Содержание
1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя
2. Тяговый баланс автомобиля
3. Динамический фактор автомобиля
4. Характеристика ускорений автомобиля
5. Характеристика времени и пути разгона автомобиля
6. Мощностной баланс автомобиля
7. Топливно-экономическая характеристика автомобили
Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя
Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности – Ne, [кВт]; эффективного крутящего момента – Me, [Н×м]; удельного расхода топлива – ge, [г/кВт×ч]; часового расхода топлива – Gт, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.
Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:
|
|
, [кВт]
где Nе max=84,5 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;
ne - текущая частота вращения, [об/мин];
nN=3200 [об/мин] - частота вращения при максимальной мощности;
коэффициенты а=в=с=1.
Определяем значения наименьшей устойчивой – ne min, и максимальной – ne max, частот вращения коленчатого вала двигателя.
ne min = 0,13× nN =0,13×3200=416=500 [об/мин],
ne max = 1,2× nN =1,2×3200=3840=3800 [об/мин].
Полученный диапазон частот вращения коленчатого вала разбиваем на двенадцать значений через интервал в 300 [об/мин].
Для каждого значения ne, с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя Ne.
Часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность Ne¢ - мощность нетто, используется для движения автомобиля.
Ne¢ = 0,9×Ne, [кВт].
Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:
, [Н×м].
Часть эффективного крутящего момента двигателя – Me затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто – Мe¢, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:
Мe¢ = 0,9 × Мe, [Н×м]
Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:
, [г / кВт×ч]
ge min =313 [г / кВт×ч] – минимальный удельный расход топлива.
|
|
Для определения часового расхода топлива воспользуемся формулой:
, [кг/ч]
Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 1.
На основе результатов расчетов таблицы, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (Приложение). На графике внешней скоростной характеристики отмечаем:
Максимальная мощность нетто - Nе¢, [кВт];
Максимальный крутящий момент нетто - Mе¢, [Н×м];
Минимальный удельный расход топлива - gе min, [г / кВт×ч];
Частоты ne вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:
- максимальной мощности двигателя nN, [об/мин];
- максимальному крутящему моменту nM, [об/мин];
- минимальному удельному расходу топлива ng,[об/мин].
Таблица 1. Параметры внешней скоростной характеристики двигателя марки ЗМЗ-53
| ne, об/мин | |||||||||||
500 | 800 | 1100 | 1400 | 1700 | 2000 | 2300 | 2600 | 2900 | 3200 | 3500 | 3800 | |
Ne, кВт | 14,94 | 25,09 | 35,60 | 46,07 | 56,07 | 65,19 | 73,01 | 79,12 | 83,08 | 84,50 | 82,95 | 78,00 |
Ne', кВт | 13,45 | 22,58 | 32,04 | 41,46 | 50,46 | 58,67 | 65,71 | 71,20 | 74,78 | 76,05 | 74,65 | 70,20 |
Me, Н∙м | 285,43 | 299,46 | 309,07 | 314,24 | 314,98 | 311,28 | 303,16 | 290,60 | 273,61 | 252,18 | 226,32 | 196,03 |
Me', Н∙м | 256,88 | 269,52 | 278,16 | 282,82 | 283,48 | 280,16 | 272,84 | 261,54 | 246,24 | 226,96 | 203,69 | 176,43 |
ge, г/кВт∙ч | 324,55 | 301,26 | 283,47 | 271,19 | 264,40 | 263,12 | 267,33 | 277,05 | 292,28 | 313,00 | 339,23 | 370,95 |
Gт, кг/ч | 4,85 | 7,56 | 10,09 | 12,49 | 14,82 | 17,15 | 19,52 | 21,92 | 24,28 | 26,45 | 28,14 | 28,93 |