2 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя.
Внешняя
скоростная характеристика двигателя
– это зависимость крутящего момента,
мощности двигателя, расхода топлива от
частоты вращения коленчатого вала при
полной подаче топлива.
2.1Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала:
(2.1)
,
где
-
номинальная частота вращения коленчатого
вала, рад/с.
(2.2)
,
где n – номинальная частота вращения коленчатого вала, об /мин.
(рад/с)
0,17×586
= 100 (рад/с)
Для построения внешней скоростной характеристики, зная значения максимальной и минимальной частот вращения коленчатого вала, разделим всю область значений ω на 10 примерно равных промежутков.
2.2 С помощью формулы Лейдермана определяем значения мощности двигателя соответственно для каждого значения частоты вращения ω коленчатого вала.
(2.3)
где
- текущее значение мощности, кВт
- номинальная
мощность двигателя, кВт
– текущее значение
частоты вращения коленчатого вала,
(рад/с)
-
номинальная частота вращения коленчатого
вала, (рад/с)
A, B, C – коэффициенты зависящие от типа двигателя (A, B, C=1)
Определим значение соответствующее значению ωдв=100 (рад/с)
=
=21,04
(кВт)
Аналогично определяем остальные значения мощности для каждого значения частоты вращения коленчатого вала .
2.3 Определение крутящего момента двигателя.
(2.4)
0,210
(кН × м)
Аналогичным образом
определяем остальные значения
.
Рассчитанные
значения
,
,
сводим в таблицу 2.1
По полученным данным (таблицу 2.1) строим внешнюю скоростную характеристику двигателя (Рисунок 1).
3 Тяговый расчет автомобиля
3.1 Определение скорости движения автомобиля.
(3.1)
,
где r
– радиус колеса, м.
(3.2)
, где:
d – посадочный диаметр колес, дюйм;
B – условная ширина профиля шины, мм;
λ – коэффициент высоты профиля шины;
∆ – коэффициент деформации шины.
В соответствии с параметрами шины ( раздел 1 ) d = 16 (дюймов) и B = 215 (мм), λ = 0,70 см, параметры шины в разделе 1.
Для радиальных шин ∆ = 0,14 – 0,2. Принимаем ∆ = 0,14.
Рассчитаем значения r:
= 0,32 (м).
(3.3)
где: Un
– передаточное число k-той
передачи,
Uo – передаточное число главной передачи.
Значения передаточных чисел всех передач приведены в разделе 1.
Определим значение Va для первой передачи при ω = 100 рад/с:
= 2,641 (м/с).
Аналогичным образом определяем значения скорости движения автомобиля на других передачах и значениях ω.
Рассчитанные значения скорости сводим в таблицы 3.1 – 3.5.
3.2 Расчет сил, действующих на автомобиль.
Тяговая
сила на ведущих колесах определяется
по формуле:
(3.4)
,
где
- коэффициент полезного действия
трансмиссии, которая зависит от типа и
конструкции автомобиля, усредненные
значения
для механических трансмиссии легкового
автомобиля равны 0,9.
Определим первое значение тяговой силы на I-ой передаче:
=7,167
(кН)
Аналогичным образом
определяем значения
автомобиля на других передачах и
значениях ω и заносим их в таблицы 3.1 –
3.5.
Максимальное значение тяговой силы по сцеплению колес с дорогой Pсц определяем выражением:
(3.5)
,
где:
- сцепной вес
автомобиля(вес приходящийся на ведущие
колеса), Н.
- коэффициент
сцепления с дорогой.
(3.6)
,
где
- полная масса автомобиля, кг.
g
– ускорение свободного падения, м/с
.
= 0,7 - 0,8. Принимаем = 0,8.
=6,69
(кН).
Сила сопротивления качению Pk определяется выражением:
(3.7)
где: Ga
– вес автомобиля, Н;
f – коэффициент сопротивления качению.
f = 0.014-0.015. Принимаем f = 0.014.
=
0,216 (кН).
Сила сопротивления воздуха рассчитывается по формуле:
(3.8)
,
где k
– коэффициент обтекаемости;
F
– площадь лобовой поверхности,
;
– скорость движения
автомобиля, м/с.
k = 0.27
(3.9) F = 0.78×B×H, где B и H ширина и высота автомобиля соответственно, м.
F = 0.78×1,798×1,460= 2,05 ( ).
Рассчитаем значения
на первой передаче:
= 0,0038 (кН).
Остальные значения
на других передачах рассчитываем
аналогично
приведенному примеру и заносим полученные данные в таблицы 3.1 – 3.5.
Строим тяговую характеристику автомобиля (Рисунок 2).