Топливная экономичность автомобиля конспект

Топливная экономичность

Из параметров, характеризующих мощностные показатели автомобиля, в центре внимания длительное время оставались максимальная скорость и время разгона. Ощутимый рост цен на топливо привел к тому, что особое внимание стали уделять расходу топлива. При разработке нового автомобиля одной из важнейших целей является получение малого расхода топлива.

Топливная экономичность — это совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Путевой расход топлива (иногда его называют средним расходом) определяют экспериментально при испытаниях или эксплуатации автомобилей в определенных дорожных условиях. Обычно испытания совмещаются с пробеговыми, при которых одновременно оценивают средние скорости движения и другие эксплуатационные свойства автомобилей.

Топливная экономичность непо­средственно зависит от конструкции автомобиля. Она определяется степенью совершенства рабочего процесса в двигателе, коэффициентом полезного действия и передаточными числами трансмиссии, соотношением между снаряженной и полной массой автомобиля и автопоезда, сопротивлением движению.

Топливная экономичность оценивается по путевому расходу топлива — расходу топлива (в литрах или килограммах) на 100 км пути, проходимого автомобилем.

Для оценки топливной экономичности автомобилей используют следующие показатели:

ПО ТЕМЕ:

1 комментарий к записи “ Топливная экономичность ”

КПД бензинового двигателя 16% (легко подсчитать). Машина со скорости 50 км/час по ровной дороге, накатом, до полной остановки, технически исправная должна прокатиться 420 м до полной остановки 80 м хватит разогнаться опять до 50 км/час Цикл — 500 метров. 200 циклов — 100 км. Из них — 84 км — накатом, 16 км — мотор работает. Расход топлива всего 1,6 кг. Но почему она съедает 10 кг топлива? Дело в том,что бензиновый двигатель потребляет топливо по количеству оборотов, а не по нагрузке.

Дизель потребляет по нагрузке. В бензине смесь сгорает полностью и с максимальной температурой при соотношении 14,5 кг воздуха на 1 кг бензина. Обеднённая смесь детонирует и плохо загорается. Обогащённая — долго горит. И то, и другое худо. А солярка сгорает при любом соотношении с воздухом. В бензиновом дв. порция бензина на каждом такте постоянна. И давление на поршень всегда одинаково. Но внешняя нагрузка меняется: разгон, в гору… Тут вступает в действие дроссельная заслонка, которая не уменьшает и не увеличивает подачу топлива, а перераспределяет мощность, выдаваемую двигателем. При нагрузке заслонка открыта — все силы мотора идут на разгон. При закрытой заслонке часть сил идёт на движение, остальные на преодоление сопротивления при всасывания воздуха в цилиндр.

Общий баланс всегда постоянен. У дизеля при уменьшении нагрузки, но при сохранении скорости (оборотов дв.) расход уменьшается в разы, поэтому он всегда будет экономичнее бензина (при равных раб. объёмах, или мощности). Перспективное направление поисков экономичности — придание бензину химических свойств солярки.

Источник

Устройство автомобилей

Топливная экономичность автомобиля

Удельный расход топлива рассчитывается по формуле:

где N_е – эффективная мощность двигателя.

Выразим эффективную мощность N_е через уравнение мощностного баланса:

Тогда часовой расход топлива определится из соотношения:

Путевой расход топлива Q_L зависит от часового расхода топлива:

где ρ_т – плотность топлива.

Полученную формулу называют уравнением расхода топлива.

Оценочные показатели топливной экономичности автомобилей установлены ГОСТ 20306-90. К таким показателям относятся:

Данные оценочные показатели стандартом не нормируются. Их используют при сравнительной оценке уровня топливной экономичности данного автомобиля с лучшими аналогами, а также для косвенной оценки технического состояния автомобиля.

