Топливная экономичность автомобиля реферат

Обновлено: 05.07.2024

Снижение расхода топлива автомобилями, оснащенными двигателями внутреннего сгорания, - важнейшее направление деятельности всех заинтересованных структур, начиная от конструкторов и разработчиков автотранспортных средств, опытно-испытательных и ремонтно-технических служб и структур, и, конечно же, юридических и физических лиц, эксплуатирующих эти средства – различных предприятий, в том числе – автотранспортных (т. е. зарабатывающих на автоперевозках), организаций и фирм, а также частных лиц.
Достаточно сказать, что затраты на автомобильное топливо в автотранспортных предприятиях составляют до 15% всех эксплуатационных затрат, а для частных лиц эта доля может превышать 60% эксплуатационных расходов.
При этом важно не только поддерживать высокую топливную экономичность автомобиля, но и организовывать правильное техническое обслуживание и хранение автотранспортных средств, а также хранение, транспортирование и раздачу топлива. В противном случае будут иметь место не только убытки в связи с неэффективным расходом топлива, но и загрязнение окружающей среды продуктами сгорания в отработавших газах автомобилей, а также в результате утечки и пролива нефтепродуктов.

Топливной экономичностью называют совокупность свойств автомобиля, определяющих расходы топлива при выполнении транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Топливная экономичность автомобиля в значительной степени определяется такими показателями двигателя, как часовой расход топлива G_т и удельный расход топлива g_е . Основным эксплуатационным показателем топливной экономичности автомобиля является расход топлива на 100 км пробега (путевой расход) – Q_L .
Для оценки эффективности использования топлива при выполнении транспортной работы в автотранспортных предприятиях используют такой показатель, как расход топлива на единицу транспортной работы Q , который определяется, как отношение фактического расхода топлива к объему выполненной автомобилем транспортной работы.

Удельный расход топлива рассчитывается по формуле:

где N_е – эффективная мощность двигателя.

Выразим эффективную мощность N_е через уравнение мощностного баланса:

Тогда часовой расход топлива определится из соотношения:

Путевой расход топлива Q_L зависит от часового расхода топлива:

где ρ_т – плотность топлива.

Выразив часовой расход G_т через удельный расход g_е , получим:

Полученную формулу называют уравнением расхода топлива.

Оценочные показатели топливной экономичности автомобилей установлены ГОСТ 20306-90. К таким показателям относятся:

контрольный расход топлива (КРТ);
расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге (РТМЦ);
расход топлива в городском ездовом цикле на дороге (РТГЦД);
расход топлива в городском цикле на стенде (РТГЦ);
топливная характеристика установившегося режима двигателя (ТХ);
топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге (ТСХ).

Данные оценочные показатели стандартом не нормируются. Их используют при сравнительной оценке уровня топливной экономичности данного автомобиля с лучшими аналогами, а также для косвенной оценки технического состояния автомобиля.

Контрольный расход топлива КРТ определяют для всех категорий автотранспортных средств при заданных значениях скорости v , (которая может отличаться для различных категорий АТС) при движении по прямой горизонтальной дороге на высшей передаче. Скорость v , при которой определяется КРТ, зависит от типа и назначения транспортного средства, а также от его массы.

Топливно-экономические характеристики автомобиля

Топливная характеристика автомобиля представляет собой зависимость расхода топлива при равномерном движении автомобиля от скорости движения, дорожного сопротивления и включенной передачи.
Для наглядности топливная характеристика изображается в виде графика (рис. 1), по которому можно определить зависимость расхода топлива Q_L от скорости автомобиля v и коэффициента дорожного сопротивления ψ при движении автомобиля на заданной передаче.
Можно решить и обратную задачу: определять максимальную возможную скорость, которую способен развить автомобиль при данном расходе топлива на конкретном дорожном полотне. Задачи подобного рода возникают при выявлении экономически целесообразной скорости движения автомобиля на автомагистралях.

