7.1 Определение номинальной мощности, кВт

N_eн = N_{e max} / K_p, (7.2)

где N_eн – номинальная мощность двигателя, кВт;

К_р – коэффициент коррекции, учитывающий разную комплектацию ДВС.

Принимаем К_р = 0,96.

N_e = 328,4 / 0,96 = 342 кВт.

Принимаем в качестве прототипа ДВС:

ЯМЗ – 240Н1;

N_ен = 367,7 кВт;

g_ен = 0,238 кг/(кВт∙ч);

n_н = 2100 мин^-1;

J_д = 3,66 кг∙м².

Дефорсируем данный ДВС до 342 кВт с 367,7 кВт.

8 Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость основных показателей ДВС от частоты вращёния коленчатого вала при максимальном положении органа регулирования подачи топлива.

8.1 Расчётная мощность.

N_e= N_eн∙[а∙(n / n_н) + b∙(n / n_н)² - с∙(n / n_н)³]; (8.1)

где N_eн и n_н – соответственно, номинальная мощность и номинальная частота вращения коленчатого вала;

N_e и n - соответственно, мощность и частота вращения в искомой точке характеристики;

а, b, с,– эмпирические коэффициенты.

Принимаем a =0,48; b =1,73; с =1,21

N_e¹⁰⁰⁰ = 342∙[0,48 (1000 / 2100) + 1,73∙(1000/2100)² - 1,21∙

∙(1000/2100)³] = 167,58 кВт.

8.2 Расчётный крутящий момент.

М_к = 9550∙( N_e / n ), (8.3)

М_к¹⁰⁰⁰ = 9550 (167,58 / 1000 ) =1600,39 Н_∙м.

8.3 Удельный расход топлива.

* без корректора:

g_e = g_eн∙[a₁ - b₁∙(n/n_н) + с₁∙(n/n_н)²], (8.4)

Принимаем а₁ = 1,55; в₁ = 1,55; с₁ = 1.

g_e = 0,238∙( 1,55 - 1,55∙( 1000 / 2100 ) + 1∙( 1000 / 2100)² ) =

= 0,247 кг/(кВт ч)

8.4 Определяем часовой расход топлива.

G _T = g_e N_e, (8.5)

G_т¹⁰⁰⁰ = 0,247 167,58 = 41,39 кг/ч

Результаты аналогичных расчётов выше приведённых параметров для оборотов двигателя сведены в таблицу 8.1.

Таблица 8.1

n, об/мин	Параметры внешней скоростной характеристики
	Ne, кВт	MК, Н м	ge, кг/(кВт ч)	GТ, кг/ч
1000	167,58	1600,39	0,247	41,39
1200	209,65	1668,46	0,235	49,27
1300	230,17	1690,86	0,232	53,40
1400	250,0	1705,36	0,228	57,0
1600	285,57	1704,50	0,226	64,54
1800	314,64	1669,34	0,228	71,74
2000	335,5	1602,01	0,233	78,17
2100	342,0	1555,29	0,238	81,40
2168	171,0	777,65	0,240	47,12

G_тx = ( 0,25 – 0,3 ) G_{т max}, (8.6)

G_тx = 0,25 88,4 = 20,35 кг/ч.

8.5 Максимальные обороты, мин-1, коленчатого вала на холостом ходу.

n_{х mах} = n_н ( 1 + δ_р ), (8.7)

где δ_р – степень неравномерности всережимного регулятора.

Принимаем δ_р =0,06. стр.90. [1]

n_{х mах} = 2100∙( 1 + 0,06 ) = 2236,5 мин^-1.

Принято считать, что в эксплуатационных условиях максимальная частота вращения коленчатого вала при частичной загрузке составляет

n _mах = 0,5 ( n_н + n_{х mах} ), (8.8)

n _mах = 0,5 ( 2100 + 2236,5 ) = 2168 мин^-1.

Минимально допустимая частота вращения коленчатого вала определяется:

n_min^доп = n_м - ( 200 – 300 ), (8.9)

Принимаем n_м = 1400 мин^-1 при М_к = М_mах.

n_min^доп = 1400 – 200 = 1200 мин^-1.

Рисунок 3 – Внешняя скоростная характеристика двигателя ЯМЗ – 240Н1

9 Передаточные числа трансмиссии:

9.1 Скорости движения:

Принимаем:V_max = 60 км/ч;

V_min = 2 км/ч.

9.2 Коэффициент приспособляемости по частоте вращения:

К_ω = n_н / n_м, (9.1)

где n_м – максимальные обороты холостого хода, мин^-1;

n_н – номинальная частота вращения, мин^-1.

Принимаем n_н=2100 мин^-1; n_м=1400 мин^-1.

К_ω = 2100 / 1400 = 1,5.

9.3 Номинальная скорость движения на I передаче:

V₁=V_min К_ω, (9.2)

V₁ = 2 1,5 = 3 км/ч.

9.4 Скоростной диапазон:

d = V_max / V₁, (9.3)

d = 60 / 3 = 20.

9.5 Минимальное число ступеней трансмиссии:

z = 1 + ( lgd / lgК_ω ), (9.4)

z = 1 + ( lg20 / lg1,5 ) = 8,38

Принимаем z = 10.

9.6 Знаменатель прогрессии:

; (9.5)

;

9.7 Передаточное число трансмиссии на I передаче:

u₁ = 0,377 ( n r / V₁), (9.6)

u₁= 0,377 ( 1200 0,53 / 3 ) = 79,92

9.8 Передаточные числа трансмиссии

u_п = u_п-1 / g, (9.7)

u₂ = u₁ / g = 79,92 / 1,53 = 57,29;

u₃ = u₂ / g = 52,24 / 1,53 = 41,07;

u₄ = u₃ / g = 34,14 / 1,53 = 29,44;

u₅ = u₄ / g = 22,32 / 1,53 = 21,10;

u₆ = u₅ / g = 14,59 / 1,53 = 15,13;

u₇ = u₆ / g = 9,53 / 1,53 = 10,84;

u₈ = u₇ / g = 6,23 / 1,53 = 7,77;

u₉ = u₈ / g = 9,53 / 1,53 = 5,57;

u₁₀ = u₉ / g = 6,23 / 1,53 = 3,99;

Проверка:

u₁₀^/ = 0,377 ( n_н r / V_max ), (9.8)

u₁₀^/ = 0,377 ( 2100 0,53 / 60 ) = 6,99