Топливно-экономические характеристики автомобиля

Топливная характеристика автомобиля представляет собой зависимость расхода топлива при равномерном движении автомобиля от скорости движения, дорожного сопротивления и включенной передачи.
Для наглядности топливная характеристика изображается в виде графика (рис. 1), по которому можно определить зависимость расхода топлива Q_L от скорости автомобиля v и коэффициента дорожного сопротивления ψ при движении автомобиля на заданной передаче.
Можно решить и обратную задачу: определять максимальную возможную скорость, которую способен развить автомобиль при данном расходе топлива на конкретном дорожном полотне. Задачи подобного рода возникают при выявлении экономически целесообразной скорости движения автомобиля на автомагистралях.

Каждая кривая графика топливной характеристики имеет характерные точки, определяющие минимальный расход топлива при движении по дороге с коэффициентом сопротивления ψ (например, Q_min при ψ₁ ).

Топливно-экономическая характеристика автомобиля может быть построена по данным дорожных испытаний автомобиля. В этом случае расход топлива на 100 км пробега замеряется непосредственно для различных значений дорожного сопротивления.

Экономическая характеристика может быть построена и аналитическим путем на основании скоростной характеристики двигателя.

Топливно-экономическая характеристика автомобиля не учитывает дополнительный расход топлива при пуске и прогреве двигателя, расход топлива в пунктах погрузки и выгрузки, где автомобиль маневрирует и использует специальные средства для погрузки выгрузки (автомобили-самосвалы, автомобили-самопогрузчики и т. п.), а также простаивает под погрузкой или разгрузкой с работающим двигателем. Эти затраты учитываются специальными нормами расхода топлива.

В общем случае топливно-экономическая характеристика устанавливает зависимость расхода топлива от двух эксплуатационных факторов – скорости движения автомобиля и состояния дороги. Однако помимо этого существует большое число и других факторов, оказывающих существенное влияние на топливную экономичность автомобиля.

Факторы, влияющие на топливную экономичность автомобиля

Существенное влияние на топливную экономичность автомобиля оказывают следующие факторы:

Экономичность двигателя и определяющие ее факторы рассматривались в теории ДВС. Часовой расход топлива возрастает с увеличением объема цилиндров, частоты вращения коленчатого вала, коэффициента наполнения и плотности воздуха.
Если рабочий объем цилиндров (как и тактность) для данного двигателя является величиной неизменной, то частота вращения коленчатого вала зависит от условий эксплуатации, а плотность воздуха – от климатических условий. Так, с увеличением температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря плотность воздуха уменьшается.

Коэффициент наполнения характеризует качество газообмена в двигателе и на часовой расход топлива влияет прямо пропорционально. Изменение этого коэффициента находится в зависимости от множества других факторов, преимущественно конструкционных и технологических.
Улучшается топливная экономичность также при применении электронной системы зажигания, установке микропроцессоров для оптимизации регулирования состава смеси и опережения зажигания, использовании системы непосредственного впрыскивания бензина.

Для повышения топливной экономичности все более широкое распространение получает применение наддува и охлаждения нагнетаемого воздуха как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. В результате применения наддува при неизменной максимальной мощности двигателя можно уменьшить удельные расходы на частичных нагрузках, что позволяет экономить до 10% топлива. Кроме того, при этом увеличивается запас крутящего момента, что также благоприятно сказывается на топливной экономичности.

Полную массу автомобиля желательно снижать путем уменьшения его собственной массы (т. е. без уменьшения грузоподъемности). Это можно осуществить путем рациональной компоновочной схемы автомобиля, широкого применения прогрессивных облегченных и высокопрочных материалов, создавая равнопрочные конструкции при меньшей массе.
Снижение массы автомобиля дает существенную экономию топлива, поскольку масса влияет и на силу сопротивления качению колес, и на инерционные силы, и на силы, возникающие при преодолении подъемов. Для сравнения: при уменьшении массы грузового автомобиля на 10% экономия топлива может достигать 5…6% (для дизелей) и 6…8% (для карбюраторных двигателей), а при движении по горным дорогам экономия топлива может достигать 10%.

Положительный эффект для топливной экономичности может быть получен использованием автопоездов вместо одиночных грузовых автомобилей. Масса прицепа существенно меньше массы автомобиля-тягача, а их грузоподъемность примерно одинакова. В результате общая масса автопоезда из тягача с прицепом будет меньше массы двух грузовых автомобилей при одинаковой производительности.
Использование автопоездов позволяет существенно снизить удельный расход топлива на единицу выполненной транспортной работы.

