ВАриант 11 / Zapiska_Tyagovaya_dinamika
.pdf4 ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОБУСА
4.1 Построение топливной характеристики установившегося движения автобуса
Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автобусом транспортной работы в разных условиях движения.
Топливной характеристикой установившегося движения называют зависимость путевого расхода топлива от установившейся скорости при установившемся движении на ровной горизонтальной дороге на высшей передаче.
При построении графика топливной характеристики установившегося движения для заданной скорости автобуса на высшей передаче определяются:
– обороты двигателя, соответствующие заданной в км/ч скорости:
ne va Uтр ; 0,377 ro
n |
|
34, 29 0,8·5,19 |
800 мин-1; |
|
|||
e6 34,29 |
|
0,377 0, 472 |
|
|
|
– значение эффективной мощности на валу двигателя, соответствующее полученным оборотам двигателя:
Pe = Pemax[a(ne /np) + b(ne /np)2 + c(ne /np)3];
Pe6(34,29) = 101,6 [0,7(800 /2100) + 1,2(800 /2100)2 –0,9(800 /2100)3] =
=39,7 кВт;
–значение мощности, передающейся в трансмиссию автобуса:
Pk = Pe ηтр,
Pk6(34,29) = 39,7 0,85 = 33,7 кВт;
– значения мощностей, затрачиваемых на преодоление сил дорожного сопротивления и сопротивление воздуха (здесь скорость в м/с):
Fψ=fvGa;
Fψ6(34,29)=0,0073 115512,8 = 843,2 Н; Fв = kвAвVa2;
Fв6(34,29) = 0,3 6,1 (34,29/3,6)2 =166 Н;
Pψi = FψiVa10-3;
Pψ6(34,29) = 843,2 (34,29/3,6)10-3 =8 кВт;
PВi = FВiVai10-3;
PВ6(34,29) = 166 (34,29/3,6)10-3 = 1,6 кВт;
32
– значения степени использования мощности И и частоты вращения Е:
Е = ne /np;
Е6(34,29) = 800 /2100 = 0,381; И = (Pψi + PВi) / Pki;
И6(34,29) = (8 + 1,6) / 33,7 = 0,285;
Определяем коэффициенты, зависящие от степени использования двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя (двигатель дизельный) [1]:
kE = 1,25 – 0,99E + 0,98E2 – 0,24E3;
kE6(34,29) = 1,25 – 0,99·0,381 + 0,98·0,3812 – 0,24·0,3813 =1,002; kИ = 1,20 + 0,14И – 1,80И2 + 1,46И3;
kИ6(34,29) = 1,20 + 0,14·0,285 – 1,80·0,2852 + 1,46·0,2853 = 1,127;
Путевой расход топлива (в л/100 км) определяется по формуле [1]: QSi = gepkEikИi (Pψi + PВi) 100/( ρТVai ηтр);
где gep – удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности, выше gemin на 5…10%.
В расчете приняты ge min = 220 г/кВт ч; gep=242 г/кВт ч (10 %); ρт – плотность топлива, ρт = 860 кг/м3 (дизель).
QS6(34,29) = 242 1,002 1,127·(8 + 1,6)100/( 860 34,29 0,85) = = 10,47 л/100км.
Результаты расчета сводим в таблицу 4.1. График топливной характеристики установившегося движения представлен на рисунке 4.1.
Таблица 4.1 – Результаты расчета топливной характеристики
Va |
ne |
Peст |
Pe |
Pk |
Pf |
Pв |
И |
Е |
kИ |
kЕ |
Qs, |
|
км/ч |
мин-1 |
кВт |
кВт |
кВт |
кВт |
кВт |
л/100км |
|||||
|
|
|
|
|||||||||
34,29 |
800 |
41,8 |
39,7 |
33,7 |
8 |
1,6 |
0,285 |
0,381 |
1,127 |
1,002 |
10,47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
933 |
50,1 |
47,6 |
40,5 |
9,5 |
2,5 |
0,296 |
0,444 |
1,122 |
0,983 |
10,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
1167 |
64,7 |
61,5 |
52,3 |
12,2 |
4,9 |
0,327 |
0,556 |
1,104 |
0,961 |
12,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
1400 |
78,4 |
74,5 |
63,3 |
15,2 |
8,5 |
0,374 |
0,667 |
1,077 |
0,954 |
13,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
1633 |
90,6 |
86,1 |
73,2 |
18,5 |
13,5 |
0,437 |
0,778 |
1,039 |
0,96 |
15,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
1867 |
100,3 |
95,3 |
81 |
22,1 |
20,1 |
0,521 |
0,889 |
0,991 |
0,976 |
16,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90,00 |
2100 |
106,9 |
101,6 |
86,4 |
26,1 |
28,6 |
0,633 |
1 |
0,938 |
1 |
18,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
Рисунок 4.1 – Топливная характеристика установившегося движения
4.2 Практическое использование топливной характеристики установившегося движения автобуса
4.2.1 Определение контрольного расхода топлива автобуса
По графику топливной характеристики установившегося движения определяют контрольный расход топлива QК.
Для городского автобуса полной массой свыше 3,5т заданная скорость для определения контрольного расхода: VQК = 40 и 60 км/ч [1].
VQК = 40 км/ч; QК = 10,95 л/100 км;
VQК = 60 км/ч; QК = 13,44 л/100 км.
4.2.2 Определение эксплуатационного расхода топлива автобуса
При определении эксплуатационного расхода топлива исходим из того, что при неустановившемся движении по дорогам с асфальтобетонным покрытием расход топлива оказывается на 10…15% выше, чем расход,
34
определенный по топливной характеристике установившегося движения при скорости, составляющей 3/4 от максимальной для автобуса с дизельным двигателем [1]:
VQЭ = 3/4 VAmax, км/ч.
Подставим значения:
VQЭ = 3/4 90 = 67,5 км/ч.
По графику топливной характеристики установившегося движения для эксплуатационной скорости VЭ определяется расход топлива
QVQЭ = 14,65 л/100 км.
Эксплуатационный расход топлива [1]: QЭ = (1,10…1,15) QVQЭ, л/100 км.
QЭ = 14,65 1,1 = 16,12 л/100 км.
Найденные параметры топливной характеристики сведены в таблице 3.2.
Таблица 4.2 – Данные, определенные по топливной характеристике установившегося движения автобуса
Параметр |
VQК |
QК |
VQЭ |
QЭ |
|
Размерность |
км/ч |
л/100 км |
км/ч |
л/100 км |
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
40 |
10,95 |
67,5 |
16,12 |
|
|
|
||||
60 |
13,44 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведем таблицы с основными параметрами, характеризующими тяговоскоростные и топливно-экономические свойства автобуса.
Таблица З.1 – Особые точки тяговой характеристики автобуса
Параметр |
|
|
Vmax |
|
Fkv |
|
Fknmax |
|
Fkmax |
|
Vmin |
|
|
Fφ |
|
Vkn |
|||||
Размерность |
|
|
км/ч |
|
кН |
|
кН |
|
|
кН |
|
км/ч |
|
|
кН |
км/ч |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
|
|
90 |
3,454 |
|
3,8 |
|
|
43,234 |
|
3,01 |
|
67,922 |
|
|
60 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таблица З.2 – Особые точки динамической характеристики автобуса |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Параметр |
Vmax |
Dv |
|
Dnmax |
|
Dmax |
Fnψ max |
hnmax |
Vmin |
|
Dφ |
Vkn |
|
dvn |
|
dDn |
|||||
Размерность |
км/ч |
– |
|
– |
|
– |
|
кН |
– |
км/ч |
– |
км/ч |
|
– |
|
– |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Значение |
90 |
0,02 |
|
0,030 |
0,374 |
3,465 |
0,022 |
3,01 |
0,588 |
47,14 |
1,50 |
1,10 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица З.3 – Особые точки характеристики ускорений автобуса на передачах
Параметр |
aXmax |
VAXmax |
aXmax, k |
VAXmax, k |
Vmax |
|
|
|
|
|
|
Размерность |
м/с2 |
км/ч |
м/с2 |
км/ч |
км/ч |
Значение |
0,956 |
5,27 |
0,203 |
47,14 |
90 |
|
|
|
|
|
|
Таблица З.4 – Данные, определенные по характеристикам времени и пути разгона автобуса
Параметр |
Vуmax |
t400 |
t1000 |
VЗ |
tЗ |
Размерность |
км/ч |
с |
с |
км/ч |
с |
|
|
|
|
|
|
Значение |
90 |
38 |
68 |
60 |
38,5 |
|
|
|
|
|
|
Таблица З.5 – Данные, определенные по топливной характеристике установившегося движения автобуса
Параметр |
VQК |
QК |
VQЭ |
QЭ |
|
Размерность |
км/ч |
л/100 км |
км/ч |
л/100 км |
|
|
|
|
|
|
|
Значение |
40 |
10,95 |
67,5 |
16,12 |
|
|
|
||||
60 |
13,44 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Руктешель, О. С. Выбор параметров и оценка тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля: учебно-методическое пособие для студентов специальностей 1-37 01 02 «Автомобилестроение», 1-37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей», 1-37 01 07 «Автосервис», 1-44 01 01 «Организация перевозок и управление на автомобильном и городском транспорте», 1-44 01 02 «Организация дорожного движения» / О. С. Руктешель.
–Минск: БНТУ, 2015. – 80 с.
2.Межгосударственный стандарт. Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов. ГОСТ 551397.
3.Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств». ТР ТС 018/2011.
37