3.3 Анализ экологической безопасности автомобиля

3.3.2 Определение количества и состава отработавших газов при постоянной скорости автомобиля

При установившейся скорости движения путевой расход топлива определяется по формуле:

,

(3.67)

где _Т – плотность топлива, кг/м³;

V_n – рабочий объем двигателя, л;

а_Т, b_Т, с_Т – эмпирические коэффициенты;

.

(3.68)

Для бензиновых двигателей:

_Т = 740 кг/м³; а_Т = 150…175; b_Т = 2,27; с_Т = 4,0.

Для дизельных двигателей:

_Т = 840 кг/м³; а_Т = 1300/(V_n+8); b_Т = 2.35; с_Т = 2,4.

Расход топлива за время обгона:

.

(3.69)

Количество отработавших газов за время обгона:

.

(3.70)

где Q_В  теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива, кг/кг;

  коэффициент избытка воздуха;

Для карбюраторных двигателей:

Q_В = 14,9 кг;

Для дизелей:

Q_В = 14,35 кг.

Для дизельных двигателей  рассчитывается по выражению:

,

(3.71)

где _N – коэффициент избытка воздуха при номинальной мощности;

k_ – поправочный коэффициент;

n_min – минимально устойчивые обороты холостого хода, об/мин.

Для двигателей без наддува k принимается равным 0,86, с наддувом – 0,74. При установившемся режиме движения n принимается 1,5…1,7. Nmin для дизельных двигателей можно принять равным 0,25nN.

3.3.3 Определение количества и состава отработавших газов при разгоне автомобиля

Интенсивный разгон происходит при максимальной подаче топлива. Часовой расход топлива при этом определяется по формуле:

,

(3.78)

где q_e  удельный эффективный расход топлива, г/квтч;

a_q, b_q, c_q  эмпирические коэффициенты.

Для карбюраторных двигателей:

q_e = 250…325 г/квтч; a_q = 1,2; b_q = 1,0; c_q = 0,8.

Для дизельных двигателей:

q_e = 210…280 г/квтч; a_q = 1,55; b_q = 1,55; c_q = 1,0.

Для выбранных при расчете разгона интервалов скорости рассчитываются значения часового расхода при начальной (G_tiH) и конечной (G_tiK) скорости движения, по которым далее определяется среднее значение часового расхода на данном интервале:

,

(3.79)

где G_tiH и G_tiK – значения часового расхода топлива при скоростях движения автомобиля, соответствующих началу и концу выбранного интервала, кг/ч.

Расчеты рекомендуется представлять в табличной форме.

Расход топлива при прохождении рассматриваемого участка равен:

,

(3.80)

где Q_i – расход топлива при прохождении рассматриваемого участка, кг;

t_i – время прохождения данного участка, с.

Количество отработавших газов:

,

(3.81)

При переключении передач, двигатель работает на холостом ходу, при этом часовой расход топлива может быть определен по формуле:

,

(3.82)

где G_TX – часовой расход топлива при работе двигателя на холостом ходу, кг/ч;

C_XP – коэффициент часового расхода топлива для холостого режима;

G_TH – часовой расход топлива при номинальной мощности, кг/ч.

Значения коэффициента C_XP находятся в пределах 0,25…0,35, причем большие значения соответствуют дизельным двигателям, меньшие – карбюраторным.

В начале и в конце каждого интервала скорости движения определяются количество выхлопных газов и их состав. Полученные точки соединяются плавными линиями. Значения  при данном режиме берутся равными 0,9…0,95 для карбюраторных двигателей и _N = 1,3…1,45 для дизельных.