ВИМІРЮВАЧІ І ПОКАЗНИКИ ПАЛИВНОЇ ЕКОНОМІЧНОСТІ. НОРМИ ВИТРАТИ ПАЛИВА

Основним вимірником паливної економічності автомобіля в нашій країні і в більшості європейських країн є витрата палива в літрах на 100 км пройденого шляху (шляховий витрата) q n , л.

Для оцінки ефективності використання палива при виконанні транспортної роботи використовують витрата палива на одиницю транспортної роботи (л / (100 тис. Км)), відношення фактичної витрати палива до виконаної транспортної роботи.

Згідно ГОСТ 20306-90 «Автотранспортні засоби. Паливна економічність. Методи випробувань »оціночними показниками паливної економічності служать:

  • • контрольний витрата палива (КРТ);
  • • витрата палива в магістральному циклі на дорозі (РТМЦд);
  • • витрата палива в міському циклі на дорозі (ГЦД);
  • • витрата палива в міському циклі на стенді (ГЦС);
  • • паливна характеристика усталеного руху;
  • • паливно-швидкісна характеристика на магістрально-горбистій дорозі (ТШХ).

Для кожного автотранспортного засобу встановлюється державна норма колійного витрати палива. Ці норми вказуються в технічних характеристиках АТС і в довідниках. У зимовий час, при роботі в особливо легких (магістралі з удосконаленим покриттям) або в особливо важких умовах (грунтові дороги в осінню або весняне бездоріжжя, бездоріжжя), при роботі в якості тягача, в період обкатки і т. Д. Норми можуть або збільшуватися , або зменшуватися відповідно до спеціальних вказівок. З метою оцінки відповідності паливної економічності автомобілів, що випускаються заводами, технічним умовам для кожного автомобіля встановлюється контрольний витрата палива, що представляє собою шляховий витрата в деяких контрольних умовах руху (горизонтальна дорога з твердим покриттям, спеціальна підготовка автомобіля). Для порівняльної оцінки паливної економічності автомобілів різної вантажопідйомності або пасажиромісткості визначається витрата палива q n , в літрах або кілограмах на одиницю транспортної роботи ( | 1У, л / (т • км) або <7 і v , л / (пас. • км)) .

Ці показники нс мають нормованих значень, і їх використовують для порівняльної оцінки паливної економічності різних автомобілів вітчизняного виробництва серійних або дослідних зразків або з зарубіжними аналогами. Ці показники можуть бути використані також для непрямої оцінки зміни технічного стану автомобілів в процесі експлуатації.

Контрольним витратою палива називається середня витрата палива АТС при русі з номінальним навантаженням але рівній горизонтальній дорозі з твердим покриттям на вищій передачі із заданою постійною швидкістю. Для визначення КРТ автомобіль повинен здійснити пробіг в двох протилежних напрямках по вимірювального ділянці дороги на вищій передачі із заданою швидкістю, а також зі швидкостями менше і більше заданої на 5 км / год. Рекомендовані значення задаються швидкостей регламентуються стандартами. Для АТС повною масою більше 3,5 т (крім магістральних автопоїздів, міських, міжміських і туристичних автобусів) КРТ визначають при v a = 60 і 80 км / год, а якщо v max = 80 км / год, то при 40 і 60 км / ч. Для міських автобусів КРТ визначають при v a = 40 і 60 км / год, для магістральних автопоїздів, міжміських і туристичних автобусів - при 60 і 80 км / год (якщо v max = 80 км / год, то при 40 і 60 км / год ).

Заміряні витрати палива при проїзді вимірювальної ділянки перераховуються на 100 км шляху, і за отриманими даними будується середня залежність O s = fiy a ). З цієї залежності визначають значення КРТ для рекомендованої швидкості руху.

КРТ - его норма витрати палива для зазначених швидкостей при сталому режимі руху технічно справного автомобіля. Значення КРТ визначає і встановлює для кожної моделі автомобіля підприємство-виробник, і тому його зазвичай вказують у технічній характеристиці автомобіля. В умовах експлуатації значення КРТ використовують в якості параметра для оцінки технічного стану вузлів і агрегатів автомобіля і визначення запасу ходу. КРТ не є експлуатаційною нормою витрати палива для автомобіля.

Витрати палива в магістральному і міському циклах на дорозі є середніми витрати палива при русі автомобіля по вимірювального ділянці відповідно до спеціальних картах та схемах циклів, які відповідають категорії випробовується АТС. Ці цикли включають ділянки розгону, руху з постійною швидкістю і уповільнення. Відмінністю є лише характеристика операцій з операційної карті і схема циклу.

РТМЦ визначають для АТС усіх категорій, крім міських автобусів. РТГЦ визначають для АТС усіх категорій, за винятком магістральних автопоїздів, міжміських і туристичних автобусів.

