Расчет расхода топлива, стоимостной оценки ГСМ, токсичности отработавших газов автомобиля ЛАЗ-А141

Курсовая  работа: Расчет расхода топлива, стоимостной оценки ГСМ, токсичности отработавших газов автомобиля ЛАЗ-А141

 

Курсовая  работа: Расчет расхода топлива, стоимостной  оценки ГСМ, токсичности отработавших газов автомобиля ЛАЗ-А141

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технической эксплуатации и сервиса автомобилей

Курсовая работа

по дисциплине: «ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»

на тему: «Расчет расхода  топлива, стоимостной оценки ГСМ, токсичности  отработавших газов автомобиля ЛАЗ-А141»

Выполнил: Ст. гр. Т-21

Петренко А.А.

Проверил: ас. Корык П.Н.

Харьков 2010

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Исходные данные

1. Расчет расхода топлива

1.1 Расчет расхода топлива  по действующим нормам

1.2 Расчет расхода топлива  по методике проф. Говорущенко  Н.Я.

2. Расчет стоимости горюче-смазочных  материалов

2.1 Определение стоимости  топлива

2.2 Определение стоимости  смазочных материалов

2.3 Общая стоимость горюче-смазочных  материалов

3. Расчёт нормативного  пробега и затрат на обслуживание  и ремонт подвижного состава

4. Расчет токсичности автомобиля

4.1 Расчет выбросов вредных  веществ для разной загрузки автомобиля

4.2 Определение экологического  ущерба в гривнах

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

ВВЕДЕНИЕ

Среди всех видов транспорта автомобильный транспорт играет важнейшую роль по перевозке пассажиров, грузов. Автомобильный транспорт  эксплуатируется в различных  условиях, которые в свою очередь  влияют на работу автомобиля, главным  фактором которого является износ узлов  и агрегатов транспорта. Большая  доля износа и затрат, приходится на двигатель.

Главными показателями работы двигателя является расход топлива  и выброс отработавших газов в  атмосферу.

Главной целью курсовой работы является определение расхода топлива  и выброс отработавших газов в  атмосферу. А также нахождения оптимального решения этих составляющих.

Оптимизация расхода топлива  заключается в том, чтобы выбрать  тот режим работы, который удовлетворял бы наши потребности, а это минимальный  расход топлива при перевозочном процессе.

Главными компонентами выброса  вредных веществ в атмосферу  является CO, NOx , CnHm . Нашей задачей является найти такой режим работы двигателя, такую скорость автомобиля, чтобы выброс этих компонентов в общем целом был наименьшим.

В связи с увеличением  количества автомобилей выброс в  атмосферу вредных веществ становится с каждым годом все больше. Тем самым ухудшается экологическое состояние на территории Украины. Чтобы решить эти проблемы, необходимо усовершенствовать все системы и агрегаты, связанные с выбросом вредных веществ.

В задании дан автомобиль ЛАЗ-А141.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Основные технические  характеристики автомобиля

ЛАЗ-А141

1.  Масса снаряженного автомобиля, кг 8600

2.  Полная масса, кг 5200

3.  Ширина автомобиля, мм 2500

4.  Высота автомобиля, мм 3312

5.  Рабочий объем, л 6,54

6.  Ход поршня, м 0,095

7.  Максимальная мощность двигателя, кВт 122

8.  Максимальная скорость, км/ч 90

9.  Передаточное число главной передачи 4,78

10.  Передаточное число I передачи 7,92

11.  Передаточное число II передачи 4,37

12.  Передаточное число III передачи 2,55

13.  Передаточное число IV передачи 1,49

14.  Передаточное число V передачи 1,00

15.  Радиус колес, м 0,498

16.  Частота вращения двигателя при максимальном крутящем моменте, об/мин 1600

17.  Частота вращения двигателя при максимальной мощности, об/мин 2600

18.  Коэффициент сопротивления воздуха, Нс2/м4 0,37

19.  КПД трансмиссии 0,9

 

1. РАСЧЕТ РАСХОДА  ТОПЛИВА

1.1  Расчет расхода топлива по действующим нормам

В действующих нормах, установленных  для Украины приказом Министерства транспорта и связи Украины от 10.02.98г. № 43, используется три вида линейных норм:

·  базовая норма на 100 км пробега автомобиля;

·  норма на 100 ткм транспортной работы (учитываются дополнительные затраты топлива при движении с грузом);

·  норма на ездку с грузом (учитывается дополнительный расход топлива, связанный с маневрированием в пунктах погрузки и разгрузки).

