Пособие к КП

Удельный расход топлива на 100 км:

QS =	GT 100	(63)
	Vmax ρT

Для автомобиля «Москвич»-412 И Э при Vmax = 139,7 км/ч.

Gт = 54 · 0,3 = 16,2 кг/ч

	Qs =	16,2 100	=15,4		л
		139,7 0,75		100км

2.9.3 Расход топлива при динамическом преодолении подъема

Расход топлива также как при разгоне можно определить через работу Ас затрачиваемую на преодоление внешних сопротивлений и работу Аэ на изменение кинетической энергии автомобиля по формулам (58) и (59). При движении на подъем скорость автомобиля снижается, кинетическая энергия убывает и имеет знак минус. Полная работа на преодоление подъема

	АП =	Ас + Аэ	(64)
		η

Величину Рд при движении на подъем определяют как

Рд = Gа ψ = Gа i + Gа · f

Составляющая Gа · f = Рд – определена по формуле (21).

Для автомобиля «Москвич»-412 И Э с учетом формулы (21) при движении на подъем α = 6,5º.

Рд = Gа · tg(α) + Рд = 13734 · 0,114 + 164,8 + 0,008 V = 1730 + 0,008 V

Расход топлива при преодолении подъема на IV передаче.

Данные по скорости движения и длине участков принимаем из таблицы 15

-начальная скорость VнIV = 38,8 м/с

-конечная скорость VкIV = 36.1 м/с

-средняя скорость VсрIV = 37,45 м/с

-длина участка SIV = 108 м

Работа на преодоление сил сопротивления

Aс = (Рд + Рв) · S = (1730 + 0,008 Vср + 0,667 Vср) · 108 = 289082 Н·м

41

Vк2

−Vн2

2 2

36,12

−38,8

2

2

Aэ=

(ma + 0.01 mК iГЛ iк

ν) =

(1400 + 0,01 14,3 3,91

4) =

26

2

=- 31046 Н·м.

Полная работа:

Aп =

289082 − 31046

= 280474

Н м

0,92

Расход топлива:

Q = 280474 0,3 = 0,023 кг 36 105

Удельный расход топлива:

	QS =	0,023 100	= 28,8		л
		0,108 0,75		100км

Расход топлива при преодолении подъема на III передаче:

-начальная скорость VнIII = 33,2 м/с

-конечная скорость VкIII = 25 м/с

-средняя скорость VсрIII = 29,1 м/с

-длина участка разгона SIII = 685,3 – 132,2 = 553,1 м

AсIII = (1730 + 0,008 · 29,12 + 0,667 · 29,1)· 553,1 = 1273013 Н·м

AэIII = 25,22 − 33,22 (1400 + 0,01 · 14,3 · 3,912 · 1,332 ·4) = -330512 Н·м 2

ApIII = 1024458 Н м

QIII = 0,085 кг QsIII = 20,6 л/100 км

Согласно таблицы 15 автомобиль при преодолении подъема на IV и III передачах с учетом пути пройденного при переключении передач проходит 701,7 м. Остальную часть подъема длиной 1 км – 298,3 м, автомобиль проходит на II передаче, двигаясь равномерно со скоростью V = 79,6 км/ч (22,1 м/с).

Расход топлива при равномерном преодолении подъема на II передаче. Работа на преодоление сил сопротивления:

Aс = (1730 + 0,008 · 22,1 + 0,667 · 22,1) · 298,3 = 614401 Н·м

Работа на изменение кинетической энергии. Т. к. автомобиль движется равномерно Аэ = 0.

42

	Полная работа
	AП =				614401	= 667828 Н·м
				0,92
	Расход топлива
				667828 0,3
	Q =							= 0,056 кг
					36 105
	Удельный расход топлива		0,056 100							л
	QS =						= 24,8
		0,2983 0,75							100км

2.9.4 Расход топлива при равномерном движении с неполностью используемой мощностью двигателя

При равномерном движении автомобиль расходует топливо на преодоление силы Рд дорожного и Рв воздушного сопротивления.

