книги / Эксплуатационные свойства автомобилей. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность

проводить исследования влияния различных факторов на итоговые характеристики. К основным таким факторам относятся:

–влияние условий движения (коэффициент сопротивления дороги);

–влияние массы перевозимого груза;

–влияние передаточных чисел трансмиссии;

–влияние формы кузова.

РАСХОД ТОПЛИВА В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Движение автомобиля состоит из циклов различной продолжительности. Можно выделить отдельные фазы движения автомобиля, составляющие его цикл. Это разгон с переключением передач, движение с постоянной скоростью и торможение. Также существует остановка автомобиля, обусловленная условиями его движения.

Примером циклического движения автомобиля может служить Европейский ездовой цикл NEDC (New European Driving Cycle), которого придерживается и Российская Федерация, принятый к применению с 01.01.2000 и состоящий из двух этапов движения (рис. 24): этапа имитации городского движения (UDC, Urban Driving Cycle), повторяющегося 4 раза при ограничении скорости автомобиля 50 км/ч, и этапа загородного движения (EUDC, Extra Urban Driving Cycle) с максимальной скоростью 120 км/ч [14].

Задавая параметры циклического движения автомобиля, можно вычислить расход топлива в условиях такого циклического движения. Общий подход к методике вычислений может быть следующим. Разгон с переключением передач может осуществляться как с полной подачей топлива, так и с частичной. При разгоне с полной топливоподачей, т.е. по внешней характе-

52

ристике, величина ускорения зависит как от параметров двигателя, так и самого автомобиля. При разгоне с частичной топливоподачей обычно считают, что ускорение является постоянным. Для каждого из режимов разгона возможно вычисление как сил сопротивления разгону, так и значений мощности, затрачиваемой на разгон. Допуская, что на малом интервале скоростей разгона мощность инерционных потерь является постоянной, формула нахождения путевого расхода (17) в интервале скоростей принимает следующий вид:

Для движения с торможением, учитывая особенности работы современных двигателей, в первом приближении допустимо считать, что расход топлива равен нулю. Движение современного автомобиля накатом в большинстве случаев не приводит к экономии топлива, поэтому его следует исключить из рассмотрения. Расход топлива на остановленном автомобиле определяется по его часовому расходу топлива на режиме холостого хода.

Рис. 24. Испытательный цикл

53

РАСХОД ТОПЛИВА АВТОМОБИЛЕМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Для определения расхода топлива автомобилем в условиях эксплуатации используется иная расчетная методика [16], но также основанная на принципах расчета расхода топлива автомобилем при циклическом движении. Основу такого расчета составляет методика определения базовой нормы расхода топлива для каждого автомобиля [17], которая рассчитывается на основе моделирования движения автомобиля по типизированным маршрутам, которые формируются в зависимости от типа автомобиля (легковой, грузовой, автобус). Маршрут предусматривает задание профиля дороги и график движения автомобиля, т.е., в отличие от испытательных циклов, дополнительно содержит информацию о продольном профиле дороги. Результатом моде-

лирования является базовая норма расхода топлива (л/100 км).

Базовая норма расхода топлива, определяется документом [16] для каждой модели, марки или модификации автомобиля в качестве общепринятой нормы. Для части автотранспортных средств – автобусов и автомобилей-самосвалов – в связи с особенностью транспортного процесса устанавливается транспорт-

ная норма расхода топлив (л/100 км). Для грузовых автомоби-

лей, которые не входят в группу автомобилей-самосвалов, дополнительно к базовой норме расхода топлив устанавливается

транспортная норма на транспортную работу, измеряемую в литрах на 100 тонно-километров (л/100 ткм).

Таким образом, транспортная норма (норма на транспортную работу) включает в себя базовую норму и зависит или от грузоподъемности, или от нормируемой загрузки пассажиров, или от конкретной массы перевозимого груза.

Результатом применения методических рекомендаций «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте» является расчетное нормативное значение расхода

54

топлива, которое учитывает условия эксплуатации автомобиля, а также выполняемую им транспортную работу.

