7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля Qs = f(V a). Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его движении с постоянной скоростью и позволяет определить расход топлива при известных значениях этой скорости V_a и суммарной мощности сопротивлений дороги N_ и воздуха N_w.

Расчет топливно-экономической характеристики ведется на основе тягового баланса автомобиля, функции зависимости удельного расхода топлива g_e= f(n_e)

Сначала рассчитывается часовой расход топлива по формуле:

, [кг/ч] (7.1)

где: g_e – функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, [г/кВтч];

N_+ N_w - суммарная мощность сопротивления движению автомобиля, [кВт];

K_u - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива - g_e в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя U.

Коэффициентом использования мощности двигателя U называется отношение мощности сопротивления движению автомобиля, приведенной к двигателю (N_+ N_w)/_ТР, к мощности нетто двигателя N_e’ при максимальной подаче топлива и заданной частоте вращения ne коленчатого вала двигателя.

Для нахождения численных значений коэффициента использования мощности двигателя U рассмотрим пример представленный на рис. 7.1, поясняющий роль этого важного параметра в формировании путевого расхода топлива. Чтобы автомобиль мог двигаться с постоянной скоростью V_x, необходимо преодолевать мощность сопротивлений движению (N_+ N_w)/_ТР. Графически она равна ординате АВ. Если включена четвертая передача, то для движения со скоростью V_x водитель вынужден ограничить подачу топлива до тех пор, когда частичная мощностная характеристика двигателя N_eIV будет равна мощности сопротивлений движению (N_+ N_w)/_ТР. Графики N_eIV и (N_+ N_w)/_ТР пересекутся в точке “В”. При этом, коэффициент использования мощности двигателя U будет определен из отношения ординат АВ/АС, или аналитически:

, (7.2)

Чтобы автомобиль двигался с постоянной скоростью V_x на третей передаче, необходимо ограничить подачу топлива до тех пор, когда частичная мощностная харак­теристика двигателя N_eIII пересечется с графиком мощности сопротивлений движению в той же точке “В”. Однако в данном случае, численное значение коэффициента использования мощности двигателя U будет значительно меньше, поскольку он будет равен отношению ординат АВ/АD. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя будет больше. Больше будут и значения удельного расхода топлива g_e. Следовательно, увеличится и путевой расход топлива Q_s.

Рис. 7.1 Определения коэффициента использования мощности двигателя автомобиля, двигающегося с постоянной скоростью V_x

Численные значения коэффициента K_u при известных величинах коэффициентов использования мощности двигателя U рассчитываются с помощью эмпирических формул:

- для бензинового двигателя:

(7.3)

- для дизельного двигателя:

(7.4)

Значения путевого расхода топлива определяют по выражению:

, (7.5)

где: _Т - плотность топлива, [г/см³];

_Т = 0,73 , [г/см³] - плотность бензина;

_Т = 0,86 , [г/см³] - плотность дизельного топлива.

Рис. 7.2 Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Таблица 7.1.

Значения путевого расхода топлива автомобиля ...... на i- й передаче по асфальтобетону

№	Параметры топливной экономичности автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		ne min	1000	1500	. . .	5500	ne max
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]
2	Nf1 - мощность сопротивления качению колес по асфальтобетону, [кВт]
3	Nw - мощность сопротивления воздуха, [кВт]
4	(N+Nw)/ТР. приведенная мощ­ность сопротивления движению, [кВт]
5	Ne - мощность нетто, [кВт]
6	U - коэффициент использования мощности двигателя
7	ge - удельный расход, [г/кВтчас]
8	Ku - коэффициент учитывающий изменение ge при изменении U
9	GТ - часовой расход топлива, [кг/ч]
10	Qs - путевой расход топлива, [л/100км]

Графики топливно-экономической характеристики автомобиля строят для его движения на двух высших передачах, с полной нагрузкой, для двух типов дорог. Для каждого случая движения автомобиля заполняют таблицу 7.1 (всего четыре таблицы).

На каждом графике Q_s = f (V _a) необходимо определить и отметить значения минимальных расходов топлива Q_{s min} для каждого указанного выше случая, а также соответствующие им скорости движения автомобиля.