2.3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Для построения внешней скоростной характеристики задаем частоту вращения коленчатого вала и находим соответствующие текущее значение мощности двигателя и удельный эффективный расход топлива при соответствующих оборотах по формулам:

,

,

где - номинальная мощность двигателя, кВт;

- удельный эффективный расход топлива на номинальном режиме двигателя, г/кВт ч;

- опытные коэффициенты, усредненные значения которых в зависят от типа двигателя (принимаем по таблице 13).

Таблица 13 – Значение опытных коэффициентов

Тип двигателя	а	b	c	a1	b1	c1
Инжекторные	1	1	1	1,2	1	0,8

Относительная частота вращения вала двигателя:

Крутящий момент на коленчатом валу (Нм) и часовой расход топлива (кг/ч) рассчитываем по формулам:

,

Для примера проведем расчет при х=0,8:

Результаты расчета для оставшихся режимах приведены в таблице 14

x	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,10
ne, об/мин	1680	2240	2800	3360	3920	4480	5600	6150
Nе, кВт	24	33	42	50	56	62	68	65
Me, Нм	137,6	141,0	142,1	141,0	137,6	131,9	113,7	101,4
Ge, г/кВтч	245,32	234,2	227,4	224,12	225,3	230,17	252,4	269
Gm, кг/ч	5,9	7,7	9,5	11,1	12,7	14,2	16,8	17,6

Таблица 14 - Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя

2.4 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля

Для построения динамической характеристики автомобиля при различной частоте вращения коленчатого вала двигателя рассчитывают значение скорости движения и динамического фактора на каждой передаче.

В качестве примера произведем расчет на 4 передачи при максимальной частоте вращения:

В этих формулах индекс соответствует номеру передачи, для которой ведется расчет, - вес полностью загруженного автомобиля (Н).

Обозначения остальных величин соответствуют ранее принятым, при этом значения скорости исчисляются в м/с, а частоты вращения коленчатого вала в об/мин.

Остальные результаты приведены в таблице 15.

2.5 Расчет и построение разгонных характеристик

Ускорение автомобиля определяем по формуле:

где - суммарный коэффициент дорожных сопротивлений, принимаем 0,02;

g – ускорение свободного падения, м/с;

- коэффициент учета вращающихся масс.

Коэффициент учета вращающихся масс определяем по формуле :

Таблица 15 – Результаты расчета динамической характеристики

Параметры	Передача	Значения при оборотах
		1680	2240	2800	3360	3920	4480	5600	6150
, Нм	1	1610	1650	1663	1650	1610	1544	1331	1187
	2	1026	1052	1060	1052	1026	984	848	757
	3	654	670	676	670	654	627	540	482
	4	434	445	448	445	434	416	359	320
	5	347	356	359	356	347	333	287	256
, км/ч	1	13	17	22	26	31	35	44	48
	2	21	27	34	41	48	55	68	75
	3	32	43	54	64	75	86	107	118
	4	51	67	84	101	118	135	168	185
	5	61	81	101	121	141	162
	1	5758	5901	5948	5901	5758	5520	4759	4245
	2	3669	3760	3791	3760	3669	3518	3033	2705
	3	2338	2396	2416	2396	2338	2242	1933	1724
	4	1552	1590	1603	1590	1552	1487	1282	1144
	5	1242	1272	1283	1272	1242	1190	1026	915
	1	4	7	12	17	23	30	47	56
	2	10	18	29	41	56	73	115	138
	3	25	45	71	102	138	181	282	340
	4	63	111	174	250	340	445	695	838
	5	90	160	250	360	490	641	1001	1207
	1	0,41	0,42	0,42	0,42	0,41	0,39	0,33	0,30
	2	0,26	0,26	0,27	0,26	0,26	0,24	0,21	0,18
	3	0,16	0,17	0,17	0,16	0,16	0,15	0,12	0,10
	4	0,11	0,10	0,10	0,09	0,09	0,07	0,04	0,02
	5	0,08	0,08	0,07	0,06	0,05	0,039

Для ускорения автомобиля найдем обратную величину обратную величину .

Для определения времени разгона автомобиля до какой-либо скорости необходимо разбить всю область под кривыми графика в , – координатах на вертикальные участки, нижние основания которых – отрезки оси абсцисс, а верхние представляют собой части кривых графика. Рассчитав значения площадей , всех участков, можем определить время разгона автомобиля до скорости соответственно по формуле:

Для определения пути разгона разбиваем все пространство по левую сторону от кривой времени разгона автомобиля на 9 горизонтальных областей, левые основания которых - отрезки на оси координат , а правые представляют собой участки кривой времени разгона.

Рассчитав значения площадей всех областей, можем рассчитать путь разгона …, который необходимо проехать автомобилю для разгона до скорости по формуле:

В качестве примера произведем расчет на 1 передачи при максимальной частоте вращения:

Остальные результаты приведены в таблице 16:

Таблица 16 – Результаты расчета разгонных характеристик

	1	2,22	2,28	2,29	2,27	2,21	2,11	1,80	1,59
	2	1,89	1,94	1,95	1,92	1,87	1,77	1,48	1,28
	3	1,24	1,26	1,26	1,22	1,17	1,08	0,83	0,67
	4	0,77	0,76	0,73	0,67	0,59	0,48	0,19	0,01
	5	0,57	0,55	0,50	0,42	0,31	0,18
	1	0,450	0,439	0,436	0,440	0,452	0,473	0,556	0,631
	2	0,529	0,516	0,513	0,520	0,536	0,565	0,678	0,782
	3	0,809	0,794	0,797	0,817	0,857	0,924	1,201	1,492
	4	1,306	1,317	1,374	1,490	1,697	2,073	5,166	66,943
	5	1,752	1,822	2,016	2,402	3,227	5,660
	1	0	0,538	0,529	0,530	0,540	0,560	1,238	0,703
	2	0	0,992	0,978	0,981	1,002	1,045	2,340	1,354
	3	0	2,390	2,371	2,404	2,493	2,650	6,226	3,896
	4	0	6,134	6,291	6,687	7,421	8,727	27,671	44,059
	5	0	10,030	10,747	12,307	15,460	23,073
	1	0	0,54	1,07	1,60	2,14	2,70	3,93	4,64
	2	0	0,99	1,97	2,95	3,95	5,00	7,34	8,69
	3	0	2,39	4,76	7,16	9,66	12,31	18,53	22,43
	4	0	6,13	12,42	19,11	26,53	35,26	62,93	106,99
	5	0	10,03	20,78	33,08	48,54	71,62
	1	0	8,21	10,38	12,70	15,28	18,29	48,54	32,12
	2	0	23,75	30,08	36,89	44,55	53,58	144,02	97,14
	3	0	89,74	114,48	141,86	173,84	213,26	601,24	438,58
	4	0	361,47	476,62	619,27	812,21	1102,03	4193,09	7782,58
	5	0	709,41	977,37	1367,92	2030,73	3497,13
	1	0	8,21	18,59	31,29	46,57	64,86	113,40	145,53
	2	0	23,75	53,83	90,72	135,27	188,85	332,87	430,01
	3	0	89,74	204,22	346,08	519,91	733,17	1334,41	1772,99
	4	0	361,47	838,10	1457,36	2269,57	3371,59	7564,68	15347,26
	5	0	709,41	1686,78	3054,70	5085,43	8582,56