1.7. Топливная экономичность автомобиля
Топливной экономичностью называется совокупность свойств, определяющих расход топлива автомобилем при выполнении определенной транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Комплексным измерителем экономичности автомобиля по расходу топлива является топливо-экономическая характеристика, определенная при движении автомобиля по дороге с различным коэффициентом сопротивления ψ. Такая характеристика может быть построена различными способами: по результатам , либо испытаний автомобиля на стенде, либо расчетным путем.
Для расчетного построения ТЭХ автомобиля необходимо знать удельный расход топлива ge, гр/кВт∙ч и мощность Nt, необходимую для движения автомобиля
Зная эти величины можно определить путевой расход топлива для каждой скорости движения по формуле:
,
(1.60)
где ρТ - плотность топлива
Для определения величины ge методику можно использовать, предложенную И.О.Шлиппе. По этой методике величина ge определяется по формуле
,
(1.61)
где: gN - удельный расход топлива при Nemax, КИ , КЧ - коэффициенты, учитывающие изменение удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Значение коэффициентов могут быть посчитаны по формуле:
Для дизельных двигателей:
,
(1.62)
,
(1.63)
где: И – степень использования мощности, и определяется:
.
(1.64)
Найдя зависимость удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала, строят характеристику Qs=f(V). При этом нужно предварительно задать значение ψ, определить номер передачи и диапазон скоростей, при которых возможно движение автомобиля.
Итак, пределим коэффициенты суммарного дорожного сопротивления:
Ψ1=0,18;
Ψ3=0,5∙D1MAX = 0.5∙0,354=0,177;
Ψ2=0.5(Ψ1+ Ψ3) =0.5(0,18+0,177)= 0,098;
Определим номера передач на которых возможно движение автомобиля в заданных дорожных условиях:
При Ψ1 возможно движение на всех 8 передачах.
Ψ2 возможно движение с1-ой по 4-ую передачах
Ψ3 возможно движение на 1-ой, 2-ой и 3-ей передаче.
Определим диапазон скоростей на которых возможно движение автомобиля на данных передачах:
3 передача – VH = 2,372 м/с; VK =4,270 м/с;
4 передача – VH = 3,338 м/с; VK =6,676 м/с;
8 передача – VH = 13,165 м/с; VK =25,013 м/с;
Разбиваем интервал на 8 - 10 участков и для каждого определяем:
Обороты двигателя:
об/мин.
Мощность, развиваемую двигателем:
Ne = Nemax [a(n/ nN)+b(n/ nN)2-c(n/ nN)3] ,
Ne=220∙[0,452∙(1000/ 2000)+1,918∙(1000/ 2000)2 –1,3697∙(1000/2000)3] =
= 132.187 , кВт.
Определяем мощность, затрачиваемую на сопротивление дороги:
кВт.
(1.63)
Определяем мощность, затрачиваемую на лобовое сопротивление:
,кВт
(1.64)
Определим степень использования мощности:
.
(1.65)
Определим коэффициенты:
;
;
Определим удельный расход топлива
.
(1.67)
где gN – удельный расход топлива в режиме максимальной мощности.
gN = (1,1…1,15)gemin.
По технической характеристике имеем gemin =204 гр/кВт∙ч.
Тогда получим gN = 1,1∙gemin=1.1·204=224.4 гр/кВт∙ч.
=224.4∙0,97∙0,979=213.23.
Определим путевой расход топлива по формуле 1.60:
.
Аналогично проводим последующие вычисления для всех передач и результаты заносим в таблицу.1.5.
Таблица 1.5.
Таблица расчетов для построения топливно-экономической характеристики автомобиля КрАЗ-6510 М
По результатам вычислений строим топливно-экономическую характеристику рис.1.12.
Рис.1.12 Топливно-экономическая характеристика автомобиля КрАЗ-6510 М