Відлік витрати палива і часу руху проводяться в моменти перетину кордонів початку і кінця вимірювальної ділянки. Розгін в інтервалах заданих швидкостей починають на гой передачі, на якій максимальна швидкість вище початкової швидкості розгону не менше ніж на 5 км / год, і здійснюють при повній подачі палива. Після досягнення максимальної швидкості циклу рух здійснюється з постійною швидкістю на можливо більш високій передачі, при якій частота обертання колінчастого вала двигуна перевищує мінімально стійку не менше ніж на 20 рад / с. Вища передача повинна включатися при швидкості більше 40 км / ч. Уповільнення в заданому інтервалі швидкостей і на заданому шляху здійснюється при включеній передачі на режимі примусового холостого ходу двигуна. Витрати палива в їздових циклах вельми схожі з результатами експлуатаційних витрат палива на типових маршрутах. На основі результатів випробувань в їздових циклах для кожного автомобіля визначають так звані базисні витрати палива, за якими і виробляють порівняльну оцінку паливної економічності, а також використовують базисні витрати в якості вихідних при встановленні експлуатаційних норм витрати палива. На автомобільному транспорті в нашій країні діє прогресивна система нормування експлуатаційної витрати палива, що враховує особливості рухомого складу та умови експлуатації.

Витрата палива в міському їздовому циклі на стенді (ГЦС) визначають тільки для автомобілів повною масою менше 3,5 т. Випробування проводяться на стенді з біговими барабанами, по їздовому циклу відповідно до операційної картою і схемою циклу. Інерційні маси вибираються в залежності від маси автомобіля. Операційна карта випробувань включає одинадцять безперервних їздових циклів, що складаються з пуску холодного двигуна, холостого ходу, розгону, постійної швидкості і уповільнення.

Спеціальні вимоги щодо користування коробкою передач і особливостями їздового циклу сформульовані в ГОСТ 20306- 90 (холостий хід, розгін, постійна швидкість, уповільнення).

Паливна характеристика усталеного руху являє собою залежність витрати палива від швидкості при сталому русі в заданих дорожніх умовах. Точки характеристики знаходять шляхом вимірювання витраченого палива при проїзді автомобілем із заданою, сталою швидкістю вимірювальної ділянки в прямому і зворотному напрямках. Випробування проводяться на рівній горизонтальній ділянці дороги з удосконаленим покриттям. Рух здійснюється на вищій передачі, починаючи з максимально можливою швидкістю до мінімально стійкої. Проміжні значення швидкості повинні бути кратні десяти. Паливна характеристика усталеного руху використовується також для дослідження впливу на витрату палива різних факторів.

Зі збільшенням швидкості руху шляховий витрата палива, як правило, спочатку дещо зменшується і досягає мінімуму при деякій, що залежить від умов руху, швидкості. Потім у міру збільшення швидкості витрата палива досить швидко зростає. При малій швидкості руху і, відповідно, малої потужності, що розвивається двигуном, витрата палива збільшений внаслідок низького механічного ККД двигуна (збільшується відносна частка механічних втрат) і погіршення умов згоряння горючої суміші в циліндрах двигуна через погане перемішування суміші і значного коефіцієнта залишкових газів. При великій швидкості руху автомобіля зростають опору руху і повітря, при досягненні потужності двигуном понад 80% від максимальної спрацьовує економайзер (при наявності карбюратора), що призводить до збагачення горючої суміші і, відповідно, зменшення ефективного ККД двигуна, а значить, до збільшення витрати палива .

Залежність витрати палива від швидкості більш сильно виражена у автомобілів з бензиновими двигунами, оскільки питома ефективна витрата палива в тих значно сильніше, ніж у дизелів, і залежить від ступеня використання потужності. Зазвичай мінімальне значення витрати палива на ТХ для автомобіля з номінальним навантаженням є контрольний витрата палива. Паливна характеристика усталеного руху дає лише наближену оцінку паливної економічності автомобілів. У той же час є певний зв'язок між цією характеристикою і експлуатаційним витратою палива. Дослідженнями, виконаними в ряді країн, встановлено, що експлуатаційний шляховий витрата палива приблизно на 10% більше витрат по ТХ по дорогах з удосконаленим покриттям при русі зі швидкістю, що становить 2/3 від v для автомобілів з дизельними двигунами і 3/4 - з бензиновими .

Паливно-швидкісна характеристика на дорозі зі змінним поздовжнім профілем є залежність середнього колійного витрати палива від середньої швидкості руху по дорозі з удосконаленим покриттям і заданим у вертикальній площині профілем. Використовується ця характеристика для оцінки та аналізу паливної економічності автомобілів, що працюють на дорогах магістральної-горбистого типу (магістральні автопоїзда, міжміські та туристичні автобуси), а також для дослідження впливу різних чинників на витрата палива.

При визначенні ТШХ автомобіль здійснює пробіг по вимірювального ділянці з різними швидкостями. При визначенні кожної точки цієї характеристики рух має відбуватися при можливо більшій швидкості, але нс перевищує допустиму для даної точки (навіть на спусках) швидкістю. Швидкість для вантажних автомобілів і автопоїздів здасться від максимальної до 30 км / год і має бути кратна десяти. Рух має здійснюватися на можливо вищій передачі, а перемикання на нижчу передачу необхідно проводити тоді, коли частота обертання колінчастого вала двигуна при включенні цієї передачі буде відповідати a> eN . Перемикання на вищу передачу при розгоні треба здійснювати при частоті обертання колінчастого вала двигуна са сл ,. Розгони здійснюються при повній подачі палива.

За результатами випробувань будується графік залежності Q s = / (v acp ). Заміри витрати палива і часу руху виробляються в моменти перетину початку і кінця вимірювальної ділянки. Обсяг і умови проведення випробувань автомобілів на паливну економічність обумовлені в ГОСТ 20306-90 і в технічній документації на АТС підприємства-виготовлювача. Випробування як серійних, так і досвідчених зразків автомобілів проводяться тільки після завершення їх обкатки і проведення робіт по обслуговуванню і регулюванню вузлів і агрегатів. Комплектність автомобіля і розподіл навантаження по осях повинен відповідати вимогам технічної документації підприємства-виготовлювача для автомобіля повної маси.

Вимірювальний ділянку для визначення контрольного витрати палива, витрати палива в магістральному і міському їздових циклах на дорозі і паливної характеристики усталеного руху повинен бути прямолінійним, горизонтальним, довжиною не менше 4 км, з цементобетонним або асфальтобетонним рівним покриттям, що допускаються ухили не більше 0,5% на ділянках довжиною не більше 50 м.

Ізмерітельнийучастокдляопределеніятоплівно-швидкісної характеристики на дорозі зі змінним поздовжнім профілем повинен бути довжиною 13 ... 15 км з цементобетонним або асфальтобетонним покриттям. На ділянці повинно бути не менше одного підйому і одного спуску довжиною 600 ... 800 м з ухилом не менше 4%. Радіуси поворотів повинні бути не менше 1000 м. Початкова і кінцева точки вимірювальної ділянки повинні знаходитися на одній висоті над рівнем моря.

Випробувальні заїзди у всіх випадках проводяться не менше двох разів на обох напрямках руху. У кожному заїзді визначають час проходження вимірювального ділянки і кількість витраченого палива. Остаточні результати беруться як середнє арифметичне значення отриманих при замірах даних. На практиці випробувань на автополігонс набули поширення методики визначення експлуатаційних витрат палива шляхом моделювання трьох типових режимів руху: магістрального, міського і гірського. Кожен маршрут включає вимірювальні ділянки і дороги полігону, що чергуються в певній послідовності, рух по яких здійснюється за певною карті.

За кордоном в різних країнах методи оцінки паливної економічності автомобілів дуже різні. У ряді країн Західної Європи (ФРН, Великобританія, Франція) оцінка паливної економічності проводиться по витраті палива в літрах на 100 км для сталого і несталого руху. Паливна економічність при сталому русі визначається на вищій передачі на горизонтальній дорозі з удосконаленим покриттям або на динамометричному стенді при русі з певною швидкістю (90 і 120 км / год - ФРН і Франція; 80 км / год - Великобританія). Паливну економічність неуста- новівшсгося руху оцінюють за результатами імітації на динамометричному стенді умов руху автомобілів в місті з використанням їздового циклу ЕСЕ і діючих Європейських правил щодо визначення токсичності відпрацьованих газів. У ФРН для оцінки паливної економічності автомобілів використовується також випробувальний їздовий цикл ЕСЕ із середньою швидкістю руху 19 км / год. Крім того, практикуються регулярні дорожні випробування автомобілів і автопоїздів по 6-7 типовим дорогах загальною протяжністю 600 ... 700 км з визначенням середніх експлуатаційних витрат палива на кожній дорозі, а також середньозваженого витрати.

У США практично кожна велика автомобілебудівна фірма має свої методи оцінки паливної економічності, принципово відрізняються один від одного. В останні роки суспільство інженерів-автомобілебудівників, американське суспільство випробувань і матеріалів і агентство з охорони навколишнього середовища (ЕРА) спільно розробили і затвердили в якості стандарту (SAE) федеральну методику випробувань (FTP) для визначення паливної економічності і токсичності відпрацьованих газів.

За цією методикою при дорожніх випробуваннях визначається витрата палива легкових автомобілів в трьох їздових циклах - міському, приміському та магістральному. В якості вимірювача паливної економічності автомобілів в США, на відміну від загальноприйнятого в Європі (л / (100 км)), використовується пройдений шлях на певному обсязі палива. За одиницю довжини зазвичай приймають милю (1,609 км), а за одиницю об'єму - галон (3,785 л) (1 галон / 1 милю = 2,35 л / км).

Технічні фахівці США вважають, що максимально можливе значення показника паливної економічності закритого чотиримісного легкового автомобіля з дизельним двигуном з наддувом і нерозділеного камерою згоряння складе 100 миль / галон.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >