеристики циклического движения – за­висимости среднего расхода топлива и средней скорости циклического движения от протяженности циклов движения (расстояния между остановками);

• топливно-скоростной характеристики на дороге магистрально- холмистого типа – зависимости среднего расхода топлива (л/100км) и средней скорости от заданной максимально допускаемой скорости движения.

По результатам экспериментального определения этих величин могут определяться комплексные показатели оценки эффективности Т и ТТМ:

• условная производительность – отношение часовой производительности транспортной работы к расходу топлива на единицу пути;

• коэффициент использования энергозатрат – отношение полезной мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений, созданных полезной нагрузкой (сопротивление качению, подъему, инерции и воздуху) к тепловой энергии сжигаемого в двигателе топлива в объеме часового расхода;

• коэффициент эффективности работы – отношение кинетической энергии полезного груза, соответствующей данной скорости движения, к тепловой энергии сжигаемого в двигателе топлива на единицу пути;

• удельная себестоимость использования Т и ТТМ – отношение суммарной часовой себестоимости производства и эксплуатации к часовой производительности машины в данных условиях транспортной работы.

Нормативно-технической базой технологии испытаний тягово-скоростных и топливно-экономических свойств в российском автомобилестроении являются ГОСТ 22576-90 «Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний» и ГОСТ 20306-90 «Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний». Требования этих документов к технологии испытаний в основных положениях гармонизированы с международными и прежде всего с предписаниями Правил ЕЭК ООН.

В Правилах ЕЭК ООН №15, №83, №84 фиксируются следующие требования: измерение протяженности пути с точностью до 3%, времени – до 0,2 с, расхода топлива – до 2% (причем измерительное устройство может изменять давление в системе подачи топлива не более, чем на 10%, а температуру топлива – на 5°С). При этом измерительное устройство должно обеспечивать возможность измерения температуры топлива во время испытаний с приведением измеренного расхода к номинальным условиям (давление – 100кПа, температура – +20°С).

Одной из основных особенностей современной технологии испытаний топливной экономичности Т и ТТМ является переход от определения ее в движении с установившимися режимами к определению в ездовых циклах, включающих переменные режимы. Это существенно приближает результаты испытаний к реальным значениям в эксплуатации и помогает преодолевать разрыв между оценками расходов топлива, декларируемыми в технических условиях на Т и ТТМ.

Для испытаний стандартизовано несколько ездовых циклов: европейский (Правила ЕЭК ООН №15), американский (LА=4), японский, концерна «Фольксваген». В стандартах испытательные ездовые циклы представляются по операциям в графическом и табличном виде. В табл. 9 показан ездовой испытательный цикл, установленный в предписаниях Правил №15, принятый и в отечественных стандартах. Он считается характерным для городского движения. В данной таблице содержатся операции (режимы работы), фазы испытаний, величины ускорений, скоростей и продолжительностей операций и фаз, а также особенности режимов управления трансмиссией с механической КП. Более подробно описание ездовых испытательных циклов, которые используются при оценке динамичности, топливной экономичности автомобилей, токсичности отработавших газов их двигателей описаны в специальной литературе [31].

Технология испытаний топливной экономичности тесно связана с регламентированными требованиями обработки измерений. Если после 10 измерений не достигается точность оценки расхода топлива в 5%, то испытания для Одобрения типа транспортного средства производятся на другом образце Т и ТТМ.

Таблица 9