Визначення максимальної ефективної потужності двигуна - студопедія

Визначення потужності двигуна, необхідної для руху АТС з максимальною швидкістю

Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

Вибір шин і визначення радіуса колеса

Частота обертання колінчастого вала при максимальній потужності для двигунів різних типів

Вибір частоти обертання колінчастого вала двигуна при максимальній потужності

ККД механічної трансмісії

Вибір ККД трансмісії

ККД механічної трансмісії # 951; тр приймають в залежності від типу АТС і типу головної передачі (таблиця 2.5 [1]).

Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики двигуна необхідно також задати частоту обертання колінчастого вала двигуна при максимальній потужності nN. об / хв (таблиця 2.6) [2].

Розмір шин і радіус колеса вибирають за відповідним стандартом в залежності від найбільшого навантаження на колесо і максимальної швидкості руху автомобіля.

Навантаження на одне колесо моста Pк. кг, розраховують за формулою:

де Мi - навантаження на міст, кг; Zi - число коліс на мосту.

Потім, з урахуванням заданої максимальної швидкості руху АТС, по ГОСТ 4754-97 і ГОСТ 5513-97 вибирають параметри шин: позначення, статичний радіус, максимально допустимі навантаження і швидкість.

У подальших розрахунках динамічний радіус колеса і радіус кочення приймають рівними статичному радіусу.

Швидкісний характеристикою двигуна називають графічну залежність ефективної потужності, крутного моменту, часового і питомої витрат палива від частоти обертання колінчастого вала.

Розрізняють зовнішню (при повній подачі палива) і часткові швидкісні характеристики. Зовнішня швидкісна характеристика є основою для оцінки тягово-швидкісних і ряду інших експлуатаційних властивостей.

Потужність двигуна, необхідну для руху АТС з максимальною швидкістю Nv. кВт, визначають за формулою:

де g - прискорення вільного падіння, м / с2; f - коефіцієнт опору коченню; Vmax - максимальна швидкість руху АТС, м / с, # 951; тр - ККД трансмісії (0,96).

Прискорення вільного падіння g = 9,81 м / с2 [2].

Коефіцієнт опору коченню f. при русі з максимальною швидкістю (Va> 15 м / с) визначають за формулою:

де f0 - коефіцієнт опору коченню для швидкостей руху Va <15 м/с.

Коефіцієнт опору коченню для швидкостей руху Va <15 м/с [2]:

- легкових АТС і автобусів - f0 = 0,015;

- вантажних АТС та автопоїздів - f0 = 0,02.

Максимальну ефективну потужність двигуна Ne max, кВт, розраховують за формулою:

де а, b, c - коефіцієнти Лейдерман, що залежать від типу і конструкції двигуна;

- відношення частоти обертання колінчастого вала двигуна при максимальній швидкості до частоти при максимальній потужності.

Коефіцієнти Лейдерман а, b, с для двигунів без обмежувача максимальної частоти обертання колінчастого вала (малофорсований бензинові двигуни) визначають за формулами:

де mз - запас крутного моменту,%.

Запас крутного моменту mз, визначають за формулою:

де Км - коефіцієнт пристосованості двигуна по моменту.

Коефіцієнт пристосованості двигуна по моменту км, розраховують за формулою:

де Mе max - максимальний крутний момент двигуна, Н # 903; м;

MN - крутний момент при максимальній потужності, Н # 903; м.

Для двигунів з обмежувачем максимальної частоти обертання колінчастого вала (всі дизелі і високофорсовані бензинові двигуни вантажних автомобілів і автобусів) коефіцієнти Лейдерман a, b, c розраховують по формула:

де Kn - коефіцієнт пристосованості двигуна по частоті.

Коефіцієнт пристосованості двигуна по частоті Kn, визначають за формулою:

де nN - частота обертання колінчастого вала двигуна при максимальній потужності, об / хв; nм - частота обертання колінчастого вала при максимальному моменті, що крутить, об / хв.

Як правило, в виконаних конструкціях [2]:

- бензинових двигунів - Км = 1,10 ÷ 1,35; Kn = 1,5 ÷ 2,5;

- дизелів - Км = 1,10 ÷ 1,15; Kn = 1,45 ÷ 2,0.

Після визначення коефіцієнтів Лейдерман необхідно перевірити отримані значення на відповідність умові:

Якщо умова (*) виконується, то коефіцієнти розраховані вірно.

Ставлення частоти обертання колінчастого вала двигуна при максимальній швидкості до частоти при максимальній потужності [2]:

- для бензинових двигунів без обмежувача -;

- для бензинових двигунів з обмежувачем -.