Файл: Артамонов, М. Д. Основы теории и конструкции автомобиля учебник.pdf

АУВУ\ А 2В2 ..., равные расстоянию 2s1. Из кондов отрезков про­ водят наклонные прямые В^С^, В2С2, ..., изображающие равномер­

возможность определить путь и время обгона в случае движения обгоняющего автомобиля по правой стороне дороги. Так, для обгона, который начинается со скорости, соответствующей точке А 3, расстояние s0g, необходимое для обгона, соответствует от­ резку А 3Е.

Если ширина проезжейчасти дороги мала и нужно учиты­ вать возможность встречи с автомобилем, который движется в про­ тивоположном направлении, то проводят наклонную линию под

Рпс. 63. Расчет времени и пути обгона, который сочетается с разгоном:

11 — IV — категории дорог

углом, соответствующим скорости встречного автомобиля (напри­ мер, C3D3), до пересечения с горизонтальной линией, проходящей через точку начала обгона (в данном случае через точку /13). Расстояние s'o5, которое должно быть свободным перед обгоняющим автомобилем, в этом случае соответствует длине отрезка A3DS. Разность ординат точек А и С (например, 4 3 и С3) представляет собой время обгона 10ъ-

Результаты подобных расчетов для автомобиля ГАЗ-24 «Волга» показаны на рис. &3, б. Кривая 1 соответствует обгону в пределах правой стороны дороги, а кривая 2 — обгону с выездом обгоняю­ щего автомобиля на левую сторону, по которой движется встреч­ ный автомобиль. Как видно из рисунка, при скорости обгоняе­ мого автомобиля 12,5 м/с для безопасного обгона на правой сто­ роне дороги автомобилю ГАЗ-24 «Волга» необходимо не менее 210 м (точка А). Если же автомобиль при обгоне пересекает осе­ вую линию, то безопасный нуть обгона увеличивается до 350 м (точка В).

На этом же рисунке пунктирными линиями нанесены расстоя­ ния видимости, которые должны быть обеспечены на дорогах

147

Глава X

ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

§ I. ИЗМЕРИТЕЛИ И ПОКАЗАТЕЛИ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ

Топливо является важнейшим эксплуатационным матерналом, ко­ торый автомобильный транспорт потребляет в большом количестве. Стоимость топлива составляет 10—15% всех затрат на перевозки. Поэтому топливо необходимо использовать с максимальной эф­ фективностью, не допуская неоправданных его затрат и потерь.

Расход топлива автомобилем зависит от его конструкции и технического состояния, а также от дорожных и климатических условий, квалификации водителя и организации транспортного процесса.

Совершенство конструкции автомобиля с точки зрения топлив­ ной экономичности оценивают по величине общего расхода топ­ лива Q в л, отнесенного к длине пройденного пути s в км или к ве­ личине транспортной работы в ткм. Расход топлива в л при про­ беге автомобилем 100 км

дп = 100-2-. (164)

Расход топлива на единицу пробега сравнительно легко опре­ делить, однако он не учитывает транспортной работы, выполня­ емой автомобилем, что может привести к неверным выводам при оценке топливной экономичности. Так, у автомобиля, перевозя­ щего груз, расход топлива на единицу пробега всегда больше, чем у того же автомобиля, работающего в тех же условиях, но без нагрузки. Поэтому более правильно оценивать топливную эко­ номичность автомобиля по расходу топлива, отнесенному к еди­ нице транспортной работы.

В качестве измерителей топливной экономичности двигателя используют расход топлива в килограммах за час работы G7 кг/ч,

149

где рт — плотность топлива в кг/л;

t — время, соответствующее расходу Q [формула (166)] или

Решив совместно уравнения (165) и (167), определим значение расхода топлива в л на 100 км пробега

8е^Те

7п (168)

36ртУ'

Согласно ГОСТу, дорожные испытания автомобиля на топлив­ ную экономичность проводят на горизонтальном прямолинейном

В)

Рпс. 64. Определение топливной экономичности автомобпля:

а — схема замера расхода топлива; б — топливно-экономическая ха­

участке дороги с твердым и ровным покрытием длиной 1 км. Авто­ мобиль с полной нагрузкой разгоняют за пределами мерного участка до определенной постоянной скорости. В момент пересе­ чения автомобилем первой границы мерного участка включают секундомер и переводят трехходовой кран 4 (рис. 64, а) из поло­ жения I в положение III, при котором топливо в карбюратор 3 поступает не из топливного бака 1 автомобиля, а из мерного бачка 5, снабженного стеклянной трубкой и шкалой. Бачок включен

150

б топливную магистраль между карбюратором 3 и топливным насо­

сом 2. Когда автомобиль пересекает вторую границу участка, секун­ домер останавливают, а кран 4 возвращают в положение I, чтобы отключить мерный бачок. По разности уровней в бачке до и после замера определяют расход топлива за время движения по мерному участку. Установив край в положение II, восстанавливают исход­ ный уровень топлива в бачке 5, после чего повторяют заезд с той же скоростью в обратном направлении.

