Топливно-экономическая характеристика это графическое изображение зависимости расхода топлива в л/100 км от скорости автомобиля. На графике наносятся две кривые при различных значениях коэффициента суммарного дорожного сопротивления и на прямой или близкой к прямой передаче (по графику мощностного баланса и динамического паспорта автомобиля).
При построении графика принимается, что автомобиль с полной массой движется, при каждом значении скорости, равномерно на прямой или близкой к прямой передаче.
Расход топлива qn определяют по формуле
л/100 км, (3.26)
где g e – удельный расход топлива, г/кВт·ч;
V a – скорость автомобиля, км\ч;
η TP – КПД трансмиссии;
ρ T – плотность топлива, кг/л. Для бензина ρT = 0,71…0,72; для дизельного топлива ρ T = 0,79…0,82;
Nд и Nв – мощности, затрачиваемые на преодоление дорожного сопротивления и сопротивления воздуха, кВт. Определяются по формулам (3.10) и (3.12).
Величина удельного расхода топлива ge зависит от степени использования мощности двигателя, частоты вращения коленчатого вала и определяется по нагрузочным или экономическим характеристикам, полученным на стенде.
При отсутствии этих характеристик величину ge можно определить по формуле
, (3.27)
где gN – эффективный удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя;
kоб и kи - коэффициенты, учитывающие зависимость ge, соответственно, от частоты вращения двигателя ne/nN и степени использования мощности И
. (3.28)
Удельный расход топлива желательно брать по внешней характеристике, полученной при испытании данной модели двигателя. Если данных о нет, то можно считать = (1,05...1,15) . (Большие числа относятся к высокооборотным бензиновым двигателям, меньшие - к дизелям.) Минимальный расход топлива (при полной подаче) указан в технических характеристиках двигателя.
При отсутствии данных о принимать его значение, ориентируясь на средние значения. Средние значения минимального удельного расхода топлива для бензиновых двигателей равны 260...310 г/кВт ч. (Меньшие значения относятся к двигателям со степенью сжатия 8...9, большие - к двигателям со степенью сжатия 6...7). Для дизелей = 195...230 г/кВт ч.
Коэффициенты и рассчитываются по приближенным уравнениям.
Для бензиновых двигателей
(3.29)
Для дизельных
(3.30)
Здесь И - степень использования мощности двигателя.
Для обоих типов двигателей
(3.31)
Мощности (в кВт), затрачиваемые на преодоление дорожного сопротивления и сопротивления воздуха, определять по формулам:
(3.32)
. (3.33)
Топливно-экономическая характеристика рассчитывается и строится отдельно для , и следующим образом.
Сначала задаются скоростью автомобиля, чтобы получить не менее 6-8 ее значений в интервале . Скорость , соответствующую минимально-устойчивой частоте вращения двигателя, условно считают одинаковой при всех значениях . Максимальные значения скоростей при различных определяют по динамической характеристике (рис.3). затем по формуле 7 подсчитывают значения на высшей передаче соответствующие скорости в диапазоне и по внешней характеристике определяют мощность для каждого значения (). Для расчета удельного расчета расхода топлива по формуле 3.27, сначала определяют отношение и И по формуле (3.28), а затем по формулам 3.29, 3.30 и 3.31 определяют значения kоб и kи и рассчитывают , определив предварительно величину . Зная все необходимые параметры, по формуле 3.26 рассчитывают путевой расход топлива .
Топливная экономичность может быть выражена и, так называемым, «экономическим фактором», представляющим собой пробег АТС в километрах на одном литре топлива:
(3.34)
Зависимость построить только для .
Результаты расчетов зависимостей путевого расхода топлива от скорости движения сводятся в таблицу 3.6.
Таблица 3.6
Параметр | Размерность | Значения параметров | ||||||
Ψ = 0,8 Dmax | ||||||||
И | ||||||||
и т. д. | для | и |
На рис.3.7 в качестве примера приведена экономическая характеристика автомобиля, построенная для двух значений и кривая экономического фактора. Пунктирная линия соединяет значения и автомобиля по дорогам с заданными значениями коэффициентов суммарного дорожного сопротивления.
Рис. 3.7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля и график экономического фактора