Линейные нормы затрат топлива установлены для каждой марки автомобильного транспорта. Линейные нормы являются технологическими нормами  и включают расход топлива, необходимого для осуществления транспортного  процесса. Расход топлива на внутригаражные и хозяйственные надобности в состав линейных норм не входит и рассчитывается отдельно.

Учет дорожно-транспортных, климатических и других эксплуатационных факторов производится при помощи ряда поправочных коэффициентов, регламентированных в виде процентов повышения и  снижения исходного значения нормы.

Для легковых автомобилей  нормированный расход топлива рассчитывается по формуле:

 (1.1)

где  QH – норма расхода топлива, л;

HS – базовая линейная  норма расхода топлива, л/100км;

S – пробег автомобиля, км;

Kå – поправочный коэффициент (суммарная относительная надбавка или уменьшение) к норме в процентах;

D1 = 5% работа в городе  с населением до 0,5 млн. человек;

D 2= 5% поскольку автомобиль работает в зимний период;

НS = 18 л/100 км

Hот - норма затрат топлива на работу нагревателя, л/ч;

Т- время работы автомобиля с включенным нагревателем, ч.

1.2 Расчет расхода  топлива по методике проф. Говорущенко  Н.Я.

Определяется линейная норма  расхода топлива для груженого  и порожнего автомобиля в зависимости  от скорости движения автомобиля.

Расход топлива определяется по формуле

 (1.2)

где Va – скорость движения автомобиля, км/ч;

А, В, С – постоянные коэффициенты для данной марки автомобиля;

 – индикаторный коэффициент полезного  действия;

– средневзвешенное передаточное число  коробки перемены передач;

 – коэффициент суммарного дорожного  сопротивления движению автомобиля;

kF – фактор обтекаемости, Нс2/м2;

Ga – вес автомобиля, Н.

Коэффициенты А, В, и С зависят от типа двигателя. Для дизельного двигателя эти коэффициенты рассчитываются по следующим образом:

 

 (1.3)

;

 (1.4)

;

 (1.5)

;

где Vh – рабочий объём двигателя, л;

i0 – передаточное число  главной передачи;

rk – динамический радиус колеса, м;

Sn – ход поршня, м;

НН – низшая теплота  сгорания, кДж/кг;

 – плотность топлива, кг/м3.

Значения низшей теплоты  сгорания и плотность топлива  зависит от типа двигателя.

Для автомобилей с дизельным  двигателем: НН = 43000 кДж/кг;   = 0,84 кг/м3.

Индикаторный КПД также  зависит от типа установленного на автомобиле двигателя и определяется для автомобилей с дизельным двигателем по формуле:

 

 

 

   

 

где Ni - процент использования мощности, %.

Процент использования мощности определяется по формуле

;(1.6)

;

;

где ηтр – КПД трансмиссии;

Nmax – максимальная мощность двигателя, кВт.

Определим коэффициент суммарного дорожного сопротивления движению автомобиля:

;(1.7)

Средневзвешенное передаточное число коробки перемены передач  зависит от скорости движения автомобиля и приближенно определяется по следующей  формуле:

 

; (1.8)

 ;

; (1.9)

;

Фактор обтекаемости определяется по формуле:

 Н. с 2 /м 2, (1.10)

kF = 4,899

где k – коэффициент сопротивления  воздуха, Н. с2/м4 (k = 0,61);

 – коэффициент заполнения лобовой  площади, для автобусов принимается  равным – 0,97.

Вес автомобиля (порожний, нагруженный, груженый), определяется по формуле:

 Н; (1.11)

;

;

;

где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения тела;

Ма – масса автомобиля, кг.

Исходные данные выбираются из справочника или приложения для  данной марки автомобиля.

При выборе передаточного  числа главной передачи, необходимо учитывать, что на некоторых автомобилях  главная передача двухступенчатая.

Некоторые автомобили имеют  раздаточные коробки, мультипликаторы  или делители. В этом случае передаточное число высшей передачи коробки перемены передач необходимо умножить с большим  передаточным числом раздаточной коробки  или меньшим передаточным числом мультипликатора или делителя, КПД  трансмиссии в расчете принимается  постоянным, а значение брать из приложения. Масса порожнего автомобиля соответствует массе снаряженного автомобиля, а масса груженного –  полной массе автомобиля.

Рассчитываем расход топлива  при движении автомобиля на разных нагрузках и сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1– Для порожнего, полугруженого и груженого автомобиля

Va		10	20	30	40	50	60	70	80	90
Va^3		1000	8000	27000	64000	125000	216000	343000	512000	729000
Y		0,09	0,05	0,03	0,02	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01
ik		5,54	2,77	1,85	1,38	1,11	0,92	0,79	0,69	0,62
Gamin	Ni	19,30	19,97	21,79	25,32	31,14	39,82	51,94	68,07	88,78
	η	0,47	0,47	0,48	0,48	0,50	0,51	0,54	0,57	0,62
	Qmin	69,04	35,28	24,88	20,59	18,93	18,64	19,13	20,03	21,08
Gacp	Ni	25,11	25,78	27,59	31,12	36,95	45,63	57,75	73,88	94,59
	η	0,48	0,48	0,49	0,50	0,51	0,53	0,55	0,59	0,63
	Qcp	81,93	41,68	29,08	23,65	21,25	20,44	20,53	21,12	21,92
Gamax	Ni	30,92	31,59	33,40	36,93	42,75	51,44	63,56	79,69	100,40
	η	0,49	0,50	0,50	0,51	0,52	0,54	0,56	0,60	0,64
	Qmax	94,18	47,77	33,08	26,56	23,47	22,17	21,88	22,16	22,73

 

На основе таблицы 1.1 построим график зависимости расхода топлива  от изменения скорости движения.

Таблица 1.2 – Для  скорости Va= 30 км/ч, = 90км/ч

Показатель	30 км/ч			90 км/ч
	Пустой	Загруженный на 50%	Загруженный на 100%	Пустой	Загруженный на 50%	Загруженный на 100%
Ga*Y	2531	3296,2	4061,3	843,66	1098,72	1353,8
Q, л	24,88	29,08	33,08	21,08	21,92	22,73

 

2. ОЦЕНКА СТОИМОСТИ  ГСМ

2.1 Определение  стоимости топлива

Расход топлива на работу автомобиля за расчетный период определяется по формуле:

 л, (2.1)

 л.

где QH – расчетная норма  расхода топлива по норме, л;

D – количество дней  в расчетном периоде, дн.

, (2.2)

 дн;

где Dk – количество дней в календарном периоде, дн.;

αп – коэффициент использования парка.

Расход топлива на внутригаражные и хозяйственные надобности:

 л,  (2.3)

 л.

где НQ – процент от расхода топлива на линии, идущий на внутригаражные и хозяйственные надобности (0,5 … 1%).

Общий расход топлива составит, л:

 

л; (2.4)

 л.

Затраты на топливо составят:

грн.,  (2.5)

 грн.

где Цт – цена одного литра топлива, грн. (7 грн.)

2.2 Определение  стоимости смазочных материалов

Стоимость масла для двигателей определяется по формуле, грн.:

 грн., (2.6)

 грн.,

где Ндв – норма расхода масла для двигателей на 100 л топлива, л (Ндв=2,2л );

Цдв – цена 1л масла для двигателей, грн. (Цдв =50 грн.).

Стоимость трансмиссионной  смазки определяется по формуле:

грн.,  (2.7)

 грн.

где Нтр – норма расхода трансмиссионной смазки на 100 л топлива, л

(Нтр = 0,2 л );

Цтр – цена 1л трансмиссионной смазки, грн. (Цтр=60 грн.).

Стоимость пластичной (консистентной) смазки определяется по формуле:

 грн.,  (2.8)

 грн.

где Нпл – норма пластичной смазки на 100 л топлива, кг (Нпл = 0,2кг);

Цпл – стоимость одного килограмма смазки, грн. (Цпл=35 грн.)

2.3 Общая стоимость  горюче-смазочных материалов

Стоимость топлива и смазочных  материалов за расчетный период:

грн.; (2.9)

грн.

На основе полученных данных строим диаграмму стоимости ГСМ

 

3. РАСЧЕТ НОРМАТИВНОГО  ПРОБЕГА И ЗАТРАТ НА ОБСЛУЖИВАНИЕ  И РЕМОНТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

При оперативном планировании норм пробега подвижного состава  до капитального ремонта и периодичности профилактических робот устанавливается в километрах или в литрах используемого топлива.

Периодичность по расходу  топлива устанавливает:

до капитального ремонта

    (3.1)

до профилактических робот ТО-1

  (3.2)

до профилактических робот ТО-2

  (3.3)

где  -наименьшая удельная затрата топлива г/к.с-ч(для дизельных двигателей  =180 г/к.с-ч)

- относительно нормативные значения  пробегов для первой группы  условий эксплуатации до капитального  ремонта, профилактических робот  ТО-1 и ТО-2, км (приведены в дополнении  Б).

Трудоемкость ремонтных  влияний на 100 литров топлива рассчитывается по формуле

(3.4)

где  -нормативная трудоемкость работ ТР для первой группы условий эксплуатации, чел.ч/100л.