Скоростная характеристика двигателя (дизельного и карбюраторного)

Скоростная характеристика двигателя – зависимость эффективной мощности и эффективного момента от угловой скорости коленчатого вала. Бывает 1.внешняя ск.х-ка.(при полной нагрузке двигателя-при полной подаче топлива) 2.Частичная ск.х-ка.(при неполной).Двигатель имеет только одну ВСХ.

Эф.мощности и эф.момент на 10-20% больше соотв.параметров двигателя,установленного на а\м. Т.к. двигатель на стенде исслед,без ряда агрегатов,кот. потребл.мощность(генератор,компрессор).Кроме того испытания проводятся в нормальных условиях (t=15', p=260 мм.рт.ст.)

Уменьшение мощности с увеличением ωn происходит из-за ухудшения наполнения циллиндров горючей смесью и увеличения трения. При этом возникают динамические нагрузки, ускоряющие износ а\м. СХДизеля.

У дизельного двигателя мощность не достигает макс.значения из-за неполного сгорания горючей смеси. Макс в этом случае считается мощность, которая соответствует моменту включения регулятора угловой скорости коленчатого вала. Ne=Nmax[a*ωe\ωn+b*(ωe\ωn)²-c*(ωe\ωn)³][кВ]. а=b=c=1-бензин. а=0.53, b=1,56, c=1,09 – дизель. Ме=1000* Ne\ ωe [Н\м] ωe[рад*с^-1] для четырехтактного Ме=1250* Nmax\ ωn

5.Мощность и момент, подводимые ведущим колесам.

В процессе эксплуатации а\м может иметь различные режимы движения: 1.разгон-ускоренное движение.2.равномерное движение – установившееся.3.торможение(экстренное\служебное)-замедленное движение.4.движение накатом-движение по инерции.

1.двигатель.2.маховик условно вращающихся масс.3.трансмиссия.4.ведущие колеса. Ne-мощность на конце колен.вала,Ne'-мощность,подводимая к трансмиссии,Nкол-мощность,подводимая к ведущим колесам,Jм-момент инерции,соотв.всем вращающимся массам двигателя и трансмиссии. Мощность,передаваемая от двигателя к трансмиссии при разгоне частично расходуется на увеличение кинетической энергии,т.е.на раскручивание частей двигателя и трансмиссии. dA\dt=Ne-Ne’ – изменение кинетической энергии. А= Jм* ωe² \2. ωe-угловая скорость. dA\dt= Jм* ωe* d ωe\dt. Ne’=Ne- Jм* ωe* d ωe\dt. Мощность, подводимая к коесам с учетом потерь в трансмиссии: Nкол=Ne’*ηтр= (Ne- Jм* ωe* d ωe\dt)* ηтр. ωe=ωкол*Uт, Uт-передаточное отношение трансмиссии, ωе-угл.скорость кол.вала. d ωe\dt = Uт* dωкол\dt. Uт=Uкп*Uд*Uгл. Nкол=Ne* ηтр- Jм* ωe* d ωe\dt*Uт²*hтр. ηтр –КПД трансписсии. При установившемся движении 2-я производная dωкол\dt=0. Мощность,подводимая к колесам при постоянной угл.скорости кол.вала(установивш.движение, dωкол\dt=0) наз-т тяговой мощностью. Nт=Ne* ηтр. Nкол =Nт= Jм*ωкол* dωкол\dt* Uт²* ηтр. N=M*ω. Mкол*ωк=Ме*ωкол* ηтр-Jм* ωкол* dωкол\dt* Uт²* ηтр. => Мкол= Ме* Uт* ηтр- Jм* Uт²* ηтр* dωкол\dt. Момент, подводимый к ведущим колесам при установившемся движении: Мкол=Ме*Uт* ηтр=Мт-тяговый момент. Мкол=Мт- Jм* Uт²* ηтр* dωкол\dt

6 .Потери мощности в трансмиссии. КПД трансмиссии.

Мощность,подводимая от двигателя к ведущим колесам а\м,частично затрачивается в трансмиссии на преодоление трения(сухого или жидкостного)Потери мощности на трение в трансмиссии: Nтрен=Nе-Nт. Величина Nтрен включает в себя 2 вида потерь:1.механические. 2.гидравлические.

Величина мех.потерь зависит от качества обработки и смазки сопряженных поверхностей. Гидравлические потери зависят от вязкости масла,залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерней.Потери мощности в трансмиссии оценивают с помощью КПД трансмиссии,который можно определить: ηтр=Nт\Nе=(Nе-Nтрен)\Nе.

КПД трансмиссии состоит из произв.КПД агрегатов,входящих в трансмиссию.

ηтрансмиссии = ηкоробки передач*ηдоп.коробки передач(если таковая есть)*ηглавной передачи*ηкорданной передачи.

Для легковых а\м ηтрансмиссии= 0.92, для грузовых ηтрансмиссии=0.8. КПД трансмиссии не остается постоянным в теч всего срока экспл а\м.В начале экспл нового а\м детали механизмов трансмиссии прирабатываются и ее КПД в течении некоторого периода времени он остается почти постоянным, а затем начинает снижаться из-за постепенного износа деталей.

7.Радиусы а\м колеса

У колес а\м различают следующие радиусы: 1.Статический радиус. Rст – расстояние от оси неподвижного колеса до опорной поверхности. Зависит от: 1.нагрузки, приход.на колесо.2.давления воздуха в шине.

2.Свободный радиус.

3.Динамический радиус. Rд –расстояние от оси катящегося колеса до опорной поверхности дороги. Зависит от: 1. нагрузки, приход.на колесо.2.давления воздуха в шине.3.скорости движения.4.момента.передаваемого на колесо.

4.Радиус качения -отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости. Rкач=Vк/ωк. Vк-линейная скорость оси колеса.ωк-угловая скорость. rк=S/(2п*nк) S-путь,прох.колесом за полное число оборотов. nк-число полных оборотов. Зависит: 1. нагрузки, приход.на колесо.2.давления воздуха в шине 3.передаваемого момента. 4.пробуксовки и проскальзывания колеса. Vк=0 -> rк=0 а при юзе: ωк=0 -> rк стремится к бесконечности.На дорогах с твердым покрытием и хорошим сцеплением радиус качения,статический и динамический радиусы незначительно отличаются друг от друга.Радиус колеса, м, можно рассчитать по номинальным размерам шины,используя выражение rк=0.5d+Ϡш*βш d-диаметр обода колеса (2-я цифра обозначения). βш-ширина профиля (мм)(1-я цифра обозначения) Ϡш – смятие шины под нагрузкой. Для легковых = 0,85.грузовых=0,9.

8. Нормальная и касательная реакция дороги, действующие на колесо (ведомое,ведущее,тормозное)

Точка приложения Rz смещена относительно колеса на аш. Это происходит из-за большей деформации шин в набег.части колеса,чем в сбегающей.М>0,если его напр-ие совпадает с напр-м вращения колеса и наоборот. Составим уравнение момента относительно центра колеса: Jк= dωкол\dt = М-Rx*rx-Rz*aш. Jк-момент инерции колеса относительно оси его вращения, М-момент,подводимый к колесам, Rx-кас.реакция дороги. аш-смещение от оси вращения. Rx=M\rк – Rz*аш\rк – Jк\rк * dωкол\dt. Так как аш\rк = f => Rx= M\rк- Rz*f- Jк\ rк²

Режимы качения колеса: 1. Ведущий режим (продольная реакция Rх>0) Мкол=Ме*Uт* ηтр- Jм* Uт²* ηтр* dωкол\dt. j=rк* dωкол\dt. Pт=Мт\rк. Rх = Рт- Rz*f – (Jм*Uт²* ηтр+Jк)\rк * j. Направлена в сторону качения колеса. 2.Ведомый режим.(момент,подв.к колесам = 0) Rх = -(Rz*f+ Jк\ rк² * j), M=0. Для ведомого колеса,касат.реакция направлена против движения. 3.Тормозной режим. (к колесу подводится тормозной момент) Мтор=-М. направлен против угловой скорости колеса. Rх = -(Мтор\ rк + Rz*f + Jк\ rк² * j)