Оптимизация параметров трансмиссии позволяет получить экономию топлива до 10…15% без потери производительности автомобиля. Потери энергии на трение в узлах трансмиссии снижаются путем улучшения качества обработки трущихся поверхностей и улучшения условий смазки, особенно в зимнее время, когда повышается вязкость смазочного материала, снижая КПД трансмиссии.

Сопротивление качению зависит от величины сил внутреннего трения в шине колеса, а эти силы увеличиваются с ростом толщины протектора шины. Однако толщина протектора напрямую влияет на срок службы шины, поэтому конструкторам приходится изыскивать пути снижения толщины протектора без ущерба надежности и сроку службы покрышки. Так, шины с радиальным расположением корда оказывают меньшее сопротивление качению, чем диагональные шины. Положительно влияет на снижение сопротивления качению применение металлокордного бреккера.
Значительный перерасход топлива вызывает снижение давления воздуха в шинах и неправильно выбранный режим движения.

Инерционное сопротивление наиболее существенно при интенсивном разгоне автомобиля на низших передачах, где ускорение разгона наибольшее. Так, например, составляющая расхода топлива, обусловленная сопротивлением инерции, при разгоне автопоезда с дизелем (полная масса 28 т) с места составляет 21%, а при разгоне в интервале от 40 до 90 км/ч – до 5%. Снизить эту составляющую можно за счет уменьшения полной массы автомобиля.

Повышение топливной экономичности автомобиля достигается не только путем совершенствования подвижного состава, но и улучшением состояния дорог. Так, при ухудшении профиля дорожного покрытия от асфальтобетонного до булыжного, скорость грузового автомобиля снизится примерно на 35…40%, а расход топлива увеличится на 30…40%.

В горных и городских условиях существенное влияние на расход топлива оказывают повороты дорог, частые переключения передач с высших на низшие, что отрицательно сказывается на топливной экономичности. Характерно, что городские маршруты влияют на расход топлива даже больше, чем в горной местности.

Стиль вождения автомобиля тоже влияет на его экономичность. Это проявляется в том, что каждая случайная остановка автомобиля ухудшает его экономичность, поскольку влечет пуск двигателя и разгон на низших передачах. Увеличение расхода топлива вызывают интенсивное торможение, работа двигателя на холостом ходу при стоянке автомобиля, неправильное переключение передач при разгоне, неправильное использование выбега (движение накатом). При разгонах передачи должны переключаться с возрастающей частотой вращения коленчатого вала и уменьшением времени разгона на каждой передаче.
Показательно, что пятидневное обучение малоопытных водителей экономичному вождению автомобиля позволяет добиться экономии топлива не менее, чем на 5%, а месячные курсы – до 15…25%.

Для облегчения выбора оптимальных режимов работы двигателя и автомобиля используются электронные устройства, которые либо сами осуществляют управление двигателем и трансмиссией, либо выдают информацию, на основе которой водитель может принимать решение об оптимизации режима движения. Так, в настоящее время широкое распространение получают устройства «Стоп-старт», автоматически выключающие двигатель при переходе на холостой режим во время стоянки, и запускающие двигатель при нажатии водителем на педаль подачи топлива.

Техническое состояние автомобиля существенно влияет на непроизводительные энергетические затраты, вызывая повышение расхода топлива. Наиболее значительное влияние оказывают неисправности двигатели, особенно – системы питания.
К неисправностям шасси, негативно влияющим на расход топлива, относятся неправильная регулировка зубчатых колес главной передачи, радиально-упорных подшипников и тормозных механизмов, снижение давления воздуха в шинах, неправильно отрегулированное схождение колес. Эти неисправности могут привести к увеличению расхода топлива на 10…20%.

Источник

Топливная экономичность автомобиля

Оценочным показателем топливной экономичности в России является путевой расход топлива, расход топлива Qs на 100 км пройденного пути (в США например, расход определяется количеством пройденных миль на одном галлоне (3,8 л) топлива).

