Определение расхода топлива автомобилем

Расход топлива зависит от дорожных условий и режимов движения. Для оценки расхода топлива служит график экономической характеристики автомобиля, показывающий расход топлива в л на 100 км пробега автомобиля при различных сопротивлениях и скорости движения. Экономические характеристики могут быть получены аналитически или в результате экспериментов.

Расход топлива при движении автомобиля по заданному участку дороги определяется с использованием графиков динамических и экономических характеристик при помощи следующих построений.

1. Определяется протяженность участков l₁, l₂, l₃, … c равными дорожными сопротивлениями ψ₁, ψ₂, ψ₃, …которые автомобиль может пройти на тех или иных передачах.

2. Для этих участков строят графики дорожных сопротивлений: ψ = f + i – для постоянных скоростей и ψ = f + i+ j- для разгона и торможения.

3. По графику динамических характеристик D_v = f(v) определяют соответствующие скорости движения v₁, v₂, v₃,… автомобиля.

4. По скоростям и значениям дорожных сопротивлений ψ, используя построенные под осью скоростей графики экономических характеристик, определяют соответствующие каждому участку расходы топлива Q₁₀₀ в л на 100 км и на проезд каждого участкаq = (Q₁₀₀/100)l.

От скорости автомобиля на отдельных участках зависит также износ шин. За 100% принимают пробег шин на дорогах с ровным твердым усовершенствованным покрытием. На дорогах с менее ровным покрытием (щебеночное, гравийное) пробег шин снижается на 25 – 30 %, а на дорогах с большим количеством выбоин и других деформаций – на 50 %.

17 Рекомендуемые и наименьшие допустимые радиусы кривых в плане

При проектировании автодорог радиусы кривых в плане определяют по приведенной выше формуле:

R ≥ v²/g(μ ± i),

μ – коэффициент поперечной силы;

i – поперечный уклон дороги;

«+» – наименьший радиус;

«–» – рекомендуемый.

Допустимые максимальные значения коэффициента поперечной силы μ в зависимости от поперечного сцепления шины с поверхностью покрытия и исходя из требований устойчивости автомобиля приведем в таблице.

Показатель	Предельно-допустимые значения μ на покрытии
сухом, φ= 0,6	мокром, φ= 0,4	покрытом льдом, φ= 0,2
Устойчивость против опрокидывания	0,6	0,6	0,6
Устойчивость против заноса	0,36	0,24	0,12
Комфортность поездки	0,15	0,15	0,15
Экономичность эксплуатации автомобиля	0,10	0,10	0,10

Рекомендуемый радиус – это такой радиус кривой, который обеспечивает удобное движение автомобиля по кривой с расчетной скоростью. Рекомендуется назначать радиусы ≥ 3000 м, т.к. условия движения на таких кривых такие же, как на прямых, при этом не устраиваются переходные кривые.

В зависимости от рельефа местности, наличия различных препятствий и т.д. приходится допускать меньшие значения радиусов, при этом соблюдается условие, обеспечивающее движение автомобиля с расчетной скоростью с запасом устойчивости против заноса или опрокидывания.

Практика показывает, что в большинстве случаев занос автомобиля происходит раньше, чем его опрокидывание, поэтому минимальные радиусы определяют, как правило, по условиям заноса.

Наименьший радиус – это такой радиус кривой, при котором обеспечивается безопасное движение с расчетной скоростью при чистом и увлажненном покрытии, с устройством виражей и уширений ПЧ.

Наименьшие допустимые радиусы кривых в плане определяют по расчету в зависимости от скорости движения и минимальных значений коэффициента поперечной силы μ.

18 Виды закруглений плана трассы

Закругления на автомобильных дорогах бывают:

· состоящее из круговой кривой;

· состоящее из круговой кривой и переходных кривых;

· клотоидное;

· серпантины.

При радиусах более 3000 м переходные кривые не устраиваются, только круговая кривая. Расчет такого закругления производят в следующей последовательности:

· определяется угол поворота α;

· назначается рекомендуемый радиус R;

· рассчитываются элементы круговой кривой: К; Т; Д; Б;

· определяется пикетажное значение начала круговой кривой (НКК), соответствующее началу закругления (НЗ) и конца круговой кривой (ККК), соответствующее концу закругления (КЗ).

При движении по кривым малого радиуса (R ≤ 2000 м) в целях безопасности движения и плавного нарастания центробежного ускорения устраивают переходную кривую. Переходная кривая представляет собой кривую переменного радиуса (от ∞ до R), по которой происходит плавный поворот передних колес автомобиля, исключающий боковой толчок при въезде на круговую кривую. Длина переходной кривой определяется по формуле

L = v³/(47RJ),

где v – скорость автомобиля;

R – радиус круговой кривой;

J – скорость нарастания центробежного ускорения.

Расчет закругления с переходными кривыми и круговой вставкой выполняют в следующей последовательности: · в зависимости от угла поворота αи радиуса круговой кривой R определяют значения К; Т; Д; Б; · в зависимости от радиуса круговой кривой R по таблицам

устанавливаются элементы переходной кривой:

- длина L;

- угол поворота α_min = 2β;

- сдвижка начала круговой кривой t;

-сдвижка круговой кривой р;

· проверяется возможность устройства переходной кривой, α ≥ α_min;

· определяется центральный угол γ и длина сокращенной кривой К₀

γ = α – 2β;

К₀ =πRγ/180;

· рассчитываются элементы закругления:

Т₁ = Т + t; К₁ = К₀ + 2L;

Б₁ = Б + р; Д₁ = 2Т₁ – К₁;

· определяется пикетажное положение основных точек закругления:

НЗ = ВУ – Т₁; НКК = НЗ + L;

КЗ = НЗ + К₁; ККК = КЗ – L.

В настоящее время при проектировании автодорог широко применяется клотоидное закругление- это закругление, состоящее из двух переходных кривых. Расчет клотоидного закругления выполняется с использованием специальных таблиц для проектирования и разбивки клотоидной трассы. Переходные кривые по клотоиде характеризуются: углом поворота трассы α, углом клотоиды β, длиной клотоиды L, тангенсом клотоиды Т, радиусом R, параметром клотоиды А = √(RL).

При трассировании дорог в горной местности широко применяется закругление в виде серпантины. Серпантина – это кривая, описанная с внешней стороны угла поворота между двумя ее направлениями, сходящимися под острым углом.

Основные элементы серпантины: · основная кривая с углом γ и радиусом R; · вспомогательные кривые с углом β и радиусом r; · прямая вставка – m; · шейка серпантины - АВ

Серпантины могут быть I рода – симметричные, у которых обратные кривые расположены выпуклостью в разные стороны (см. рисунок) и IIрода – со смещенным центром основной кривой и обратными кривыми , описанными дугами разных радиусов.

Проектирование серпантины заключается в расчете ее элементов и проверке размещения ее на местности.