Топливно-экономическая характеристика

Для анализа связи расхода топлива с условиями движения Е.А.Чудаковым предложен график – топливно-экономическая характеристика Q_S = f(V) при движении с V= const на дорогах с различными значениями коэффициента ψ. Она может быть построена для каждой передачи.

Топливно-экономическая характеристика может быть построена по результатам дорожных или стендовых испытаний, а также по результатам расчета, который проводят в следующем порядке:

1) задаются коэффициентом ψ;

2) задаются несколькими значениями скорости V и для каждого из них находят N_Д, N_В и n.

Если имеется нагрузочная характеристика двигателя, то, определив мощность N_e = (N_Д + N_В)/η_m, необходимую для движения на каждой из заданных скоростей, по нагрузочной характеристике находят g_е и Q_S. Повторив расчеты для нескольких ψ, строят топливно-экономическую характеристику. Если нагрузочная характеристика отсутствует, но имеется график g_е = f(и), то расчет продолжают:

3) для каждого значения частоты n по внешней характеристике находят значение мощности N_e;

4) определяют и по формуле;

5) пользуясь графиком, для каждого значения скорости V по соответствующим ей значениям частоты n и коэффициента и находят g_е = f(и). Расход топлива Q_S подсчитывают по формуле.

Если характеристики топливной экономичности рассчитываемого двигателя отсутствуют, то можно воспользоваться одним из приближенных методов, тогда расчет может быть продолжен так:

6) по полученным значениям коэффициента и и отношениям n/n_N, пользуясь графиками находят k_ч и k_и для каждой из принятых скоростей;

7) определяют

где rm – плотность топлива, кг/л.; для бензинового топлива rm= 0,75кг/л.

Удельный эффективный расход топлива g_e зависит от частоты вращения коленчатого вала n_е и степени использования мощности двигателя И, равной отношению мощности, необходимой для равномерного движения автомобиля, к мощности, которую развивает двигатель на ведущих колесах при той же скорости и полной подаче топлива.

Удельный эффективный расход топлива g_е решается использованием графо-аналитического метода. Используем метод И.С. Шлиппе когда удельный эффективный расход топлива g_e представляется функцией нескольких параметров:

где k_и – коэффициент, учитывающий изменение g_e в зависимости от степени использования мощности И (по диаграмме в приложении);

k_об - коэффициент, учитывающий изменение g_e в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя n_e (по диаграмме в приложении);

g_N – удельный эффективный расход топлива при N_max.

Удельный расход g_N известен из внешней характеристики, при ее отсутствии можно считать g_N= (1,15…1,05) g_{е min}. Если и = 100%. То для карбюраторных двигателей g_{е min}=260…310 г/(кВт·ч); для дизелей g_{е min}= 195…230 г/(кВт·ч).

Например, g_N = 1,2· g_Nmin,, g_Nmin= 0,2 кг/кВт·ч, тогда g_N = 0,24 кг/(кВт·ч).

Расчетное определение показателей топливной экономичности

ПоказателиКРТ и ТХ рассчитывают при установившемся движении. Остальные показатели включают, кроме установившегося движения, режимы разгона, торможения и остановки.

Для определения расходов _{топлива} при V=const можно воспользоваться, в зависимости от имеющихся данных, формулой, считая, в ней N_и= 0 (или Р_и= 0). Все эти показатели относятся к движению по горизонтальной дороге, поэтому ψ=f_а. Если отсутствуют сведения о плотности применяемого топлива, можно считать для бензина = 0,75 кг/л, для дизель = 0,82 кг/л. При разгоне как расход G_m так и скорость V непрерывно изменяются, следовательно, также изменяется и путевой расход. Удобнее, однако, применить следующий метод расчета. Обозначим d мгновенный расход топлива, а производную d /dV = q_i назовем коэффициентом расхода топлива. Но d = , тогда q_i=

Подставим полученное значение коэффициента расхода топлива в первое отношение и, разделив переменные, получим дифференциальное уравнение расхода топлива

; где – секундный расход при полной подаче топлива.

Входящие в правую часть и j могут быть представлены как функции скорости.

Расход топлива за время торможения или остановки определится в соответствии с формулой

где

Полученный расход топлива (в кг) можно перевести в путевой расход топлива

(в л на 100 км пути):

где S – путь цикла в км.

Результаты вычислений (3.1),(3.2) и (3.3) занесены в таблицу 3.1

Удельный расход топлива связан с часовым g_е= 1000 G_m/N_e.

Тогда часовой расход топлива определится в соответствии с формулой

Между расходами Q_S и G_m существует зависимость

.

Подставляя значение G_m, получим уравнение расхода топлива (путевой расход топлива):

Результаты вычислений (3.1),(3.2) и (3.3) занесены в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Топливно-экономическая характеристика автомобиля

,

Параметр	Частота вращения коленчатого вала, ne (=0,105∙nе)
800(83,7)	1400(146,5)	2000 (209)	2600 (277)	3200 (334)
ne/nN
Коб
V, м/с
И
Ки
ge, кг/кВт·ч
qn, кг/кВт·ч

По данным таблицы 3.1 строится топливно-экономическая характеристика автомобиля.

Поиск по сайту: