Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.
|
|
Мощноть NE двигателя, необходимую для движения нагруженного автомобиля с установившейся максимальной скоростью VA.MAX в заданных дорожных условиях, определяют по формуле:
, кВт (1)
где: VA.MAX – максимальная скорость движения автомобиля (по заданию), км/ч;
G– сила тяжести автомобиля с грузом, Н;
Ψ –приведенный коэффициент дорожного сопротивления;
к -коэффициент сопротивления воздуха, кг/м3;
F– площадь лобового сопротивления автомобиля, м2;
η ТР – механический КПД трансмиссии для режима максимальной скорости.
Площадь лобового сопротивления для грузовых автомобилей:
, м2 (2)
где: В– колея задних колес, м;
Н– габаритная высота автомобиля, м.
Рассчитаем площадь лобового сопротивления, исходя из данных прототипа автомобиля ГАЗ 66:
F= 1.75*2.44=4.27 м2
Значения коэффициента сопротивления воздуха к эмпирические и принимаются из характеристики прототипа. Для грузовых автомобилей К-0.60…0.70. Примем К=0.60
Сила тяжести автомобиля определяется как:
, Н (4)
где: т0– собственная (снаряженная) масса автомобиля (примем по характкристике равной), кг;
тГ– масса перевозимого груза (по заданию), кг;
g–ускорение свободного падения, 9, 8 м/с2.
Рассчитаем силу тяжести ГАЗ 66:
G=9.8*(5640+2200)=76832 Н
Найдем мощность двигателя по формуле (1):
N=70/3600*0.8(76832*0, 026+0, 6*4.27*4900/13)=0.024*(1997, 6+12553, 8/13)=
=0.024*1119, 3=26, 9 кВт
При проектировании для обеспечения необходимого динамического фактора в области средних эксплуатационных скоростей движения определяют максимальную мощность двигателя по формуле:
(5)
Отсюда:
Nemax =1.08*26, 9=29, 05 кВт
Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной мощности, определяется коэффициентом оборотности двигателя η п, равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигателя к соответствующей скорости движения автомобиля.
, отсюда 
η п=40….50
Отсюда nmax=50*70=3500 об. /мин.
4.2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
С некоторой долей погрешности внешняя скоростная характеристика может быть определена и построена для четырехтактных двигателей с искровым зажиганием на основании следующих данных:
Таблица 1. Мощностные характеристики автомобиля при разных условиях рабочей нагрузки.
| n % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| n об/мин | 700 | 1400 | 2100 | 2800 | nmax=3500 | 4200 |
| Ne % | 20 | 50 | 73 | 92 | 100 | 92 |
| Ne кВт | 5, 81 | 14, 53 | 21, 21 | 26, 73 | Nemax=29, 05 | 34, 86 |
| Mkp | 79, 3 | 99, 2 | 96, 5 | 91, 2 | 79, 3 | 79, 2 |
Таким образом, получив в результате расчета NE.MAX и пМАХ и приняв их за 100%, можно рассчитать и графически построить внешнюю скоростную характеристику для двигателя проектируемого автомобиля.
На график также наносится кривая крутящего момента двигателя, каждая точка которой определяется по формуле:
, Н м (7)
где: ω – угловая скорость коленчатого вала, с-1.
, с-1 (8)
Произведем расчеты крутящего момента и занесем данные в таблицу 1.
=73.27 с-1; 
=146.53 с-1; 
=219.8 с-1; 
=293.07 с-1; 
=366.33 с-1; 
=439.6 с-1
=79, 3 Нм; 
=99, 2 Нм; 
=96, 5 Нм; 
=91, 2 Нм; 
=79, 3 Нм; 
=79, 3 Нм.
Таблица 2. Удельный расход автомобиля ГАЗ 66.
| n% | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | |||
| n мин-1 | 700 | 1400 | 2100 | 2800 | nmax=3500 | 4200 | |||
| ge% | 110 | 100 | 95 | 95 | 100 | 115 | |||
| geг/кВт*ч | 359.7 | 327 | 310.65 | 310.65 | ge=327 | 376.05 | |||
| Ne % | 20 | 50 | 73 | 92 | 100 | 92 | |||
| Ne кВт | 5, 81 | 14, 53 | 21, 21 | 26, 73 | Nemax=29, 05 | 34, 86 | |||
| Gt кг/ч | 2, 1 | 4, 8 | 6, 6 | 8, 3 | 9, 5 | 13, 1 | |||
За 100% удельного расхода топлива принимают для карбюраторного двигателя 300...330 г/кВт· ч. В нашем случае ge = 327
Часовой расход топлива для каждого значения частоты вращения коленчатого вала двигателя подсчитывается по формуле:
, кг/ч (9)
Строим график скоростной характеристики двигателя ГАЗ 66: