Методика расчета тягово-скоростных свойств

АВТОМОБИЛЯ

ВВЕДЕНИЕ

В методическом пособии приводится методика расчета и анализа тягово-скоростных свойств автомобилей со ступенчатой механической трансмиссией, которая рекомендуется для выполнения курсового проекта по дисциплине «Теория автомобиля». В приложении содержатся параметры и технические характеристики отечественных автомобилей, которые необходимы для выполнения расчетов динамичности, указывается порядок расчета, построения и анализа основных характеристик указанных эксплуатационных свойств. Использование данных методических указаний дает возможность определить значения основных показателей динамичности и выявить их зависимость от основных факторов конструкции автомобиля, его загрузки, дорожных условий и режима работы двигателя, т.е. решить те задачи, которые ставятся перед студентом в курсовом проекте.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА

При анализе тягово-скоростных свойств автомобиля производится расчет и построение следующих характеристик автомобиля:

1) тяговой;

2) динамической;

3) ускорений;

4) динамического паспорта автомобиля;

5) разгона с переключением передач;

6) наката.

На их основе производится определение и оценка основных показателей тягово-скоростных свойств автомобиля.

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима работы двигателя – режима максимальной мощности, и использования эмпирических зависимостей.

Построение кривых скоростных характеристик ведется в интервале:

а) для бензиновых двигателей от n_min = 600 – 1000 об/мин до n_max = (1,05 – 1,20)·n_N;

б) для дизелей от n_min = 300 – 800 об/мин до n_N,

где n_N – частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по следующим эмпирическим зависимостям через каждые 500 – 1000 об/мин (чем меньше будет это значение, тем точнее будут графики):

Для бензиновых двигателей:

; (1.1)

для дизелей с неразделенной камерой сгорания:

; (1.2)

для дизелей с предкамерой:

; (1.3)

для дизелей с вихревой камерой сгорания:

, (1.4)

где – мощность в искомой точке скоростной характеристики двигателя, кВт;

– номинальная эффективная (максимальная) мощность двигателя, кВт;

– частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики двигателя, об/мин;

– частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, об/мин.

Значения максимального крутящего момента (M_{е max}), максимальной мощности (N_{e max}) и соответствующих им частот вращения коленчатого вала (n_M, n_N) принимаются, исходя из технической характеристики двигателя, которую можно найти в справочной или другой литературе.

Точки кривой эффективного крутящего момента (М_е) на коленчатом валу двигателя определяют по формуле:

, (1.5)

где – эффективный крутящий момент в искомой точке скоростной характеристики двигателя, Н∙м.

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт·ч), в искомой точке скоростной характеристики, находят по зависимостям, представленным ниже.

Для бензиновых двигателей:

g_e = g_eN[1,2 – 1,2n_x/n_N+( n_x/n_N)²]; (1.6)

для дизелей:

g_e = g_eN[1,55 – 1,55n_x/n_N+( n_x/n_N)²], (1.7)

где g_eN – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, г/(кВт∙ч).

Часовой расход топлива, кг/ч:

G_т = g_eN_e∙10^-3. (1.8)

На основании расчетов, проведенных для различных значений частоты вращения коленчатого вала, заполняется табл. 1.1.

Пример того как могут выглядеть графики скоростных характеристик для различных двигателей приведен на рис. 1.1.

Таблица 1.1

Параметры внешней скоростной характеристики

Параметры скоростной характеристики	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
				...	nN
ge
Gт

По полученным данным строится график внешних скоростных характеристик.

Рис. 1.1. Скоростная характеристика двигателя

Результаты расчета и полученный график внешней скоростной характеристики необходимы для оценки тягово-скоростных свойств автомобиля