Влияние различных факторов на топливную экономичность автомобиля

Топливная экономичность автомобиля зависит от его конст­рукции и технического состояния, квалификации водителя, дорожно-климатических условий эксплуатации и организации транс­портного процесса.

Рассмотрим влияние различных конструктивных и эксплуата­ционных факторов на топливную экономичность автомобиля.

Тип двигателя.Автомобили с дизелями экономичнее, чем с бензиновыми двигателями: расход топлива у автомобилей с дизе­лями на 25... 30 % меньше.

Техническое состояние двигателя.Ухудшение технического со­стояния двигателя приводит к повышению расхода топлива. Не­исправности в системах питания и зажигания двигателя также вызывают перерасход топлива. Так, например, неисправность кар­бюратора увеличивает расход топлива на 10... 15 %, неправильная регулировка холостого хода — на 15...20%, подгорание или за­масливание свечей — на 5... 10 %, а наличие одной неработающей свечи зажигания — на 20...25 %.

Тепловой режим двигателя.При чрезмерном охлаждении дви­гателя топливная экономичность автомобиля снижается, так как часть топлива поступает в цилиндры не в газообразном состоянии и не сгорает при рабочем ходе. Так, при снижении температуры охлаждающей жидкости с 95⁰С, при которой двигатель имеет наи­лучшие показатели по экономичности, до 65°С путевой расход топлива увеличивается на 15... 25 % (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Зависимости путевого рас­хода топлива от скорости движения автомобиля при различной темпе­ратуре охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя: 1 -95°С; 2- 75 °С; 3 - 65 'С

Техническое состояние шасси.Ухудшение технического состо­яния шасси вызывает увеличение расхода топлива. Например, не­правильная регулировка тормозных механизмов, главной переда­чи и затяжки подшипников ступиц колес приводит к перерасходу топлива на 10...20%, нарушения в установке управляемых колес и пониженное давление воздуха в шинах — на 10... 15 % (рис. 4.5), неполное выключение или пробуксовка сцепления — на 5...6%. Указанный перерасход топлива происходит вследствие уменьше­ния коэффициента полезного действия трансмиссии и возраста­ния сопротивления движению автомобиля.

Рис. 4.5. Изменение путевого рас­хода топлива в зависимости от скорости движения автомобиля при различном давлении возду­ха в шинах: 1 — 0,3 МПа; 2— 0,2 МПа

Сопротивление дороги.При увеличении сопротивления дороги расход топлива возрастает. Так, например, при движении в тяже­лых дорожных условиях используются низшие передачи. При этом передаточное число трансмиссии увеличивается, а степень исполь­зования мощности двигателя уменьшается. В результате расход топ­лива повышается.

Нагрузка на автомобиль.При увеличении нагрузки на автомо­биль расход топлива возрастает.

Режим движения.При разгоне автомобиля увеличение скорос­ти движения вызывает возрастание сил сопротивления движению и расхода топлива.

При торможении расход топлива повышается вследствие за­трат энергии на торможение и последующий разгон.

При импульсивном движении по методу «разгон—накат» об­щий расход топлива может быть меньше или больше, чем при равномерном движении. Данный режим движения заключается в интенсивном разгоне на высшей передаче до определенной ско­рости и последующем движении накатом со снижением скорости до определенного значения. При этом цикл «разгон —накат» пе­риодически повторяется. При разгоне расход топлива растет, а при накате уменьшается. Такой метод движения приводит к ин­тенсивному износу двигателя и трансмиссии и усложняет работу водителя, так как он больше утомляется. Кроме того, при движе­нии накатом двигатель работает на режиме холостого хода, что приводит к повышенному содержанию оксида углерода в отрабо­тавших газах.

Условия движения.При увеличении числа остановок расход топлива возрастает вследствие затрат энергии на торможение до полной остановки, трогание с места и последующий разгон.

Рис. 4.6. Зависимости путевого рас­хода топлива от скорости движе­ния автомобиля при использо­вании шин различных типов:

1 — широкопрофильных; 2 — торои­дальных (обычных); 3 — арочных

Квалификация водителя.При работе в одинаковых условиях (тип дороги, автомобиля и др.) у водителей различной квали­фикации разница в расходе топ­лива достигает 20 %.

Сорт топлива и масла.Ис­пользование бензина с малым октановым числом приводит к перерасходу топлива на 15... 20 %. При применении некаче­ственного масла расход топли­ва увеличивается на 8 % из-за интенсивного образования на­гара в цилиндрах двигателя и увеличения трения.

