Последовательность построения экономической характеристики

 

Экономическая характеристика строится в следующей последовательности. Определяют мощность двигателя N_х, необходимую для движения автомобиля с разными скоростями (от V_min до V_max) для заданного значения коэффициента дорожного сопротивления Ψ₀:

N_х = , кВт (1.37)

 

Каждому значению скорости движения автомобиля находят соответствующие значения частоты вращения вала двигателя ω_х, используя скоростную или динамическую характеристики (или по формулуе):

, (1.38)

где ω_x – текущее значение угловой скорости коленчатого вала двигателя, рад/с;

U_x – передаточные числа трансмиссии на каждой передаче;

r_к - радиус колеса.

Для полученных значений частоты вращения вала двигателя ω_х,соответствующих характерным точкам на внешней скоростной характеристике, определяют значения удельного расхода топлива g_eх на этих режимах по формуле (по внешней скоростной характеристике):

g_eх = , г/кВт ч (1.39)

где - эмпирические коэффициенты – для дизелей: =1, для бензиновых двигателей: =1,2; =1,0; =0,8, - минимальный удельный расход топлива (г/кВт ч), принимается по прототипу (паспортный удельный расход топлива). Обычно принимается из прототипа двигателя или для ориентировочных расчетов определяется по средним статистическим данным для бензиновых ДВС - 280...340 г/(кВт·ч), для дизельных - 200...260 г/(кВт·ч).

Текущий удельный расход топлива g_eп, соответствующий данному режиму работы двигателя, рассчитывают по эмпирической формуле:

g_eп = K _ω · К_N · g_eх , (1.40)

где K _ω и К_N – коэффициенты, учитывающие влияние скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Для того, чтобы получить величину коэффициента K _N, необходимо определить процент использования мощности двигателя при движении с различной скоростью по заданному значению коэффициента сопротивления дороги Ψ₀.

Значения коэффициентов K _ω и К_N можно определить по любому из трех способов:

1) по вспомогательным таблицам 1.3 и 1.4;

2) по эмпирическим графикам (рис. 1.6 и 1.7);

3) по эмпирическим формулам (1.41), (1.42) или (1.43).

 

Таблица 1.3

Коэффициент изменения удельного расхода топлива в зависимости

от степени использования мощности двигателя.

 

ωе/ωN	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Кω	1,15	1,09	1,04	1,02	1,01	1,00	1,01	1,02	1,04

 

Таблица 1.4

Коэффициент изменения удельного расхода топлива в зависимости

от угловой скорости коленчатого вала двигателя

 

Nω/Nе, %
КN^бенз	2,11	1,67	1,33	1,22	1,11	1,06	1,00	1,06	1,11
КN^дизз	1,56	1,38	1,25	1,12	1,09	1,06	1,00	1,06	1,25

 

Рис. 1.6. График зависимости поправочного коэффициента K _ω, учитывающего изменение удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рис 1.7. График зависимости поправочного коэффициента, учитывающего изменение

удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя.

 

Коэффициент, учитывающий влияние скоростного режима на расход топлива:

(1.41)

Коэффициент, учитывающий влияние нагрузочного режима на расход топлива:

- для автомобилей с карбюраторным двигателем

(1.42)

- для автомобилей с дизельным двигателем

(1.43)

Далее по формуле (1.36) находят путевой расход топлива Q_S, л/100 км:

Результаты расчетов заносятся в таблицу, на основе которых строится экономическая характеристика.

Кроме заданного значения Ψ₀ = Y₂, выбираем еще 2 типа дорог разного качества, т. е. с различным коэффициентом сопротивления дороги Y: Y₁ = Ψ₀ - 0,20Ψ₀ и Y₃ = Ψ₀ + 0,20Ψ₀. Аналогичным образом рассчитываются и строятся кривые Qs и для других дорог с коэффициентами Y₁ и Y₃. На каждой такой кривой указывается значение соответствующего ей коэффициента сопротивления дороги Y.

Для анализа экономической характеристики на ней проводятся резюмирующие кривые : кривая а-а максимальных скоростей движения на разных дорогах и кривая с-с экономических скоростей, проходящая через точки, где расход топлива имеет минимальное значение. Слева кривые экономической характеристики ограничиваются линией, соединяющей точки, соответствующие минимально устойчивым скоростям движения.