Каждая кривая графика топливной характеристики имеет характерные точки, определяющие минимальный расход топлива при движении по дороге с коэффициентом сопротивления ψ (например, Q_min при ψ₁ ).

Другие характерные точки кривых (конечные) определяют расход топлива при полной нагрузке двигателя, что соответствует максимально возможной при данном коэффициенте ψ скорости движения автомобиля (точки a, b, c). Огибающая кривая А - А₁, проведенная через эти точки, представляет собой изменение путевого расхода топлива при полной нагрузке двигателя на дорогах с различными значениями коэффициента ψ .

Топливно-экономическая характеристика автомобиля может быть построена по данным дорожных испытаний автомобиля. В этом случае расход топлива на 100 км пробега замеряется непосредственно для различных значений дорожного сопротивления.

Экономическая характеристика может быть построена и аналитическим путем на основании скоростной характеристики двигателя.

Топливно-экономическая характеристика автомобиля не учитывает дополнительный расход топлива при пуске и прогреве двигателя, расход топлива в пунктах погрузки и выгрузки, где автомобиль маневрирует и использует специальные средства для погрузки выгрузки (автомобили-самосвалы, автомобили-самопогрузчики и т. п.), а также простаивает под погрузкой или разгрузкой с работающим двигателем. Эти затраты учитываются специальными нормами расхода топлива.

В общем случае топливно-экономическая характеристика устанавливает зависимость расхода топлива от двух эксплуатационных факторов – скорости движения автомобиля и состояния дороги. Однако помимо этого существует большое число и других факторов, оказывающих существенное влияние на топливную экономичность автомобиля.

Факторы, влияющие на топливную экономичность автомобиля

Существенное влияние на топливную экономичность автомобиля оказывают следующие факторы:

экономичность двигателя;
масса автомобиля;
расход энергии на преодоление сил трения в трансмиссии;
сила сопротивления качению колес автомобиля;
сила сопротивления инерции;
условия движения;
стиль вождения автомобиля;
техническое состояние автомобиля.

Экономичность двигателя и определяющие ее факторы рассматривались в теории ДВС. Часовой расход топлива возрастает с увеличением объема цилиндров, частоты вращения коленчатого вала, коэффициента наполнения и плотности воздуха.
Если рабочий объем цилиндров (как и тактность) для данного двигателя является величиной неизменной, то частота вращения коленчатого вала зависит от условий эксплуатации, а плотность воздуха – от климатических условий. Так, с увеличением температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря плотность воздуха уменьшается.

Коэффициент наполнения характеризует качество газообмена в двигателе и на часовой расход топлива влияет прямо пропорционально. Изменение этого коэффициента находится в зависимости от множества других факторов, преимущественно конструкционных и технологических.
Улучшается топливная экономичность также при применении электронной системы зажигания, установке микропроцессоров для оптимизации регулирования состава смеси и опережения зажигания, использовании системы непосредственного впрыскивания бензина.

Для повышения топливной экономичности все более широкое распространение получает применение наддува и охлаждения нагнетаемого воздуха как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. В результате применения наддува при неизменной максимальной мощности двигателя можно уменьшить удельные расходы на частичных нагрузках, что позволяет экономить до 10% топлива. Кроме того, при этом увеличивается запас крутящего момента, что также благоприятно сказывается на топливной экономичности.

Полную массу автомобиля желательно снижать путем уменьшения его собственной массы (т. е. без уменьшения грузоподъемности). Это можно осуществить путем рациональной компоновочной схемы автомобиля, широкого применения прогрессивных облегченных и высокопрочных материалов, создавая равнопрочные конструкции при меньшей массе.
Снижение массы автомобиля дает существенную экономию топлива, поскольку масса влияет и на силу сопротивления качению колес, и на инерционные силы, и на силы, возникающие при преодолении подъемов. Для сравнения: при уменьшении массы грузового автомобиля на 10% экономия топлива может достигать 5…6% (для дизелей) и 6…8% (для карбюраторных двигателей), а при движении по горным дорогам экономия топлива может достигать 10%.

