3 Топливно-экономическая характеристика
3.1 Расчёт баланса и степени использования мощности
Расчёт
баланса мощности автомобиля выполняется
на высшей передаче при двух значениях
коэффициента дорожного сопротивления:
и
.
Для этого при расчётных значениях
угловой скорости коленчатого вала
двигателя
,
принятых ранее, и соответствующих им
значениях скорости
автомобиля вычисляются следующие
параметры:
а) Мощность, подводимая к ведущим колёсам автомобиля:
,
кВт (3.1)
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин,
когда
Н,
м/с:
кВт;
б) Мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха:
,
кВт
(3.2)
Для
движения автомобиля на высшей передаче
при скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин:
кВт;
в) Мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления:
,
кВт (3.3)
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
кВт.
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
кВт.
Значения параметров для остальных значений скорости вращения коленчатого вала сводим в таблицу 3.1. По ним строим график баланса мощности.
г) Степень использования мощности:
,
(3.4)
,
кВт (3.5)
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
кВт
.
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
кВт;
.
Значения данных параметров для остальных значений скорости вращения коленчатого вала сводим в таблицу 3.1.
д) Степень использования угловой скорости коленчатого вала двигателя:
,
(3.6)
Для
значения
об/мин:
Значения
для остальных значений скорости вращения
коленчатого вала двигателя сводим в
таблицу 3.1 и строим топливно-экономическую
характеристику автомобиля.
3.2 Расчёт расхода топлива
Удельный расход топлива определяется по выражению:
г/кВт.ч (3.6)
где geN — удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности;
kИ и kE — коэффициенты, зависящие от степени использования мощности и частоты вращения двигателя.
При сравнительных или приближенных расчётах можно принимать: для дизельных двигателей
(3.7)
для карбюраторных двигателей
(3.8)
для всех типов двигателей
(3.9)
Удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности обычно на 5…10% больше минимального удельного расхода gemin . Последний зависит от типа и конструктивных особенностей двигателя и состовляет 300…340 г/(кВт*ч) – для карбюраторных двигателей и 220…260 г/(кВт*ч) для дизельных.
Принимаем
г/кВт.ч.
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
.
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
.
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин:
.
Тогда
при
и
удельный расход топлива:
г/кВт.ч.
А
при
и
:
г/кВт.ч.
Значения параметров для остальных значений скорости вращения коленчатого вала двигателя сводим в таблицу 3.
Путевой расход топлива рассчитываем по выражению
(3.10)
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
л/100км
При
скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин
и при коэффициенте дорожного сопротивления
:
л/100км
Значения
для остальных значений скорости вращения
коленчатого вала рассчитываем аналогично
и заносим в таблицу 3.1.
По результатам расчёта строим топливно-экономическую характеристику автомобиля.
Таблица 3.1— Результаты расчёта баланса мощности и расхода
топлива
|
ψ |
Nк, кВт |
6,04 |
9,08 |
12,34 |
15,70 |
19,06 |
22,30 |
25,32 |
28,01 |
30,26 |
31,96 |
33,14 |
|
Nк-Nв, кВт |
5,91 |
8,73 |
11,59 |
14,33 |
16,81 |
18,87 |
20,34 |
21,07 |
20,90 |
19,69 |
16,50 |
|
|
Nв, кВт |
0,13 |
0,36 |
0,75 |
1,37 |
2,24 |
3,43 |
4,98 |
6,94 |
9,36 |
12,27 |
16,64 |
|
|
0,03 |
Nд, кВт |
1,62 |
2,31 |
3,05 |
3,86 |
4,76 |
5,75 |
6,86 |
8,09 |
9,47 |
11,01 |
13,14 |
|
И |
0,29 |
0,29 |
0,31 |
0,33 |
0,37 |
0,41 |
0,47 |
0,54 |
0,62 |
0,73 |
0,90 |
|
|
Е |
0,20 |
0,28 |
0,36 |
0,43 |
0,51 |
0,59 |
0,67 |
0,75 |
0,83 |
0,90 |
1,00 |
|
|
kи |
1,57 |
1,56 |
1,51 |
1,43 |
1,32 |
1,21 |
1,10 |
1,00 |
0,92 |
0,90 |
0,95 |
|
|
kе |
1,09 |
1,05 |
1,01 |
0,99 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
1,00 |
|
|
gе, г/(кВт*ч) |
588,77 |
560,49 |
523,79 |
482,68 |
439,99 |
398,10 |
359,52 |
327,46 |
306,30 |
301,60 |
325,74 |
|
|
Qs, л/(100км) |
5,44 |
5,66 |
5,89 |
6,11 |
6,32 |
6,51 |
6,70 |
6,93 |
7,35 |
8,18 |
10,21 |
|
|
0,04 |
Nд, кВт |
2,02 |
2,86 |
3,76 |
4,72 |
5,77 |
6,92 |
8,18 |
9,57 |
11,10 |
12,79 |
15,12 |
|
И |
0,36 |
0,35 |
0,37 |
0,39 |
0,42 |
0,46 |
0,52 |
0,59 |
0,68 |
0,78 |
0,96 |
|
|
Е |
0,20 |
0,28 |
0,36 |
0,43 |
0,51 |
0,59 |
0,67 |
0,75 |
0,83 |
0,90 |
1,00 |
|
|
kи |
1,36 |
1,36 |
1,33 |
1,27 |
1,19 |
1,10 |
1,02 |
0,95 |
0,90 |
0,91 |
0,98 |
|
|
kе |
1,09 |
1,05 |
1,01 |
0,99 |
0,97 |
0,96 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
1,00 |
|
|
gе, г/(кВт*ч) |
507,63 |
488,69 |
461,38 |
429,41 |
395,69 |
362,75 |
333,33 |
310,77 |
299,37 |
304,08 |
336,14 |
|
|
Qs2, л/(100км) |
5,75 |
5,95 |
6,15 |
6,33 |
6,51 |
6,69 |
6,90 |
7,23 |
7,81 |
8,88 |
11,24 |