2.2. Потужність двигуна
Потужність двигуна, необхідна для руху в заданих умовах повністю завантаженого автомобіля з постійною максимальною швидкістю Vmax, визначається за формулою:
, (2.6)
де – приведений коефіцієнт дорожнього опору (згідно з завданням).
Для забезпечення необхідного динамічного фактора під час руху автомобіля на середніх експлуатаційних швидкостях визначається максимальна (номінальна) потужність двигуна, яка становить:
Nн=(1,05 – 1,10)Nev, (2.7)
Приклад. Потужність двигуна, необхідна для руху в заданих умовах повністю завантаженого автомобіля з постійною максимальною швидкістю Vmax , становить:
Nev = (90/3600·0,9)·(170984·0,033+0,7·5,1·902/13) = 218,35 кВт.
Номінальна потужність двигуна становить:
Nн = 1,075·218,35 =235 кВт.
2.3. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна
Якщо прийняти Ne, nн, geн за 100%, зовнішні швидкісні характеристики бензинових і дизельних чотиритактних двигунів розраховуються і будуються на основі даних табл. 2.1–2.4.
Таблиця 2.1
Залежність ефективної потужності та частоти обертання колінчастого вала чотиритактного бензинового двигуна
nі/nн, % |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
Neі/Neн, % |
23 |
50 |
74 |
93 |
100 |
91 |
Таблиця 2.2
Залежність ефективної потужності та частоти обертання колінчастого вала чотиритактного дизельного двигуна
nі/nн, % |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
110 |
Neі/Neн, % |
17 |
41 |
67 |
87 |
100 |
0 |
Таблиця 2.3
Залежність питомої ефективної витрати палива і частоти обертання колінчастого вала чотиритактного бензинового двигуна
nі/nн, % |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
geі/ geн, % |
110 |
100 |
95 |
95 |
100 |
115 |
Таблиця 2.4
Залежність питомої ефективної витрати палива і частоти обертання колінчастого вала чотиритактного дизельного двигуна
nі/nн, % |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
110 |
geі/ geн, % |
110 |
100 |
95 |
95 |
100 |
∞ |
Для кожного значення частоти обертання колінчастого вала визначаємо крутний момент:
, (2.8)
де Nei, nді – відповідно потужність і частота обертання колінчастого
вала двигуна згідно із швидкісною характеристикою;
і – індекс режиму роботи двигуна.
Годинна витрата палива становить:
Gті = 10-3·gei·Nei, (2.9)
де gеі – питома ефективна витрата палива, що відповідає значенням по-
тужності Nеі.
Годинна витрата палива на режимі холостого ходу становить:
Gтх = (0,25…0,30)Gтн,
де Gтн – годинна номінальна витрата палива, кг/год.
Результати розрахунків параметрів зовнішньої швидкісної характеристики записують у табл. 2.5 і будують відповідні графіки (рис. 2.1 – 2.2).
Приклад. Зовнішня швидкісна характеристика дизельного двигуна розраховується на основі характерних для відповідних швидкісних режимів процентних співвідношень основних показників – Ne, nн, geн (табл. 2.2).
Для номінального режиму роботи крутний момент становить:
Мд100 = 3·104·235/3,14·2700 = 831,56 Нм.
Аналогічно розраховуємо Мді для рештиа швидкісних режимів.
Для номінального режиму роботи годинна витрата палива становить:
Gт100 = 10-3·245·235=57,58 кг/год.
Годинна витрата палива на режимі холостого ходу
Gтх = 0,27∙Gт100
Таблиця 2.5
Показники зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
nд, % |
nд, об/хв |
Ne, % |
Ne, кВт |
Мд, Нм |
gе, % |
gе, г/кВтгод |
Gт,кг/год |
20 |
540 |
17 |
39,95 |
706,83 |
110 |
269,50 |
10,77 |
40 |
1080 |
41 |
96,35 |
852,35 |
100 |
245,00 |
23,61 |
60 |
1620 |
67 |
157,45 |
928,58 |
95 |
232,75 |
36,65 |
80 |
2160 |
87 |
204,45 |
904,33 |
95 |
232,75 |
47,59 |
100 |
2700 |
100 |
235,00 |
831,56 |
100 |
245,00 |
57,58 |
110 |
2970 |
0 |
0,00 |
0,00 |
|
∞ |
15,55 |
На основі даних табл. 2.5 будуємо графік зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.
Рис. 2.1. Зовнішня швидкісна характеристика бензинового двигуна.
Рис. 2.2. Зовнішня швидкісна характеристика дизельного автомобільного двигуна.