Расчёт показателей эксплуатационных свойств автомобиля.

Расчёт показателей эксплуатационных свойств автомобиля.

 

Расчет внешней скоростной характеристики двигателя

 

Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость мощности и вращающего момента на выходном конце коленвала двигателя от частоты вращения коленвала при полностью открытой дроссельной заслонке или полностью выдвинутой рейке топливного насоса высокого давления. Зависимость между мощностью, развиваемой двигателем, и частотой вращения коленчатого вала двигателя описывается с помощью уравнения Лейдермана-4, имеющего следующий вид:

 

, кВт

(4)

 

где ne - текущая частота вращения коленвала двигателя, для которой определяется мощность, об/мин.

 

Ne1 = 120 [0,166+0,027 - 0,0046] =22,69, кВт

Ne2 = 120 [0,33+0,11 - 0,037] = 48,89, кВт

Ne3 = 120 [0,5+0,25 - 0,125] = 75, кВт

Ne4 = 120 [0,66+0,44 - 0,296] = 97,81, кВт

Ne5 = 120 [0,833+0,694 - 0,579] = 113,8, кВт

Ne5 = 120 [1+1 - 1] = 120, кВт

 

Вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при различных частотах его вращения может быть определен по формуле-5, устанавливающей зависимость между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения для любого вала.

 

, Нм (5)

Ме1 = 9555,3*(22,69/500) = 433,6 Нм

Ме2 = 9555,3*(48,89/1000) = 467 Нм

Ме3 = 9555,3*(75/1500) = 478 Нм

Ме4 = 9555,3*(97,81/2000) = 467 Нм

Ме5 = 9555,3*(113,8/2500) = 435 Нм

Ме6 = 9555,3*(120/3000) = 382,2 Нм

 

Для построения внешней скоростной характеристики двигателя весь диапазон частот вращения коленвала двигателя от nmin до nmax разбивается на 5-6 интервалов размером по300 - 500 об/мин таким образом, чтобы номинальная частота вращения коленвала nN и максимальная nmax являлись границами одного или разных интервалов, при этом размеры интервалов, в которых nN и nmax являются границами, могут отличаться. По формулам 4 и 5 определяются значения Ne и Me для частот вращения коленвала ne, являющихся границами интервалов, и по полученным результатам строится внешняя скоростная характеристика двигателя.

Результаты расчетов по формулам 4 и 5 записываем в таблицу форма которой приведена ниже.

 

Таблица 2 - Расчет мощности Ne и вращающего момента Me на коленвалу двигателя при различных частотах вращения ne.

	ne min					ne N	ne max
ne, об/мин	500	1000	1500	2000	2500	3000	3000
Ne, кВт	22,69	48,89	75	97,81	113,8	120	120
Me, Нм	433,6	467	478	467	435	382,2	382,2

 

По полученным значениям Ne и Me на листе миллиметровой бумаги в масштабе строим внешнюю скоростную характеристику двигателя проектируемого автомобиля, а также определяем частоту вращения коленвала neM, при которой развивается максимальный вращающий момент Memax на выходном конце коленчатого вала. Значения neM и Memax необходимо записать после таблицы 2. Форма внешней скоростной характеристики двигателя приведена на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя(нарисовать в масштабе).

 

Расчет ускорений автомобиля

 

Динамический фактор автомобиля соответствует дорожному сопротивлению, характеризуемому коэффициентом сопротивления дороги Ψ, которое автомобиль способен преодолеть на данной передаче с заданной постоянной скоростью. В случае, если величина динамического фактора автомобиля отличается от коэффициента сопротивления дороги, по которой он движется, то это движение будет ускоренным (при D > Ψ), либо замедленным (при D < Ψ). Величина развиваемого автомобилем ускорения (замедления) определяется по формуле-23

 

, м/с2 (23)

 

где  - коэффициент учета вращающихся масс автомобиля;

 

 

где  - передаточное число передачи КПП, на которой движется автомобиль.

В курсовом проекте ускорение автомобиля определяем для условий движения автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием и поэтому можно считать, что

 

 

Определение ускорений автомобиля, движущегося по горизонтальной дороге, для 5…6 скоростей каждой передачи КПП необходимо провести с учетом вышеизложенного в виде таблицы-9. Форма графика приведена на рисунке 6.

 

Таблица 9 - Расчет ускорений автомобиля.

Передаточное число (передача)	Скорость автомобиля, V, км/ч (см. табл.5)	Динамический фактор, D, Н/Н (см. табл.8)	Коэффициент сопротивления дороги Ψ= f	Разность D-Ψ	Коэффициент вращающихся масс, δвр	Ускорение, j, м/с2
ukI(I)	2,6	0,384	0,0150	0,369	3,098	1,17
	5,2	0,413	0,0150	0,398	3,098	1,26
	7,8	0,423	0,0150	0,408	3,098	1,29
	10,3	0,413	0,0151	0,3979	3,098	1,26
	13	0,384	0,0151	0,3689	3,098	1,17
	15,5	0,338	0,0152	0,3228	3,098	1,02
ukII(II)	4,9	0, 204	0,0150	0,189	1,628	1,14
	9,7	0,220	0,0151	0, 2049	1,628	1,23
	14,6	0,224	0,0152	0, 2088	1,628	1,26
	19,5	0,219	0,0153	0, 2037	1,628	1,22
	24,3	0, 203	0,0154	0,1876	1,628	1,13
	29,2	0,178	0,0156	0,1624	1,628	0,98
ukIII(III)	8,7	0,114	0,0151	0,0989	1,2305	0,79
	17,4	0,122	0,0152	0,1068	1,2305	0,85
	26,1	0,124	0,0155	0,1085	1,2305	0,86
	34,8	0,120	0,0159	0,1041	1,2305	0,83
	43,5	0,110	0,0164	0,0936	1,2305	0,75
	52,2	0,100	0,0170	0,083	1,2305	0,66
ukIV(IV)	16,5	0,058	0,0152	0,0428	1,1	0,38
	33	0,061	0,0158	0,0452	1,1	0,40
	49,5	0,060	0,0168	0,0432	1,1	0,38
	66	0,054	0,0182	0,0358	1,1	0,32
	85	0,043	0,0204	0,0226	1,1	0, 20
	99	0,030	0,0223	0,0077	1,1	0,07

 

Рисунок 6 - График ускорений проектируемого автомобиля.

 

Заключение

 

В результате выполненных расчетов определены числовые значения показателей эксплуатационных свойств и построены графики изменения эксплуатационных свойств проектируемого автомобиля в зависимости от изменения его скорости движения.

Несмотря на то, что показатели эксплуатационных свойств автомобиля определены только для одного режима работы двигателя автомобиля (работа с полностью открытой дроссельной заслонкой), они имеют большое практическое значение. Некоторые показатели используются для оценки технического уровня вновь проектируемого автомобиля (например, время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости, топливно-экономическая характеристика), другие - являются исходными данными для проектирования механизмов и систем автомобиля, на основании которых во второй части настоящего проекта разработан карданная передача проектируемого автомобиля.

Расчёт показателей эксплуатационных свойств автомобиля.