1.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя
Крутящий момент на режиме максимальной мощности MеN можно определить по формуле:
Запас крутящего момента МЗ определяется по формуле:
Текущие значения мощности и крутящего момента Ne и Mе можно найти по зависимостям:
,
,
где Ne – текущее значение мощности двигателя, кВт,
n – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя, мин-1,
a, b и с – коэффициенты, постоянные для данного двигателя,
Mе – текущее значение крутящего момента, Нм.
Для двигателей, не снабженных ограничителем максимальной частоты вращения коленчатого вала, коэффициенты a, b и с можно найти по зависимостям:
Сумма коэффициентов должна быть равна единице.
Проверка:
Условие выполняется.
Таблица 2 – Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя
Параметр |
Размерность |
Значения параметров |
||||||||
nе |
об/мин |
1000 |
1600 |
2200 |
2800 |
3400 |
4000 |
4600 |
5200 |
5600 |
Ne |
кВт |
9,9 |
19,0 |
29,3 |
40,2 |
50,7 |
60,0 |
67,2 |
71,6 |
72,5 |
Me |
Н·м |
94,6 |
113,2 |
127,4 |
137,1 |
142,4 |
143,2 |
139,6 |
131,5 |
123,7 |
По значениям эффективной мощности и крутящего момента строим внешнюю скоростную характеристику двигателя (рисунок 1).
Me, Н·м
Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя экспериментальная и расчетная
1.3 Передаточные числа трансмиссии
Передаточное число главной передачи:
Передаточные числа коробки передач:
1.4 Расчет скорости автомобиля по передачам
Кинематическая скорость автомобиля в функции угловой скорости коленчатого вала двигателя определяется выражением:
,
-
номинальный
радиус колеса, мм;
-
обороты коленчатого вала, об/мин;
-
соответствующее передаточное
число коробки передач;
-
передаточное
число главной передачи.
1.5 Тяговая характеристика автомобиля
Касательная сила тяги на ведущих колесах автомобиля определяется выражением:
,
-
крутящий момент соответствующий оборотам
коленчатого вала, Н·м;
-
КПД трансмиссии.
Результаты расчетов кинематической скорости и тяговых усилий автомобиля в зависимости от оборотов коленчатого вала двигателя и всех передаточных чисел коробки передач приведены в таблицы № 3.
Таблица № 3 – Скорость и тяговые усилия
U1
|
v, км/ч |
10,0 |
15,9 |
21,9 |
27,9 |
33,8 |
39,8 |
45,8 |
51,8 |
55,7 |
PT, H |
3225,0 |
3859,3 |
4342,1 |
4673,3 |
4853,1 |
4881,2 |
4757,9 |
4483,0 |
4215,6 |
|
U2 |
v, км/ч |
18,6 |
29,7 |
40,9 |
52,0 |
63,2 |
74,3 |
85,5 |
96,6 |
104,1 |
PT, H |
1727,7 |
2067,5 |
2326,1 |
2503,6 |
2599,8 |
2614,9 |
2548,9 |
2401,6 |
2258,3 |
|
U3 |
v, км/ч |
26,6 |
42,6 |
58,6 |
74,6 |
90,6 |
106,6 |
122,6 |
138,5 |
149,2 |
PT, H |
1204,9 |
1441,9 |
1622,3 |
1746,1 |
1813,2 |
1823,8 |
1777,7 |
1675,0 |
1575,1 |
|
U4 |
v, км/ч |
38,5 |
61,7 |
84,8 |
107,9 |
131,1 |
154,2 |
177,3 |
200,4 |
215,9 |
PT, H |
832,8 |
996,6 |
1121,3 |
1206,8 |
1253,3 |
1260,5 |
1228,7 |
1157,7 |
1088,6 |
|
U5 |
v, км/ч |
46,5 |
74,3 |
102,2 |
130,1 |
157,9 |
185,8 |
213,7 |
241,6 |
260,1 |
PT, H |
691,1 |
827,0 |
930,4 |
1001,4 |
1039,9 |
1046,0 |
1019,5 |
960,6 |
903,3 |
По полученным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 2).
Рисунок 2 – Тяговая характеристика автомобиля
Сила сопротивления воздуха при движении автомобиля определяется выражением:
,
-
коэффициент
аэродинамического сопротивления
автомобиля,
-
лобовая площадь
B =1,41 м -колея передних колес автомобиля,
H = 1,62 м- высота автомобиля.
Полученные значения силы сопротивления воздуха при движении автомобиля заносят в таблицу № 4
Для соответствующих значений касательной силы тяги на ведущих колесах автомобиля и силы сопротивления воздуха определяем свободную силу тяги.
Свободная сила тяги автомобиля определяется выражением:
.