Зависимость расхода топлива в литрах на 100 км от скорости движения автомобиля и коэффициента сопротивления дороги при установившемся движении называют топливно-экономической характеристикой автомобиля, которую можно построить, пользуясь методикой, разработанной И.С.Шлиппе .

Согласно этой методике, расход топлива Qs (л/100 км) определяют по уравнению:

, (2.1)

где q_eN – удельный расход топлива при номинальной мощности, г/кВт×ч;

k_ω – коэффициент учитывающий влияния w_e на q_e , значение которого приведены в таблице 1.1

K_u – коэффициент, учитывающий изменение q_e в зависимости от степени использования мощности двигателя и;

h_тр – КПД трансмиссии автомобиля;

. (2.2)

Коэффициент K_u принимается по таблице 2.1.

Результаты расчёта топливно-экономической характеристики при y₁ = f₀ сводятся в табл. 2.2, а при y ₂ = 0,4×D_max в табл.2.3.

По данным табл. 2.2 и 2.3 строим топливную характеристику автомобиля (рисунок 2.1).

Дополнительное задание:

По топливо-экономической характеристике определить экономичную скорость АТС для и .

Источник

11 Топливная экономичность

10.1. Измерители топливной экономичности

10.2. Уравнение расхода топлива

10.3. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

10.4. Построение топливно-экономической характеристики

10.5. Топливная экономичность автопоезда

10.6. Нормы расхода топлива

Топливная экономичность автомобиля имеет важное значение в эксплуатации, так как топливо — один из основных эксплуата­ционных материалов, потребляемый автомобилем в большом ко­личестве. Себестоимость перевозок существенно зависит от топ­ливной экономичности автомобиля, поскольку затраты на топли­во составляют примерно 10. 15 % всех затрат на перевозки. По­этому чем выше топливная экономичность автомобиля, тем меньше расход топлива и ниже себестоимость перевозок.

Рекомендуемые файлы

10.1. Измерители топливной экономичности

Топливная экономичность автомобиля оценивается двумя груп­пами измерителей. К первой группе относятся измерители топ­ливной экономичности самого автомобиля, ко второй — измери­тели топливной экономичности двигателя автомобиля.

Измерителями первой группы являются расход топлива в лит­рах на единицу пробега автомобиля (путевой расход топлива) q_П, л на 100 км, и расход топлива в граммах на единицу транспортной работы q_Р, г/(т-км) или пасс.-км.

К измерителям второй группы относятся расход топлива в ки­лограммах за час работы двигателя (часовой расход топлива) G_T, кг/ч, и удельный эффективный расход топлива в граммах на ки­ловатт-час q_e, г/(кВт-ч).

Рассмотрим указанные измерители топливной экономичности.

Путевой расход топлива

где Q — общий расход топлива, л; S_a — пробег автомобиля, км.

В указанном выражении единицей пробега являются 100 км пути (принято для автомобилей в России и многих европейских стра­нах).

Путевой расход топлива — легко определяемая величина, но не учитывающая полезной работы автомобиля. Так, например, ав­томобиль, который перевозит груз, расходует больше топлива, чем автомобиль без груза. Поэтому согласно формуле он оказыва­ется менее экономичным по сравнению с автомобилем, соверша­ющим порожний рейс.

Расход топлива на единицу транспортной работы

где m_ГР — масса перевезенного груза (число пассажиров), кг (пасс); S_ГР — пробег автомобиля с грузом, км; _Т — плотность топлива, кг/л.

Расход топлива на единицу транспортной работы более пра­вильно оценивает топливную экономичность автомобиля. Однако практическое использование этой величины сопряжено с опреде­ленными трудностями вследствие того, что объем транспортной работы, выполненной автомобилем, не всегда поддается точному измерению.

Часовой расход топлива

где Т_д — время работы двигателя, ч.

