Определение мощности двигателя и расчет внешней скоростной характеристики

 

Необходимая мощность двигателя (кВт) определяется по формуле:

,

где G_a = m_a · g – полный вес автомобиля, Н; Ψ – суммарный коэффициент сопротивления дороги; v_max – максимальная скорость движения автомобиля, км/ч; к_в – коэффициент обтекаемости, Нс²/м⁴; F_a = aBH – мидель автомобиля, м ².

Полная масса автомобиля (кг) определяется по формуле:

,

Здесь – снаряженная масса автомобиля с грузом; m_ч – масса человека, принимается в расчетах 75 кг; n – число мест в салоне автомобиля, включая водителя; m_б – масса багажа, принимается для водителя и пассажиров грузового автомобиля m_б = 5 кг.

Подставив значения, найдем полную массу автомобиля:

В расчетах значение Ψ может быть ориентировочно определено по формуле:

– для грузовых автомобилей:

,

Здесь f₀ – коэффициент сопротивления качению, принимается для грузовых автомобилей f₀ = 0, 02; максимальная скорость автомобиля v_max в км/ч (по заданию 145 км/ч). Подставив значения получим:

Коэффициент обтекаемости k_в (Нс²/м⁴) для грузовых автомобилей 0, 5–0, 7; меньшие значения относятся к автомобилям с более обтекаемой формой кузова.

Мидель автомобиля (м²) может быть определен из выражения:

F_a=aBH,

где a – коэффициент заполнения площади (a = 0, 75–0, 9 – для грузовых автомобилей, большое значение a относится к более тяжелым автомобилям); B и H – ширина и высота автомобиля, соответственно, выбирается по прототипу. Подставив значения высоты и ширины из паспорта автомобиля получим:

F_a=0, 8·2, 55·3, 11=6, 3444 м²

Коэффициент полезного действия трансмиссии ɳ _тр зависит в основном от конструкции трансмиссии. В расчетах ɳ _тр принимается: для грузовых автомобилей с колесной формулой 6х6, 6х4 – ɳ _тр = 0, 80; для грузовых автомобилей с колесной формулой 4х4 и грузовых автомобилей с двойной главной передачей – ɳ _тр = 0, 82; для грузовых автомобилей с колесной формулой 4х2 и одинарной главной передачей – ɳ _тр = 0, 85.

Найдем необходимую мощность двигателя:

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает внешняя скоростная характеристика, представляющая собой зависимость мощности N_e и крутящего момента M _e от частоты вращения коленчатого вала n (об/мин) или от угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя ω (с ^-1).

При отсутствии данных зависимость мощности N_e от частоты вращения коленчатого вала n и зависимость N _e = f ( n ) может быть рассчитана с помощью уравнения С.Р. Лейдермана:

,

где n_N – номинальная частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности, об/мин; a, b, c – эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя: (а =b = с = 1) –для бензинового двигателя; a = 0, 53, b = 1, 56, c = 1, 09 –для четырехтактного дизеля; n_i – текущие значения частоты вращения коленчатого вала, об/мин.

При расчете внешней скоростной характеристики минимальную частоту вращения коленчатого вала n_min рекомендуется принимать: n_min= 700–900об/мин–для бензинового двигателя; n_min= 800–1000об/мин–для дизельного двигателя.Значения n_N принимаются, ориентируясь на данные, приведенные табл. 1.1.

Таблица 1.1

Группы двигателей	nN , об/мин
Двигатели бензиновые грузовых автомобилей малой грузоподъемности	4000–4500
Двигатели бензиновые грузовых автомобилей средней грузоподъемности	3200–3600
Двигатели дизельные грузовых автомобилей	2200–2600

 

График зависимости крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала M _e = f ( n) строят, пользуясь зависимостью:

Произведем расчеты мощностей и крутящих моментов двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала:

Таблица 1.2

Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя

Текущее значение ni, об/мин	nmin=900								nN=2500	nmax=2900(по ТТХ)
Текущее значение ω i, с-1	93, 6	114, 4	135, 2		176, 8	197, 6	218, 4	239, 2		301, 6
Ni, кВт	151.22	195.53	240.52	284.72	326.64	364.81	397.75	423.97	442.00	447.55
Mi, Нм	1605.26	1698.23	1767.63	1813.47	1835.74	1834.44	1809.58	1761.15	1689.15	1474.45

По данным табл. 1.2 строятся графики N _e = f ( n ) и M_e =f ( n ), по которым определяютчисло оборотов, соответствующее максимальной мощности n_N (или угловую скорость вращения коленчатого вала ω _N ), а также величину максимального крутящего момента M_emax и соответствующее этому значению число оборотов коленчатого вала n_M (или угловую скорость вращения коленчатого вала ω _M ).

 

Рисунок 1. Графики N _e = f ( n ) и M_e =f ( n ).

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I-1. Определение объёма гранта
2. II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГРАНИЦ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЧЕЛОВЕКА
3. II. Определение площади зоны заражения АХОВ.
4. III. Проблемы внешней политики Турции
5. Ill. Самоопределение к деятельности
6. IV.3. Определение преобладания типа темперамента
7. U–образные и рабочие характеристики синхронного двигателя
8. V) Построение переходного процесса исходной замкнутой системы и определение ее прямых показателей качества
9. VIN и местоположение номера двигателя
10. А. Разомкнутые системы скалярного частотного управления асинхронными двигателями .
11. Абстрактное как абстрактно-всеобщее определение конкретного целого
12. Аксиоматическое определение вероятности