 

Результаты расчета экономической

характеристики автомобиля

 

Значение Y	V, м/с	ωх	ωх/ωN	K ω	RW, Н	Nex, кВт	Nex/ Ne	КN	geх, г/кВт×ч	geп, г/кВт×ч	QS, л/100км
Ψ0	V^max
V2
V3
V4
V5
Ψ2=Ψ0-0,15Ψ0	V^max
V2
V3
V4
V5
Ψ1=Ψ0+0,15Ψ0	V^max
V2
V3
V4
V5

 

В заключение следует произвести краткий анализ экономической характеристики автомобиля.

При анализе экономической характеристики необходимо указать экономически выгодную скорость движения груженого автомобиля (т.е. при минимальном расходе топлива) при заданном значении приведенного коэффициента сопротивления Ψ₀, а также при значении коэффициента дороги меньшем и большем заданного на 20 %.

 

Исходные данные к тяговому, динамическому и экономическому расчету автомобиля.
Вариант	Прототип автомобиля	Тип двигателя	Снаряжен-ная масса m0, кг.	Грузоподъем-ность mг, кг	Максимальная скорость Vmax, км/ч.	Номинальная частота вращения, nн, мин^-1	Приведенный коэффициент сопротивления дороги Y
	УАЗ-3303 ГАЗ-33021 ЗИЛ-5301 ГАЗ-3307 ГАЗ-3306 ЗИЛ-431410 ЗИЛ-4331 Камаз-5320 Камаз-53212 МАЗ-5336 ГАЗ-САЗ-3507 ФАЗ-3508 ЗИЛ-ММЗ-554м ЗИЛ-ММЗ-4505 Камаз-55111 Камаз-55102 Урал-5557 Урал-4320-01 МАЗ-5551 ГАЗ-66-11 ЗИЛ-131Н Камаз-43101 УАЗ-31512 УАЗ-2206 ВАЗ-21213 ИЖ-2715-01 ПАЗ-3205 КАВЗ-3976	4БРЖ 4БРЖ 4ДРЖ 8БVЖ 4ДРВ 8БVЖ 8ДVЖ 8ДVЖ 8ДVЖ 8ДVЖТ 8БVЖ 8БVЖ 8БVЖ 8БVЖ 8ДVЖ 8ДVЖ 8ДVЖ 8ДVЖ 6ДVЖ 8БVЖ 8БVЖ 8ДVЖ 4БРЖ 4БРЖ 4БРЖ 4БРЖ 8БVЖ 8БVЖ		7 чел. 11 чел. 5 чел. 32 чел. 28 чел.			0,03 0,025 0,035 0,03 0,025 0,035 0,025 0,030 0,035 0,025 0,03 0,035 0,025 0,03 0,035 0,025 0,04 0,035 0,03 0,04 0,035 0,04 0,035 0,03 0,03 0,02 0,025 0,03

29.	ВАЗ-21099	4ВРЖ		5 чел			0,02
30.	ИЖ-2126	4БРЖ		5 чел			0,025
31.	АЗЛК-21412	4БРЖ		5 чел			0,025
32.	ГАЗ-3102	4БРЖ		5 чел			0,025
33.	УАЗ-3165	4БРЖ		7-9 чел			0,035
34.	ЛАЗ-695Н	8БVЖ		6-7 чел			0,02
35.	ААЗ-4207	8ДVЖ		41 чел			0,02
36.	ЛиАЗ-677М	8БVЖ		80 чел			0,02
37.	ЛиАЗ-5256	8ДVЖ		89 чел			0,02
38.	МАЗ-551605	8ДVЖ					0,03
39.	ЗИЛ-4508-03	6ДVЖ					0,03
40,	ЗИЛ-45063	4ДРЖ					0,03
41.	КрАЗ-250	8ДVЖ					0,03
42.	КрАЗ-260	8ДVЖ					0,04
43.	КрАЗ-256Б1	8ДVЖ					0,03
44.	КАЗ-4540	6ДVЖ					0,04
45.	ВАЗ-2110	4БРЖ		5 чел			0,02
46.	ГАЗ-2705	4БРЖ					0,035
47.	ГАЗ-2310 «Соболь»	4БРЖ					0,03
48.	ГАЗ-2752 «Соболь»	4БРЖ					0,03
49.	ГАЗ-32213	4БРЖ		12 чел			0,02
50.	ГАЗ-22171	4БРЖ		10 чел			0,02