Определив средние значения удельного «путевого» расхода топлива дп и скорости v, получают зависимость qn — / (v) при данном значении коэффициента сопротивления дороги.

Повторив испытания на участ­ ках дороги с другими значениями коэффициента ф, строят топливно-

экономическую характеристику автомобиля, т. е. график зависи­ мости удельного путевого расхода топлива qn от скорости автомо­ биля v и коэффициента сопротив­ ления дороги ф (рис. 64, б). Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его равномерном движении и позво­ ляет определить расход топлива по известным величинам да и v. Каж­ дая кривая графика имеет две характерные точки. Одна из них определяет минимальный расход топлива при движении по дороге с данным значением коэффициента

сопротивления дороги (например, g(nin при фД. Скорость, соответствующую этому расходу (например, пЭк), называют экономи­ ческой. Другая же (конечная) точка кривой определяет расход топ­ лива при полной нагрузке двигателя, что соответствует скорости движения, максимально возможной при данном значении коэффи­ циента сопротивления дороги (точки а, Ь, с). Огибающая кри­ вая ААУ, проведенная через эти точки, представляет собой изме­ нение путевого расхода топлива в зависимости от скорости v при полной нагрузке двигателя. Перегибы в правых частях кривых являются следствием обогащения смеси при включении эконо­ майзера.

Показателем топливной экономичности автомобиля служит

минимальный путевой расход топлива, соответствующий скорости кэк при испытаниях автомобиля с полной нагрузкой на горизон­ тальном участке дороги с твердым покрытием. Указываемый в тех­ нических характеристиках автомобилей контрольный расход топ­ лива практически мало отличается от минимального расхода.

151

При испытании автомобиля на стенде с беговымп барабанами (см. рпс. 39) получают зависимости силы тяги Рти часового рас­ хода топлива Gr от скорости v при различных положениях дрос­ сельной заслонки или рейки насоса. Для удобства использова­ ния эти зависимости совмещают на одном графике, как показано на рис. 65. Каждая из кривых соответствует определенному углу открытия дроссельной заслонки (с^, а 2, ...). По формулам (103) и (105) определяют значения сил сопротивления дороги п воздуха для различных значений ф и к, что позволяет нанести иа график кривые Рд -г Рв- По точкам пересечения каждой из этих кривых с кривыми Ртопределяют скорости автомобиля при данных поло­ жениях дроссельной заслонки. Кривые. GT, соответствующие этим положениям заслонки, позволяют определить часовые расходы топлива. Так, например, при коэффициенте фх и угле а 3 (точка /1) скорость автомобиля равпа vlt а расход топлива определяется отрезком fjCXg (точка В). Найдя несколько значений GT и v для одной величины коэффициента ф, по формулам (164) и (168) опре­ деляют путевые расходы топлива и строят кривую qa — / (и). Повторив построение для других значений коэффициента ф, строят график топливно-экономической характеристики автомо­ биля.

§ 2. УРАВНЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА

Выясним основные факторы, от которых зависпт путевой расход топлива qu.

Во время движения автомобиля эффективная мощность Ne двигателя затрачивается на преодоление рассмотренных выше со­ противлений движению. Из уравнения мощностного баланса имеем

Из последней формулы следует, что расход топлива на единицу пробега уменьшается при улучшении топливной экономичности двигателя, оцениваемой величиной ge. Все конструктивные пара­ метры двигателя и особенности его рабочего процесса, от кото­ рых зависит удельный эффективный расход топлива, оказывают влияние па топливную экономичность автомобиля. Так, например, автомобили с дизелями, удельный эффективный расход топлива которых находится в пределах 230—290 г/(кВт-ч), обычно эконо­ мичнее автомобилей с карбюраторными двигателями, расходую­ щими 290—380 г/(кВт-ч).

Расход топлива автомобилем возрастает в случае увеличения сил сопротивления трансмиссии, дороги и воздуха. При разгоне

152