3. Выбор быстроходности двигателя.

При выборе быстроходности двигателя проектируемого автомобиля сле-дует ориентироваться на опыт отечественного и зарубежного двигателе-строения и тенденции его развития.

Основными показателями быстроходности двигателя выступают частоты вращения коленчатого вала при максимальной мощности и при максимальной скорости . Чаще всего частоту вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности выбирают, ориентируясь на прототип (Приложение 1). Диапазон изменения значений у современных двигателей приведен в таблице 5.

Таблица 5.

Частоты вращения коленчатого вала двигателя

Типы двигателей	, об/мин	, об/мин
Карбюраторные для легковых автомобилей	4500…6000
Карбюраторные для грузовых и автобусов	3000…4600
Дизели для легковых автомобилей	3500…4600
Дизели для грузовых автомобилей и автобусов	2000…3200

Между частотами вращения коленчатого вала и наблюдается устойчивое соотношение, характерное для каждого типа двигателя (Таблица 5).

Выбрав для проектируемого автомобиля частоту , можно, используя приведённые в таблице 5 соотношения, определить частоту .

2. Определение параметров автомобильного двигателя

1.3.1. Определение максимальной мощности двигателя.

Мощность автомобильного двигателя расходуется на преодоление сил сопротивления дороги, воздуха, трения в трансмиссии, разгон автомобиля и обеспечение необходимой силы тяги на крюке.

Для одиночного автомобиля мощность двигателя определяют из условия обеспечения движения с заданной максимальной скоростью по горизонтальной дороге с твёрдым покрытием в хорошем состоянии:

, кВт. (16)

где: - коэффициент сопротивления дороги приравнивается коэффициенту сопротивления качению: ,а в свою очередь коэффициент сопротивления качению вычисляется по формулам (2) или (3);

- коэффициент обтекаемости выбирается из таблицы 4;

- лобовая площадь вычисляется по формулам (14) или (15);

- коэффициент полезного действия (кпд) трансмиссии выбирается из таблицы 6;

- кпд гидропередачи: при работе в режиме гидромуфты;

при блокировке или отсутствии гидропередачи.

Таблица 6.

КПД трансмиссии

Типы автомобилей
Легковые автомобили	0,92…0,95
Грузовые автомобили и автобусы	0,82…0,85
Грузовые автомобили повышенной проходимости	0,80…0,85

Максимальная мощность двигателя определится по эмпирической формуле:

, кВт (17)

где: , и - коэффициенты, зависящие от типа двигателя и способа смесеобразования (Таблица 7).

Таблица 7.

Эмпирические коэффициенты

Тип двигателя	Коэффициенты
Бензиновые	1	1	1	1,2	1,2	1
Дизельные с неразделён-ной камерой сгорания	0,87	1,13	1	1,55	1,55	1
Дизели с предкамерой	0,6	1,4	1	1,55	1,55	1
Дизели с вихревой камерой	0,7	1.3	1	1,55	1,55	1

Численное значение максимальной мощности, полученное из выражения (17) необходимо округлить в сторону увеличения до ближайшего целого числа.

1.3.2. Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя.

Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость эффективной мощности , эффективного момента , удельного и часового расхода топлива от числа оборотов коленчатого вала двигателя при полной нагрузке. Для удобства анализа эти зависимости необходимо представить в виде таблиц и соответствующих графиков.

Зависимость эффективной мощности от функции числа оборотов коленчатого вала определяется формулой:

, кВт (18)

где: и - текущие значения эффективной мощности и числа оборотов;

- максимальная мощность двигателя, вычисленная по формуле (17);

- число оборотов коленчатого вала при максимальной мощности, выбранное в пункте 1.2.4.

Для получения качественных графиков необходимо задаться не менее, чем шестью текущими значениями числа оборотов в диапазоне (). Минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала принимают равной:

- для карбюраторных двигателей: об/мин;

- для дизельных двигателей: об/мин.

Максимальная частота вращения коленчатого вала вычисляется в пункте 1.2.4.

В выбранном диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала определяются другие параметры внешней скоростной характеристики двигателя по следующим формулам:

- эффективный момент:

, Н*м; (19)

Расчёты по формулам (18) и (19) и построение графиков удобнее выполнять с использованием редактора электронных таблиц MICROSOFTEXCEL 2000.