Определение эффективной мощности, эффективного крутящего момента и построение внешней скоростной характеристики двигателяСтр 1 из 5Следующая ⇒
Тягово-скоростной расчет автомобиля5301
Требуемую эффективную мощность двигателя проектируемого АТС определяют по указанным в задании значениям максимальной скорости (Vmax). Мощность двигателя при максимальной скорости определяется по зависимости: =265,06 кВт, где k = 0,7 – коэффициент сопротивления воздуха, ; F– лобовая площадь автомобиля, м2; ηтр =0,86– коэффициент полезного действия трансмиссии; ψv = 0,024 – коэффициент сопротивления дороги. Ga = G0+ Gгр = 9350∙9,81 + 140000 = 233500 Н = 233,5 кН. G0 = 935000 Н – вес автомобиля в снаряженном состоянии, Gгр = 140000 Н – вес груза, КПД трансмиссии автомобиля зависит от конструкции и вида привода автомобиля, характеристик смазочных материалов, технического состояния АТС, поэтому в расчетах используют табулированные значения ηтр. Принимаем ηтр=0,86 по табл. 1.1 [1]. Коэффициент обтекаемости автомобиля зависит от многих параметров и определяется испытанием в аэродинамической трубе. Принимаем k = 0,7 [1, табл. 1.2]. Площадь лобового сопротивления определяется по техническим характеристикам или приближенно по следующей формуле: Fa = a∙Ba∙Ha = 0,9∙2,5∙3,55 = 7,99 м2 где а - коэффициент заполнения площади, зависит от дорожного просвета и параметров подвески для грузовых – а = 0,75…0,9 (большие значения для более тяжелых автомобилей); Ва = 2,5 м, На = 3,55 м – наибольшая ширина и высота АТС. Общий коэффициент дорожного сопротивления можно вычислить по следующей формуле: , где α - угол подъема (+) или спуска (-) участка дороги; fv - коэффициент сопротивления качению эластичных шин, зависит от скорости автомобиля, = 0,017∙(1 + 252/1500) =0,024, где f0 = 0,017 – коэффициент сопротивления качению при малых скоростях. Поскольку максимальную скорость определяют на горизонтальной дороге, то в данном случае α = 0. Динамические, скоростные и экономические показатели автомобилей непрерывно связаны техническими характеристиками двигателей, установленных на них. Наиболее полно возможности двигателя отображает его внешняя скоростная характеристика, представляющая собой зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала питателя при полной подаче топлива. Таким образом, внешняя скоростная характеристика автомобильного двигателя может быть представлена тремя кривыми: Ne, Me, ge = f(ωe). Угловая скорость коленчатого вала ωN , с-1 на номинальном режиме при Nemax, определяется по формуле с-1, где nN = 2700 об/мин – частота вращения коленчатого вала двигателя, указанная в задании. Мощность Nev соответствует частоте вращения коленчатого вала ωev, при которой скорость движения автомобиля будет Vтах. Частота вращения ωev, связана с частотой вращения ωN, соответствующей максимальной мощности, следующим образом: ωev =(0,95… 1)∙ ωN = 1∙282,6 = 272,13 с-1 . Минимальная частота вращения для всех типов двигателей может быть принята равной ωmin = 0,2 ωN = 0,2∙282,6 = 56,52 с-1. Внешняя скоростная характеристика, т.е. зависимость Ne = f(ωe), строится с использованием эмпирической формулы в интервале частот от ωmin до ωev. Выбираем 10 значений точек, тогда интервал: с-1 , где n = 10 – количество точек. Здесь Nemax – максимальная эффективная мощность двигателя, кВт. кВт, где a, b, с – эмпирические коэффициенты, выбираемые из табл. 1.4 [1]. a = 0,53 ; b = 1,56 ; c = 1,09 – для дизельных двигателей . Для удобства расчеты сводим в табл. 1.1. Таблица 1.1
По результатам строим график – внешнюю скоростную характеристику автомобильного двигателя (рис. 1.1). Кривая зависимости крутящего момента Me на валу двигателя от его частоты вращения строится с использованием уравнения Mei = 1000∙ Nei / ωei = 1000·42,3/56,52=748,8 Н·м. Зависимость удельного расхода топлива двигателем с достаточной для расчетов точностью определяется выражением gei = geN∙ kωi = 265·1,087 = 288,1 г/(кВт-ч), где geN – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в исходных данных, г/(кВт-ч); kωi - коэффициент, учитывающий влияние частоты вращения коленчатого вала на удельный расход топлива, среднее значение которого определяется по формуле = =1,25-0,99·(56,52/282,6)+0,93··(56,52/282,6)2-0,24·(56,52/282,6)3 =1,087, где для всех типов двигателей а0 = 1,25, а1= - 0,99, а2= 0,93, а3= - 0,24 [1,стр.12]. Рис. 1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|