Определение внешней скоростной характеристики двигателя
Определим мощность Nv, необходимую для преодоления сопротивления движению при максимальной скорости автомобиля, по уравнению мощностного баланса (2) , при условии, что максимальная скорость задана на горизонтальной дороге и ускорение равно нулю:
Nv = (Ga∙f∙Vmax/1000+k∙F∙Vmax3/1000)/η (2)
где f – коэффициент сопротивления качению, зависящий от скорости движения автомобиля. Эта зависимость определяется эмпирической формулой (3):
f = f0∙(1+13∙V2/20000), (3)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
7 |
АТ-351.084.00.00ПЗ |
f= 0,02∙(1+13∙202/20000) = 0,0252.
Nv=(252200∙0,0252∙20/1000+0,6∙4,5∙203/1000)/0,9 = 165,232 кВт.
Зная мощность автомобиля при максимальной скорости движения найдем максимальную мощность двигателя по уравнению, предложенному С. Р. Лейдерманом (4):
Nmax= Nv/(a∙λ+b∙λ2-c∙λ3), (4)
где a,b,c – эмпирические коэффициенты.
a=0,5; b=1,5; c=1,0 [1, стр. 6].
для дизельных двигателей λ= 1 [1, стр. 6].
Nmax= 165,232 /(0,5∙1+1,5∙12-1∙13) = 165,232 кВт.
Зная частоту вращения коленчатого вала nN и задаваясь отношением ne/nN , можно найти текущее значение эффективной мощности двигателя Ne в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя ne, по формуле (5):
Ne= Nmax(a∙(ne/nN)+b∙(ne/nN)2-c∙(ne/nN)3) (5)
Текущие значения крутящего момента двигателя находится по выражению (6):
|
|
Me=1000∙(Ne/ne) (6)
Для дизельных двигателей грузовых автомобилей nN = 200…320 1/с. Принимаем значение nN = 250 1/с.
Результаты вычислений по выражениям (5) и (6) представлены в таблице 1.
Таблица 1- Параметры внешней скоростной характеристики двигателя.
Параметры двигателя | Частота вращения коленчатого вала двигателя, 1/с. | ||||||||||
60 | 85 | 110 | 135 | 155 | 170 | 185 | 200 | 215 | 230 | 250 | |
Мощность, кВт | 31,8 | 50,2 | 70,3 | 90,9 | 107,1 | 118,8 | 129,9 | 140,1 | 149,3 | 157,1 | 165,2 |
Крутящий момент, Нм | 530,3 | 591,1 | 638,7 | 673,1 | 691,1 | 699,0 | 702,2 | 700,6 | 694,2 | 683,1 | 660,9 |
На рисунке 1 представлена внешняя скоростная характеристика двигателя, построенная на основе полученных результатов.
Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
8 |
АТ-351.084.00.00ПЗ |
Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное отношение главной передачи U0 определяется, исходя из максимальной скорости автомобиля, по формуле (7):
U0=rк∙nmax/(Uk∙Vmax), (7)
где Uk = 1– если высшей является прямая передача.
U0= 0,495∙250/(1∙20) = 6,188
Определение передаточных чисел коробки передач
|
|
Используя уравнение силового баланса, и, пренебрегая силой сопротивления воздуха, определим передаточное число первой передачи из условия преодоления максимального сопротивления дороги по выражению (8):
U1= Ga∙ymax∙rk/(Mmax∙U0∙η), (8)
где ymax – коэффициент максимального сопротивления дороги, ymax = 0,3 [1, стр. 7];
Mmax – максимальный крутящий момент двигателя.
U1=252200∙0,3∙0,495/(702,2∙6,188∙0,9) = 9,577.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
9 |
АТ-351.084.00.00ПЗ |
PTmax ≤ P j , (9)
или
Mmax∙U1∙U0∙η/rk ≤ Gφ∙φ,
где PTmax – максимальная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля; Gφ - сцепной вес автомобиля.
Сцепной вес подсчитывается по формуле (10):
Gφ = G2∙m2, (10)
где m2 – коэффициент динамического перераспределения веса автомобиля на заднюю ось при тяговом режиме. Принимаем m2 = 1,2 [1, стр. 8].
Gφ = 189150∙1,2 = 226980 Н.
Изменяя значение коэффициента сцепления φ определим, при каких дорожных условиях возможно буксование ведущих колес для рассчитываемого передаточного числа U1.
|
|
При φ = 0,6 условие (9) выполняется: 75662,02 Н ≤ 136188 Н;
При φ = 0,5: 75662,02 Н ≤ 113490 Н;
При φ = 0,4: 75662,02 Н ≤ 90792 Н;
При φ = 0,3: 75662,02 Н ≤ 68094 Н – условие не выполняется.
Таким образом, буксование ведущих колес возможно при движении по обледенелому асфальту, а также при движении по влажной грунтовой дороге.
Рассчитываемый автомобиль имеет 10 передач. Для определения передаточного числа каждой передачи воспользуемся выражением (11):
Um = n-1√U1n-m (11)
где m - порядковый номер рассчитываемой передачи;
n- число ступеней коробки передач, не считая ускоряющую передачу.
U2=9√9,5778 = 7,451;
U3=9√9,5777 = 5,797;
U4=9√9,5776 = 4,510;
U5=9√9,5775 = 3,509;
U6=9√9,5774 = 2,730;
U7=9√9,5773 = 2,124;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
10 |
АТ-351.084.00.00ПЗ |
U9=9√9,577 = 1,285;
U10=9√9,4280 = 1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
2 Определение тягово-скоростных качеств автомобиля АТ-351.084.00.00ПЗ
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 587; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!