Положительный эффект для топливной экономичности может быть получен использованием автопоездов вместо одиночных грузовых автомобилей. Масса прицепа существенно меньше массы автомобиля-тягача, а их грузоподъемность примерно одинакова. В результате общая масса автопоезда из тягача с прицепом будет меньше массы двух грузовых автомобилей при одинаковой производительности.
Использование автопоездов позволяет существенно снизить удельный расход топлива на единицу выполненной транспортной работы.

Оптимизация параметров трансмиссии позволяет получить экономию топлива до 10…15% без потери производительности автомобиля. Потери энергии на трение в узлах трансмиссии снижаются путем улучшения качества обработки трущихся поверхностей и улучшения условий смазки, особенно в зимнее время, когда повышается вязкость смазочного материала, снижая КПД трансмиссии.

Сопротивление качению зависит от величины сил внутреннего трения в шине колеса, а эти силы увеличиваются с ростом толщины протектора шины. Однако толщина протектора напрямую влияет на срок службы шины, поэтому конструкторам приходится изыскивать пути снижения толщины протектора без ущерба надежности и сроку службы покрышки. Так, шины с радиальным расположением корда оказывают меньшее сопротивление качению, чем диагональные шины. Положительно влияет на снижение сопротивления качению применение металлокордного бреккера.
Значительный перерасход топлива вызывает снижение давления воздуха в шинах и неправильно выбранный режим движения.

Инерционное сопротивление наиболее существенно при интенсивном разгоне автомобиля на низших передачах, где ускорение разгона наибольшее. Так, например, составляющая расхода топлива, обусловленная сопротивлением инерции, при разгоне автопоезда с дизелем (полная масса 28 т) с места составляет 21%, а при разгоне в интервале от 40 до 90 км/ч – до 5%. Снизить эту составляющую можно за счет уменьшения полной массы автомобиля.

Повышение топливной экономичности автомобиля достигается не только путем совершенствования подвижного состава, но и улучшением состояния дорог. Так, при ухудшении профиля дорожного покрытия от асфальтобетонного до булыжного, скорость грузового автомобиля снизится примерно на 35…40%, а расход топлива увеличится на 30…40%.

В горных и городских условиях существенное влияние на расход топлива оказывают повороты дорог, частые переключения передач с высших на низшие, что отрицательно сказывается на топливной экономичности. Характерно, что городские маршруты влияют на расход топлива даже больше, чем в горной местности.

Стиль вождения автомобиля тоже влияет на его экономичность. Это проявляется в том, что каждая случайная остановка автомобиля ухудшает его экономичность, поскольку влечет пуск двигателя и разгон на низших передачах. Увеличение расхода топлива вызывают интенсивное торможение, работа двигателя на холостом ходу при стоянке автомобиля, неправильное переключение передач при разгоне, неправильное использование выбега (движение накатом). При разгонах передачи должны переключаться с возрастающей частотой вращения коленчатого вала и уменьшением времени разгона на каждой передаче.
Показательно, что пятидневное обучение малоопытных водителей экономичному вождению автомобиля позволяет добиться экономии топлива не менее, чем на 5%, а месячные курсы – до 15…25%.

Техническое состояние автомобиля существенно влияет на непроизводительные энергетические затраты, вызывая повышение расхода топлива. Наиболее значительное влияние оказывают неисправности двигатели, особенно – системы питания.
К неисправностям шасси, негативно влияющим на расход топлива, относятся неправильная регулировка зубчатых колес главной передачи, радиально-упорных подшипников и тормозных механизмов, снижение давления воздуха в шинах, неправильно отрегулированное схождение колес. Эти неисправности могут привести к увеличению расхода топлива на 10…20%.

Зависимость удельного расхода топлива (УРТ) от развиваемой двигателем мощности и его угловой скорости. Изменение УРТ в широких пределах в зависимости от загрузки двигателя и его угловой скорости. Путевой расход топлива как характеристика автомобиля.

