Внешняя скоростная характеристика двигателя

Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя следует свести в таблицу, рекомендуемая форма которой представлена в табл. 4.

Таблица 4 – Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя

Показатели двигателя	Значения
Угловая скорость ω (6), рад/с
Мощность N(7), кВт
Крутящий момент М(8), снимаемый с коленчатого вала, Н∙м
Удельный расход топлива qE(9), г/(кВт∙ч)
Часовой расход топлива GT(10), кг/ч

3.1.1. Зависимость мощности от угловой скорости коленчатого вала N(ω)

Значения мощности двигателя N (кВт) соответствующие выбранным для расчета значениям угловой скорости двигателя ω₁, ω₂,…ω₆ (см. табл. 2, п. 14) по эмпирической формуле

(7)

3.1.2. Зависимость крутящего момента двигателя от угловой скорости коленчатого вала М(ω)

Крутящий момент М (Н·м) снимаемый с коленчатого вала двигателя:

. (8)

3.1.3. Удельный расход топлива q_Е(ω)

Удельный расход топлива q_Е [г/(кВт·ч)] соответствующий его полной подаче, находят по среднестатистическим данным:

, (9)

где gN – удельный расход топлива, г/(кВт·ч), при максимальной мощности N_MAX (см. табл. 2, п. 8);

Kω – коэффициент, учитывающий скоростной режим работы двигателя;

K_N – коэффициент, учитывающий степень загрузки двигателя.

Коэффициент K_ω подсчитывается по эмпирической формуле:

(10)

Для определения коэффициента K_N также применяют эмпирические формулы:

(11)

где р – степень загрузки двигателя, определяемая как отношение текущего значения мощности N двигателя при расчетной нагрузке к мощности N₁₀₀ двигателя при полной подаче топлива на этом же скоростном режиме:

. (12)

Внешняя скоростная характеристика двигателя определяется (экспериментально или расчетом) при полной подаче топлива, что соответствует полной (100 %) нагрузке двигателя, т.е. N = N₁₀₀. В этом случае степень загрузки двигателя (12) р = 1 и коэффициент K_N (11) степени загрузки двигателя принимает значение K_N = 1. При этом расчетное уравнение удельного расхода топлива q_Е (8) с учетом выражения (9) окончательно принимает вид:

. (13)

3.1.4. Часовой G_T(ω) расход топлива

Часовой расход топлива G_T(ω) (кг/ч) определяют по формуле:

. (14)

График внешней скоростной характеристики двигателя

По результатам расчетов, сведенным в табл. 4, строят графики внешней скоростной характеристики двигателя. На графиках обозначают характерные точки: N_MAX(ωN) и M(ωM).

Силовой баланс автомобиля

Силовой баланс показывает распределение тяговой силы Р_Т на ведущих колесах по отдельным видам сопротивлений движению автомобиля на горизонтальной дороге:

, (15)

где Р_Т – тяговая сила РТ на ведущих колесах автомобиля;

Р_Д – сила суммарного дорожного сопротивления;

Р_В – сила сопротивления воздуха;

Р_И – сила сопротивления инерции.

График силового баланса представляет собой зависимость сил входящих в силовой баланс от установившейся скорости автомобиля V.

Тяговая характеристика

Тяговая характеристика – зависимость тяговой силы Р_Т на ведущих колесах автомобиля от установившейся скорости движения V автомобиля на каждой передаче коробки передач.

Скорость V, км/ч, подсчитывают по значениям угловой скорости ω коленчатого вала двигателя (см. табл. 2, п. 14), тяговую силу Р_Т (Н) – по величинам крутящего момента двигателя М, подсчитанных для тех же значений угловой скорости ω (см. табл. 4):

(16)

где 3,6 – коэффициент пересчета скорости, выраженной в м/с, в км/ч.

Таблица 5 – Результаты расчета тяговой характеристики автомобиля и сил сопротивления движению

Расчетные параметры	Значения
Угловая скорость коленчатого вала ω, рад/с
Крутящий момент двигателя, М, Н∙м
Передаточное число коробки передач	1-я передача U1=5,22	Скорость автомобиля V, км/ч
Тяговая сила РТ,кН
2-я передача U2=2,90	Скорость автомобиля V, км/ч
Тяговая сила РТ,кН
3-я передача U3=1,52	Скорость автомобиля V, км/ч
Тяговая сила РТ,кН			15,7	16,4	16,6	15,7
4-я передача U4=1,00	Скорость автомобиля V, км/ч
Тяговая сила РТ,кН			10,3	10,7	10,9	10,3
5-я передача U5= 0,664	Скорость автомбиля V, км/ч
Тяговая сила РТ,кН			6,8	7,1	7,3	6,8
Сила сопротивления воздуха, РВ, кН	3,9	12,5	26,1	44,6	68,1	96,5
Сумма сил суммарного дорожного сопротивления и сопротивления воздуха (РД+РВ), кН	4,257	12,857	26,457	44,957	68,457	96,857

Расчеты по параметрическому уравнению (16) выполнить для всех передач коробки передач и свести в таблицу, рекомендуемая форма которой представлена в табл. 5.