- •2. Тяговый расчет автомобиля
- •2.1. Определение вспомогательных параметров автомобиля
- •2.2 Определение основных параметров автомобиля
- •2.2.1. Определение мощности двигателя.
- •2.3 Определение передаточного числа главной передачи
- •2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач
- •2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах
- •3. Динамический расчет автомобиля
2.2 Определение основных параметров автомобиля
2.2.1. Определение мощности двигателя.
Тип двигателя выбирают по аналогии с автомобилем-прототипом.
Мощность двигателя, которую он развивает при равномерном движении автомобиля по хорошей горизонтальной дороге, на прямой передаче, с максимальной скоростью, определяют из уравнения мощностного баланса
2.4
где ψv — коэффициент суммарного дорожного сопротивления при движении по хорошей горизонтальной дороге, в данном случае ψv = ƒ;
G — полный вес автомобиля, Н;
Vmax — максимальная скорость автомобиля, м/с;
k — коэффициент сопротивления воздуха, Н*с2/м4;
тр— механический КПД трансмиссии автомобиля на прямой передаче.
Механический коэффициент полезного действия трансмиссии определим, исходя из ее кинематической схемы по формуле (1.9).
тр= 0,9801 * 0,98 * (1 – 0,05) * 1 = 0,912
После того как будет определена мощность Nv построим график внешней скоростной характеристики двигателя, представляющий зависимость Ne, Mк, gе = ƒ(nдв; Vа)- в такой последовательности:
а) в соответствующем масштабе на оси абсцисс откладываем шкалу частот вращения вала двигателя;
б) задаем значение частоты вращения вала двигателя при максимальной мощности nN по прототипу и отметим в масштабе на оси абсцисс;
в) выбираем соотношение между частотой вращения вала двигателя при максимальной скорости автомобиля nv и частотой вращения вала двигателя при максимальной мощности двигателя
λ = 1,10—1,15 — для карбюраторных двигателей без ограничения частоты вращения вала двигателя (легковые и грузовые грузоподъемностью выше 1500кг);
λ = 1,0 — для дизелей и карбюраторных двигателей с ограничителем частоты вращения вала двигателя (грузовые автомобили грузоподъемностью выше 1500кг).
В нашем случае λ = 1,1; nv = 3200об/мин * 1,1 = 3520 об/мин
г) подсчитывают значение коэффициента оборотности по формуле
2.5
д) используя значение коэффициента оборотности, определим скорости движения автомобиля при соответствующих частотах вращения вала двигателя (Vа = nдв/0) и нанесем их на ось абсцисс.
е) строят теоретическую внешнюю скоростную характеристику двигателя.
Максимальную мощность двигателя подсчитывают по формуле
2.6
где с1, с2, с3 – статистические коэффициенты;
с1= с2 = с3 = 1 - для карбюраторного двигателя; с1 = 0,53; с2 = 1,56; с3 = 1,09 —для дизелей,
ж) текущие значения мощности двигателя определяют по формуле
где n – произвольное, в пределах рабочей зоны, значение частоты вращения вала двигателя, мин-1. Рабочей зоной частот вращения выбираем диапазон от nv до n = (0,4 ... 0,5) nv.
n1 =1400 Ne1 = 38866,8Вт = 38,9кВт
n2 =2100 Ne2 = 57271,1Вт = 57,3 кВт
n3 =2800 Ne3 = 68952,3Вт = 68,95кВт
n4 =3100 Ne4 =70856,8Вт = 70,86кВт
Рис.1. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя
Ограничение частоты вращения карбюраторного двигателя показано на рисунке 1, а штриховой линией.
з) крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле
2.8
где дв - угловая скорость вала двигателя, с-1;
n1 = 1400 дв1 =146,53 Mк1 = 263,7
n2 = 2100 дв2 =219,8 Mк2 =259,3
n3 = 2800 дв3 = 293,06 Mк3 =234,7
n4 = 3100 дв4 =324,47 Mк4 =218
n5 = 3520 дв5 =368,43 Mк5 =188,3
и) кривую удельного эффективного расхода топлива gе = ƒ(n) построим используя внешнюю скоростную характеристику (регуляторную характеристику дизеля) двигателя-прототипа.
Значения удельного расхода на номинальном режиме можно принять для карбюраторных двигателей gе = 250—320 г/кВт-ч, для дизелей gе = 210—250 г/кВт-ч.