Удельный эффективный расход топлива

С учетом удельного эффективного расхода топлива определим его путевой расход:

10.2. Уравнение расхода топлива

В процессе движения автомобиля эффективная мощность дви­гателя затрачивается на преодоление сил сопротивления движе­нию. Для ее определения воспользуемся уравнением мощностного баланса автомобиля:

Подставив найденную величину N_e в выражение для путевого расхода топлива, получим уравнение расхода топлива автомоби­лем

,

В этих выражениях мощность представлена в кВт, сила — в Н, а скорость — в м/с.

Из уравнения расхода топлива следует, что путевой расход топ­лива зависит от топливной экономичности двигателя (g_e), техни­ческого состояния шасси (), дорожных условий (Р_Д), скорости движения и обтекаемости кузова (), нагрузки и режима движе­ния (Р_И).

При использовании уравнения расхода топлива для определе­ния путевого расхода топлива в различных дорожных условиях должна быть известна зависимость удельного эффективного рас­хода топлива от степени использования мощности двигателя при разных значениях угловой скорости коленчатого вала. Такая зави­симость для бензинового двигателя приведена на рис. 10.1.

Из этого рисунка следует, что удельный эффективный расход топлива g_e существенно зависит от степени использования мощ­ности двигателя И и в меньшей степени — от угловой скорости коленчатого вала ω_е. При увеличении степени использования мощности двигателя и снижении угловой скорости коленчатого вала g_e уменьшается. Возрастание удельного эффективного расхода топлива при низкой степени использования мощности двигателя вызвано уменьшением механического коэффициента полезного действия двигателя и ухудшением условий для сгорания смеси в цилиндрах. Удельный эффективный расход топлива также несколь­ко возрастает при высокой (близкой к полной) степени исполь­зования мощности из-за обогащения горючей смеси.

Рис. 10.1. Зависимости удельного эффектив­ного расхода топлива g_e от степени исполь­зования И мощности двигателя при разных значениях угловой скорости коленчатого вала ω_е:

ω_е1— ω_е3 значения угловой скорости коленча­того вала двигателя

10.3. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Топливно-экономической характеристикой автомобиля назы­вается зависимость путевого расхода топлива от скорости при рав­номерном движении автомобиля по дорогам с разным сопротив­лением.

Топливно-экономическая характеристика позволяет определять расход топлива по известным значениям скорости движения и коэффициента сопротивления дороги. Она может быть построена для любой передачи, однако обычно ее строят для высшей пере­дачи.

На рис. 10.2 представлена топливно-экономическая характерис­тика автомобиля для трех различных дорог с разными коэффици­ентами сопротивления, причем ψ₁, — ψ₃ — значения коэффициента сопро­тивления дороги, соответствующие трем кривым путевого расхода топлива; a₁—a₃ — точки, отвечающие минимальной устой­чивой скорости движения v_min; b₁—b₂ — точки минимума кривых; с₁ — с₃ — точки, соответствующие максимальной скорос­ти движения по каждой дороге; q_min, v_ЭКI, v_max1, — минимальный расход топлива, оп­тимальное и максимальное значения ско­рости движения по дороге, характеризуе­мой коэффициентом ψ.

Хотя движение автомобиля с оптимальной скоростью сопро­вождается наименьшим расходом топлива, из этого не следует, что при выполнении транспортной работы необходимо двигаться с указанной скоростью. При выборе скорости движения нужно исхо­дить не из условий, обеспечивающих топливную экономичность, а из времени перевозок, безопасности движения, сохранности груза и комфортабельности пассажиров. Так, например, увеличение ско­рости движения приводит к повышению производительности ав­томобиля и уменьшению себестоимости перевозок.

Представленная топливно-экономическая характеристика ти­пична для автомобилей с бензиновыми двигателями. Аналогич­ный вид имеет и топливно-экономическая характеристика авто­мобилей с дизелями. Ее отличительной особенностью является менее крутой подъем кривых в области низких значений скорости движения, что можно объяснить более высокой экономичностью дизелей при малой угловой скорости коленчатого вала.

10.4. Построение топливно-экономической характеристики

Существует несколько способов построения топливно-эконо­мической характеристики автомобиля:

• по результатам дорожных испытаний;

• по результатам стендовых испытаний;

• приближенный расчетный способ.

В первом и втором случаях топливно-экономическая характе­ристика строится на основании экспериментальных данных, тог­да как при использовании третьего способа она может быть пост­роена при отсутствии экспериментальных данных. Рассмотрим рас­четный способ построения топливно-экономической характерис­тики автомобиля.

В соответствии с этим способом удельный эффективный рас­ход топлива определяется по формуле

где g_N— удельный эффективный расход топлива при максималь­ной мощности двигателя, г/(кВтч); k_ω — коэффициент измене­ния удельного эффективного расхода топлива в зависимости от угловой скорости коленчатого вала двигателя; k_и — коэффициент изменения удельного эффективного расхода топлива в зависимо­сти от степени использования мощности двигателя.

Удельный эффективный расход топлива при максимальной мощ­ности для бензиновых двигателей составляет 300. 340 г/(кВт-ч), а для дизелей — 220. 260 г/(кВт-ч).

Коэффициент k_ω определяется в зависимости от отношения ω_е / ω_N, угловых скоростей коленчатого вала двигателя при текущем и максимальном значениях мощности.

Коэффициент k_и определяется в зависимости от степени использования двигателя.

Коэффициенты k_ω и k_и могут быть также найдены по специ­альным графикам, представленным на рис. 10.3.

Расчет и построение топливно-экономической характеристи­ки выполняют в такой последовательности:

• задают коэффициент сопротивления дороги ψ;

• выбирают пять-шесть значений угловой скорости коленчато­го вала двигателя ω_е в диапазоне от ω_min до ω_max;

• для выбранных значений ω_е определяют отношения ω_е /( ω_N (зна­чение ω_N известно) и по полученным отношениям находят значе­ния k_ω;

• для выбранных значений ω_е определяют соответствующие скорости движения автомобиля v и для этих скоростей по задан­ному коэффициенту сопротивления дороги ψ находят мощнос­ти, затрачиваемые на преодоление сопротивления дороги N_Д и воздуха N_B;

• по внешней скоростной характеристике двигателя для выб­ранных значений ω_е определяют эффективную мощность двигате­ля N_e или для соответствующих скоростей движения по графику мощностного баланса находят значения тяговой мощности N_T на ведущих колесах;

• по известным значениям мощностей N_a + N_B и N_e (или N_T) для каждого значения ω_е (или v) определяют степень использования мощности двигателя И и по полученным значениям находят k_и;

• по найденным значениям коэффициентов k_ω и k_и определяют удельный эффективный расход топлива g_e;

• по полученным значениям g_e находят путевой расход топлива q_n для дороги с заданным коэффициентом сопротивления ψ, для чего используют уравнение расхода топлива при равномерном движении автомобиля.

Рис. 10.3. Графики для определения коэффициентов k_и (а) и k_ω (б):

1 — дизели; 2 — бензиновые двигатели

Повторив указанные выше расчеты для других коэффициентов сопротивления дороги ψ, строят топливно-экономическую харак­теристику автомобиля.

10.5. Топливная экономичность автопоезда

Работа грузового автомобиля в составе автопоезда сопряжена с повышенным расходом топлива на единицу пробега вследствие возрастания сил сопротивления движению. Однако увеличение рас­хода топлива непропорционально возрастанию указанных сил. Это связано с тем, что при буксировке прицепов и полуприцепов сте­пень использования мощности двигателя автомобиля-тягача выше, нем при движении одиночного автомобиля, поэтому удельный эффективный расход топлива уменьшается. Кроме того, существен­но снижается расход топлива на единицу выполненной транспорт­ной работы или на единицу массы перевезенного груза, что сни­жает себестоимость перевозок.

На дорогах с асфальтобетонным покрытием, не имеющих кру­тых и затяжных подъемов, в случае использования прицепов эко­номия топлива при выполнении 1 т • км транспортной работы мо­жет достичь 15. 20 %.

