Исследования эксплуатационных свойств автомобиля марки Honda Accord 2.4 Type-s

Расчет показателей топливно-экономических свойств автомобиля.

Основным измерителем топливной экономичности автомобиля является расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход) Qs, л/100км. Для оценки эффективности использования топлива при выполнении транспортной работы используют расход топлива на единицу транспортной работы Qw, л/100, т*км или л/100 пасс*км. Расчет этих показателей рекомендуется производить при средней скорости движения автомобиля на маршруте, м/с:

vc = kv * vmax (20)

где kv - поправочный коэффициент = 0,8;

vmax - максимальная скорость (определяется из графика №7 и 8).

Qs = (ge ( Nf + Nв )) / (36 vc ст ?тр) (21)

Qw = (ge ( Nf + Nв )(vc)) / (10 W ст ?тр) (22)

где ge - удельный эффективный расход топлива двигателем, г/кВт*ч;

( Nf + Nв )(vc) - суммарная мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению автомобиля при средней скорости vc, кВт (значения определяются по графику №7 и №8);

ст - плотность топлива, кг/л (при расчетах принять = 0,72 кг/л);

W - удельная транспортная работа, выполненная автомобилем на маршруте, т*км/ч;

?тр- коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссии автомобиля. Его значение можно принять равным ?тр?0,82….0,88. Для расчета далее ?тр=0,82;

11. Определим значение удельной транспортной работы, выполненной на маршруте, т*км/ч (для легковых автомобилей)

Wл = 0,288 * ZП * гп * vc, пасс*км/ч, (23)

Где ZП - номинальная пассажировместимость автомобиля, чел;

гп - коэффициент использования пассажировместимости;

vc - средняя скорость движения автомобиля на маршруте.

Начнем с определения значения средней скорости на маршруте, для этого необходимо найти vmax - максимальная скорость (определяется из графика №7 и 8), затем используем выражение (20), kv - поправочный коэффициент = 0,8 известен, получим значения средней скорости с учетом загрузки и качества дороги после определения максимальной скорости с одним водителем -

vmax f0,1 = 35,5 м/с 3-ая передача

vmax f0,02 = 58 м/с 5-ая передача

при номинальной нагрузке -

vmax f0,1 = 34,5 м/с 3-ая передача

vmax f0,02 = 54,75 м/с 5-ая передача

- умножив полученные значения получим - vc :

с одним водителем -

vc f01 = 0,8 * 35,5 = 28,4 м/с - 3-ая передача

vc f02 = 0,8 * 58 = 46,4 м/с - 5-ая передача

при номинальной нагрузке -

vc f01 = 0,8 * 34,5 = 27,6 м/с - 3-ая передача

vc f 02 = 0,8 * 57,75 м/с = 46,2 м/с - 5-ая передача,

имея значение средней скорости рассчитаем удельную транспортную работу используя выражение (23), значение номинальной пассажировместимости дано заданием и равно 5, значение коэффициента для порожнего автомобиля с одним водителем и при номинальной загрузке равно 0,2 и 1 соответственно:

Wл1 f01= 0,288 * 5 * 0,2 * 28,4 = 8,18 пасс*км/ч

Wл5 f01= 0,288 * 5 * 0,2 * 46,4 = 13,36 пасс*км/ч

Wл1 f02= 0,288 * 5 * 1 * 27,6 = 39,74 пасс*км/ч

Wл5 f02 = 0,288 * 5 * 1 * 46,2 = 66,53 пасс*км/ч

12. Определим значение удельного эффективного расхода топлива gе, г*кВт*ч, определяется приближенным методом И.С. Шниппе

gе = ke * ku * gеN (24)

где ke - коэффициент учитывающий степень использования частоты вращения коленчатого вала Е;

ku - коэффициент учитывающий степень использования мощности И при движении автомобиля со скоростью vc;

gеN - удельный эффективный расход топлива двигателем при максимальной мощности, г/кВт*ч.

