![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Внешне скоростные характеристики двигателя
Внешними называются характеристики двигателя полученные при полной подаче топлива. Независимой переменной является угловая скорость коленчатого вала ω e. В курсовом проекте строятся графики четырех внешних скоростных характеристик двигателя, примерный вид которых показан на Рис. 1…4. Загрузка двигателя при работе его по внешней характеристике - полная (Ne = N 100% во всем диапазоне угловой скорости коленчатого вала) и степень загрузки двигателя в таком случае равна единице - р = 1, 0, поскольку:
В формуле (1): Ne – мощность двигателя в любом режиме движения, кВт, при текущем значении угловой скорости коленчатого вала ω e; N 100% - мощность двигателя при полной подаче топлива и том же значении угловой скорости коленчатого вала ω e. Первой строится внешняя характеристика мощности двигателя (Рис. 1), в зависимости от угловой скорости коленчатого вала по формуле Лейдермана:
где Ne max – максимальная мощность двигателя, кВт; при скорости вращения коленчатого вала ω N, рад/с (ω N – в задании на проектирование); Ne – мощность двигателя, кВт, при текущем значении угловой скорости коленчатого вала ω e, рад/с и полной подаче топлива; a, b, c – коэффициенты формулы (в исходных данных). Ne max - определяется по мощностному балансу при максимальной скорости движения груженого автомобиля по горизонтальной асфальтированной дороге (студенты заочной формы обучения берут Ne max из задания на проект). Двигатель легкового автомобиля в таком режиме тратит всю мощность на преодоление: сопротивления качению Nf, сопротивления воздуха Nw и на трение в трансмиссии N η . Определив эти три составляющие можно найти мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля NV max, кВт:
где V max – максимальная скорость автомобиля, км/ч; 3, 6 и 46, 7 – коэффициенты, переводящие скорость из км/ч в м/с; 1000 – деление на тысячу переводит ватты в киловатты;
Далее, из формулы Лейдермана (2) для данного режима движения (движение с максимальной скоростью): можно определить максимальную мощность Ne max бензинового двигателя легкового автомобиля. У такого двигателя частота вращения коленчатого вала: У двигателей грузовых автомобилей из-за срабатывания ограничителя оборотов и у всех дизельных двигателей кривая мощности непрерывно растет до максимального значения при максимальной частоте вращения коленчатого вала, т.е. Кроме того, из-за срабатывания ограничителя оборотов у двигателя грузового автомобиля, в отличие от легкового, остается запас мощности
где Nf и Nw определяются так же, как в формуле (3). Рис. 1. Мощность двигателя.
Далее строится характеристика крутящего момента двигателя (Рис. 2). Известно, что при вращательном процессе мощность считается по формуле
где Ne – мощность двигателя по графику Рис. 1, кВт; 1000 – коэффициент для перевода мощности из кВт в Вт. Характеристика удельного расхода топлива (Рис. 3) строится по формуле:
где gN – удельный расход топлива при Ne max, г/кВт·ч (берется в исходных данных, стр. 6); К ω – коэффициент, учитывающий скоростной режим работы двигателя, определяется по эмпирической зависимости:
КN – коэффициент, учитывающий степень загрузки двигателя. Для дизельного двигателя:
для, бензинового:
р – степень загрузки двигателя, определяется по формуле (1). Для внешней скоростной характеристики р = 1, 0, поэтому - КN = 1, 0 (при построении графика часового расхода топлива Рис. 17 будут также использоваться значения р отличные от единицы).
Рис. 2. Крутящий момент двигателя
Рис. 3. Удельный расход топлива
Часовой расход топлива (Рис. 4) определяется по формуле:
В формуле (11) размерность Ne - кВт, часовой расход топлива Gt - кг/ч, а удельный расход топлива ge – г/кВт·ч. Коэффициент 1000 переводит граммы ge в килограммы Gt. В дальнейшем на основании скоростных характеристик двигателя строятся характеристики автомобиля с учетом следующих зависимостей: Скорость движения автомобиля, км/ч:
Сила тяги на ведущих колесах, Н:
Мощность на ведущих колесах, кВт:
или, что то же самое:
где N η – мощность потерь на трение в трансмиссии, кВт.
Рис. 4. Часовой расход топлива
|