Определение значений эффективной мощности для характерных точек.

 

Потребная мощность двигателя N_υ при максимальной скорости автомобиля с разрешенной (полной) массой (точка А) определяется:

N_υ = , кВт (1.1)

 

где k_в - коэффициент обтекаемости автомобиля (Н с²/м⁴).

Приближенные значения коэффициента обтекаемости находятся в следующих пределах:

k_в = 0,15÷0,2 - гоночный автомобиль;

k_в = 0,2÷0,32 - легковой автомобиль с обтекаемой формой кузова;

k_в = 0,35÷0,6 - легковой автомобиль с необтекаемой формой кузова (УАЗ-31512, ВАЗ-21213 ”Нива” и т.п.);

k_в = 0,5÷0,7 - грузовой бортовой автомобиль;

k_в = 0,5÷0,6 - с кузовом фургон;

k_в = 0,45÷0,55 автобус капотной компоновки;

k_в = 0,35÷0,45 автобус вагонной компоновки;

k_в увеличивается на 15÷25% на каждый прицеп автопоезда.

 

F_а – площадь лобовой поверхности (м²), определяется приближенно по формулам:

F_а= BH_а для грузовых автомобилей и автобусов;

F_а= 0,78B_аH_а для легковых автомобилей,

где B - колея колес автомобиля;

B_а - габаритная ширина автомобиля (наибольшая);

H_а - габаритная высота автомобиля (наибольшая).

V_max – максимальная скорость автомобиля, м/с (входит в исходные данные).

 

Вес автомобиля определяется по формуле:

 

G_а = m_аg = [(m_о + (70+m_б)n_пасс + m_гр]g, Н (1.2)

 

где: m_о – масса снаряженного автомобиля;

n_пасс - число пассажиров;

m_гр – масса груза (грузоподъемность автомобиля); для легковых автомобилей, равная 25÷50 кг.

m_б – масса багажа одного пассажира принимается равной: 10 кг - легкового автомобиля, 21 кг – междугородного автобуса, 11 кг - сельского (местного) автобуса.

Снаряженная масса и грузоподъемность автомобиля задаются.

 

Коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости y_V

Коэффициент дорожного сопротивления y_V входит в исходные данные и задают равным коэффициенту сопротивления качению f _V при максимальной скорости автомобиля, развиваемой на ровной горизонтальной дороге (для асфальтобетонной – 0,007÷0,02).

Для грузовых автомобилей y_V задают в виде диапазона значений 0,025÷0,035.

 

КПД трансмиссии h _тр - механический коэффициент потерь на трение с учетом числа пар зубчатых передач в кинематической схеме трансмиссии прототипа автомобиля:

h _тр = (1.3)

где h _хх = 0.96 - КПД, характеризующий потери холостого хода;

h_ц = 0.985 - КПД цилиндрической передачи;

h_к = 0.975 - КПД конической передачи;

n_ц и n_к - число пар, соответственно, цилиндрических и конических передач, определяемых по кинематической схеме трансмиссии прототипа автомобиля.

Для автомобилей, имеющих в трансмиссии гидравлические передачи (гидротрансформаторы, гидромуфты), КПД трансмиссии равен произведению механического h_м и гидравлического h_гид, КПД:

h_тр = h_м h_гид.

Наибольшие значения КПД гидротрансформатора h_гт (0,85÷0,92) достижимы только при оптимальном передаточном отношении 0,7÷0,8). КПД гидромуфты h_гм равен передаточному отношению ω_т /ω_н угловых скоростей турбины ω_т и гидронососа ω_н гидромуфты.

 

 

Номинальная мощность (в точке «В») определяется по формуле Лейдермана:

 

N_max = ,кВт (1.4)

 

 

где a, b, c – эмпирические коэффициенты, характеризующие тип двигателя - для бензиновых двигателей: a = b = с = 1, для дизелей: a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09.

Мощность, соответствующая максимальному крутящему моменту двигателя (точка «С»):

 

N_M = N_max , кВт (1.5)

 

Мощность при минимально устойчивой угловой скорости коленчатого вала двигателя N_min (точка «Д») определяется приведенной выше формуле, только вместо ω_М подставляется значение ω_min:

N_min = N_max , кВт (1.6)

1.1.1. Крутящий момент двигателя М_ех для характерных точек определяют по соответствующим этим точкам значениям ω_ех и N_ех:

 

М_ех = 1000 , Нм (1.7)

 

1.1.2. Удельный расход топлива g_eх на режимах, соответствующих характерным точкам определяют по формуле:

 

g_eх = , г/кВт ч (1.8)

где - эмпирические коэффициенты – для дизелей: =1, для бензиновых двигателей: =1,2; =1,0; =0,8, - минимальный удельный расход топлива (г/кВт ч), принимается по прототипу.

Для более точного выполнения кривых зависимостей N_e = f(ω_е), M_e = f(ω_е), и q_e = f(ω_е) необходимо определение текущих промежуточных значений по формулам (1.6), (1.7) и (1.8), которые соединяют плавными огибающими линиями.