2.2 Потужність двигуна

Потужність двигуна, необхідна для руху в заданих умовах повністю завантаженого автомобіля з постійною максимальною швидкістю V_max, визначається за формулою:

, (2.6)

де – приведений коефіцієнт дорожнього опору (згідно з завданням).

Для забезпечення необхідного динамічного фактора під час руху автомобіля на середніх експлуатаційних швидкостях визначається ма­ксимальна (номінальна) потужність двигуна, яка становить:

N_н=(1,05 – 1,10)N_ev, (2.7)

Приклад. Потужність двигуна, необхідна для руху в заданих умовах повністю завантаженого автомобіля з постійною максимальною швидкістю V_maxстановить:

N_ev=(90/3600·0,9)·(170984·0,033+0,7·5,1·90²/13)=218,35кВт.

Номінальна потужність двигуна становить:

N_н=1,075·218,35=235кВт.

2.3. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

Якщо прийняти N_e, n_н, g_eнза 100%, зовнішні швидкісні характеристики бензинових і дизельних чотиритактних двигунів розраховуються і будуються на основі даних табл. 2.1-2.4.

Таблиця 2.1

Залежність ефективної потужності та частоти обертання колінчастого вала чотиритактного бензинового двигуна

nі/nн, %	20	40	60	80	100	120
Neі/Neн, %	23	50	74	93	100	91

Таблиця 2.2

Залежність ефективної потужності та частоти обертання колінчастого вала чотиритактного дизельного двигуна

nі/nн, %	20	40	60	80	100	110
Neі/Neн, %	17	41	67	87	100	0

Таблиця 2.3

Залежність питомої ефективної витрати палива і частоти обертання колінчастого вала чотиритактного бензинового двигуна

nі/nн, %	20	40	60	80	100	120
geі/ geн, %	110	100	95	95	100	115

Таблиця 2.4

Залежність питомої ефективної витрати палива і частоти обертання колінчастого вала чотиритактного дизельного двигуна

nі/nн, %	20	40	60	80	100	110
geі/ geн, %	110	100	95	95	100	∞

Для кожного значення частоти обертання колінчастого вала визначаємо крутний момент:

, (2.8)

де N_ei, n_ді– відповідно потужність і частота обертання колінчастого

вала двигуна згідно із швидкісною характеристикою;

і – індекс режиму роботи двигуна.

Годинна витрата палива становить:

G_ті=10^-3·g_ei·N_ei, (2.9)

де g_еі– питома ефективна витрата палива, що відповідає значенням по-

тужності N_еі.

Годинна витрата палива на режимі холостого ходу становить:

G_тх=(0,25…0,30)G_тн,

де G_тн – годинна номінальна витрата палива, кг/год.

Результати розрахунків параметрів зовнішньої швидкісної характеристики записуються в табл. 2.5 та будуються відповідні графіки (рис. 2.1 – 2.2).

Приклад. Зовнішня швидкісна характеристикадизельногодвигуна розраховується на основі характерних для відповідних швидкісних режимів процентних співвідношень основних показників – N_e, n_н, g_eн(табл. 2.1).

Для номінального режиму роботи крутний момент становить:

М_д100=3·10⁴·235/3,14·2700=831,56Нм.

Аналогічно розраховуємо М_дідля решта швидкісних режимів.

Для номінального режиму роботи годинна витрата палива становить:

G_т100=10^-3·245·235=57,58кг/год.

Годинна витрата палива на режимі холостого ходу

G_тх=0,27∙G_т100

Таблиця 2.1

Показники зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

nд, %	nд, об/хв	Ne, %	Ne, кВт	Мд, Нм	gе, %	gе, г/кВтгод	Gт,кг/год
20	540	17	39,95	706,83	110	269,50	10,77
40	1080	41	96,35	852,35	100	245,00	23,61
60	1620	67	157,45	928,58	95	232,75	36,65
80	2160	87	204,45	904,33	95	232,75	47,59
100	2700	100	235,00	831,56	100	245,00	57,58
110	2970	0	0,00	0,00		∞	15,55

На основі даних табл. 2.1 будуємо графік зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.

Рис. 2.1. Зовнішня швидкісна характеристика бензинового двигуна

Рис. 2.2. Зовнішня швидкісна характеристика дизельного автомобільного двигуна