Учёт условий эксплуатации автомобиля осуществляете путём применения поправочного коэффициента к базовой или транспортной норме. Повышающий поправочный коэффициент учитывает следующие основные особенности условий эксплуатации автомобиля:

–работу автомобиля в зимнее время года;

–работу в высокогорье – высоту над уровнем моря;

–работу со сложным профилем маршрута движения;

–работу в населенных пунктах в зависимости от численности населения;

–работу, требующую частых технологических остановок;

–возраст (пробег) автомобиля с начала эксплуатации;

–использование кондиционера или климатической уста-

новки.

Понижающий поправочный коэффициент применяется при работе на дорогах общего пользования за пределами пригородной зоны (движение за городом).

Для легковых автомобилей нормативное значение рас-

хода топлива рассчитывается по формуле

где QН – нормативный расход топлив, л;

НS – базовая норма расхода на пробег автомобиля,

л/100 км;

S – пробег автомобиля, км;

KЭ – поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка или снижение) к норме, %.

Для автобусов нормативное значение расхода топлива рассчитывается по формуле

55

S– пробег автобуса, км;

НОТ – норма расхода топлив при использовании штатных

независимых отопителей, л/ч T – время работы отопителей, ч;

KЭ – поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка или снижение) к норме, %.

Для грузовых бортовых автомобилей и автопоездов нор-

мативное значение расхода топлив рассчитывается по формуле

относительная надбавка или снижение) к норме, %. Методика [16] доступна для бесплатного скачивания в системе «Кодекс» (https: //kodeks.ru/) в вечернее время и выходные дни. Содержит исчерпывающее описание самой методики определения нормативных значений расхода топлив, а также данные по базовым и транспортным нормам расхода топлив. Кроме того, в документе содержатся примеры расчетов нормативных значе-

ний расхода топлива автотранспортными средствами.

56

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

При выполнении курсовой работы по курсу «Эксплуатационные свойства транспортно-технологических машин» рекомендуются следующие её варианты:

–минимальный;

–средний;

–продвинутый.

При минимальном варианте выполняются расчёты и построение графиков следующих характеристик и параметров:

–тяговой характеристики автомобиля;

–динамической характеристики автомобиля;

–мощностной характеристики автомобиля;

–графика ускорений автомобиля;

–графика времени и пути разгона;

–эксплуатационной нормы расхода топлива в летний и зимний период времени, а также в условиях городского движения г. Перми.

Средний по трудоёмкости вариант включает в себя минимальный и кроме его заданий предполагает выполнение вычислений и построение графиков следующих характеристик и параметров:

–динамического паспорта автомобиля;

–параметров эластичности разгона на высшей и предшествующей ей передаче

Продвинутый вариант включает в себя средний по трудоёмкости вариант расчётов и графических построений, помимо которого проводятся вычисления параметров топливной характеристики установившегося движения автомобиля и построение их графических зависимостей.

Кроме того, выполняется исследование влияние конкретных параметров автомобиля и условий движения (согласовывается с преподавателем) на выходные характеристики автомобиля.

57

ПРИМЕРНЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

ИЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ УМЕНИЙ

1.Какие методики используются для задания внешней скоростной характеристики двигателей внутреннего сгорания?

2.В каких случаях целесообразно задание внешней скоростной характеристики двигателя в виде массива данных?

3.Как следует поступить, если неизвестен радиус колёс автомобиля, необходимый для выполнения расчетов?

4.Какие задачи решаются с использованием графика «Тяговая характеристика»?

5.Подтвердите ручным счетом значение таблицы тяго-

вых сил.

6.Какие задачи решаются с использованием графика «Мощностная характеристика»?

7.Подтвердите ручным счетом любое значение таблицы мощностной характеристики.

8.Какова цель использования динамической характеристики автомобиля?

9.Каковы критерии выбора момента переключения передач при разгоне автомобиля?

10.Подтвердите ручным счетом значение таблицы времени разгона автомобиля.

11.Как повлияет на результаты расчетов времени разгона увеличение интервала скорости, при котором считается ускорение неизменным?