Рубрика	Транспорт
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	27.11.2018
Размер файла	1,4 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1 ,2 КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга, 248000, Россия

Топливная экономичность автомобиля

А.Ю. Андросов №, Б.П. Садковский І

Одной из самых важных характеристик автомобиля является его топливная экономичность. Топливную экономичность двигателя оценивают, главным образом, экспериментально, удельным расходом топлива (расход топлива в граммах в час на каждый киловатт мощности , развиваемой двигателем при заданной загрузке и текущей угловой скорости коленчатого вала) - (рисунок 1).

удельный расход топливо автомобиль

Рис. 1 Зависимость удельного расхода топлива от развиваемой двигателем мощности и его угловой скорости : 1 - 5 - линии равных удельных расходов топлива , соответственно, от максимального до минимального; 6 - удельный расход топлива двигателем без нагрузки; ABC- кривая мощности двигателя по внешней скоростной характеристике; DB- характеристика оптимальной нагрузки по удельному расходу топлива (характеристика минимального удельного расхода топлива)

При одной и той же мощности сопротивления движению автомобиля (на некоторой постоянной скорости движения без изменения внешних сил сопротивления) в зависимости от передаточного числа в трансмиссии двигатель может иметь разную угловую скорость от до . Но только в диапазоне - удельный расход топлива будет минимальным. Наиболее эффективным будет разгон автомобиля по характеристике DB. Именно эту характеристику используют в алгоритмах управления бесступенчатыми КП (вариаторами).

Удельный расход топлива изменяется в широких пределах в зависимости от загрузки двигателя и его угловой скорости. Например, двигатель ЗМЗ-409 (рисунок 2), устанавливаемый на автомобили семейства УАЗ, характеризуется при скорости чуть более 2000 об/мин при загрузке по мощности и на холостом ходу.

Рис. 2 Зависимость мощности двигателя ЗМЗ-409, крутящего момента , удельного и часового GT расходов топлива от угловой скорости и загрузки по мощности (%)

График зависимости (, ), приведенный на рисунке 2, характерен для слабо форсированных бензиновых двигателей (30…50 л. с. на один литр рабочего объема) с рабочим объемом более 2,5 л. Для более форсированных двигателей (50…70 л. с./л) область наименьшего расхода топлива несколько смещена в область более высокой угловой скорости двигателя.

Большинство современных бензиновых двигателей имеют систему распределенного впрыска. Управление количеством топлива, поданным в цилиндр, осуществляется по длительности ее открытия.

Форсунки дизельных двигателей по принципу действия напоминают форсунки непосредственного впрыска бензина, но давление впрыска у дизелей значительно выше: у современных моделей доходит до 2200 бар. Такое высокое давление позволяет уменьшать диаметр отверстий форсунки, что улучшает распыл топлива, но резко ужесточает требования к его качеству, в первую очередь, по содержанию абразивных частиц (соединений серы).

Дизельный двигатель имеет существенно меньший удельный расход топлива

Удельный расход топлива как параметр удобен для сравнения двигателей между собой, но для оценки расхода топлива двигателем на конкретном автомобиле более удобен часовой расход топлива (расход топлива в килограммах в час, расходуемого двигателем при заданной загрузке по мощности и текущей угловой скорости коленчатого вала) (кг/ч).

Из рисунка 2 в части можно ошибочно заключить, что при расход топлива минимален, а на холостом ходу максимален. Но развиваемая мощность на холостом ходу мала и график все ставит на свои места: расход топлива на холостых оборотах минимален.

где - удельный расход топлива плотностью на текущей скорости автомобиля и мощности на ведущих колесах или силы тяги .