Удельный расход топлива при установившемся движении

	QS =	Pд	+ Pв		gэ ,			л			(65)
		36	ρт				100км
	где gэ – эксплуатационный расход топлива.
	При неполной загрузке двигателя величина gэ									может быть как больше, так и
	меньше, чем gе при Nеmax .
	Величину gэ определяют по формуле Шлиппе
	gЭ = ge ku kn					кг					(66)
						кВт ч

где kи – коэффициент, зависящий от коэффициента и загрузки двигателя;

kn – коэффициент, зависящий от загрузки двигателя по оборотов двигателя к оборотам (отношение фактических ni оборотов двигателя к оборотам nN при максимальной мощности ni/nN или ωi/ωN).

Величину kn определяют из графика рис. 9.

Загрузку двигателя по оборотам можно рассчитать как отношение скорости V установившегося движения к максимальной скорости на этой передаче.

Для автомобиля «Москвич»-412 И Э

Vуст = 79,6 = 0,57

Vmax 139,7

43

Из графика рис.9 kn = 0,96.

Величину kn определяют в зависимости от коэффициента и использования мощности двигателя

И =	N уст	(67)
	Nmax

Мощность Ne , развиваемая двигателем при установившемся движении определяется мощностью Nк потребной на преодоление сопротивление качению и мощностью Nв потребной на преодоление сопротивления воздуха с учетом к.п.д. трансмиссии. Ее можно рассчитать по формулам (26), (27), (29) или определить из графика мощностного баланса (рис. 4)

Из рис. 4 следует, что при равномерном движении «Москвич»-412 И Э на IV передаче со скоростью 79,6 км/ч NΣ = 10 кВт тогда

	Neуст=			NΣ		=	10		=10,87 кВт
				ηT			0,92
	Коэффициент И
	И =	10,87				= 0,2
			54
	Из графика рис. 10 определяем kи = 1,6.
	В соответствии с формулой (66)
	GЭ = 0,3 0,95							1,6 = 0,46		кг
										кВт ч

Величины Рд и Рв рассчитываем по формулам (20), (21)

		79,6	2
	Рв = 0,667			= 326,1 H
		3,6
				79,6		2
	Рд = 164,8+0,008					=168,7 H
				3,6

Тогда

	QSуст=	326,1 +168,7	0,46 =8,4	л
		36 0,75
				100км

44

Рисунок 9. График для определения коэффициента kn.

Рисунок 10. Графики для определения коэффициента kи:

▬▬▬▬ бензиновый двигатель;

— — — дизельный двигатель.

2.9.5 Расход топлива при движении накатом и торможении

При движении накатом двигатель отключен от трансмиссии, работает на холостом ходу.

Часовой расход топлива при накате

GTH = Nxx gxx, кг/ч

(68)

где Nхх – мощность, развиваемая двигателем на холостом ходу NХХ =

0,05…0,07 Ne max;

gxx – удельный расход топлива на холостом ходу.

45

Величину gxx определяют как

	gxx =	ge nxx	(69)
		nN

где nxx частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу для бензиновых двигателей nxx = 600…1000 об/мин;

для дизелей nxx = 300…800 об/мин.

nN - частота вращения коленчатого вала при Ne max.

Для автомобиля «Москвич»-412 И Э принимаем nxx = 800 об/мин

gxx = 0,3		300	= 0,04				кг
					кВт ч
	5800
NXX = 0,05 54 = 2,7 кВт
GT = 2,7 0,04 = 0,108								кг
								ч
Удельный расход топлива
QS =	GT tH 1000			,			л			(70)
	36 ST ρT				100км

где tн – время движения накатом или торможение, с;

S– путь движения накатом, м.

Всоответствии с п.2.7 автомобиль «Москвич»-412 И Э проходит накатом Sн = 468,2 м при tн = 38,16 с.

Удельный расход топлива при накате

	QSH =	0,108 38,16 1000	= 0,326,		л
		36 468,2 0,75		100км

В соответствии с п.2.8 при торможении Sост = 9,58 м tост = 3,93 с. Удельный расход топлива при торможении

	QS TOP =	0,108 3,93 1000	=1,6,		л
		36 9,58 0,75		100км

Из приведенных расчетов следует, что чем выше скорость движения автомобиля накатом, тем ниже удельный расход топлива.

46

2.9.6 Средний расход топлива за дорожный цикл

Результаты расчета расхода топлива по участкам дорожного цикла сводим в таблицу 17

		Таблица 17
Результаты расчета удельного расхода топлива
	Длина участка, S, км	Удельный расход
Наименование участка		топлива
		Qs, л/100км
Разгон на I передаче	0,044	30,65
Разгон на II передаче	0,199	25,7
Разгон на III передаче	0,659	23,6
Разгон на IV передаче	1,001	14,5
Движение с максимальной	5	28,8
скоростью
Преодоление подъема на IV	0,108	20,6
передаче
Преодоление подъема на III	0,553
передаче
Преодоление подъема на II	0,298	24,8
передаче
Установившееся движение со	10	8,4
скоростью V=79,6км/ч
Движение накатом	0,468	0,326
Торможение	0,001	1,6

Участками переключения передач пренебрегаем за малостью. Средний удельный расход топлива за дорожный цикл

		QSср =	Σ QSI Si	,	л				(71)
					100км
			Σ Si
Для автомобиля «Москвич»-412 И Э
QSср =		30,65 0,044 + 25,7 0,199 + 23,6 0,659 +14,5 1,001 +15,4 5 + 28,8 0,108 +
	0,044 + 0,199 + 0,659 +1,001 + 5 + 0,108 + 0,553 +
	20,6 0,553 + 24,8 0,298 + 8,4 10 + 0,326 0,468 + 0,001 1,6						=	217,3	=11,85,	л
	+ 0,298 +10 + 0,468 + 0,001									100км
							18,33

47

2.10 Оформление графической части

Графическую часть курсового проекта оформляют на листе формата А–1 (841 X 594 мм). (см. рис. 11)

Лист условно делят сверху вниз на четыре части.

В верхней части слева – направо размещают исходные данные, внешнюю характеристику двигателя, графики силового баланса автомобиля.

Во второй части - графики мощностного баланса, динамического фактора и ускорений.

Ниже строят дорожный цикл – графики изменения скорости движения автомобиля в зависимости от пройденного пути следующим образом:

Рисунок 11. Пример оформления графической части.

-строят график изменения скорости движения от пройденного пути при разгоне автомобиля;

-далее в том же масштабе к нему присоединяют последовательно графики движения с максимальной скоростью, динамического преодоления подъема, движения с равномерной скоростью, наката, торможения (графики равномерного движения рекомендуется разрывать).

Под графиками дорожного цикла вниз строят по участкам движения диаграммы удельного расхода топлива. Ниже указывают результаты расчета среднего удельного расхода топлива за весь цикл.

48

Использованная литература.

1.Литвинов А.С. и др. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». –М.: Машиностроение, 1989 г.- 240 с.

2.Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». –М.: Машиностроение, 1989 г.- 340 с.

3.Краткий автомобильный справочник. - М.: Транспорт, 1994 г.- 464 с.

4.Иванов В.В. и др. Основы автомобиля и трактора. –М.: Высшая школа, 1974 г.- 245 с.

5.Иларионов В.А. и др. Теория и конструкция автомобиля: Учебник для автотранспортных техникумов. –М.: Машиностроение , 1985 г. -368 с.

49

								ПРИЛОЖЕНИЕ 1
					185
7	10	23	15	10	70
(14)	(15)	(16)	(17)	(18)	(2)	15		15	20	15
40										5
					(4)			(7)	(8)	5
	(10)	(11)	(12)	(13)	(1)			(9)		15
					5	5	5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

	7	10	23	15	10	110	10
15								7
	(14)	(15)	(16)	(17)	(18)	(2)	(7)	8

50