12.В чем смысл применения в расчётах топливной экономичностиавтомобилястепенииспользованиямощностидвигателя?

13.Подтвердите ручным счетом любое значение таблицы топливной характеристики.

14.Почему эксплуатационная норма расхода топлива отличается от расхода топлива при установившемся движении?

58

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Автомобили. Теория эксплуатационных свойств: учебник для вузов / А.М. Иванов [и др.]. – М.: Академия, 2013.

2.Вахламов В.К. Автомобили. Эксплуатационные свойства: учебник для вузов. – М.: Академия, 2012.

3.ГОСТ 22576-90. Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний. – М., 1990.

4.ГОСТ Р 52899-2007. Шины пневматические для грузовых механических транспортных средств и прицепов. Технические условия. – М., 2007.

5.ГОСТ Р 52900-2007. Шины пневматические для легковых автомобилей и прицепов к ним. Технические условия. – М., 2007.

6.Гришкевич А.И. Автомобили. Теория. – Минск: Вышей-

шая школа, 1986. – 208 с.

7.Заволжское братство [Электронный ресурс]. – URL: https://www.zr.ru/content/articles/15731-zavolzhskoje_bratstvo-2/# (дата обращения: 22.12.2021).

8.Краткий автомобильный справочник: в 3 т. – Т. 1: Автобусы / Б.В. Кисуленко [и др.]. – М.: НПСТ «Трансконсалтинг», 2002. – 360 с.

9.Краткий автомобильный справочник: в 3 т. – Т. 2: Грузовые автомобили / Б.В. Кисуленко [и др.]. – М.: ИПЦ «Финпол», 2004. – 667 с.

10.Краткий автомобильный справочник: в 3 т. – Т. 3: Легковые автомобили. Часть 1 / Б.В. Кисуленко [и др.]. – М: НПСТ «Трансконсалтннг», 2004. – 488 с.

11.Краткий автомобильный справочник: в 3 т. – Т. 3: Легковые автомобили. Часть 2 / Б.В. Кисуленко [и др.]. – М.: ИПСТ «Трансконсалгинг», 2004. – 560 с.

12.Краткий автомобильный справочник: справ. изд.: в 5 т. – Т. 4: Специальные и специализированные автотранспортные средства: в 3 ч. – Ч. 1: Фургоны, самосвалы. Платформы, тягачи специальные, прицепы-роспуски России и СНГ / М. Н. Грифф, И.А. Венгеров, В.С. Олитский [и др.]. – М.: Автополис-плюс, 2004. – 449 с.

59

13.Краткий автомобильный справочник: справ. изд.: в 5 т. – Т. 4: Специальные и специализированные автотранспортные средства: в 3 ч. – Ч. 2: Коммунальная техника, строительно-монтажная техника, спецтехника для нефтегазового комплекса, пожарная техника, автомастерские н автолаборатории / М.И. Грифф, И.А. Венгеров, B.C. Олитский [и др.]. – М.: Автополис-плюс, 2005. – 472 с.

14.Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машинострое-

ние, 1989. – 240 с.

15.Марков В.А., Шатров В.И. Выбор формы внешней скоростной характеристики транспортного дизеля // Транспортное и энергетическое машиностроение. – 2012. – № 9. – С. 21–37.

16.Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте: Распоряжение Минтранса РФ №АМ-23-р

от14.03.08.–М.,2008.–64с.

17.Р 03112134-0367-97. Методика определения базовых норм расхода топлива на автомобильном транспорте. (утвержде-

на НИИАТ 24.09.1996). – М., 1997.

18.AccelerationTimes [Электронный ресурс]. – URL: https: //ru.accelerationtimes.com (дата обращения: 22.12.2021).

19.Manfred Mitschke, Henning Wallentowitz Dynamik der Kraftfahrzeuge 5., überarbeitete und ergänzte Auflage. – Springer FachmedienWiesbaden 1971, 1984, 1995, 2004, 2014.

20.Passat CC 2009. Программа самообучения 417 / Volkswagen AG. – 2008. – 67 с.

60