Как оценивается экономичность автомобиля

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

Показатели экономичности автомобиля

Усложнением конструкции автомобиля можно получить весьма высокие показатели динамики, плавности хода, проходимости и др. При этом почти во всех случаях нарушается одно из основных требований к автомобилю: перевозить пассажиров или грузы с наименьшими затратами.

Очевидно, что всякое значительное усложнение конструкции означает введение дополнительных механизмов (а следовательно, дополнительных производственных операций при изготовлении машины, ее обслуживании и ремонте) и увеличение веса машины, если не применить дорогостоящие особопрочные и особолегкие материалы. Поэтому одна из задач конструктора при создании новых машин — находить простые решения, которые уменьшали бы затраты на перевозку полезной нагрузки и вместе с тем не ухудшали бы (а желательно улучшали) другие показатели автомобиля. Задача водителей и работников автохозяйств — применять при работе автомобиля такие приемы вождения машины и ее обслуживания, которые обеспечивают экономичность в эксплуатации.

Главные показатели экономичности автомобиля следующие:

В данном случае мы рассматриваем автомобиль в движении, поэтому первые две группы расходов не имеют значения. Из третьей группы следует выделить расход топлива и расход шин, так как эти расходы непосредственно связаны с движением автомобиля. Остальные расходы зависят в основном от конструктивного решения отдельных механизмов и частично от компоновки автомобиля (например, от удобства доступа к точкам обслуживания, от габаритных размеров и веса автомобиля).

Экономичность автомобиля обычно оценивают, прежде всего по расходу топлива. Но какую нужно выбрать меру и в каких условиях измерять расход?

Прежде всего нужно отличать расход топлива двигателем от расхода его автомобилем. Расход топлива двигателем зависит от развиваемой мощности и времени работы. Чтобы сравнивать экономичность двигателей, удобно подсчитывать расход топлива на каждую лошадиную силу за час работы. Полученную величину называют удельным расходом топлива и обозначают через ge.

Приведем пример: двигатель развивает мощность 40 л. с. и при этом расходует в час 13 л топлива. Удельный вес топлива равен 0,75 г/см^3, поэтому двигатель расходует 13 X 0,75 X 1000 = 9750 г в час. Отсюда находим удельный расход:

(читается: 269 грамм на эффективную лошадиную силу в час).

Удельный расход топлива правильно характеризует экономичность работы двигателя, но он не пригоден для оценки экономичности автомобиля. Экономичность автомобиля зависит и от расхода топлива, и от выполненной при этом работы, которую обычно считают пропорциональной пройденному расстоянию.

Эксплуатационный расход топлива вычисляют путем деления суммарного расхода за возможно больший период времени на число пройденных сотен километров (включая расход топлива на стоянках, при езде накатом, при прогреве двигателя, т. е. весь расход). Например: за месяц автомобиль прошел 4527 км или 45,27 сотен км и израсходовал 510 л топлива.

Эксплуатационный расход составляет:

Q = 510/42,27 = 11,25 л/100 км

(читается: 11,25 литра на 100 км).

Эксплуатационный расход является важнейшим измерителем экономичности автомобиля; для каждого типа автомобилей установлены государственные нормы эксплуатационного расхода топлива.

Для более скорой проверки экономичности находят контрольный расход топлива (тоже в л/100 км). Контрольный расход определяют на ровном шоссе (без больших подъемов и спусков) при движении полностью нагруженного автомобиля на определенном расстоянии ПО, 50. 100 или 200 км) с примерно постоянной скоростью (60—80 км/час для легковых автомобилей и 30—40 км/час для грузовых) без применения наката. Измерять расход топлива можно путем доливки топлива в бак; бак автомобиля полностью заправляют перед заездом, а после заезда доливают, используя мерную посуду или взвешивая долитое топливо.

Стоимость перевозки в значительной степени зависит от стоимости израсходованного топлива. Поэтому часто определяют расход топлива на перевозку одного пассажира или 1 т груза. Приведем примеры:

Источник

Измерители топливной экономичности

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.

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 г/пасс.-км.

К измерителям второй группы относятся расход топлива в килограммах за час работы двигателя (часовой расход топлива) G_Т, 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 ρ_т — плотность топлива, кг/л; m_гр— масса перевезенного груза (число пассажиров), кг (пасс.); S_гр — пробег автомобиля с грузом, км.

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

где N_е — эффективная мощность двигателя, кВт.

С учетом удельного эффективного расхода топлива определим его путевой расход:

где величина g_e, выражена в г/(кВт-ч), N_e — в кВт, а v — в м/с.

