1. Определение потребной мощности энергетической установки при максимальной скорости проектируемого автомобиля. Значение мощности энергетической установки при максимальной скорости автомобиля определяется по формуле:

Ne,v_max = V_max (Ga Ψv + k_ВFV_max)/(1000η_тk_Р), [кВт] (1),

где G_a = m_ag - вес автомобиля, [Н];(средние значения массы и кпд трансмиссии)

m_a = m_c+m_п(m_г) - полная масса автомобиля, [кг];

m_c - снаряженная масса, [кг];

m_п(m_г) - масса пассажиров (груза), включая водителя, [кг];

g = 9,8 - ускорение силы тяжести, [м/с²];

Ψv = fv + i, (2) - коэффициент суммарного дорожного сопротивления;

fv = f₀(1 + k_f V²), - расчетный коэффициент сопротивления качении;

k _f = 0.0005184 - коэффициент, учитывающий влияние скорости на сопротивление

качению;

Vmax - максимальная скорость автомобиля, [м/с];

f₀ = 0,007…0,0015- коэффициент сопротивления качению при малой скорости по асфальтобетонному покрытию в хорошем состоянии, при движении на котором может быть достигнута максимальная скорость;

i = tg  sin - продольный уклон дороги к горизонту (строительный), знак “+” на подъеме, знак “–“ при уклоне; при расчете Ne,v_max для легковых автомобилей i= 0

_т = 0,8…0,94- к.п.д. трансмиссии (меньшее значение для многоприводных грузовых автомобилей, меньшее- для легковых при использовании синтетических трансмиссионных масел;

k_Р  0,95…0,96 - коэффициент стендовой коррекции для двигателей автомобилей производства РФ, США, Японии, ФРГ, который традиционно в литературных источниках [1] будучи однажды использованным в начале расчета, в дальнейшем в расчетных формулах отсутствует, тогда как в данных указаниях присутствие коэффициента к_Р в основных расчетных формулах на протяжении всего расчета обусловлено учебно-методическими соображениями направлено на осознание и углубленное понимание исполнителем разницы между мощностями двигателя: в стендовых условиях (на испытательном стенде завода-изготовителя или научной лаборатории), в эксплуатационных условиях (в подкапотном пространстве автомобиля) и непосредственно на ведущих колесах автомобиля;

k_В 0,5С_X_В- коэффициент обтекаемости, [кг/м³];

С_X - безразмерный коэффициент продольной аэродинамической силы сопротивления

воздуха;

_B  1,225 [кг/м³] - плотность воздуха на уровне моря;

k_В  0,15…0,35- для легковых; k_В  0,5…0,7- для грузовых;

Fл  0,8вгнг - обтекаемая площадь Миделя для легковых автомобилей, [м2];

F_Г  ВН_г - обтекаемая площадь Миделя для грузовых автомобилей, [м²];

В_Г - габаритная ширина, [м];

Н_Г - габаритная высота, [м];

В- ширина колеи, [м];

k_ВF- фактор обтекаемости, [кг/м].

Бензиновый ДВС.

Определение набора расчетных частот коленчатого вала и расчет для них значений

стендовой мощности и крутящего момента.

Предельные значения частот вращения ( мин^-1) характерных скоростных режимов двигателей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Скоростной режим	Бензиновые ДВС
nmin	1000…1200
nN	4000…6000
nн	3200…6000
nM	(0,4…0,7) nн
nх max	(1,05…1,15) nн

Зависимость Nе f(n) аппроксимируется формулой кубического трехчлена

Ne_X = Nev_max [a * (n_x /n_N) + b * (n_x /n_N)² – c * (n_x /n_N)³] (кВт) – эффективная мощность на

к/ валу двигателя, (3)

где а = b = с = 1 для двигателей не имеющих ограничителя или регулятора.

Связь между мощностью и крутящим моментом на различных частотах определяется формулой

(4)

где Мк,х- текущее значение крутящего момента, [Нм];

Ne,_X - текущее значение мощности, [кВт];

n_X - текущая частота, [мин^-1];

Представляется рациональным для обеспечения плавности кривых

Ne = f(n) и M_K = f(n) иметь значения 6-ти характерных частот n_min, n_x1, n_м, n_x2, n_N, n_max.

(В формулах (3), (4) при расчетах символ «х» заменяется символами min, x1, M, x2, N, max).

n_min = 800…950- минимальная частота вращения к/вала, [мин^-1];

n_N - частота, соответствующая максимальной мощности (по прототипу, если не указана в задании);

n_M = (0,4…0,7) n_N (5)

n_max - частота, соответствующая максимальной скорости проектируемого автомобиля;

(6)

(7)

- промежуточные расчетные частоты.

Для легковых автомобилей можно принять (8)

Тогда максимальная мощность равна:

N_max = Nev_max/А (9)

где (10)

Значение частоты n_M можно предварительно определить по зависимости (5), ориентируясь на прототип с тем, чтобы рассчитать также предварительно значения частот n_x1 и n_x2, округляя до десятков или сотен оборотов в минуту.

По результатам расчетов и графических построений рассчитываются: запас крутящего момента М₃ %; коэффициент приспосабливаемости по частоте к_. Эти характеристики позволяют оценивать способность автомобиля приспосабливаться к изменениям нагрузки на колесах. Чем больше к_, тем шире диапазон устойчивой работы двигателя. Практика показывает, что увеличение к_ при заданном значении n_N улучшает топливную экономичность автомобиля.

(11)

(12)

(13)

Для бензиновых двигателей М₃= 5…35; k_= 1,5…2,5; kМ=1,1-1,4. Сравнить значения, полученные при расчетах по формулам (11) и (12) с приведенными значениями для карбюраторных двигателей.