Топливная экономичность автомобиля.

Цель  занятия: научиться рассчитывать топливную экономичность автомобиля.

Время: 2 часа

1. Теоретические сведения

Топливо является важнейшим эксплуатационным материалом, который автомобильный транспорт потребляет в большом количестве. Расход топлива автомобилем зависит от его конструкции и технического состояния, а также от дорожных и климатических условий, квалификации водителя и организации транспортного процесса.

Совершенство конструкции автомобиля с точки зрения топливной экономичности оценивают по величине общего расхода топлива Q в л , отнесенного к длине пройденного пути s в км или к величине транспортной работы в Tкм.

Расход топлива в л при пробеге автомобилем 100 км:

                                               q =             (23) 

Расход топлива на единицу пробега сравнительно легко определить, однако он не учитывает транспортной работы, выполняемой автомобилем, что может привести к неверным выводам при оценке топливной экономичности. Так, у автомобиля, перевозящего груз расход топлива на единицу пробега всегда больше, чем у того же автомобиля без нагрузки. Поэтому более правильно оценивать топливную экономичность автомобиля по расходу топлива, отнесенному к единице транспортной работы.

В качестве измерителей топливной экономичности двигателя используют расход топлива в килограммах за час работы G  кг/ч, а также удельный эффективный расход в граммах на кВт за 1 ч работы g  г/ кВт∙ ч.

Часовой расход топлива в кг/ч:

                                                 G = .                                                                  (24)

Вместе с тем,

                                               G = 3600 ,                                                                  (25)

где    - плотность топлива в кг/л;

   t - время, соответствующее расходу Q (формула 25) или пути  s  (формула 23)

Из формул (23) и (25) получим:

                                               G  = 36 q                                                             (26)

Решив совместно уравнения (24) и (26), определим значение расхода топлива в л на 100 км пробега:

                                               q =                                                                         (27)

         Рассмотрим основные факторы, от которых зависит путевой расход топлива q .

За время движения автомобиля эффективная мощность N  двигателя затрачивается на преодоление сил сопротивления движению:

                                               N = ( P д + P в + Р и) ,                                                 (28)

Сопоставляя выражения (26) и (28), получим:

                                               q = (Р д + Р в + Р и).                                   (29)

Из последней формулы следует, что расход топлива на единицу пробега уменьшается при улучшении топливной экономичности двигателя, оцениваемой g . Все конструктивные параметры двигателя и особенности его рабочего процесса, от которых зависит удельный эффективный расход топлива, оказывают влияние на топливную экономичность автомобиля. Так, например, автомобили с дизелями, удельный эффективный расход топлива которых находится в пределах 230-290 г/кВт∙ч, обычно экономичнее автомобилей с карбюраторными двигателями, расходующими 290-380 г/кВт∙ч.

Расход топлива автомобилем возрастает в случае увеличения сил сопротивления трансмиссии, дороги и воздуха. При разгоне автомобиля часть топлива расходуется на увеличение его кинетической энергии, вследствие чего общий расход топлива увеличивается. 

Практическое использование формулы (29) для определения расхода топлива несколько затруднено тем, что к.п.д. трансмиссии не является постоянной величиной. Чем меньше силы сопротивления движению, тем меньше тяговый момент М  и к.п.д. трансмиссии.

1. Контрольные вопросы

1. Что понимается под путевым и удельным эффективным расходом топлива?
2. Назовите факторы, повышающие топливную экономичность автомобиля.
3. Почему дизельные двигатели более экономичны по сравнению с карбюраторными?
4. В каких единицах измеряется расход топлива в двигателе автомобиля?
5. Почему при разгоне автомобиля расход топлива увеличивается?

1. Задание

на определение путевого расхода топлива

Определить путевой расход топлива легкового автомобиля весом 17900 Н при равномерном его движении со скоростью 10 м/с по дороге, которая характеризуется коэффициентом = 0,081. Коэффициент сопротивления воздуха   k_в=0,25, лобовая площадь автомобиля F_в = 2,3 м . Величина удельного эффективного расхода топлива   g = 350 г/кВт∙ч, а плотность топлива  = 0,76 кг/м . Величина к.п.д. трансмиссии = 0,9.

4. Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Ответы на контрольные вопросы

3. Исходные данные и ход выполнения практического задания.

4. Анализ результатов практического задания.

Литература

1. Артамонов М.Д., Иларионов В.А., Морин М.М. Основы теории и конструкции автомобиля. М.: Машиностроение, 1974.- 288 с.

2. Литвинов А.С. ,Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989.-237 с.

3. Теория эксплуатационных свойств АТС: Методические указания к практическим занятиям / Сост.: С.А.Соколов.- Вологда: ВоГТУ.- 2000.- 46 с.