3. Расчёт и построение характеристики топливной экономичности

Характеристика топливной экономичности представляет собой зависи­мость путевого расхода топлива Q_s в литрах на 100 км пробега автомобиля от скорости движения в заданных дорожных условиях. В курсовой работе эта ха­рактеристика строится только для одной (высшей) передачи переднего хода и трёх вариантов дорожных условий, характеризуемых значениями суммарного коэффициента сопротивления дороги ψ₁, ψ₂, ψ₃.

Рекомендуется принять ψ₁=ψ_д,; ψ₂=0,5(0,85D_omax+ψ_v); ψ₃=0,8D_omax.

Путевой расход топлива Qs рассчитывается по формуле

Qs = g_енk_ωk_и (Nд + Nв)/( 10vρ_Tη_T ) (3.1)

где g_eH - удельный эффективный расход топлива двигателем на номинальном режиме, г/(кВт-ч);

k_ω - коэффициент, учитывающий изменение удельного эф­фективного расхода топлива от номинального в зависимости от относительной частоты вращения;

k_u - коэффициент, учитывающий изменение удельного эф­фективного расхода топлива от номинального в зависимости от относительной нагрузки;

v - скорость автомобиля, км/ч;

ρ_Т - плотность топлива, кг/л.

Значения g_eн можно взять по характеристике двигателя-прототипа. Ориен­тировочно можно принять:

• для бензиновых двигателей g_eн =310... 340 г/(кВт-ч);

• для дизельных двигателей g_eн =220... 250 г/(кВт-ч). Плотность топлива ориентировочно может быть принята:

• для бензина ρ_Т =0,725 кг/л;

• для дизельного топлива ρ_Т =0,83... 0,85 кг/л.

Поправочные коэффициенты k_ω и k_u являются функциями соответственно относительной частоты вращения n/n_v (см. пункт 2.1) и относительной нагрузки u, которая определяется по формуле

(3.2)

где N_e - мощность двигателя по внешней скоростной характеристике при час­тоте вращения, соответствующей рассматриваемому значению скорости, кВт.

Значения поправочных коэффициентов могут быть определены по анали­тическим зависимостям, составленным на основе обработки и обобщения дан­ных испытаний многих автомобильных двигателей. Один из вариантов таких зависимостей приведён ниже.

Для бензиновых двигателей и дизелей соответственно (3.3),(3.4)

(3.3)

(3.4)

Кроме значений Q_s , рассчитывается также величина предельного для дан­ной скорости значения расхода топлива Q'_S в л/100 км в предположении, что двигатель работает по внешней скоростной характеристике:

(3.5)

Результаты расчёта сводятся в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расчёт характеристики топливной экономичности

Рис.2.11. Характеристика топливной экономичности

Значения n и N_e переносятся в эту таблицу из табл. 2.1 (для прямой переда­чи). Значения N_д для ψ=ψ_v также могут быть взяты из табл. 2.1. Для других зна­чений ψ величина N_д рассчитывается по формуле (2.37).

По результатам расчётов строятся кривые зависимостей Q_s=f(v) и Q'_S=f(v). Очевидно, что при построении кривые Q_s=f(v) должны доводиться только до пересечения с ограничивающей кривой Q'_S=f(v) (если они пересекаются). Части кривых Q_s=f(v), лежащие выше ограничивающей кривой, не имеют реального смысла, так как это означало бы работу двигателя на режиме за пределами внешней скоростной характеристики (см. рис. 2.11)