1 Построение внешних скоростных характеристик двигателя
Цель занятия - научиться строить внешнюю и частичные скоростные характеристики по эмпирической формуле
1 По лекциям и литературе /1,2/ при домашней подготовке восстановить в памяти теорию автомобиля по теме занятия. По справочной литературе самостоятельно определить исходные данные для заданной марки автомобиля, ознакомиться с методической информацией по МУ и подготовить таблицы.
2 Во время аудиторного занятия выполнить все расчёты. Результаты расчётов записать в подготовленные таблицы.
3 Построить графики внешней и одной частичной (процент открытия дросселя задается преподавателем) скоростных характеристик Nе = f(ωе) и Mе = f(ωе).
4 В отчёте кратко изложить порядок выполнения работы, привести пример расчёта параметров по формулам данного МУ.
Методические указания
Ниже приводятся пример расчётов параметров характеристик двигателя автомобиля ЗИЛ-431410.
Основные параметры и характерные точки скоростной характеристики определяются по справочнику /1/.
Исходные данные по двигателю автомобиля ЗИЛ-431410:
- мощность Nmax = 110,3 кВт, при nN = 3200 мин-1;
- крутящий момент Мmax= 0,4 кНм, при nM=1800-2000 мин-1.
Единицы измерения параметров принимаем в системе СИ, но в более удобном для расчетов виде: Мe - кНм; Nе - кВт; ωе - с-1.
Частота вращения коленчатого вала двигателя nе мин-1 переводится в угловую скорость ωе по формуле:
с-1.
Внешняя скоростная характеристика представляют собою график изменения эффективной мощности Nе двигателя и эффективного крутящего момента Ме от угловой скорости вращения ωe коленчатого вала.
Для построения графика внешней скоростной характеристики Nе= f(ωе) вычисляем ряд значений Nе в интервале от ωmin до ωmax с определенным шагом ωe по эмпирической формуле:
=30,5 кВт,
где - для карбюраторных двигателей аn= bn= cn = 1;
-для 4-хтактных дизельных двигателей аn= 0,53; bn= 1,56; сn= 1,09:
- для 2-хтактных an=0,87; bn=1,13; сn=1.
Соотношение основных параметров двигателя (Nе , Ме и ωе) определяется по формуле:
.
Для минимальной угловой скорости вращения коленвала Ме равен:
кНм.
Результаты расчётов Ne , Me= f (ωe) занести в таблицу 3.
Таблица 3 - Расчетные параметры внешней скоростной характеристики двигателя
-
Обозна-
чения
Единица измерения
Параметры внешней скоростной характеристики двигателя
nmin
nМ
nN
ne
мин-1
750
1000
1500
2000
2500
3000
3200
ωe
С-1
78,5
335,1
(ωe/ωN)
-
0,234
1,000
(ωe/ωN)2
-
0,055
1,000
(ωe/ωN)3
-
0,013
1,000
Ne
кВт
30,5
110,3
Me
кНм
0,388
0,329
По заданию преподавателя, используя приведенные выше формулы, рассчитать и построить частичную скоростную характеристику двигателя, в зависимости от % открытия дроссельной заслонки или положения рейки топливного насоса.
При анализе графиков указать, как согласуются полученные расчетные значения параметров Ne и Me с исходными данными двигателя. Если есть отличия, то указать их причины.
В заключении отчета привести цифровые данные и показать характерные точки на кривых изменения мощности и крутящего момента.