Размерность зависимости (2) не соответствует заявленной выше (л/100 км). Для приведения размерности к требуемому виду необходимо учесть, что обычно задается в г/кВт·ч, мощность - в кВт, скорость - в м/с,

плотность топлива - в кг/л, а сила тяги - в Н. Тогда

где - удельный расход топлива при максимальной мощности ; - коэффициент, учитывающий влияние загрузки двигателя по мощности и угловой скорости двигателя на текущий удельный расход топлива (рисунок 3); , - мощность сопротивления качению колес и аэродинамического сопротивления автомобиля соответственно, кВт; , - сила сопротивления качению и аэродинамического сопротивления соответственно, Н; - КПД трансмиссии; - коэффициент коррекции мощности, учитывающий потери мощности на привод дополнительного оборудования (генератора, насоса гидроусилителя руля, насоса кондиционера и т. п.), на практике принимают = 0,95.

Рис. 3 Зависимость коэффициента от загрузки двигателя по мощности / и угловой скорости двигателя / на текущий удельный расход топлива : а - полиномиальная зависимость (6); б- реальная зависимость для двигателя ЗМЗ-409

Большинство параметров в зависимостях (4) и (5) известны или легко определимы. В заводских характеристиках двигателей (если нет графика ()), часто вместо приводят - минимальный удельный расход топлива при работе по внешней скоростной характеристике. Однако эти два значения отличаются на 5…10%. Оба параметра могут быть применены в вышеприведенных зависимостях, но тогда необходимо применять и соответствующий поправочный коэффициент.

Наиболее часто применяют независимые коэффициенты по безразмерной скорости / и по безразмерной загрузке по мощности /.

где - текущая угловая скорость двигателя,; - угловая скорость двигателя при максимальной мощности, ; - мощность двигателя, развиваемая при текущей угловой скорости при заданной степени открытия дроссельной заслонки, кВт; - максимальная мощность, которую может развить двигатель при текущей угловой скорости (не путать с ), кВт; , - соответственно, мощность и сила сопротивления качению; , - соответственно, мощность и сила аэродинамического сопротивления автомобиля; - КПД трансмиссии в текущих условиях; - коэффициент коррекции мощности, учитывающий потери на привод генератора, насосов ГУР и кондиционера.

Полиномы (7) - (9) очень приближенно описывают реальные зависимости и актуальны лишь для всех карбюраторных двигателей старых моделей (до 1970-х годов). В учебной литературе имеются подобные зависимости для дизельных двигателей, но из-за их низкой точности здесь не приводятся.

Как видно на рисунке 3, реальная зависимость от / (от оборотов) и / (степени открытия дроссельной заслонки) сильно отличается от универсальной полиномиальной. На самом деле этот полином должен зависеть от обоих аргументов, причем он должен учитывать и их взаимозависимость. Такой полином можно получить методами математической статистики. Однако он будет слишком громоздким - более 100 слагаемых- и при ручном счете неприемлем, но для компьютерной обработки такой полином вполне подходит.

Список литературы

Андросов Алексей Юрьевич - студент КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Садковский Борис Петрович - преподаватель, доктор технических наук, профессор КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Подобные документы

Внешне скоростные характеристики двигателя. Построение силового баланса. Внешняя характеристика мощности двигателя в зависимости от угловой скорости коленчатого вала по формуле Лейдермана. Часовой расход топлива. Определение силы сопротивления качению.

контрольная работа [338,5 K], добавлен 13.02.2013

Построение внешней скоростной характеристики двигателя, график силового баланса, тяговая и динамическая характеристики. Определение ускорения автомобиля, времени и пути его разгона, торможения и остановки. Топливная экономичность (путевой расход топлива).

курсовая работа [298,4 K], добавлен 26.05.2015

Тяговая и динамическая характеристики автомобиля. Основные детали кузова. Максимальная мощность двигателя. Определение времени и пути разгона. Расчет силового баланса. Топливная экономичность (путевой расход топлива). Тормозной и остановочный пути.

курсовая работа [184,2 K], добавлен 16.01.2016

Факторы, способствующие снижению расхода топлива - масло, фильтры, свечи. Зависимость расхода топлива от качества и соответствия ГСМ. Экономичное вождение. Давление в шинах и выбор покрышек для экономии топлива. Влияние аэродинамики на расход топлива.