Для выяснения причины повышения топливной экономично­сти автопоезда при использовании прицепов определим расход топлива на единицу транспортной работы:

где G_ГР — вес перевезенного груза, Н. Сила сопротивления дороги

где G_ап — вес автопоезда с полной нагрузкой, Н; G_0ап — вес авто­поезда без груза, Н. Следовательно:

Учитывая, что скорость автопоезда относительно невелика, си­лой сопротивления воздуха можно пренебречь. Тогда расход топ­лива на единицу транспортной работы

Из последнего выражения следует, что расход топлива, суще­ственно зависящий от отношения веса автопоезда к весу груза, снижается при уменьшении этого отношения.

Собственная масса прицепа значительно меньше массы авто­мобиля той же грузоподъемности. Поэтому при использовании прицепа масса перевозимого груза может увеличиться в два раза, а собственная масса автопоезда — лишь на 50. 60%.

У седельного автопоезда расход топлива на единицу транспорт­ной работы также меньше, чем у одиночного автомобиля, по­скольку у автомобиля-тягача выше степень использования мощ­ности двигателя и меньше удельный эффективный расход топли­ва. Кроме того, КПД трансмиссии седельного тягача выше, чем у бортового автомобиля, благодаря большей нагрузке, передавае­мой трансмиссией.

10.6. Нормы расхода топлива

Расчетные формулы для определения путевого расхода топли­ва не учитывают ряда факторов, вызывающих его увеличение при эксплуатации автомобиля. Поэтому для определения действитель­ного расхода топлива в процессе эксплуатации используется нор­мативный метод. В соответствии с ним расход топлива на автомо­бильном транспорте строго нормируется.

Общий расход топлива согласно нормам определяется по сле­дующей формуле:

где К_Т1 — норма расхода топлива на передвижение самого автомо­биля, л на 100 км; К_Т2 — норма расхода топлива на единицу транс­портной работы, л на 100 т-км; К_Тз — норма дополнительного расхода топлива на каждую ездку; S_a — пробег автомобиля, км; S_ГР — пробег с грузом, км; m_ГР — масса перевезенного груза, т; Z_e — число ездок.

Нормы расхода топлива К_Т1, К_Т2 и К К_Т3 зависят от типа автомо­биля и условий его работы.

Грузовые автомобили общего назначения (с бортовыми плат­формами) обычно совершают перевозки на большие расстояния, и число ездок на 100 км пробега у них невелико. Поэтому норму расхода топлива К_Т3 у этих автомобилей включают в норму расхо­да топлива К_Т2 Общий расход топлива по нормам для указанных автомобилей

Самосвалы обычно осуществляют перевозки на небольшие рас­стояния, загружены полностью и перевозят груз только в одном направлении. В связи с этим норму расхода топлива К_Т2 у этих ав­томобилей включают в норму расхода топлива К_Т1

Общий расход топлива согласно нормам для самосвалов

Для автопоездов общий расход топлива по нормам

В этом выражении К_ап — норма расхода топлива на передвиже­ние автопоезда, л на 100 км, зависящая от типа двигателя, уста­навливаемого на тягаче автопоезда:

для автопоезда с бензиновым двигателем

для автопоезда с дизелем

где т_пр — полная масса прицепа, т.

Для грузовых автомобилей общего назначения и автопоездов предусмотрены надбавки расхода топлива на каждые 100 т- км вы­полненной транспортной работы. Размер такой надбавки зависит от типа двигателя (бензиновый или дизель) автомобиля. Для са­мосвалов установлена надбавка на каждую ездку с грузом.

В зимнее время нормы расхода топлива для автомобилей уве­личиваются.

10.7. Влияние различных факторов на топливную экономичность автомобиля

Топливная экономичность автомобиля зависит от его конст­рукции и технического состояния, квалификации водителя, дорожно-климатических условий эксплуатации и организации транс­портного процесса.

Рассмотрим влияние различных конструктивных и эксплуата­ционных факторов на топливную экономичность автомобиля.

Тип двигателя. Автомобили с дизелями экономичнее, чем с бензиновыми двигателями: расход топлива у автомобилей с дизе­лями на 25. 30 % меньше.

Техническое состояние двигателя. Ухудшение технического со­стояния двигателя приводит к повышению расхода топлива. Не­исправности в системах питания и зажигания двигателя также вызывают перерасход топлива. Так, например, неисправность кар­бюратора увеличивает расход топлива на 10. 15 %, неправильная регулировка холостого хода — на 15. 20%, подгорание или за­масливание свечей — на 7. 10 %, а наличие одной неработающей свечи зажигания — на 20. 25 %.

