2.1.2. Розрахунок максимальної потужності двигуна

Оскільки за максимальної швидкості руху двигун працює з макси­мальною частотою обертання, то у випадку встановлення на автомобілі ди­зельного двигуна N_ev = N_{e max} .

У карбюраторного двигуна максимальна частота обертання n_{e max} і час­тота за максимальної потужності n_N, як правило, не співпадають. В цьому ви­падку максимальну потужність можна визначити за формулою:

де a, b і с - коефіцієнти, значення яких залежить від типу і конструкції двигуна. Для карбюраторних двигунів а = b = с = 1, для дизелів з нероздільною камерою згоряння а = 0,87, b = 1,13, с = 1.

Відношення n_{e max} / n_N сучасних карбюраторних двигунів легкових автомобілів складає 0,90... 1,15, а у вантажних - 0,9... 1,0.

2.1.3. Розрахунок максимальної стендової потужності

Максимальна стендова потужність двигуна:

;

де k_c - коефіцієнт, який залежить від типу двигуна і автотранспортного засобу, (приймають k_с = 0.85...0.90).

2.1.4. Вибір двигуна

За знайденою стендовою потужністю вибирається двигун із тих, що випускаються промисловістю і потужність якого є близька до потрібної. По­тужність вибраного двигуна не повинна відрізнятися від N_{c max} більш ніж на 5...10 %. Під час вибору одночасно вивчається можливість форсування або, за необхідності, обмеження потужності двигуна. Вибраний двигун пови­нен задовольняти й іншим вимогам, поставленим в завданні на проектування автомобіля.

Слід виписати із довідкової літератури основні параметри вибраного двигуна приблизно за такою схемою:

Основні параметри двигуна:

Марка двигуна ЯМЗ-238 Літровий об'єм V_л, л 14.84 Тип Д8У Максимальна потужність N_{e max}, кВт 176,5 Частота обертання за максимальної потужності n_е, хв.^-1 2100 Крутний момент М_{е тах} , Нм 882,6 Частота обертання за максимального крутного моменту п_т, хв.^-1 1500 Питомі витрати пального, г/(квттод) :

- ефективна q_е 223

- номінальна q_n 240

2.1.5. Визначення питомої потужності двигуна

Вибравши відповідний двигун, за його потужністю N_{e max}, визначаємо питому потужність проектованої машини і порівнюємо її з відповідними показниками сучасних автомобілів:

,

де G - повна вага автомобіля з вантажем, т.

З точки зору забезпечення достатньої середньої швидкості руху і мінімальної витрати пального N_num повинна бути не нижчою 6 кВт/т.

2.2. Розрахунок потужності та вибір двигуна тракторів

2.2.1. Визначення ефективної потужності двигуна

Ефективна потужність двигуна трактора, що проектується визначаєть­ся з умов руху тракторного агрегату по горизонтальній поверхні з врахуван­ням можливих збільшень тягового опору, який характеризується коефіцієн­том можливого перевантаження Δ_lim. При цьому агрегат комплектується із розрахунку використання номінального зусилля на гаку F_г.н. Тоді макси­мально можливе зусилля на гаку буде Δ_lim F_г.н. При збільшенні тягового навантаження частота обертання вала двигуна зменшується і відповідно збіль­шується крутний момент двигуна. Додатковий крутний момент характери­зується коефіцієнтом пристосованості двигуна χ_П. З врахуванням цієї обставини ефективна потужність двигуна, яка необхідна для руху агрегату без пе­ремикання передач з заданою швидкістю руху υ_д буде:

.

де F_г.н - номінальне тягове на гаку; χ_П - коефіцієнт пристосованості двигуна, χ_П = 1,15; η_Т – ККД трансмісії;

Окрім того, відомо, що

;

.

η_TP - ККД рушіїв; ( η_TP = 1 - для колісного трактора; η_TP = 0,94 - для гусе­ничного трактора); δ_доп - допустимий коефіцієнт буксування (δ_доп = 0,16 - для колісного трак­тора; δ_доп = 0,03 - для гусеничного трактора); φ_ДОП - коефіцієнт зчеплення (допустиме значення коефіцієнту зчеплення знаходяться в межах: для гусеничних тракторів φ_ДОП = 0,75...0,85; для коліс­них тракторів φ_ДОП = 0,65. ..0,75.

Розрахунок тягового ККД в цьому випадку ведеться з умови роботи агрегату при допустимих значеннях буксування рушія і коефіцієнту зчеплення. Тоді

.

Отже, під час розрахунку експлуатаційної маси і ефективної потуж­ності двигуна трактора враховується випадковий характер навантаження, що визначається коефіцієнтом Δ_lim можливого перенавантаження. Окрім цього, під час розрахунку ефективної потужності двигуна слід також враховувати коефіцієнт χ_П пристосовуваності двигуна. Під час проектування слід праг­нути до зниження конструктивної маси трактора, а різницю між експлуата­ційною і конструктивною масами відшкодовувати довантаженням рушія агрегатованими машинами (введенням коректора вертикального навантажен­ня або додаванням частини або всієї маси навісної машини на трактор). Ефек­тивним способом зменшення конструктивної маси трактора є підвищення його питомої потужності.