Теоретические и экспериментальные исследования топливной экономичности автомобиля при движении по неровной дороге

• Автор: Желтышев, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

# ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ТОПЛИВНОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЯ ПРИ

ДВИЖЕНИИ ПО НЕРОВНОЙ ДОРОГЕ

2.1. Уравнение расхода топлива

ф 2.2. Сила сопротивления качению

2.3. Колебательная система, эквивалентная автомобилю

2.4. Уравнения, описывающие колебания масс автомобиля

2.5. Начальные условия для расчета

2.6. Расчет входных и промежуточных параметров модели

2.7. Структурная схема расчета по математической модели

2.8. Теоретические исследования по математической модели и анализ результатов
3. ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Аппаратура для измерения объемного расхода топлива
3.2. Стенд К-409М для исследования тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля
3.3. Измерение тормозной и тяговой силы
3.4. Измерение скорости движения автомобиля
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Экспериментальное определение топливно-экономической характеристики автомобиля на стенде
4.1.1. Методика определения топливно-экономической характеристики автомобиля на стенде
4.1.2. Определение дополнительной тормозной силы

4.1.3. Исследование влияния неровности имитируемой дорожной
поверхности на топливную экономичность автомобиля
ф 4.1.4. Исследование влияния давления воздуха в шинах на топливную
экономичность автомобиля при движении по неровной дороге
4.2. Экспериментальное определение топливно-экономических свойств автомобиля при ходовых дорожных испытаниях
4.2.1. Характеристика дорог, используемых при ходовых дорожных
испытаниях автомобиля на топливную экономичность
I, 4.2.2. Исследование влияния неровности дорожного покрытия на
топливную экономичность автомобиля
4.3. Экспериментальное определение нагрузочной характеристики автомобиля УАЗ-2206
4.4. Проверка достоверности математической модели расчета
топливно-экономической характеристики автомобилей
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программа расчета топливно-экономической характеристики автомобиля при движении по неровной дороге с синусоидальным профилем

Актуальность темы. В современных условиях, при постоянном росте численности парка автомобилей и все возрастающих потребностях в энергетических ресурсах, все более актуальной становится проблема снижения расхода топлива и повышения эффективности контроля над его расходованием при коммерческой эксплуатации автотранспорта.
Расход топлива зависит от транспортных, природно-климатических и дорожных условий эксплуатации автомобилей. Несомненно, дорожные условия, характеризуемые элементами профиля и плана дорог, рельефом местности, типом и ровностью дорожного покрытия, оказывают доминирующее, из вышеперечисленных условий, влияние на топливную экономичность. Современные методики и нормативные документы предусматривают определение расхода топлива при движении автомобиля по ровным дорогам, которые, как известно, занимают незначительную часть дорожной сети России. Большую же часть дорог Российской Федерации занимают дороги с неровным покрытием.
При движении автомобиля по неровной дороге для поддержания заданной скорости движения требуется дополнительная мощность на преодоление неровностей, что приводит к увеличению расхода топлива. Кроме того, колебания подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля, возникающие при движении по неровной дороге, обуславливают дополнительный расход топлива вследствие рассеивания энергии в упругих и гасящих элементах подвески и шинах автомобиля. Поэтому существующие методы оценки топливной экономичности автомобиля при движении по ровной дороге, когда воздействие неровностей дороги отсутствует, не позволяют реально оценить расход топлива при движении автомобиля по неровной дороге.
Влияние коэффициента неупругого сопротивления подвески на расход топлива отражено на рис. 2.10. При возрастании коэффициента неупругого сопротивления подвески т] расход топлива возрастает почти линейно. При увеличении р с 1000 до 7000 Н-с/м Од, при высоте неровностей 10 мм, возрастает с
13,5 до 18,5 л/100 км, а при высоте неровностей 50 мм с 15,8 до 23,5 л/100 км.
Влияние коэффициента жесткости пневматических шин на расход топлива отражено на рис. 2.12.
100 150 200 250 300 350 400 кН
СШ> м
Рис. 2.12. Зависимость минимального путевого расхода топлива от коэффтщента нормальной жесткости шин: 1 — высота неровностей <7о = 10 мм, длина неровностей 1Р = 1,0 м, скорость движения Уа =50 км/ч; 2 - цо = 20 мм, 1Р = 1,0 м, Уа =50 км/ч; 3 - <70 = 30 мм, 1р = 1,0 м, Уа =50 км/ч; 4 - qo = 40 мм, 1Р = 1,0 м, Уа =50 км/ч; 5 - д0 = 50 мм, 1Р = 1,0 м, Уа =50 км/ч; 6 — ровная дорога до = 0 мм, скорость движения Уа =50 км/ч
При увеличении коэффициента нормальной жесткости пневматических шин сш расход топлива также регрессивно возрастает. При увеличении сш с 150 до 450 кН/м 0$ возрастает, при высоте неровностей 10 мм, с 14,5 до 21,5 л/100 км, а при высоте неровностей 50 мм, с 18 до 23,5 л/100 км.
Влияние коэффициента неупругого сопротивления пневматических шин на расход топлива отражено на рис. 2.13.