Оптимальная с точки зрения расхода топлива концепция автомобиля

На сегодняшний день автомобилестроителей никто не вынуждает обеспечивать минимальный расход топлива за счет отказа от высокой мощности двигателя и от ездового комфорта. Задача проектов будущих автомобилей заключается в том, чтобы, по меньшей мере, сохранить достигнутый уровень указанных выше свойств при одновременном снижении расхода топлива. Уменьшение мощности двигателя может осуществляться только тогда, когда можно компенсировать его отрицательное воздействие на динамические показатели за счет уменьшения силы сопротивления воздуха и веса.
Если поставлена задача снизить расход топлива и при этом необходимо выполнить требование по сохранению максимальной скорости и времени разгона, то рекомендуется следующий порядок действий,осуществляемый в три этапа:
- Уменьшение аэродинамического сопротивления;
- Уменьшение мощности двигателя (для того чтобы исключить повышение максимальной скорости вследствие проведения 1-го этапа работ, однако при неизменном весе автомобиля время разгона следовало бы уменьшить);
- Уменьшение веса автомобиля (чтобы компенсировать увеличение времени разгона вследствие проведения 2-го этапа работ).
Основываясь на соотношении сил сопротивления движению, можно констатировать, что процентное изменение силы сопротивления воздуха на величину х требует осуществить следующее изменение мощности двигателя и веса:
- х ,% — сила сопротивления воздуха;
- D,8х,% — мощность двигателя;
- 0,8x, % - вес автомобиля.
В то время как снижение мощности двигателя не представляет больших трудностей (Например, исключение обогащения смеси при полной нагрузке, то есть без механических изменений), уменьшение веса обусловлено скорее технологическими пределами. Следовательно, вовсе не всякое уменьшение силы сопротивления воздуха по указанному выше способу можно компенсировать адекватным уменьшением веса. Это означает, что при достижении нижнего предельного значения веса дальнейшее уменьшение мощности двигателя без ухудшения динамических показателей невозможно.
Установлены следующие пределы уменьшения веса: 10% для класса автомобилей А; 15% для класса автомобилей Б ; 20% для классов В и Г , а это соответствует тому, что снижение силы сопротивления воздуха, позволяющее снизить мощность двигателя, соответственно avtoindent.ru составит 8, 12 и 16% в зависимости от рассматриваемого класса автомобилей. Дальнейшее снижение расхода топлива возможно только за счет уменьшения силы сопротивления воздуха при неизменных значениях мощности двигателя и веса автомобиля.
Уменьшение коэффициента сопротивления воздуха можно считать оптимальным в том случае, если для рассматриваемых автомобилей стоит задача сохранения динамических показателей неизменными по сравнению с сегодняшним уровнем. Дальнейшее уменьшение коэффициента сопротивления воздуха ведет к уменьшению расхода топлива. Однако эффективность снижения аэродинамического сопротивления, если вес и мощность не изменяются, существенно хуже.
Пределы изменения коэффициента, конечно же, не определены однозначно, они могут быть иными для любого проекта нового автомобиля в соответствии с уровнем развития технологии и в зависимости от базового значения коэффициента сопротивления воздуха. Если наряду с описанными мероприятиями с помощью вновь разрабатываемых бесступенчатых коробок передач удастся сместить соответствующие точки нагрузки в области с оптимальными удельными расходами, то в будущем ещё можно ожидать более весомого уменьшения расхода топлива легковыми автомобилями.

Источник: http://www.avtoindent.ru