Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя – это зависимость мощности N_e (кВт) и крутящего момента M_e (Н*м) на валу двигателя от частоты вращения коленчатого вала n (мин^-1).

Для построения внешней скоростной характеристики двигателя необходимо определить значение величин крутящего момента и мощности двигателя при его работе с различной угловой скоростью коленчатого вала.

Для определения крутящего момента двигателя воспользуемся эмпирической формулой:

,Н/м ,

где - угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности, с^-1;

- текущее значение угловой скорости коленчатого вала, с^-1;

a_м ,b_м ,c_м – эмпирические коэффициенты зависящие от типа двигателя:

бензин: а_м =b_м =c_м=1

дизель: а_м =0,53

b_м =1,56

c_м =1,09

- максимальная мощность двигателя, кВт.

Для определения мощности двигателя при определённой угловой скорости коленчатого вала используем следующую формулу:

, кВт

Расчёты тягово-скоростных характеристик автомобиля производились на ЭВМ с помощью программы, разработанной на кафедре ОАПДД.

Результаты расчёта приведены в распечатке.

Тяговая диаграмма автомобиля

Тяговая диаграмма автомобиля представляет собой график изменения тяговых сил на ведущих колёсах автомобиля на всех передачах переднего хода в зависимости от скорости движения.

Расчёт тяговых сил производится по формуле:

, Н

где - передаточное число трансмиссии автомобиля на данной передаче;

- КПД трансмиссии ( =0,92);

M_e – текущее значение крутящего момента двигателя;

r –радиус качения ведущего колеса;

-передаточное число главной передачи ( =3,947).

На тяговой диаграмме автомобиля необходимо построить кривую суммарных сил сопротивления движению автомобиля на горизонтальной дороге. Для этого следует рассчитать силы сопротивления качению и воздуха. Расчёт силы сопротивления качению производим по следующей формуле:

,Н

где G – вес автомобиля (19472,85 Н);

f – коэффициент сопротивления качению (0,018). При скоростях до 50 км/ч f считаем постоянным, а при более высоких скоростях этот коэффициент рассчитывается:

,

где V – скорость движения автомобиля, м/с.

Расчёт силы сопротивления воздуха производим по следующей формуле:

, Н

где К_в – коэффициент обтекаемости (0,31);

F_в – лобовая площадь автомобиля:

,

где В_а – габаритная ширина автомобиля (1,807 м);

Н_а – габаритная высота автомобиля (1,450 м).

Тогда:

, м²

Пример расчёта силы сопротивления для скорости 50 км/ч (P_k).

, Н

Остальные результаты расчёта приведены в таблице.

Таблица 2. Силы сопротивления движению

V (км/ч)	V (м/с)	Pk (Н)
	2,778	350,511
	5,556	350,511
	11,111	350,511
	16,667	408,930
	22,222	467,348
	27,778	525,767
	33,333	603,658
	38,889	701,023
	44,444	817,860
		943,697
	55,556	1071,007
	61,111	1226,790
	66,667	1382,572
247,426	68,729	1460,464

Pв	Ризм
4.738	355,249
18,95	369,461
76,664	427,175
170,346	579,276
302,656	770,004
473,070	998,837
680,975	1284,633
927,121	1628,144
1210,622	2028,482
1532,5	2467,197
1892,278	2963,285
2289,207	3515,997
2724,717	4107,289
2895,613	4256,077

Расчёт параметров торможения автомобиля