Очень давно хотелось поговорить о снижении расхода топлива. Итак...
Расход топлива зависит от многих параметров автомобиля: аэродинамики, массы, эффективности смесеобразования и сгорания топливовоздушной смеси, коэффициента полезного действия (КПД) передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) до колеса и т,д, Отдельно оговоримся, что для того, чтобы что-то получить, нужно что-то затратить, т.е.:
η
·ΣЕп = ΣЕз
где ΣЕп – сумма всех поступивших энергий, кДж
ΣЕз – сумма всех затраченных энергий, т.е. энергий затраченных на совершение работы, кДж
η – коэффициент полезного действия механизма.
Как видно из данной формулы – очень важным является выбор наилучшего механизма. Из всех известных двигателей стоит отметить их низкие КПД, для бензинового ДВС – до 40%, для дизельного ДВС – 45%, для водородного ДВС - 47%, для двигателей, использующих водородные топливные элементы - 57%.
Видимо, наиболее близок по этому показателю двигатель, работающий на водородных топливных элементах, его КПД - 57%. Кстати, именно этот двигатель не выделяет тепло как побочный продукт работы.
1.1 Аэродинамика автомобиля характеризуется коэффициентом его лобового сопротивления:
А = v·k·P,
где v – скорость автомобиля, м/с
k – коэффициент аэродинамического сопротивления
P – площадь автомобиля лобовая, м2.
Коэффициент k определяется экспериментально и зависит от множества параметров: от угла наклона лобового стекла, от коэффициента трения воздуха о поверхность лакокрасочного материала автомобиля, от количества ниш и т.д.
1.2 Масса автомобиля является определяющим фактором расхода топлива. Причем на вращающиеся детали расходуется в среднем на 40% больше энергии, чем на движущиеся поступательно. Существует множество способов снижения массы автомобиля: · оптимизация толщин и форм стальных кузовных деталей с одновременным ростом прочности и жесткости кузова; · применение алюминиевых сплавов как в производстве кузовов, так и в элементах подвески; · применение композитных (углепластиковых) кузовов и т.д.
Весьма перспективным является облегчение кузовов с применением композитных (углепластиковых) кузовов.
Конечно эти кузова намного дороже стальных, но сравнительный показатель П+Э (производство + эксплуатация) у пластиковых кузовов лучше, т.е. производство «стальных» кузовов дешевле, но эксплуатация дороже, а «пластиковые» кузова дороже, но в эксплуатации дешевле.
1.3 Также одним из важных факторов экономичности автомобиля является эффективное смесеобразование и сгорание топливовоздушной смеси. Здесь очень важным является получение оптимальной смеси воздуха и бензина, примерно 14,7:1, соответственно - для бензинового двигателя, и 16,5:1 – для дизельного двигателя.
Неоптимально приготовленная смесь существенно снижает скорость её возгорания и, учитывая малое время рабочего такта, уменьшает КПД двигателя. Для оптимизации процесса получения смеси и для придания потоку смеси вращения – впускные каналы двигателя делают немного наклонными и смещенными от центра к краю поршня, а в дизельных двигателях в центре поршня ещё имеется конусообразное возвышение для облегчения процесса воспламенения.
Существенным недостатком процесса сгорания бензина или дизельного топлива является его быстротечность, которая приводит к появлению побочных продуктов неполного сгорания топлива – окислов азота и углерода.
1.4 Из всех известных способов передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к колесу автомобиля классическим является вид: двигатель→ коробка передач→межосевой дифференциал→ межколесный дифференциал→колесо Соответственно КПД всего механизма передачи крутящего момента предстает в виде:
Не очень много…
Однако ситуацию можно поправить, если исключить межколесный дифференциал, межосевой дифференциал, коробку передач и, естественно использовать источник движения автомобиля с максимальным КПД. Наиболее перспективным представляется применение индивидуального электромотора в каждом колесе. КПД электродвигателя сравнительно высок η=0,9...0,95 , к тому же все современные автомобильные системы (система стабилизации движения, система экстренного торможения, система помощи при заносе и т.д.) хорошо вписываются в данную компоновку автомобиля.
Применение данной компоновки экономически обосновано, однако пока не получило широкого применения.
"производство «стальных» кузовов дешевле, но эксплуатация дороже, а «пластиковые» кузова дороже, но в эксплуатации дешевле."
Пожалуй с этим я не соглашусь:
Стоимость восстановления углепластикового кузова в случае повреждения в десятки раз дороже чем металлического. (я работал в авиации и знаю как их изготавливают, ремонтируют, контролируют качество.
Углепластик невозможно выправить "рихтануть" в случае небольшой вмятины как с металлом.
Силовые (читай толстые) элементы при повреждении полностью теряют свою прочность и восстановлению, по крайней мере до состояния жёсткости нового не подлежат.
Очень трудоёмкий и дорогой процесс контроля качества сотовых элементов.
ЗЫ: Конечно если не брать в расчёт восстановление углепластика то от его использования только одни плюсы. Поэтому самые дорогие машины в мире имеют такой кузов, но в массы он точно никогда не пойдёт.
Вопрос к тому, кто создал эту тему: А зачем ЭТО здесь, в региональной Ульяновской ветке? Вопросы подобного уровня обсуждаются обычно в федеральных темах, например, темах по эксплуатации.
__________________ LADA Kalina - это всего лишь повод, чтобы хорошие люди познакомились друг с другом и стали друзьями! Поэтому Калина Клуб - это прежде всего компания хороших людей и лишь потом компания владельцев автомобилей одной марки.
Прежде чем завести женщину, узнай - есть ли у неё тормоза!!!
Линейный вид