Источник

Определение топливной экономичности автомобиля

Свойство автомобиля, обеспечивающее экономию топлива, называется топливной экономичностью автомобиля.

Источником потребления топлива на автомобиле является двигатель внутреннего сгорания (дизель, карбюраторный или инжекторный), а поэтому в качестве топлива применяется дизельное топливо, бензины, реже – газ сжиженый или сжатый.

Топливная экономичность двигателя характеризуется удельным расходом топлива q_e в г/кВт×ч., который определяется на экспериментальной установке, оборудованной расходомером, датчиками числа оборотов двигателя и крутящего момента.

Удельный расход топлива зависит от типа двигателя, угловой скорости коленчатого вала и степени загруженности. В общем случае определяется по формуле

,

где q_e – удельный расход топлива при оборотах n_e в г/кВт×ч;

q_N – удельный расход топлива при максимальной мощности в г/кВт×ч., который обычно на 5…10% больше минимального расхода. Принимается: для дизеля q_N = 210 …240 г/кВт×ч,

для карбюраторного q_N = 310 …340 г/кВт×ч.;

к_w— коэффициент, учитывающий частоту вращения коленчатого вала, который рекомендуется определить для всех типов двигателей по эмпирической формуле

; (7.1)

к_u— коэффициент, учитывающий степень использования мощности

двигателя. Определяется по формулам

· для карбюраторного двигателя ,

· для дизеля , (7.2) ,

где N_y, N_в – мощность соответственно сопротивления движению и воздуха;

N_е – мощность двигателя при оборотах n_е и работе в режиме внешней

U-степень использования мощности.

Что же касается топливной экономичности автомобиля, то ее оценивают по путевому расходу топлива в л. на 100км пути, проходимого автомобилем при испытании или эксплуатации автомобиля в определенных дорожных условиях. Согласно ГОСТа 20306-90 (Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний) устанавливаются следующие показатели и характеристики топливной экономичности АТС:

1 – контрольный расход топлива;

2 – расход топлива в магистральном цикле на дороге;

3 – расход топлива в городском цикле на дороге;

4 – расход топлива в городском цикле на стенде;

5 – топливная характеристика установившегося движения;

6 – топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге.

Заметим, что контрольный расход топлива – это минимальный расход топлива автомобилем с номинальной нагрузкой на горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием, который позволяет определить прежде всего техническое состояние автомобиля.

Перед испытаниями двигатель, агрегаты и шины должны иметь пробег не менее 3000 км, износ протектора шин менее 50 %, давление в шинах должно соответствовать требованиям завода-изготовителя.

Длина участка для определения показателей 1 и 5 не менее 1000 м, а для показателей 2 и 3 не менее 4000 м.

При определении показателя 6 участок должен быть расположен на высоте над уровнем моря не более 1000 м. Длина участка 13…15 км, с чередующимися спусками и подъемами, протяженностью до 600¸800 м, уклонами до 4 %. Концы измерительного участка должны быть расположены на одной высоте над уровнем моря.

Атмосферные условия при проведении испытаний:

· скорость ветра не более 3 м/с ( при порывах до 5м/c);

· отсутствие осадков (атмосферное давление не менее 683 мм.рт.ст.);

· относительная влажность воздуха не выше 95 %;

· температура воздуха не ниже 3°С.

Перед испытаниями агрегаты прогреваются пробегом 50 км¸30 км при скорости не ниже 2/3 V_max. Выбегом со скорости 50км/ч проверяется отсутствие повышенных сопротивлений движению (оценивается по заданному пути выбега в НТД).

В качестве примера, ниже приведена операционная карта магистрального цикла на дороге (показатель 2) для автомобилей полной массой до 3,5 т и автобусов дальнего следования

Таблица 7.1 Операционная карта магистрального цикла

Путевой расход топлива Q_S при установившемся режиме движения в л/100км определяют по формуле

, л/100 км, (7.3)

где N_y, N_в – мощности в кВт, соответственно сопротивления движению и воздуха;

V – cкорость установившегося движения в м/с;

к ,к_u-коэффициенты, которые определяются по зависимостям (7.1), (7.2).

Формулу (7.3) называют уравнением расхода топлива при установившемся движении. По этой зависимости строится топливная характеристика установившегося движения, представляющая зависимость путевого расхода топлива от скорости движения автомобиля на ровной горизонтальной дороге. Такую зависимость строят чаще всего при включенной высшей передачи в коробке перемены передач.

Дата добавления: 2017-06-02 ; просмотров: 1868 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Определение топливной экономичности автомобиля

Свойство автомобиля, обеспечивающее экономию топлива, называется топливной экономичностью автомобиля.

Источником потребления топлива на автомобиле является двигатель внутреннего сгорания (дизель, карбюраторный или инжекторный), а поэтому в качестве топлива применяется дизельное топливо, бензины, реже – газ сжиженый или сжатый.

Топливная экономичность двигателя характеризуется удельным расходом топлива q_e в г/кВт×ч., который определяется на экспериментальной установке, оборудованной расходомером, датчиками числа оборотов двигателя и крутящего момента.

Удельный расход топлива зависит от типа двигателя, угловой скорости коленчатого вала и степени загруженности. В общем случае определяется по формуле

,

где q_e – удельный расход топлива при оборотах n_e в г/кВт×ч;

q_N – удельный расход топлива при максимальной мощности в г/кВт×ч., который обычно на 5…10% больше минимального расхода. Принимается: для дизеля q_N = 210 …240 г/кВт×ч,

для карбюраторного q_N = 310 …340 г/кВт×ч.;

к_w— коэффициент, учитывающий частоту вращения коленчатого вала, который рекомендуется определить для всех типов двигателей по эмпирической формуле

; (7.1)

к_u— коэффициент, учитывающий степень использования мощности

двигателя. Определяется по формулам

· для карбюраторного двигателя ,

· для дизеля , (7.2) ,

где N_y, N_в – мощность соответственно сопротивления движению и воздуха;

N_е – мощность двигателя при оборотах n_е и работе в режиме внешней

U-степень использования мощности.

Что же касается топливной экономичности автомобиля, то ее оценивают по путевому расходу топлива в л. на 100км пути, проходимого автомобилем при испытании или эксплуатации автомобиля в определенных дорожных условиях. Согласно ГОСТа 20306-90 (Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний) устанавливаются следующие показатели и характеристики топливной экономичности АТС:

1 – контрольный расход топлива;

2 – расход топлива в магистральном цикле на дороге;

3 – расход топлива в городском цикле на дороге;

4 – расход топлива в городском цикле на стенде;

5 – топливная характеристика установившегося движения;

6 – топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге.

Заметим, что контрольный расход топлива – это минимальный расход топлива автомобилем с номинальной нагрузкой на горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием, который позволяет определить прежде всего техническое состояние автомобиля.

Перед испытаниями двигатель, агрегаты и шины должны иметь пробег не менее 3000 км, износ протектора шин менее 50 %, давление в шинах должно соответствовать требованиям завода-изготовителя.

Длина участка для определения показателей 1 и 5 не менее 1000 м, а для показателей 2 и 3 не менее 4000 м.

При определении показателя 6 участок должен быть расположен на высоте над уровнем моря не более 1000 м. Длина участка 13…15 км, с чередующимися спусками и подъемами, протяженностью до 600¸800 м, уклонами до 4 %. Концы измерительного участка должны быть расположены на одной высоте над уровнем моря.

Атмосферные условия при проведении испытаний:

· скорость ветра не более 3 м/с ( при порывах до 5м/c);

· отсутствие осадков (атмосферное давление не менее 683 мм.рт.ст.);

· относительная влажность воздуха не выше 95 %;

· температура воздуха не ниже 3°С.

Перед испытаниями агрегаты прогреваются пробегом 50 км¸30 км при скорости не ниже 2/3 V_max. Выбегом со скорости 50км/ч проверяется отсутствие повышенных сопротивлений движению (оценивается по заданному пути выбега в НТД).

В качестве примера, ниже приведена операционная карта магистрального цикла на дороге (показатель 2) для автомобилей полной массой до 3,5 т и автобусов дальнего следования

Таблица 7.1 Операционная карта магистрального цикла

Путевой расход топлива Q_S при установившемся режиме движения в л/100км определяют по формуле

, л/100 км, (7.3)

где N_y, N_в – мощности в кВт, соответственно сопротивления движению и воздуха;

V – cкорость установившегося движения в м/с;

к ,к_u-коэффициенты, которые определяются по зависимостям (7.1), (7.2).

Формулу (7.3) называют уравнением расхода топлива при установившемся движении. По этой зависимости строится топливная характеристика установившегося движения, представляющая зависимость путевого расхода топлива от скорости движения автомобиля на ровной горизонтальной дороге. Такую зависимость строят чаще всего при включенной высшей передачи в коробке перемены передач.

Дата добавления: 2017-06-02 ; просмотров: 1869 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник