Оценка топливной экономичности

Сравнительная оценка расхода топлива может быть сделана при прохождении автомобилем одного и того же участка пути за одинаковое время, но с различными режимами: большей и меньшей интенсивностью разгона, различной длительностью движения по инерции и величиной замедления. График, показывающий эти режимы, называется замкнутым циклом движения (рис. 90).

Площадь S постоянна для различных режимов. В реальных случаях режим значительно сложнее и включает равномерное движение, переключение передач и т.д.

В соответствии с ГОСТ 20306– 90 экспериментально определяются следующие расходы топлива и характеристики:

– контрольный расход;

– расход в магистральном цикле на дороге;

Рис. 90. Замкнутые циклы движения – расход в городском цикле (ГЦ)

на дороге;

– расход в городском цикле на стенде;

– топливная характеристика установившегося движения;

– топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге.

В табл. 12 приведены контрольные расходы топлива на 100 км пути некоторых отечественных легковых автомобилей.

Таблица 12

Контрольный расход топлива на 100 км пути грузовых автомобилей определяется при скорости 50...60 км/ч. Например, контрольные расходы л/100 км при скорости 60 км/ч равны:

ГАЗ-3306 "ГАЗЕЛЬ" – 13 л ГАЗ-66 – 20 л

ЗИЛ-4331 – 25 л Урал-4320, КАМАЗ-5320 – 26 л

ЗИЛ-5320 "БЫЧОК" – 12 л (ГЦ – 16 л/100)

Автомобили полной массой до 3,5 т испытаваются полностью гружеными. Испытания автомобилей полной массой свыше 3,5 т проводятся с 0,5 массы груза.

В качестве груза применяется негигроокопичный балласт или натуральные грузы для грузовых автомобилей и ав­топоездов и манекены или балласт (мешки с сыпучим наполните­лем) для легковых автомобилей и автобусов.

Балласт (манекены) должен быть надежно закреплен. Масса водителя и контролера, а также масса оборудования и креплений должны входить в массу груза. Распределение массы по осям (колесам) должно соответствовать характеристике автомобиля.

Контрольный расход определяется при включенной в коробке передач высшей передаче на прямой горизонтальной дороге с твердым покрытием при скоростях:

90 и 120 км/ч – для автомобиля с полной массой до 3,5 тонн;

60 и 80 км/ч – для автомобиля с полной массой свыше 3,5 т;

40 и 60 км/ч – для городских автобусов;

60 и 80 км/ч – для автопоездов и междугородних автобусов;

40 и 60 км/ч – для полноприводных автомобилей с полной массой более 5 т.

Измерительный участок для определения показателей должен быть длиной 4000 м, прямолинейным, горизонтальным, с цементно- или асфальтобетонным гладким покрытием (допустимы неровности с уклонами не более 0,5% на участках длиной не более 50 м).

Допускается использо­вание измерительного участка длиной 1000 м при наличии с обеих сторон подъездных участков с аналогичным покрытием и длиной, достаточной для разгона и стабилизации заданной скорости дви­жения. Измерительный участок для определения показателя на магистральной дороге должен быть расположен на высоте над уровнем моря не более 1000 м и должен иметь:

—общую длину 13-15 км (средняя длина 14 км):

—горнохолмистый продольный профиль с чередующимися подъемами и спусками длиной до 600-800 м и уклонами до 4%;

—радиусы кривых в плане не менее 1000 м;

—цемситно- или асфальтобетонное гладкое покрытие. Концы участка должны быть расположены на одной высоте над уровнем моря (допускаемое отклонение ±14 м). Подъездные дорожные участки должны иметь усовершенствованное покрытие.

Измерительные и подъездные дорожные участки должны иметь чистое и сухое покрытие.

Стенд для испытаний должен быть оборудован тормозным устройством, обеспечивающим возможность воспроизведения сопротивления движению автомобиля с различными установившимися скоростями с погрешностью не более 5%. Тормозное устройство должно обе­спечивать постоянство регулировки по времени.

Длина участка дороги, где проводятся замеры, должна быть не менее километра. Примерно столько же требуется до этого участка и после него, чтобы разогнать автомобиль, достичь установившейся скорости и таким же образом проводить замер при движении в обратном направлении. Замерять расход нужно не менее 2-х раз в каждом из этих направлений.

Техническое состояние автомобиля перед замерами расхода топлива определяется длиной его выбега (качения по инерции) при скорости 50 км/ч на горизонтальном шоссе до остановки. Длина выбега указывалась в разделе "Силы, движущие автомобиль".

Повышенное сопротивление в трансмиссии приведет к сокращению пути выбега и, следовательно, к увеличению расхода топлива.

Более сложным является е з д о в о й и с п ы т а т е л ь н ы й ц и к л, называемый также городским, имитирующий городское движение. Испытания проводятся на мерном участке дороги, длиной до нескольких десятков километров, и включают практически все режимы городского движения, в том числе и вынужденные остановки.

Так, например, в Москве проводятся испытания легковых автомобилей по маршруту "Малая роза", длиной около 45 км со 115 светофорами, где средняя скорость получается 34,1...36,4 км/ч [ ].

Грузовые автомобили испытываются по маршруту "Большая роза" протяженностью 72...75 км. Время движения – около трех часов.

Испытания по городскому циклу могут проводиться на стенде по записанной в дорожных условиях программе. Двигатель автомобиля нагружается специальным тормозным устройством, соединенным с беговыми барабанами (роликами), на которых установлены ведущие колеса автомобиля.

Расход в м а г и с т р а л ь н о м и городском циклах на дороге и на стенде определяется в условиях,максимально приближенных к реальным, т.е. на разных передачах в коробке передач, разных скоростях движения и сопротивлениях вращению барабанов стенда, которые могут иметь место на дороге.

Топливно-экономические характеристики, приведенные на рис. , определялись при установившейся скорости движения. Нагрузка в кузове полная, дорога горизонтальная.

Топливно-скоростная характеристика на м а г и с т р а л ь н о - х о л м и с- т о й дороге дает возможность определить расход в зависимости от таких факторов, как крутизна подъема, скорость движения автомобиля и служит для оценки расхода при переменных режимах движения.

За э к с п л у а т а ц и о н н ы й расход может быть взят тот, который имеет место при движении автомобиля с постоянной скоростью, равной 2/3 от максимальной – для автомобилей с дизелями и 3/4 – для автомобилей с бензиновыми двигателями, и увеличен на 10 %. по линейным нормам, разработанным научно-исследовательским институтом автомобильного транспорта – НИИАТ.

Автомобиль, предназначенный для испытаний, должен соответствовать требованиям технической документации.

Новые автомобили подвергают ис­пытаниям после завершения обкатки и общего пробега в пределах 5000 – 10000 км. Допускается сниже­ние пробега до 2500 км при проведении кратких контрольных испытаний.

При контрольных испытаниях снятие агрегатов и узлов, включая топливную аппаратуру, не допускается, за исключением случаев отказов и неисправностей, о чем делают запись в прото­коле испытаний. Прерванный этап испытаний повторяют.

Применяемые топлива и смазочные материалы, а также их количество в узлах и агрегатах должны соответствовать тре­бованиям стандартов.

Окна и вентиляционные люки при проведении дорожных испытаний должны быть закрыты, мягкий откидной верх или тент должен быть в рабочем положении.

Приборы и механизмы автомобиля (дополнительный ведущий мост, коробка отбора мощности и др.), не применяемые во время движения подороге с усовершенствованным покрытием, должны быть выключены, при наличии демультипликатора должна быть включена повышающая передача.

Устройство длл подогрева воздуха системы питания, не имеющее автоматического управления, должно быть в положении “Лето”. Системы отопления салона (кабины) и кондиционирова­ния зоздуха должны быть выключены.

Давление в шипах колес должно соответствовать установленным требованиям. При испытаниях на стенде с беговыми барабанами диаметром менее 500 мм давление в шинах необходимо увеличи­вать на 30 – 50%. Давление следует измерять и регулировать на «холодных ши­нах» (в процессе испытаний давление не регулируется). Перед проведением стендовых испытаний автомобиль должен находиться при температуре воздуха 20 – 30°С не менее 6 ч.

Установленные нормы расхода топлива увеличиваются:

– в зимнее время в зависимости от климатического района – от 5 до 20% ;

– в горных районах при высоте от 300 до 800 м – 5 %; от 800 до 2000 м – до 10 % ; от 2000 до 3000 м – до 15% ; свыше 3000 м – до 20%. ;

– в городах с населением свыше 3 млн. чел. – до 25 % ; от 1 млн. до 3 млн. чел. – до 20 % ; от 250 тыс. до 1 млн. чел. – до 15 % ; от 100 тыс. до 250 тыс. чел. – до 10 % ; до 100 тыс. чел. – до 5 % ;

– для автомобилей, находящихся в эксплуатации более 5 лет – до 5 % ; свыше 8 лет – до 10 % ;

– спецатомобили при частом маневрировании – до 20 % ;

– при сильном снегопаде, песчаных заносах и т.п. – до 53 % ;

– при учебной езде – до 20 %.

По требованиям ГОСТ Р 52051 топлива в баке автомобиля (“запас хода”) должно быть достаточно для пробега не менее: автомобили категории N₁ - 650 км; категории N₂ и N₃ - 800 км. Автомобили в составе автопоезда, специально предназначенные для междугородных и международных перевозок, должны иметь запас хода не менее 1000 км. Для обеспечения более высокого запаса хода на автомобиле по требованию потребителя (заказчика) могут быть установлены дополнительные баки заводского изготовления. Допускается установка дополнительных заправочных баков на прицепе (полуприцепе), при этом должна быть обеспечена механизированная перекачка топлива в бак тягача.