Материал: ОНИ Практическая работа №3

Лабораторная работа №3

Расчёт показателей топливной экономичности и энергетической эффективности автомобиля

Определяется вес автомобиля с грузом:

где g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²; m_a – снаряженная масса автомобиля, кг; m_гр – масса груза, кг.

Расчёт производится для каждого значения передаточного отношения коробки передач автомобиля. Передаточное отношение трансмиссии на i-ой передаче рассчитывается по формуле:

где u_кпi – передаточное отношение коробки передач на i-ой передаче; u_гп - передаточное отношение главной передачи.

Далее для нескольких значений n_e, как это было сделано при построении внешней скоростной характеристики ДВС, рассчитывают следующие показатели:

1. Скорость автомобиля:

где r_к – радиус качения колеса, м.

2. Сила сопротивления качению:

где f – коэффициент сопротивления качению колес:

здесь f₀ – коэффициент сопротивления качению при низких скоростях.

3. Сила сопротивления воздуху:

где c_x – коэффициент аэродинамического сопротивления; _в – плотность воздуха при нормальных условиях, _в = 1,202 кг/м³; F – площадь миделева сечения автомобиля:

где B – габаритная высота автомобиля, м; H – габаритная ширина автомобиля, м.

4. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению:

5. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуху:

6. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления трению в трансмиссии:

где _тр – коэффициент полезного действия трансмиссии.

7. Суммарная мощность, затрачиваемая на приведение автомобиля в движение:

8. Удельный эффективный расход топлива двигателем:

где k_N – коэффициент, учитывающий влияние изменения мощности двигателя на удельный эффективный расход топлива:

В случае, если соотношение превышает 1, то дальнейшие расчеты на данной передаче не производятся.

9. Часовой расход топлива:

10. Путевой расход топлива:

где _т – плотность топлива (бензина) при нормальных условиях, _т = 0,74 кг/л.

11. Коэффициент полезного действия автомобиля:

По результатам расчетов заполняют таблицы (см. табл. 3) для каждого значения передаточного отношения трансмиссии.

Таблица 3

Показатели автомобиля (указать марку автомобиля) при движении на (указать номер) передаче

На основе данных из табл. 3 строят графики зависимостей N_к, N_в, N_тр, N_, N_e от скорости автомобиля V (значения N_e соответствуют внешней скоростной характеристике двигателя), пример представлен на рис. 3. Также строят графики зависимостей G_т, Q_s и _а, от скорости автомобиля V. Пример графика зависимости путевого расхода топлива Q_s от скорости автомобиля V для различных передач представлен на рис. 4.

Рис. 3. Мощностной баланс автомобиля на i-ой передаче

Рис.4. Зависимость путевого расхода топлива от скорости автомобиля на различных передачах трансмиссии