Определение внешней скоростной характеристики двигателя

 

 

Расчет мощности двигателя

Мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля с максимальной скоростью, кВт

(2.1)

где – вес автомобиля с расчетной нагрузкой, Н;

, (2.2)

где g – ускорение свободного падения, м/с²; ; m _p – расчетная масса автомобиля, кг; – коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости движения (i = 0). Этот коэффициент является частным случаем коэффициента сопротивления качению f, определяемого по формуле:

, (2.3)

где – коэффициент сопротивления качению при малой скорости АТС; – дорожное покрытие: асфальто- и цементобетон в хорошем состоянии; – коэффициент коррекции скорости движения АТС; – лобовая площадь сопротивления автомобиля, м²; – коэффициент обтекаемости, ;

, (2.4)

где – коэффициент лобового аэродинамического сопротивления; – КПД трансмиссии рекомендуется выбирать:

– легковые автомобили;

= 0,86 – полноприводные легковые;

=0,9 – грузовые 2-осные с одинарной главной передачей;

= 0,88 – грузовые 2-осные с двойной главной передачей;

= 0,84 – грузовые 3-осные (с двумя ведущими осями);

=0,9-0,88 – автобусы 2-осные;

=0,84 – автобусы 3-осные;

=0,8 – полноприводные грузовые и автобусы; коэффициент коррекции; .

 

Определение максимальной мощности двигателя

 

Максимальная мощность двигателя определяется исходя из данных:

- мощность, необходимая для движения АТС с максимальной скоростью, , кВт;

- частота вращения коленчатого вала (к/в) двигателя, соответствующая максимальной мощности двигателя ;

- запас крутящего момента , Н м;

- максимальная частота вращения к/в двигателя, , мин^-1;

- частота вращения к/в при движении АТС с максимальной скоростью, , мин^-1;

- максимальная эффективная мощность двигателя, , кВт;

- максимальная мощность двигателя, , кВт;

- обороты к/в, при которых срабатывает ограничитель угловой скорости к/в, .

Для дизельного двигателя принимаются следующие значения:

,

.

Для карбюраторного двигателя с ограничителем угловой скорости к/в:

,

,

. (2.5)

Карбюраторный двигатель без ограничителя числа оборотов к/в:

,

. (2.6)

 

Построение графика внешней скоростной характеристики

Двигателя

На графике внешней скорости характеристики изображаются зависимости: и . Для этого используется эмпирическая зависимость, позволяющая по известным координатам скоростной характеристики и воспроизвести всю кривую мощности.

, (2.7)

где – мощность двигателя, кВт, соответствующая частоте вращения к/в n, мин^-1; a, b, c – эмпирические коэффициенты.

Коэффициенты a, b, c определяются:

- для двигателя, не имеющего ограничителя угловой скорости к/в:

, , ; (2.8)

- для двигателя, снабженного ограничителем или регулятором угловой скорости к/в:

; (2.9)

где M₃ – запас крутящего момента, %; – коэффициент приспосабливаемости по частоте.

. (2.10)

Если в исходных данных величина запаса крутящего момента не задана, то ее следует брать равной соответствующей величине автомобиля-прототипа:

, (2.11)

где k _М – коэффициент приспосабливаемости по моменту; M _{k max} – величина максимального крутящего момента; M _kN = 9550 N _mах/ – крутящий момент, соответствующий максимальной мощности двигателя, Нм; – частота вращения к/в, соответствующая N _max, об/мин.

Значение следует выбирать из диапазона:

= (0,16.... 0,2) . (2.12)

Значение оборотов выбирается из диапазона: n _min... n _max. Этот диапазон разбивается на участки (8... 10), желательно с постоянным шагом (необходимо иметь обороты к/в, при которых достигается максимальная мощность двигателя ( = ) и максимальный крутящий момент ( = = )). Крутящий момент рассчитывается по формуле

. (2.13)

Таблица 2.1