1.3 Расчет требуемой мощности автомобильного двигателя
При расчетах мощности двигателя, я предлагаю выбрать модель: ЗМЗ - 402.
Максимальная стендовая мощность: Pemax(st) = 73,5 кВт
Pemax = Pemax(st) * kst , (1.11)
где kst - поправочный коэффициент, равный 0,93-0,96: принимаем kst = 0,95
Pemax = 73,5 * 0,95 = 69, 825
,
(1.12)
где kw – коэффициент приспособляемости по частоте вращения,
np – обороты коленчатого вала при максимальной мощности
ni – обороты коленчатого вала при максимальном крутящем моменте
Рассчитаем стендовый крутящий момент при максимальной мощности:
(1.13)
Рассчитаем коэффициент приспособляемости по крутящему моменту:
,
(1.14)
где Iemaxst – стендовый максимальный крутящий момент (182 Н*м)
Для того чтобы продолжить дальнейшие вычисления мощности двигателя, необходимо рассчитать эмпирические коэффициенты a,b,c:
(1.15)
(1.16)
(1.17)
Проверяем выполнение необходимого условия:
a + 2b + 3c = 0 (1.18)
0,59 + 3,638 – 4,227 = 0
Мощность при максимальной скорости определяется на основании формулы:
,
(1.19)
где nemax – максимальные обороты коленчатого вала двигателя
Мощность двигателя при максимальной скорости должна обеспечивать возможность движения при дорожном сопротивлении, которое для легковых автомобилей находится в пределах (ψV = 0,015-0,025).
Определим дорожное сопротивление, которое может преодолеть данная модель автомобиля при максимальной скорости:
,
(1.20)
где ηtm - КПД трансмиссии; при работе трансмиссии с полной нагрузкой, т. е. при работе двигателя по внешней скоростной характеристике имеем:
,
(1.21)
где η - КПД цилиндрических шестерен наружного зацепления, внутреннего зацепления, конических шестерен и карданных сочленений, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам на i-ой передаче в КП;
z - число пар цилиндрических шестерен наружного зацепления, внутреннего зацепления, конических шестерен и число карданных сочленений, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам на i-ой передаче в КП.
В расчетах принимаем:
Тогда дорожное сопротивление преодолеваемое автомобилем при движении с максимальной скоростью составит:
Дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем при движении с максимальной скоростью, имеет довольно высокое значение. Можно сделать заключение, что у данного автомобиля имеется запас силы тяги, который позволит двигаться автомобилю по сухой укатанной грунтовой дороге без снижения скорости.