Тепловой режим двигателя. При чрезмерном охлаждении дви­гателя топливная экономичность автомобиля снижается, так как часть топлива поступает в цилиндры не в газообразном состоянии и не сгорает при рабочем ходе. Так, при снижении температуры охлаждающей жидкости с 85 °С, при которой двигатель имеет наи­лучшие показатели по экономичности, до 65 °С путевой расход топлива увеличивается на 15. 25 % (рис. 10.4).

Техническое состояние шасси. Ухудшение технического состо­яния шасси вызывает увеличение расхода топлива. Например, не­правильная регулировка тормозных механизмов, главной переда­чи и затяжки подшипников ступиц колес приводит к перерасходу топлива на 10. 20 %, нарушения в установке управляемых колес и пониженное давление воздуха в шинах — на 10. 15 % (рис. 10.5), неполное выключение или пробуксовка сцепления — на 5. 6%. Указанный перерасход топлива происходит вследствие уменьше­ния коэффициента полезного действия трансмиссии и возраста­ния сопротивления движению автомобиля.

Рис. 10.4. Зависимости путевого рас­хода топлива от скорости движения автомобиля при различной темпе­ратуре охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя: 1-85°С; 2-75°С; 3-65 «С

Рис. 10.5. Изменение путевого рас­хода топлива в зависимости от скорости движения автомобиля при различном давлении возду­ха в шинах:

Сопротивление дороги. При увеличении сопротивления дороги расход топлива возрастает. Так, например, при движении в тяже­лых дорожных условиях используются низшие передачи. При этом передаточное число трансмиссии увеличивается, а степень исполь­зования мощности двигателя уменьшается. В результате расход топ­лива повышается.

Нагрузка на автомобиль. При увеличении нагрузки на автомо­биль расход топлива возрастает.

Режим движения. При разгоне автомобиля увеличение скорос­ти движения вызывает возрастание сил сопротивления движению и расхода топлива.

При торможении расход топлива повышается вследствие за­трат энергии на торможение и последующий разгон.

При импульсивном движении по методу «разгон — накат» об­щий расход топлива может быть меньше или больше, чем при равномерном движении. Данный режим движения заключается в интенсивном разгоне на высшей передаче до определенной ско­рости и последующем движении накатом со снижением скорости до определенного значения. При этом цикл «разгон — накат» пе­риодически повторяется. При разгоне расход топлива растет, а при накате уменьшается. Такой метод движения приводит к ин­тенсивному износу двигателя и трансмиссии и усложняет работу водителя, так как он больше утомляется. Кроме того, при движе­нии накатом двигатель работает на режиме холостого хода, что приводит к повышенному содержанию оксида углерода в отрабо­тавших газах.

Условия движения. При увеличении числа остановок расход топлива возрастает вследствие затрат энергии на торможение до полной остановки, трогание с места и последующий разгон. Квалификация водителя. При работе в одинаковых условиях (тип дороги, автомобиля и др.) У водителей различной квали­фикации разница в расходе топ­лива достигает 20 %.

Сорт топлива и масла. Ис­пользование бензина с малым октановым числом приводит к перерасходу топлива на 15. 20 %. При применении некаче­ственного масла расход топли­ва увеличивается на 8 % из-за Интенсивного образования на­гара в цилиндрах двигателя и Увеличения трения.

Рис. 10.6. Зависимости путевого рас­хода топлива от скорости движе­ния автомобиля при использо­вании шин различных типов:

1 — широкопрофильных; 2 — торои­дальных (обычных); 3 — арочных

Тип шин. Радиальные шины по сравнению с диагональными снижают расход топлива на 2. 7%, так как имеют меньшее со­противление качению. По сравнению с тороидальными шинами широкопрофильные шины уменьшают, а арочные увеличивают расход топлива во всем диапазоне эксплуатационных скоростей движения (рис. 10.6).

Источник