Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

(1.1)

де y_v - коефіцієнт опору дороги максимальної швидкості автомобіля, на найвищій передачі, який при швидкості руху Vmax == 145 км / год приймається:

y_v = f₀ × (1 + А × V_а ²) (1.2)

А - постійна величина А = (4... 5) 10 ^{– 5}, приймаємо А = 5 × 10 ^{– 5};

f₀ - коефіцієнт опору кочення при малих швидкостях руху і для доріг з асфальтно-бетонним і цементно-бетонним покриттям, в хорошому стані приймається рівним: 0,01... 0,015, у задовільному стані 0,015... 0, 02. У нашому випадку приймаємо 0,014.

y_v = 0,014 × (1 + 5 × 10 ^{– 5} × 145²) = 0,0281.

G_a. = g×M_{a .} – повна вага автомобіля.

G_{a .} = g×M_a = 9,81×1150 = =11056 Н.

де, g = 9,81 - прискорення вільного падіння.

M_a = 1150 кг – повна вага автомобіля.

Ка. - Коефіцієнт опору повітря. Для нашого автомобіля приймаємо Ка. = 0,2, так як даний автомобіль є легковим.

F - площа лобового перерізу автомобіля. Для легкових автомобілів вона визначається за формулою (3.3) і повинна знаходитися в межах 1,7... 2,5 м2.

F = (0,78…0,8) × B_г×H_г (1.3)

де Вг - габаритна ширина автомобіля, bг = 1,55 м;

Нг. - Габаритна висота автомобіля, Нг. = 1,41 м.

Тоді, згідно з формулою:

F = 0,78 × 1,55 × 1,41 = 1,7 м².

де h_{тр .} - ККД трансмісії автомобіля. Для нашого автомобіля приймаємо 0,93.

Kp. - Коефіцієнт корекції, значення якого залежить від комплектації і стандартних умов стендових випробувань.

Попередньо приймемо Kp. = 0,95.

Подставив эти значения в формулу (1.1), получим:

кВт.

При експлуатації частина потужності двигуна витрачається на неврахованих при знятті стендової характеристики споживачів. Потужність, яка передається через трансмісію на провідні колеса менше номінальної зовнішньої характеристики двигуна. Максимальну потужність двигуна на зовнішній характеристиці двигуна визначимо за емпіричною залежності (4.4):

(1.4)

де l_max - відношення частоти обертання колінчастого вала двигуна при максимальній швидкості автомобіля n_v,, до частоти обертання при максимальній потужності n_n, і рівне, для карбюраторних двигунів без обмежувача, l = 1,05... 1,1. Для даного автомобіля приймаємо l = 1,1.

a, b і c - коефіцієнти, постійні для даного двигуна. Так, як ми не маємо технічної характеристики двигуна, то для знаходження цих коефіцієнтів скористаємося формулами (1.5), які визначають значення a, b і c по характерних точках швидкісної характеристики. При знаходженні цих значень, врахуємо, що тип обраного нами двигуна - карбюраторний.

Максимальну частоту обертання - n_v,, визначимо за технічною характеристикою для даного двигуна, n_п = 5409 хв. Відповідно = = n_n × l = 5409 × 1,1 = 5950 мин .

(1.5)

де M_З – запас крутного моменту, який визначається за формулою (1.6):

(1.6)

M_N - крутний момент при максимальній потужності двигуна.

K_N - коефіцієнт приспосабливаемости двигуна по частоті.

Так, як ми не знаємо зовнішньої характеристики двигуна, то розрахуємо коефіцієнти a, b, c за існуючими двигунам, аналогам, близьким до проектованого двигуну. Для карбюраторних двигунів:

M_З = 5...35 K_N =1,2…2,5

Для двигуна, який буде встановлений на проектований автомобіль, приймемо такі значення: M_З = 20, K_N =1,6.

За таких величинах постійні a, b, c будуть рівні:

Знаючи значення цих постійних і параметра , розрахуємо максимальну потужність двигуна за формулою (1.4):

кВт.

Для визначення інших поточних значень потужності двигуна в різних точках кривої зовнішньої швидкісної характеристики двигуна необхідно знайти 8... 10 точок і застосувати емпіричну формулу (1.7):

(1.7)

де К_Д. - Емпіричний коефіцієнт, значення якого залежить від прийнятих проміжних значень частоти обертання колінчастого вала.

(1.7)

Мінімальна частота обертання колінчастого валу повинна знаходитися в межах від 400 хв до 900 хв, таким чином, приймаємо n_min == 850мін. Крутний момент двигуна визначимо за відповідним значенням потужності двигуна Ne і частоти обертання колінчастого вала ne за допомогою формули (1.9):

(1.9)

Результати обчислень за формулами (1.7), (1.8) і (1.9) зведемо в таблицю 1.1.

Таблица 1.1 Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

	0,16	0,26	0,37	0,47	0,58	0,68	0,79	0,89	1,00	1,10
КД .	0,15	0,28	0,42	0,56	0,69	0,81	0,91	0,97	1,00	0,98
ne, мин
Ne, кВт	5,97	11,02	16,51	22,12	27,49	32,29	36,16	38,78	39,78	38,84
MД ., Н×м	67,07	74,26	79,51	82,84	84,24	83,72	81,26	76,88	70,58	62,34

За даними таблиці 1.1 будуємо зовнішню швидкісну характеристику (Рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна