3. Определение топливной экономичности автомобиля

Чтобы обеспечить равномерное движение автомобиля при данной скорости, двигателю требуется развить мощность, которая называется потребной и определяется:

. (35)

Степень загрузки двигателя при этом может быть разной, в зависимости от выбранной передачи в коробке передач. Степень загрузки двигателя в свою очередь влияет на расход топлива.

Для определения расхода топлива требуется увязать между собой потребную мощность двигателя и его степень загрузки.

3.1 Построение графика потребной мощности.

В курсовом проекте исследуются два участка дороги: сначала автомобиль движется в гору с уклоном i = 0,07, затем выходит на горизонтальный участок (i = 0). На графике (Рис. 14) соответственно отображаются две кривых потребной мощности N_{е потр2} и N_{е потр1}.

При построении графика используются формулы: (35), (25), (26), (27).

3.2 Линии связи

Этот вспомогательный график (Рис. 15) необходим для перевода линейной скорости движения автомобиля V в угловую скорость коленчатого вала двигателя ω_е на выбранной передаче.

По оси абсцисс откладывается линейная скорость движения автомобиля. По оси ординат – угловая скорость коленчатого вала двигателя.

Суть построения графика заключается в том, что при максимальной скорости движения автомобиля на любой передаче коленчатый вал вращается с максимальной угловой скоростью.

Рис. 14. Потребная мощность двигателя

Рис. 15. Линии связи

Из максимальной угловой скорости двигателя (Рис. 15) проводится горизонтальная линия. На нее поднимаются перпендикуляры из максимальных значений линейных скоростей движения автомобиля на всех передачах. Точки пересечения соединяются с началом координат линиями связи. Теперь, зная любую скорость движения автомобиля через линии связи можно определить угловую скорость коленчатого вала на любой передаче, как показано стрелками.

3.3 Построение графика загрузки двигателя

Мощность полностью загруженного двигателя уже отображалась на графике (Рис. 1). Степень загрузки двигателя в таком случае по формуле (1) равнялась единице: = 1,0. При частичной подаче топлива мощность двигателя уменьшается и степень загрузки по формуле (1) будет меньше единицы.

Для построения графика загрузки двигателя (Рис. 16) берется график внешней скоростной характеристики (Рис. 1). Затем, по преобразованной формуле (1): на том же поле строятся кривые частичной загрузки двигателя прир = 0,8, 0,6, 0,4, 0,2.

3.4 Построение графика часового расхода топлива

Характеристики часового расхода топлива (Рис. 17) строятся с использованием формулы (11). В эту формулу значения мощности подставляются из графика (Рис. 16). Значения удельного расхода топлива g_e рассчитываются по формуле (7) с учетом того, что степень загрузки двигателя р берется также из графика (Рис. 16) и поэтому коэффициенты К_N (формула (9) или (10)) будут соответственно меняться.

3.5 Определение часового расхода топлива графическим способом

Графическим способом расход топлива по представленным четырем графикам определяется с некоторой погрешностью.

При равномерном движении задается скорость автомобиля. Потребная мощность двигателя определяется по Рис 14.

По линиям связи (рис. 15) находится угловая скорость двигателя.

Рис. 16. Загрузка двигателя

Рис. 17. Часовой расход топлива при различной загрузке двигателя

Отложив угловую скорость двигателя и его потребную мощность на графике (Рис. 16) ставится точка пересечения и определяется степень загрузки двигателя пропорционально по отношению к ближайшим кривым.

На графике (Рис. 17) при такой же угловой скорости и в такой же пропорции по расстоянию до соответствующих кривых (кривых с той же степенью загрузки) часового расхода топлива ставится точка, проекция которой на ось Y показывает часовой расход топлива.

Если автомобиль разгоняется с максимальными ускорениями (как на Рис. 10), степень загрузки двигателя – полная, т.е. р = 1,0. В таком режиме движения, определив по линиям связи угловую скорость двигателя можно сразу найти часовой расход топлива по графику Рис. 17, выбрав верхнюю кривую ( G_t при р = 1,0).