1 Проектировочный тяговый расчёт автомобиля

1.1 Расчёт требуемой мощности двигателя

Одной из основных задач тягового расчёта является выбор мощности двигателя рассчитываемого автомобиля. Она должна быть достаточной для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью V_max при полном использовании грузоподъёмности автомобиля.

Мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля с полной нагрузкой в заданных дорожных условиях с установившейся максимальной скоростью , определяется по формуле [1]:

, (1.1)

где — ускорение свободного падения;

— коэффициент обтекаемости;

– коэффициент полезного действия трансмиссии; (АТС с колесной формулой 4х2), , , ;

– площадь лобового сопротивления АТС, м². При этом:

для грузовых , (1.2)

для легковых , (1.3)

где – ширина колеи передних колес АТС, м;

– габаритная высота АТС, м.

– полная масса автотранспортного средства (АТС), кг;

– максимальная линейная скорость, которую может развивать автотранспортное средство, км/ч;

На суммарный коэффициент сопротивления дороги ψ_v, влияет вид дорожного покрытия и его состояние, конструкция и состояние шин и давления в них. При исправных шинах и нормальном давлении воздуха данный коэффициент зависит от качества дорожного покрытия. Эта зависимость обычно выражается формулой [2]

_{, (1.4)}

где f₀ — коэффициент сопротивления качению при малой скорости; υ —скорость автомобиля, выраженная в м/с (равна скорости в км/ч, делённой на 3,6).

Для режима движения автомобиля с максимальной скоростью:, (1.5)

Рекомендуется принимать:

— для шин с дорожным рисунком протектора ;

—для шин с универсальным рисунком протектора ;

— для шин повышенной проходимости .

Подставив, получим :

м²;

;

кВт.

Т.к мощность двигателя необходимая до достижения максимальной скорости меньше чем мощность двигателя данного прототипа, следовательно автомобиль достигнет заданной максимальной скорости и для дальнейших расчетов принимаем параметры двигателя прототипа.

1.2 Построение внешней скоростной характеристики

Основные параметры двигателя в зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала определяются по эмпирическим формулам. Текущее значение эффективной мощности , кВт, равно: , (1.6)

где а, b, с – коэффициенты корректирования. Для двигателя МеМЗ-968Б коэффициенты соответственно равны , , .

Текущее значение эффективного крутящего момента , кНм, равно:

. (1.7)

Для вновь проектируемого двигателя при построении внешней скоростной характеристики угловая скорость вращения коленчатого вала принимается от (0,2…1,2) (для бензинового двигателя), и (0,2…1,0)(для дизельного двигателя) с учетом того, что  номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

Для об/мин рассчитаем и :

кВт;

Н^.м.

Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения эффективной мощности и эффективного момента рассчитывается аналогично. Полученные значения заносим в таблицу 1.1 и строим график внешней скоростной характеристики двигателя.

Таблица 1.1— Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики, об/мин	Угловая скорость вращения коленчатого, рад/с	Эффективная мощность, кВт	Эффективный крутящий момент, Н∙м
880	92,11	6,71	72,88
1223,95	128,11	10,09	78,75
1567,90	164,11	13,70	83,50
1911,85	200,11	17,43	87,12
2255,80	236,11	21,16	89,63
2599,75	272,11	24,76	91,01
2943,69	308,11	28,12	91,26
3287,64	344,11	31,11	90,40
3631,59	380,11	33,60	88,41
3975,54	416,11	35,49	85,30
4400	460,53	36,80	79,91
4743,95	496,53	36,89	74,29
5087,90	532,53	35,97	67,54

По внешней скоростной характеристике определяются максимальные мощностные параметры двигателя и минимальные удельные параметры. Также по внешней скоростной характеристике определяется коэффициент приспособляемости двигателя, равный отношению максимального эффективного момента к моменту при максимальной мощности :

. (1.8)

_.