2.2 Визначення потужності двигуна і його зовнішньої швидкісної характеристики

Потрібна потужність двигуна N_V, кВт, для руху АТЗ з максимальною швидкістю:

кВт (2.1)

де mа – маса АТЗ, кг;

_V=0.02 – коефіцієнт сумарних дорожніх опорів при максимальній швидкості;

Vmax=100 – максимальна швидкість АТЗ, км/ч;

k=0.6 – коефіцієнт опору повітря, для даного АТЗ;

=0.85 – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Визначаю максимальну n_max, хв^-1, і при максимальній швидкості n_V, хв^-1, частоту обертання двигуна:

хв^-1

де n_N=2200 – частота обертання двигуна при максимальній потужності згідно вибраного прототипу, хв^-1.

Максимальна потужність двигуна АТЗ Nmax, кВт:

кВт (2.2)

Для побудову зовнішньої швидкісної характеристики використовуватиму наступну формулу:

(2.3)

де N_e – поточне значення потужності двигуна, кВт;

А₁=0,5 А₂=1,5 – емпіричні коефіцієнти, що характеризують даний тип двигуна.

Визначивши N_e для прийнятих значень n, обчислюю відповідні моменти двигуна, М_е, Нм

(2.4)

Для спрощення розрахунків складаємо таблиці 2.2-2.3.

Таблиця 2.2 – Розрахунок і результати зовнішньої швидкісної характеристики автобуса КаВЗ 397652 з двигуном ЗМЗ-513

n, об/мин	800	1000	1300	1600	1900	2100	2400	2700	3000	3300	3500
n/nmax	0,2353	0,2941	0,3824	0,4706	0,5588	0,6176	0,7059	0,7941	0,8824	0,9706	1,0294
(n/nmax)^2	0,0554	0,0865	0,1462	0,2215	0,3123	0,3815	0,4983	0,6306	0,7785	0,9420	1,0597
n/nmax^3	0,0130	0,0254	0,0559	0,1042	0,1745	0,2356	0,3517	0,5008	0,6870	0,9143	1,0909
Сум. коэф.	0,2776	0,3552	0,4726	0,5878	0,6966	0,7635	0,8524	0,9240	0,9739	0,9983	0,9982
Nе, кВт	25,71	32,89	43,77	54,43	64,50	70,70	78,94	85,56	90,19	92,44	92,44
Ме, Н·м	306,90	314,10	321,52	324,90	324,22	321,52	314,10	302,62	287,10	267,52	252,22

Таблиця 2.2 – Розрахунок і результати зовнішньої швидкісної характеристики автобуса КаВЗ 397652 з двигуном Д-245

n, об/мин	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600
n/nmax	0,3333	0,4167	0,5000	0,5833	0,6667	0,7500	0,8333	0,9167	1,0000	1,0833
(n/nmax)^2	0,1111	0,1736	0,2500	0,3403	0,4444	0,5625	0,6944	0,8403	1,0000	1,1736
n/nmax^3	0,0370	0,0723	0,1250	0,1985	0,2963	0,4219	0,5787	0,7703	1,0000	1,2714
Сум. коэф.	0,2963	0,3964	0,5000	0,6036	0,7037	0,7969	0,8796	0,9485	1,0000	1,0307
Nе, кВт	22,81	30,52	38,50	46,48	54,19	61,36	67,73	73,03	77,00	79,36
Ме, Н·м	272,35	291,50	306,40	317,03	323,42	325,55	323,42	317,03	306,40	291,50

Отримані результати потужності двигуна Ne і моменту колінчастого валу двигуна Me, представляю у вигляді графіків залежних від частоти обертання колінчастого валу двигуна Рисунок 2.1-2,2.

Рисунок 2.1 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна ЗМЗ-513

Рисунок 2.2 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна Д-245