реферат [50,3 K], добавлен 25.11.2013

Характеристика тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение мощности двигателя, вместимости и параметров платформы. Выбор колесной формулы автомобиля и геометрических параметров колес. Тормозные свойства автомобиля и его топливная экономичность.

курсовая работа [56,8 K], добавлен 11.09.2010

Оценка мощности двигателя при максимальной скорости движения. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков тяговой, динамической характеристик автомобиля и его ускорения при разгоне. Расчет эксплуатационного расхода топлива.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2013

Схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Численные значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе. Графики функциональных зависимостей. Графическая зависимость времени переходного процесса по управляющему воздействию.

лабораторная работа [646,7 K], добавлен 20.10.2008

Ощутимый рост цен на топливо привел к тому, что особое внимание стали уделять расходу топлива. При разработке нового автомобиля одной из важнейших целей является получение малого расхода топлива.
Топливная экономичность — это совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Путевой расход топлива (иногда его называют средним расходом) определяют экспериментально при испытаниях или эксплуатации автомобилей в определенных дорожных условиях. Обычно испытания совмещаются с пробеговыми, при которых одновременно оценивают средние скорости движения и другие эксплуатационные свойства автомобилей.

Топливная экономичность непосредственно зависит от конструкции автомобиля. Она определяется степенью совершенства рабочего процесса в двигателе, коэффициентом полезного действия и передаточными числами трансмиссии, соотношением между снаряженной и полной массой автомобиля и автопоезда, сопротивлением движению.

Топливная экономичность оценивается по путевому расходу топлива — расходу топлива (в литрах или килограммах) на 100 км пути, проходимого автомобилем.
Для оценки топливной экономичности автомобилей используют следующие показатели:

1)средний расход топлива в типовых дорожных условиях

2)топливную характеристику установившегося движения

3)контрольный расход, топлива и топливную характеристику при движении по магистрально-холмистой дороге

4)Дополнительно для автомобилей, работающих с частыми остановками (городских и пригородных автобусов, специальных автомобилей), определяют топливную характеристику при циклическом движении.

Топливную экономичность двигателя на нагрузочных режимах обычно оценивают при испытании двигателя на стенде по величине удельного расхода топлива, т. е. массовому расходу топлива за единицу времени, отнесенному к развиваемой двигателем на этом режиме мощности (эффективной или индикаторной). На холостом ходу двигателя его экономичность можно определять по расходу топлива за единицу времени (обычно за час).
Рассмотрим более подробно показатели, характеризующие топливную экономичность двигателя.

I. Минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и удельный расход топлива при максимальной мощности зависят не только от протекания рабочего процесса, формы камеры сгорания, степени сжатия и других конструктивных особенностей двигателя, но и в значительной степени от способа смесеобразования и регулировок системы питания. Регулировка системы питания для любого режима работы двигателя может приближаться либо к мощностной (когда требуется повышение динамических качеств автомобиля при разгоне или снижение температурного режима двигателя при больших нагрузках), либо к нормальной[1] (когда необходимо улучшить топливную экономичность). В эксплуатации двигатель сравнительно редко работает при полной нагрузке, особенно на легковых автомобилях (кроме автомобилей особо малого класса) и грузовых автомобилях с достаточно большим запасом мощности, поэтому минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и удельный расход топлива при Дзетах практически не определяют топливную экономичность автомобиля в эксплуатационных условиях.

Применение карбюраторов с автоматическим открытием вторичной камеры (или нескольких камер), не оборудованных экономайзером, в ряде случаев приводит к тому, что при малой частоте вращения коленчатого вала двигатель имеет низкие расходы топлива, соответствующие экономичной, а не мощностной регулировке карбюратора. Однако в эксплуатации в этом случае приходится чаще переходить на низшие передачи, что приводит не только к ухудшению динамических качеств автомобиля, но и повышению расхода топлива.
II. Минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по нагрузочной характеристике соответствует высоким нагрузкам и может служить оценочным показателем для автомобилей, значительное время работающих с повышенной нагрузкой (грузовые автомобили, автобусы, легковые автомобили малого класса, полноприводные автомобили).

Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в разных условиях движения.

Топливной характеристикой установившегося движения называют зависимость путевого расхода топлива от установившейся скорости при установившемся движении на ровной горизонтальной дороге на высшей передаче.

Построение топливной характеристики автомобиля

При построении графика топливной характеристики установившегося движения для заданной скорости автомобиля на высшей передаче определяются следующие параметры.

Обороты коленчатого вала двигателя, соответствующие заданной в км/ч скорости. Обороты изменяются в диапазоне от об/мин до об/мин.

Значение эффективной мощности на валу двигателя, соответствующее полученным оборотам двигателя:

Значение мощности предающейся в трансмиссию автомобиля:

Значение мощности подводимой к ведущим колесам автомобиля на высшей передаче:

Значение мощности затрачиваемой на преодоление сил дорожного сопротивления:

Значение мощности затрачиваемой на преодоление сил сопротивления воздуха:

Значение степени использования мощности:

Значение степени использования оборотов коленчатого вала двигателя:

Определяем коэффициенты, зависящие от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя, для карбюраторного двигателя имеем:

;

Путевой расход топлива (в л/100км) определяем по формуле:

;

где - удельный расход топлива при максимальной мощности, выше на 5-10%, для карбюраторного двигателя принимаем , тогда ; - плотность топлива, для бензина .

Производим расчеты необходимых величин, результаты расчетов заносим в таблицу 4.1.

По полученным значениям строим мощностную (рисунок 4.1) и топливную (рисунок 4.2) характеристики автомобилей на высшей передаче.

Таблица 4.1 Расчет мощностной и топливной характеристик автомобиля на высшей передаче

, кВт

Рисунок 4.1 Мощностная характеристика автомобиля на высшей передаче

Рисунок 4.2 Топливная характеристика автомобиля на высшей передаче

Определение эксплуатационного расхода топлива

Для определения эксплуатационного расхода топлива Q_э при движении автомобиля на высшей передаче по дороге с асфальтобетонным покрытием:

1) задаемся максимальным значением скорости движения в соответствии с Правилами дорожного движения, для легковых автомобилей, а также грузовых автомобилей полной массой не более 3,5 т на автомагистралях скорость не более км/ч;

2) определяем эксплуатационную скорость:

;

км/ч;

3) по графику топливной характеристики установившегося движения для эксплуатационной скорости V_э определяем расход топлива Q_Vэ: Q_Vэ = 6,4 л/100км;

4) вычисляем эксплуатационный расход топлива Q_э в л/100 км:

л/100 км.

5. Итоговые таблицы

Таблица 5.1 Данные, определенные по тяговой характеристике

Таблица 5.2 Данные, определенные по динамической характеристике

Таблица 5.3 Данные, определенные по характеристике ускорений автомобиля

Таблица 5.4 Данные, определенные по характеристикам времени и пути разгона автомобиля

Таблица 5.5 Данные, определенные по топливной характеристике установившегося движения автомобиля

Список используемой литературы

1. Гришкевич А.И. Автомобиль: Теория. - Мн.: Выш. шк., 1986. - 208 с.

2. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. - М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.

3. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости: Расчет агрегатов и систем / Под ред. Н.Ф. Бочарова, Л.Ф.Жеглова. - М.: Машиностроение, 1994. - 404 с.

4. ГОСТ 4754 - 97. Межгосударственный стандарт. Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости. Технические условия. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999.

5. ГОСТ 5513 - 97. Межгосударственный стандарт. Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов. Технические условия. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999.

6. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

7. Мощностной баланс автомобиля / В.А. Петрушов, В.В. Московкин, А.Н. Евграфов. - М.: Машиностроение, 1984. - 160 с.

8. Евграфов А.Н., Высоцкий М.С., Титович А.И. Аэродинамика магистральных автопоездов. - Мн.: Наука и техника, 1988. - 232 с.

9. Евграфов А.Н., Есеновский-Лашков Ю.К. Аэродинамические свойства автомобилей и автопоездов. Методы исследований. - М.: МГАУ, 1998. - 79 с.

10. Европейский Союз. Технические стандарты на автотранспортные средства. Директива Совета 93/53/EC от 25 июля 1996 года. Максимальные разрешенные габаритные размеры и нагрузки (веса) автотранспортных средств.

11. Грузовые автомобили: Проектирование и основы конструирования / М.С. Высоцкий, Л.Х. Гилелес, С.Г. Херсонский. - М.: Машиностроение, 1995. - 256 с.

Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 44453
Количество таблиц: 136
Количество изображений: 8

Из параметров, характеризующих мощностные показатели автомобиля, в центре внимания длительное время оставались максимальная скорость и время разгона. Ощутимый рост цен на топливо привел к тому, что особое внимание стали уделять расходу топлива. При разработке нового автомобиля одной из важнейших целей является получение малого расхода топлива.

Топливная экономичность — это совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Путевой расход топлива (иногда его называют средним расходом) определяют экспериментально при испытаниях или эксплуатации автомобилей в определенных дорожных условиях. Обычно испытания совмещаются с пробеговыми, при которых одновременно оценивают средние скорости движения и другие эксплуатационные свойства автомобилей.

Топливная экономичность оценивается по путевому расходу топлива — расходу топлива (в литрах или килограммах) на 100 км пути, проходимого автомобилем.

Для оценки топливной экономичности автомобилей используют следующие показатели:

средний расход топлива в типовых дорожных условиях
топливную характеристику установившегося движения
контрольный расход, топлива и топливную характеристику при движении по магистрально-холмистой дороге
Дополнительно для автомобилей, работающих с частыми остановками (городских и пригородных автобусов, специальных автомобилей), определяют топливную характеристику при циклическом движении

ПО ТЕМЕ:

1 комментарий к записи “ Топливная экономичность ”

КПД бензинового двигателя 16% (легко подсчитать). Машина со скорости 50 км/час по ровной дороге, накатом, до полной остановки, технически исправная должна прокатиться 420 м до полной остановки 80 м хватит разогнаться опять до 50 км/час Цикл — 500 метров. 200 циклов — 100 км. Из них — 84 км — накатом, 16 км — мотор работает. Расход топлива всего 1,6 кг. Но почему она съедает 10 кг топлива? Дело в том,что бензиновый двигатель потребляет топливо по количеству оборотов, а не по нагрузке.

Дизель потребляет по нагрузке. В бензине смесь сгорает полностью и с максимальной температурой при соотношении 14,5 кг воздуха на 1 кг бензина. Обеднённая смесь детонирует и плохо загорается. Обогащённая — долго горит. И то, и другое худо. А солярка сгорает при любом соотношении с воздухом. В бензиновом дв. порция бензина на каждом такте постоянна. И давление на поршень всегда одинаково. Но внешняя нагрузка меняется: разгон, в гору… Тут вступает в действие дроссельная заслонка, которая не уменьшает и не увеличивает подачу топлива, а перераспределяет мощность, выдаваемую двигателем. При нагрузке заслонка открыта — все силы мотора идут на разгон. При закрытой заслонке часть сил идёт на движение, остальные на преодоление сопротивления при всасывания воздуха в цилиндр.

Общий баланс всегда постоянен. У дизеля при уменьшении нагрузки, но при сохранении скорости (оборотов дв.) расход уменьшается в разы, поэтому он всегда будет экономичнее бензина (при равных раб. объёмах, или мощности). Перспективное направление поисков экономичности — придание бензину химических свойств солярки.

Читайте также: