Расчет внешних скоростных характеристик двигателя (ВСХ)

РАСЧЕТ СИЛОВЫХ И ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

 

Определение потребной мощности двигателя, обеспечивающей достижение заданной максимальной скорости движения

Определение необходимой мощности двигателя выполняется при условии

движения автомобиля (с заданной максимальной скоростью) по горизонтальной дороге с покрытием высокого качества (асфальт, бетон).

 

Для проектируемого автомобиля принимаются следующие параметры:

    Максимальная скорость автомобиля – V_max  в км/час;

    Полная масса автомобиля – m_a в кг;

    Начальный коэффициент сопротивления качению шин – f_о;

    Коэффициент лобового сопротивления автомобиля – К_w в Нс²м^-4;

    Площадь лобового сопротивления автомобиля – F_a в м²;

    или

    Полная высота автомобиля – H_a в м;

    Колея передних колес – B_a в м;

    КПД трансмиссии – h_тр;

    Ускорение свободного падения – g в м/с² (g = 9.81 м/с²);

    Сила веса полной массы расчитывается как - Gа = m_a*g в Н или кН.

Значение величин - f_o, K_w, F_a, выбираются по таблицам 1,2,3,4.

 

Известно, что для обеспечения заданной максимальной скорости движения транспортного средства дорожное полотно должно быть высокого качества (асфальт, бетон), без профильных уклонов (горизонтальная поверхность). Тогда a=0 а f_o = f_omin,

где: a - угол продольного уклона профиля дороги;

    f_omin - минимальный коэффициент сопротивления качению шины.

   Потребная мощность двигателя при данной скорости движения V может быть определена из [1] мощностного баланса:

    N_ev = N_Кv/h_тр = N_Sv/h_тр = (N_fv + N_wv)/h_тр ,      кВт                              (1)

где: N_ev - эффективная мощность двигателя при данной скорости, кВт;

    N_Кv - колесная мощность автомобиля при данной скорости, кВт;

    N_Sv - суммарная мощность внешних сопротивлений при данной

        скорости, кВт;

    N_fv, N_wv - соответственно: мощность потерь на качение и мощность

                        аэродинамических потерь, кВт;

    h_тр - КПД трансмиссии. Если оно неизвестно, то его можно принять

              из таблицы 1.

   Мощность, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления движению, в [кВт] может определиться по выражению:

    N =                                                                          (2)

где: P - сила в Н;

    V - линейная скорость в км/час.

    Тогда (1) с учётом (2) может быть представлена в виде:

    N_ev = N_Sv/h_тр =  ,      кВт                                                  (3)

где: P_fv - сила сопротивления качению шин, Н.

    P_fv = G_a*f_o , Н                                                        (4)

где: G_a=m_a*g - сила веса полностью груженого автомобиля, Н.

    V        - данная скорость автомобиля, км/час.

    P_wv      - сила лобового (аэродинамического) сопротивления, Н.

    P_w = K_w*F_a* , Н                                                              (5)

где: K_w  - коэффициент лобового сопротивления в Н*с²/м⁴;

    F_a - площадь лобового сопротивления автомобиля, м².

    F_a = Н_а*B_a                                                                  (6)

где: B_a - колея автомобиля по передним колёсам, м;

    H_а - полная высота автомобиля при статической нагрузке,  м.

Окончательно из формул (3), (4), (5), для заданной максимальной скорости V_max, имеем:                                                                                                                                    

 

N_ev =  = N_emax ,      кВт          (7)

    На основании полученного расчёта потребной мощности по формуле (7) в соответствии с рекомендациями [1] по таблице 5 подбирается двигатель, который соответствует расчетному значению N_ev = N_emax.

 

Исходные данные ДВС для расчета ВСХ

Двигатель - (тип, модель)

Максимальная эффективная мощность – N_emax , кВт;

  Константы Лейдермана – а , b , с ;

Обороты при максимальной мощности – n_eN , мин^–1;

  Минимальный эффективный расход топлива – g_emin , г/кВт*ч.

 

 

Расчет внешних скоростных характеристик двигателя (ВСХ)

    Расчёт ВСХ проводим по выбранному двигателю.

    Начальные условия и исходные величины:

              Температура окружающей среды t° = 15°C;

                  Барометрическое давление H₀ = 740 мм рт. столба,

              т.е. t° и H₀ - норма;

              N_emax - максимальная эффективная мощность двигателя, кВт;

              n_eN - частота вращения коленчатого вала при максимальной

              эффективной мощности двигателя, мин^–1.

              a,b,c - константы Лейдермана.      

              g_emin - минимальный удельный расход топлива, г/кВт*час.

 

    К внешним скоростным характеристикам двигателя внутреннего сгора-

ния относят зависимости вида:

N_e,M_e, g_e=f(n_e),

 где:   N_e - эффективная мощность двигателя, кВт;

M_e - эффективный крутящий момент на коленчатом валу

                 двигателя, Н*м;

    g_e - удельный эффективный расход топлива, г/кВт*ч;

    n_e - частота вращения коленчатого вала ДВС, мин^-1.

 

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1051; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!