Тип шин.Радиальные шины по сравнению с диагональными I снижают расход топлива на 2...7%, так как имеют меньшее со­противление качению. По сравнению с тороидальными шинами широкопрофильные шины уменьшают, а арочные увеличивают расход топлива во всем диапазоне эксплуатационных скоростей движения (рис. 4.6).

5. ПЛАВНОСТЬ ХОДА АВТОМОБИЛЯ.

Плавность хода – совокупность свойств автомобиля, характеризующих его способность двигаться без превышения норм вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и конструктивных элементов автомобиля. Нормы вибронагруженности устанавливают такими, чтобы колебания водителя и пассажиров не вызывали неприятных ощущений, а колебания грузов и конструктивных элементов автомобиля не приводили к их повреждениям.

Плавность хода – ограничение в пределах установленных норм вибронагруженности автомобиля.

Колебания автомобиля уменьшают среднюю скорость его движения до 40…50%, снижают межремонтный пробег на 30…40%, повышают расход топлива в 1,5…1,7 раза.

Основные источники колебаний автомобиля:

- неровности дороги;

- геометрическая и силовая неоднородность шин;

- неравномерность вращения колес.

Микропрофиль – выступы и впадины длиной волны от 10см до 100м.

- основной источник сил, вызывающий колебания автомобиля на подвеске.

Шероховатость – мелкие неровности < 10см – источник вибраций и шумов.

Воздействие микропрофиля и шероховатостей на автмооибль носит случайный характер.

Колебания автомобиля оказывают неблагоприятные воздействия на организм человека, вызывая функциональные расстройства ряда внутренних органов. Организм человека адаптирован к частотам колебаний 1,7…2,5 Гц при ускорении тела до 0,4g, что соответствует средней скорости пешехода. Отклонение частоты и интенсивности колебаний может оказать серьезное влияние на состояние здоровья. Одиночные воздействия большой интенсивности приводят к травмам (ушибам, переломам, контузии). Колебания с частотой 3…5 Гц вызывают реакции вестибулярного аппарата, расстройства сосудистой системы, укачивание (морскую болезнь). При частотах 4…11 Гц возникают резонансные колебания головы, желудка, печени, кишечника. Колебания с частотами 11…45 Гц приводят к ухудшению зрения, вызывают тошноту и рвоту. При частоте свыше 45 Гц и определенной интенсивности возникает так называемая вибрационная болезнь.

Человеческий организм воспринимает воздействия колебаний по-разному в зависимости от их частоты. При низких частотах (до 15…20 Гц) он наиболее восприимчив к ускорениям, при средних частотах – к скоростям колебаний. При высоких частотах – к перемещениям. Наибольшая чувствительность отмечается к вертикальным колебаниям в диапазоне частот 4…8 Гц и горизонтальным – 1…2 Гц.

Ниже приведена характеристика колебаний в зависимости от их скорости, м/с:

Неощутимые колебания . . . . . 0,035

Едва ощутимые колебания . . . . . 0,035…0,1

Вполне ощутимые колебания . . . . 0,1…0,2

Сильно ощутимые колебания . . . . 0,2…0,3

Неприятные и очень неприятные колебания . . 0,3…0,4

Воздействие ускорений на пассажиров и водителя в значительной степени зависит от частоты колебаний. Так, при ее увеличении даже небольшие ускорения колебаний могут вызвать неприятные или болезненные ощущения.

Ускорения, м/с², колебаний, оказывающие отрицательное воздействие на пассажиров и водителя

При оценке плавности хода автомобиля и вибрационной нагрузки водителя и пассажиров используются следующие показатели:

- собственные частоты колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс;

- максимальные значения ускорений в различных точках автомобиля;

- средние квадратичные значения виброускорений в первых пяти октавных полосах частот.

Частотный состав вибраций принято делить на октавы. Октава – это полоса частот, в которой конечная граничная частота v_к в два раза выше начальной v_н. каждой октаве присвоен номер и она характеризуется средним геометрическим значением частоты октавной полосы .

Границы октавы определяют таким образом, чтобы средняя геометрическая последующей октавы была в 2 раза больше средней геометрической предыдущей. Например:

I октава – полоса 0,7…1,4 Гц

II октава – полоса 1,4 …2,8 Гц

III октава – полоса 2,8…5,6 Гц

и так далее.

В таблице приведены значения первых пяти октав и допустимые значения виброускорений.

Поиск по сайту: