Розрахунок показників паливної економічності та токсичності ДВЗ при самостійному приведенні ним у рух автомобіля.

Загальні положення.

Порівняння паливної економічності та токсичності двигуна VW 1.9 R4 TDI при використанні його для приведення у рух автомобіля самостійно та у складі комбінованої гібридної силової установки

Для проведення теоретичного дослідження приймаємо такі загальні вихідні дані:

Маса автомобіля 1900 кг;

Момент інерції двигуна 0,15 кг×м²;

Момент інерції колеса 0,7 кг×м²;

Динамічний радіус колеса 0,31725 м;

Коефіцієнт опору коченню 0,01;

Коефіцієнт обтічності автомобіля 0,25;

Густина повітря 1,225 кг/м³;

Площа поперечного перерізу автомобіля 2,15 м²;

Параметри палива штатне мінеральне дизельне паливо.

Загальна тривалість їздового циклу становить 1180 с (4 міські сегменти по 195 с та один позаміський тривалістю 400 с). Тривалості кожного процесу (холостих ходів, розгонів, рухів з постійною швидкістю та гальмувань), а також швидкості руху автомобіля на кожному з режимів в рамках сегменту при моделюванні обох випробувань однакові.

При проведенні теоретичного дослідження за математичною моделлю руху автомобіля з дизелем за змішаним їздовим циклом прийняті наступні вихідні дані:

Передаточне число 1 передачі 3,778;

Передаточне число 2 передачі 2,063;

Передаточне число 3 передачі 1,348;

Передаточне число 4 передачі 0,967;

Передаточне число 5 передачі 0,769;

Передаточне число головної передачі 3,389;

ККД трансмісії 0,9.

Результати розрахунку для кожного процесу їздового циклу наведені у табл. 3.1 та 3.2.

Таблиця 3.1

Результати випробувань за першим міським сегментом їздового циклу

Режим	t, с	Gпал., г	GСО, г	GСН, г	GNO, г	GC, г
Холостий хід	0-11	2,0886	0,0332	0,0075	0,0478	0,0009
Розгін з місця на 1-й передачі	11-15	2,5057	0,0161	0,0049	0,0266	0,0006
Рух з постійною швидкістю на 1-й передачі	15-23	1,957	0,0124	0,0035	0,0037	0,0005
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	23-25
Сповільнення з вимкненим зчепленням	25-28	0,5357	0,0072	0,0017	0,0125	0,0002
Холостий хід	28-49	3,8671	0,057	0,0131	0,0893	0,0016
Розгін з місця на 1-й передачі	49-54	3,1566	0,0188	0,0058	0,0329	0,0008
Перемикання передач з 1-ої на 2-гу	54-56	0,4536	0,0022	0,0006	0,0007	0,0001
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 2-й передачі	56-61	4,9198	0,0193	0,005	0,0715	0,0008
Рух з постійною швидкістю на 2-й передачі	61-85	11,1465	0,2638	0,0815	0,1211	0,0056
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	85-93
Сповільнення з вимкненим зчепленням	93-96	0,5336	0,0071	0,0017	0,0125	0,0002
Холостий хід	96-117	3,8671	0,057	0,0132	0,0893	0,0016
Розгін з місця на 1-й передачі	117-122	2,7315	0,0199	0,0062	0,0264	0,0009
Перемикання передач з 1-ої на 2-гу	122-124	0,4536	0,0022	0,0006	0,0007

Продовження таблиці 3.1

Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 2-й передачі	124-133	6,8005	0,0392	0,0117	0,0857	0,0016
Перемикання передач з 2-ої на 3-ю	133-135	0,5862	0,0078	0,0024	0,0042	0,0003
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 3-й передачі	135-143	7,8754	0,047	0,013	0,1432	0,0016
Рух з постійною швидкістю на 3-й передачі	143-155	6,4161	0,1275	0,0397	0,0743	0,0029
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	155-163
Рух з постійною швидкістю на 3-й передачі	163-176	4,3047	0,0575	0,0179	0,031	0,002
Перемикання передач з 3-ої на 2-гу	176-178
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	178-185
Сповільнення з вимкненим зчепленням	185-188	0,5336	0,0071	0,0017	0,0125	0,0002
Холостий хід	188-195	1,245	0,0166	0,0039	0,029	0,0005

Таблиця 3.2

Результати випробувань за позаміським сегментом їздового циклу

Режим	t, с	Gпал., г	GСО, г	GСН, г	GNO, г	GC, г
Холостий хід	0-20	3,6892	0,0546	0,0128	0,0873	0,0014
Розгін з місця на 1-й передачі	20-25	2,7315	0,0199	0,0062	0,0277	0,0009
Перемикання передач з 1-ої на 2-гу	25-27	0,4536	0,0022	0,0006	0,0007	0,0001
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 2-й передачі	27-36	6,8005	0,0392	0,0117	0,091	0,0015
Перемикання передач з 2-ої на 3-ю	36-38	0,5838	0,0078	0,0024	0,0044	0,0003
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 3-й передачі	38-46	7,8755	0,0469	0,013	0,1527	0,0016
Перемикання передач з 3-ої на 4-ту	46-48	0,7438	0,0076	0,0024	0,006	0,0003
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 4-й передачі	48-61	15,6604	0,0933	0,0234	0,3676	0,003
Рух з постійною швидкістю на 4-й передачі	61-111	31,9407	0,4834	0,151	0,4375	0,0122
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	111-118
Рух з постійною швидкістю на 4-й передачі	118-188	27,7127	0,283	0,089	0,2233	0,0109
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 4-й передачі	188-201	15,6604	0,0933	0,0233	0,3675	0,003
Рух з постійною швидкістю на 5-й передачі	201-251	27,4219	0,2428	0,0765	0,3088	0,0094
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 5-й передачі	251-286	45,1535	0,3429	0,0904	1,1686	0,0089

Продовження таблиці 3.2

Рух з постійною швидкістю на 5-й передачі	286-316	29,9264	0,3699	0,1125	0,6078	0,0083
Розгін при блокованому зчепленні з постійним прискоренням на 5-й передачі	316-336	40,7468	0,4517	0,1148	1,4908	0,0088
Рух з постійною швидкістю на 5-й передачі	336-346	14,2862	0,1953	0,0582	0,4009	0,0035
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	346-362
Сповільнення з увімкненим зчепленням (примусовий холостий хід)	362-370
Сповільнення з вимкненим зчепленням	370-380	1,7811	0,0238	0,0057	0,0427	0,0007
Холостий хід	380-400	3,5571	0,0475	0,0114	0,0851	0,0015

У табл. 3.1 наведено результати випробувань для першого з чотирьох міських сегментів їздового циклу. Для трьох наступних ці значення аналогічні. При визначенні сумарних показників для всього циклу сумарні значення параметрів, розрахованих для першого сегменту, множаться на 4 і далі до них додаються сумарні значення для позаміського сегменту.

Сумарні результати розрахунку за математичною моделлю руху автомобіля з дизелем за змішаним їздовим циклом наступні:

Сумарна витрата палива за їздовий цикл 540,6367 г;

Сумарна маса СО за їздовий цикл 6,0807 г;

Сумарна маса С_mН_n за їздовий цикл 1,7477 г;

Сумарна маса NО_x за їздовий цикл 9,5300 г;

Сумарна маса С за їздовий цикл 0,1679 г.

Витрата палива на 100 км у змішаному режимі 5,9178 л/100 км;

Викиди СО на 1 км у змішаному режимі 0,5524 г/км;

Викиди С_mН_n на 1 км у змішаному режимі 0,1588 г/км;

Викиди NО_x на 1 км у змішаному режимі 0,8658 г/км;

Викиди С на 1 км у змішаному режимі 0,0153 г/км.

Окремо варто звернути увагу на сумарні показники для міського сегменту змішаного їздового циклу, оскільки саме у міських умовах руху ефективність застосування гібридної конструкції силової установки найвища у порівнянні з ДВЗ, який сам приводить у рух автомобіль. Це пояснюється постійними змінами режимів руху автомобіля, що змушує ДВЗ більшу частину часу працювати у неоптимальних частинах робочого діапазону. Для міського сегменту отримані наступні дані:

Сумарна витрата палива за міський сегмент циклу 65,9779 г;

Сумарна маса СО за міський сегмент циклу 0,8189 г;

Сумарна маса С_mН_n за міський сегмент циклу 0,2356 г;

Сумарна маса NО_x за міський сегмент циклу 0,9149 г;

Сумарна маса С за міський сегмент циклу 0,0229 г.

Витрата палива на 100 км у міському режимі 7,8471 л/100 км;

Викиди СО на 1 км у міському режимі 0,8084 г/км;

Викиди С_mН_n на 1 км у міському режимі 0,2326 г/км;

Викиди NО_x на 1 км у міському режимі 0,9031 г/км;

Викиди С на 1 км у міському режимі 0,0226 г/км.

Дата добавления: 2017-02-01