Определение внешней скоростной характеристики двигателя

Основные обозначения при расчете параметров

Эксплуатационных свойств автомобиля

F-лобовая площадь автомобиля, м; Go-вес автомобиля в снаряженном состоянии, Н; Ga-полный вес автомобиля, Н; Gп-вес прицепа, Н; G2-вес автомобиля, приходящийся на заднюю ось, Н; Jm-момент инерции вращающихся деталей двигателя, Н·мс^2; Jk-момент инерции колёс, Н·мс^2; Uo-передаточное число главной передачи; Uk-передаточное число коробки передач; rk- радиус качения колеса, м; V- скорость движения автомобиля, м/с; Vmax- максимальная скорость движения автомобиля на высшей передаче, м/с; ωе,- частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с; ωN- частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности, 1/с; ωmax- максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с; j- ускорение автомобиля, м/с^2; jтор- максимальное замедление автомобиля при торможении, м/с^2; g- ускорение свободного падения, м/с^2; Pm-тяговая сила на ведущих колёсах автомобиля, Н; P-сила сцепления ведущих колеса автомобиля с дорогой, Н; Pƒ-сила сопротивлению качению, Н;

Pί-сила сопротивления подъёму, Н; Pw-сила сопротивления воздуху, Н; Pψ-сила сопротивления дороги, Н; Pj-сила инерции автомобиля, Н; Me-крутящий момент двигателя, Н·м; Ne-эффективная мощность двигателя, кВт; Nm-тяговая мощность, подведённая к ведущим колёсам, кВт; Nψ- мощность сопротивления дороги, кВт; Nw-мощность сопротивления воздуху, кВт; Nj-мощность, расходуемая на разгон автомобиля, кВт; D-динамический фактор автомобиля по условиям тяги; D-динамический фактор автомобиля по условиям сцепления; ge- удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч; qn- путевой расход топлива, л/м; S-путь движения автомобиля, м; Sтор-путь торможения автомобиля, с; t- время движения автомобиля, с; tтор- время торможения автомобиля, с; ƒ-коэффициент сопротивления качению; k-коэффициент обтекаемости автомобиля; δp-коэффициент учета вращающихся масс автомобиля при разгоне; h-коэффициент полезного действия трансмиссии; ψ-коэффициент сопротивления дороги.

Определение полного веса автомобиля и подбор шин

Ga=Go+Gг+ (g1+g2) ·nn

где n_n-число мест в автомобиле, включая место водителя;

g₁ -вес одного человека;

g₂ -вес багажа, принимаемый равным 100 Н на человека.

Определение внешней скоростной характеристики двигателя

Мощность, необходимая для преодоления сопротивления движению при максимальной скорости а/м.

Nv = (Ga f Vmax/1000+kFV^3max/1000)/ h

Коэффициент сопротивления качению.

f = f0·(1+13V^2/20000),

где f₀ - коэффициент сопротивления качению при движении со скорость меньше 15…25м/с. Коэффициент сопротивления качению при движении, для шоссе, с асфальто-бетонным покрытием, принимают f₀ =0,02.

Лобовая площадь и коэффициент обтекаемости составляют:

для легковых автомобилей: F = 3…6 м², k= 0,2…0,4 с²/м⁴;

для грузовых автомобилей: F = 3…6м², k =0,5…0,9 с²/м⁴.

К.п.д. трансмиссии (h) принимают постоянным для всех передач:

для легковых автомобилей h = 09...0,92;

для грузовых h = 0,8…0,9.

Зная мощность автомобиля при максимальной скорости () движения (V_max = 25…40 м/с) можно найти максимальную мощность двигателя.

Зная частоту вращения коленчатого вала (к расчету принять 4…5 значений) n_e и одно значение n_N (при максимальной мощности), задаваясь отношением n_e/ n_N, можно найти текущее значение эффективной мощности N_e двигателя.

Текущее значение эффективной мощности двигателя

Ne= Nmax (a (ne/nN) +b (ne/nN)^2-c (ne/nN)^3).

Текущие значения крутящего момента двигателя

Me=1000· (Ne/ne).

Полученные расчетом значения эффективной мощности (…) и крутящего момента коленчатого вала (…) двигателя заносим в таблицу

Таблица 1.1 Параметры внешней скоростной характеристики двигателя.

Параметры двигателя	Частота вращения коленчатого вала, ωе, с^-1 (ωе=0.1nе)
Ne ,кВт	84,5	124,4	166,4	190,6	212,3
Me , Н·м	84,5	88,8	92,5	86,7	81,7
ne/nN	0,38	0,53	0,7	0,84

По данным таблицы 1.1 строится график скоростной характеристики двигателя, при построении графика определить масштабные коэффициенты каждой оси диаграммы.

	Ne – мощность, соответствующая частоте вращения коленчатого вала ne; Me – крутящий момент, соответствующий частоте вращения коленчатого вала ne; MК – кривая крутящего момента коленчатого вала; ne/nN - ge – удельный эффективный расход топлива. л/кВт; GT – расход топлива, л.
Рис. График внешней скоростной характеристики карбюраторного двигателя

На графике внешней скоростной характеристики отмечаются следующие характерные точки: точка минимальной мощности (расход топлива наибольший), точка максимальной мощности, точка максимального крутящего момента (среднего эффективного давления), точка максимальной частоты вращения коленчатого вала. Эти точки позволяют правильно анализировать скоростную характеристику.

Дата добавления: 2015-12-08