Расчет расхода топлива по методике проф. Говорущенко Н.Я

1.2 Расчет расхода топлива по методике проф. Говорущенко Н.Я.

Определяется линейная норма расхода топлива для груженого и порожнего автомобиля в зависимости от скорости движения автомобиля.

Расход топлива определяется по формуле

 (1.2)

где V_a – скорость движения автомобиля, км/ч;

А, В, С – постоянные коэффициенты для данной марки автомобиля;

 – индикаторный коэффициент полезного действия;

– средневзвешенное передаточное число коробки перемены передач;

 – коэффициент суммарного дорожного сопротивления движению автомобиля;

kF – фактор обтекаемости, Нс²/м²;

G_a – вес автомобиля, Н.

Коэффициенты А, В, и С зависят от типа двигателя. Для дизельного двигателя эти коэффициенты рассчитываются по следующим образом:

 (1.3)

;

 (1.4)

;

 (1.5)

;

где V_h – рабочий объём двигателя, л;

i₀ – передаточное число главной передачи;

r_k – динамический радиус колеса, м;

S_n – ход поршня, м;

Н_Н – низшая теплота сгорания, кДж/кг;

 – плотность топлива, кг/м³.

Значения низшей теплоты сгорания и плотность топлива зависит от типа двигателя.

Для автомобилей с дизельным двигателем: Н_Н = 43000 кДж/кг;  = 0,84 кг/м³.

Индикаторный КПД также зависит от типа установленного на автомобиле двигателя и определяется для автомобилей с дизельным двигателем по формуле:

 

 

 

 

где N_i - процент использования мощности, %.

Процент использования мощности определяется по формуле

;(1.6)

;

;

где η_тр – КПД трансмиссии;

N_max – максимальная мощность двигателя, кВт.

Определим коэффициент суммарного дорожного сопротивления движению автомобиля:

;(1.7)

Средневзвешенное передаточное число коробки перемены передач зависит от скорости движения автомобиля и приближенно определяется по следующей формуле:

; (1.8)

 ;

; (1.9)

;

Фактор обтекаемости определяется по формуле:

 Н^. с ² /м ², (1.10)

kF = 4,899

где k – коэффициент сопротивления воздуха, Н^.с²/м⁴ (k = 0,61);

 – коэффициент заполнения лобовой площади, для автобусов принимается равным – 0,97.

Вес автомобиля (порожний, нагруженный, груженый), определяется по формуле:

 Н; (1.11)

;

;

;

где g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения тела;

М_а – масса автомобиля, кг.

Исходные данные выбираются из справочника или приложения для данной марки автомобиля.

При выборе передаточного числа главной передачи, необходимо учитывать, что на некоторых автомобилях главная передача двухступенчатая.

Некоторые автомобили имеют раздаточные коробки, мультипликаторы или делители. В этом случае передаточное число высшей передачи коробки перемены передач необходимо умножить с большим передаточным числом раздаточной коробки или меньшим передаточным числом мультипликатора или делителя, КПД трансмиссии в расчете принимается постоянным, а значение брать из приложения. Масса порожнего автомобиля соответствует массе снаряженного автомобиля, а масса груженного – полной массе автомобиля.

Рассчитываем расход топлива при движении автомобиля на разных нагрузках и сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1– Для порожнего, полугруженого и груженого автомобиля

Va		10	20	30	40	50	60	70	80	90
Va^3		1000	8000	27000	64000	125000	216000	343000	512000	729000
Y		0,09	0,05	0,03	0,02	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01
ik		5,54	2,77	1,85	1,38	1,11	0,92	0,79	0,69	0,62
Gamin	Ni	19,30	19,97	21,79	25,32	31,14	39,82	51,94	68,07	88,78
	η	0,47	0,47	0,48	0,48	0,50	0,51	0,54	0,57	0,62
	Qmin	69,04	35,28	24,88	20,59	18,93	18,64	19,13	20,03	21,08
Gacp	Ni	25,11	25,78	27,59	31,12	36,95	45,63	57,75	73,88	94,59
	η	0,48	0,48	0,49	0,50	0,51	0,53	0,55	0,59	0,63
	Qcp	81,93	41,68	29,08	23,65	21,25	20,44	20,53	21,12	21,92
Gamax	Ni	30,92	31,59	33,40	36,93	42,75	51,44	63,56	79,69	100,40
	η	0,49	0,50	0,50	0,51	0,52	0,54	0,56	0,60	0,64
	Qmax	94,18	47,77	33,08	26,56	23,47	22,17	21,88	22,16	22,73

На основе таблицы 1.1 построим график зависимости расхода топлива от изменения скорости движения.

 

Таблица 1.2 – Для скорости V_a= 30 км/ч, = 90км/ч

Показатель	30 км/ч			90 км/ч
	Пустой	Загруженный на 50%	Загруженный на 100%	Пустой	Загруженный на 50%	Загруженный на 100%
Ga*	2531	3296,2	4061,3	843,66	1098,72	1353,8
Q, л	24,88	29,08	33,08	21,08	21,92	22,73