Определим удельный эффективный расход топлива двигателем при максимальной мощности gеN , он на 5…15% больше, чем минимальный расход топлива gе min, т.е. gеN = (1,05…1,15) * gе min. Для бензинового двигателя gе min ? (260….310) г/кВт*ч.

gеN = 1,1 * 280 = 308 г/кВт*ч,

Коэффициенты ke и ku определяются по формулам:

ke = 1,25 - Е + Е2 - 0,24 * Е3 (25)

где Е - степень использования частоты вращения коленчатого вала, определяется из выражения:

Е = nVc / nN (26)

где nvc и nN - частоты вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля со скоростью vc (определяется по графику vc = f (nx) или используя выражение (3)) при максимальной мощности двигателя соответственно.

ku = 3,27 - 8,22 * И + 9,13 * И2 - 3,18 * И3 (27)

где И - степень использования мощности двигателя при движении автомобиля со скоростью vc. Определяется как отношение мощности двигателя Nc(Vc) , необходимой для равномерного движения автомобиля в заданных условиях со скоростью vc, к мощности Ne max(Vc) , которую может развить двигатель при полной подаче топлива при движении автомобиля с той же скоростью vc, т.е.:

И = Nc (Vc) / Ne max (Vc) (28)

С учетом КПД трансмиссии можно записать:

И = ( Nf + Nв )(Vc) / Nm max(Vc) (29)

где ( Nf + Nв )(Vc) - суммарная мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления движению автомобиля при скорости vc, кВт (определяется по графику мощностного баланса автомобиля №7 и №8);

Nm max(Vc) - максимальная тяговая мощность на ведущих колесах при движении автомобиля со скоростью vc (определяется по графику мощностного баланса автомобиля №7 и №8).

Найдем ke , для чего необходимо определить значение Е. Используя график №2 определим значение nVc . Значение nN = 7700 об/мин. Подставив значения в выражение (26) получим:

с одним водителем -

Е1 f01 = 5500 / 7700 = 0,714

Е1 f02 = 5450 / 7700 = 0,707

номинальная загрузка автомобиля -

Е 5 f01 = 5300 / 7700 = 0,688

Е5 f02 = 5400 / 7700 = 0,701

Подставив значение Е в выражение (25) получим:

с одним водителем -

ke f01= 1,25 - 0,714 + 0,7142 - 0,24 * 0,7143 = 0,958

ke f02= 1,25 - 0,707 + 0,7072 - 0,24 * 0,7073 = 0,958

номинальная загрузка автомобиля -

ke f01= 1,25 - 0,688 + 0,6882 - 0,24 * 0,6883 = 0,957

ke f02= 1,25 - 0,701 + 0,7012 - 0,24 * 0,7013 = 0,957

Найдем значение ku, для чего необходимо определить значение И. Используя график №7 определим значения ( Nf + Nв )(Vc) и Nm max(Vc) для порожнего автомобиля с одним водителем. Искомые значения мощностей равны:

( Nf + Nв )(Vc) -

для хорошей дороги 120 кВт,

для плохой дороги 119 кВт;

Nm max(Vc) -

для хорошей дороги 130 кВт,

для плохой дороги 129 кВт.

Значения мощностей для номинальной загрузки автомобиля определены по графику №8 и равны:

( Nf + Nв )(Vc) -

для хорошей дороги 118кВт,

для плохой дороги 114 кВт;

Nm max(Vc) -

для хорошей дороги 129кВт,

для плохой дороги 127 кВт;

Теперь можно найти значения И для порожнего автомобиля с одним водителем используя выражение (29):

И1 = 120 / 130 = 0,92 - для хорошей дороги,

И1 = 119 / 129 = 0,92 - для плохой дороги;

И для номинальной нагрузки автомобиля:

И5 = 118 / 129 = 0,91 - для хорошей дороги,

И5 = 114 / 127 = 0,89 - для плохой дороги.

Имея значения И можно найти ku используя выражение (27):

порожний автомобиль с одним водителем -

ku1 = 3,27 - 8,22 * 0,92 + 9,13 * 0,922 - 3,18 * 0,923 = 0,95 - для хорошей дороги;

ku1 = 3,27 - 8,22 * 0,92 + 9,13 * 0,922 - 3,18 * 0,923 = 0,95 - для плохой дороги;

номинальная загрузка автомобиля -

ku5 = 3,27 - 8,22 * 0,91 + 9,13 * 0,912 - 3,18 * 0,913 = 0,96 - для хорошей;

ku5 = 3,27 - 8,22 * 0,89 + 9,13 * 0,892 - 3,18 * 0,893 = 0,94 - для плохой дороги

Теперь для определения удельного эффективного расхода топлива gе, г*кВт*ч, неизвестных нет, найдем искомые значения используя выражение (24):

автомобиль тормозной фара расстояние

gе = ke * ku * gеN

порожний автомобиль с одним водителем -

gе1 = 0,958 * 0,95 * 308 = 280,31 г*кВт*ч - для хорошей дороги;

gе1 = 0,958 * 0,95 * 308 = 280,31 г*кВт*ч - для плохой дороги,

номинальная загрузка автомобиля -

gе2 = 0,957 * 0,96 * 308 = 282,96 г*кВт*ч - для хорошей дороги;

gе2 = 0,957 * 0,94 * 308 = 277,07 г*кВт*ч - для плохой дороги.

Определим путевой расход топлива Qc, используя выражение (21), л/100 км:

порожний автомобиль с одним водителем -

Qs f01 = (280,31 * 35,5) / (36 * 28,4 * 0,72 * 0,88) = 15,36 - для хорошей дороги,

Qs f02 = (280,31 * 58) / (36 * 46,4 * 0,72 * 0,88) = 15,36 - для плохой дороги;

номинальная загрузка автомобиля -

Qsf01 = (282,96 * 34,5) / (36 * 27,6 * 0,72 * 0,88) = 15,506 - для хорошей дороги;

Qsf02 = (277,07 * 57,75) / (36 * 46,2 * 0,72 * 0,88) = 15,18 - для плохой дороги,

Определим расход топлива на единицу транспортной работы, используя выражение (22), л/100 пасс*км:

Qw = (ge ( Nf + Nв )(vc)) / (10 W ст ?тр)

порожний автомобиль с одним водителем -

Qw f01 = (280,31 * 35,5) / (10 * 8,179 * 0,72 * 0,88) = 192 - для хорошей дороги;

Qw f02 = (280,31 * 58) / (10 * 13,36 * 0,72 * 0,88) = 192 - для плохой дороги;

номинальная загрузка автомобиля -

Qw f01 = (282,96 * 34,5) / (10 * 39,744 * 0,72 * 0,88) = 39 - для хорошей дороги;

Qw f02 = (277,07 * 57,75) / (10 * 66,528 * 0,72 * 0,88) = 38 - для плохой дороги.

Расчет показателей тормозных свойств автомобиля.

Тормозные свойства автомобиля оказывают влияние не только на безопасность движения, но и на среднюю скорость движения.

Допустимая по тормозным свойствам скорость движения автомобиля Vд может быть определена из условия:

So = Sб + Sв (30)

где So - остановочный путь авомобиля;

Sб - расстояние безопасности (обычно принимают равным 5…10м)

Sв - расстояние видимости водителем дороги до препятствия на пути.

Подставляя в условие выражения (30) для остановочного пути автомобиля и значения Sб и Sв получаем квадратное уравнение, корнями решения которого является искомая величина vд.

Остановочный путь автомобиля будет определяться по формуле:

So = vд * (tpe + tc + 0,5 * tн) + vд2 / 2 * g * цx (31)

где vд - допустимая по тормозным свойствам скорость движения автомобиля м/с;

tpe - время реакции водителя, с (в зависимости от индивидуальных качеств, квалификации водителя, степени его утомленности, дорожной обстановки и т.д.). Может изменяться в пределах 0,2…1,5 с. При расчетах примем среднее значение 0,8 с;

tc - время запаздывания тормозного привода, с (у технически исправной тормозной системы с гидроприводом и дисковыми тормозными механизмами от 0,05…0,07 с, с барабанными тормозными механизмами от 0,15…0,2 с);

tн - время нарастания замедления (тормозных сил) от нуля до установившегося значения, с (в расчетах можно принять 0,05….0,2 с - для легковых автомобилей);

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;

цx - коэффициент продольного сцепления колеса с дорогой, по условию задания равен 0,8.

Расстояние видимости водителем дороги для светлого времени суток дано заданием и равно 150 м, а для темного времени при пользовании фарами определяют по формуле:

Sв = Sосв - µ * vд, где (31)

Sосв - максимальная протяженность участка дороги, освещенного фарами (для дальнего света 100 м, для ближнего света 50 м);

µ = 1,8 с - коэффициент, учитывающий уменьшение расстояния видимости от скорости движения.

So = 142 - в светлое вр. суток

vд = 6

С фарами дальнего света

Sв =89,2

С фарами ближнего света

Sв =39,2

Размещено на Allbest.ru