Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Визначення потужності двигуна та побудова швидкісної зовнішньої характеристики

Читайте также:
  1. I. Временные характеристики
  2. L1.T3.1. Загальні характеристики аматрури.
  3. L1.Т2.3.1. Визначення величини теплового розширення.
  4. Аварии и их характеристики
  5. Амплітудно-частотні характеристики підсилювача
  6. Аналіз використання устаткування і виробничої потужності підприємства
  7. Аналіз ефективності використання потужностей підприємства. Визначення планового коефіцієнту використання потужностей.
  8. Атомное ядро, его основные характеристики
  9. Будова, принцип роботи та характеристики МДН – транзисторів
  10. Будова, характеристики і параметри біполярного транзистора
  11. В данном подпункте рассмотрены основные рабочие характеристики терморегуляторов, влияющие на гидравлическую и тепловую устойчивость системы.
  12. В.3. Понятие венчурных фондов и организаций. Транснациональные кампании. Их типы и основные характеристики.



Тяговий розрахунок починають з визначення потужності Nv, необхідної для руху з заданою максимальною швидкістю V max.

Оскільки при русі автомобіля з максимальною швидкістю прискорення дорівнює нулеві, можна, виходячи із потужнісного балансу, записати вираз для визначення Nv :

Nv = Ψv Ga Va max + W V3 a max , к ВТ ( 4.4.)

1000 ηтр

Ця потужність відповідає частоті обертання колінчастого вала пv, при якій швидкість руху автомобіля буде максимальною. Для побудови швидкісної зовнішньої характеристики двигуна необхідно знати максимальну потужність двигуна Nmax та частоту обертання колінчастого вала пN, при якій ця потужність досягається.

У загальному випадку пvвідрізняється від пNі, відповідно, Nv ≠ N max.

У автомобілів з двигунами, які мають обмежувач частоти обертання к.в. (карбюраторні двигуни вантажних автомобілів та автобусів, двигуни із впорскуванням бензину) або регулятор (дизелі) пv = пNта Nv = N max.

У легкових автомобілів з карбюраторними двигунами пvможе бути як більше, так і менше від nN.Зазвичай пv/пN =0,9…1,1. Якщо задатися, орієнтуючись на аналог або з інших міркувань, значенням пv /пN,максимальну потужність двигуна можна знайти, розв’язуючи наведене нижче рівняння ( 4.5) відносно Nmax та прийнявши Nmax = Nv.

При проектуванні автомобіля ηNобирають, орієнтуючись на значення кутової швидкості колінчастого вала, при якій досягається максимальна потужність у сучасних автомобільних двигунів відповідного типу :

- у карбюраторних двигунів легкових автомобілів пN =4300…. 6000 хв-¹ ;

- у карбюраторних двигунів вантажних автомобілів і автобусів

пN =2900…. 4600 хв-¹ ;

- у дизелів легкових автомобілів пN =3500…. 4600 хв-¹ ;

- у дизелів вантажних автомобілів та автобусів пN =1900…. 3200 хв-¹ .

Тип двигунадля автомобіля обирають, виходячи з визначеної максимальної потужності, призначення автомобіля, умов його експлуатації, паливного балансу України та перспективних напрямків розвитку конструкції автомобільних двигунів: підвищення паливної економічності; зменшення токсичності газів, що відпрацювали; зменшення рівня шумності, збільшення питомої потужності; підвищення надійності.

Необхідні для побудови швидкісної зовнішньої характеристики двигуна поточні значення потужності Nі крутного моменту Мкі та питомої витрати палива gі можна розрахувати за наближеними емпіричними формулами С.Р. Лейдермана :

Nі = N max пі /пN[ a + b пі /пN– с (пі /пN) 2], кВт ( 4.5)

 

Мк1 = 1000 Nі / ωі , Нм (ωі = π∙пі /30)(4.6)

 

gі = gN[ a1 – b1 пі /пN+ с1∙(пі /пN) 2], г /кВт год ( 4.7)



Gті = gі Nі 10 кг/год,

де пі – поточне значення частоти обертання колінчастого вала,хв.-1. Для карбюраторних двигунів вантажних автомобілів і автобусів та дизелів вибирають не менше 7…8 значень пі в межах від мінімальної частоти обертання колінчастого вала пmin = 800хв-1; (пmin = 600 хв-1 для дизелів) до максимальної - пmax, яка дорівнює частоті обертання колінчастого вала при максимальній потужності NN : пmax = пN.Для карбюраторних двигунів легкових автомобілів, у яких пv найчастіше більше від пN і відповідно максимальна частота обертання колінчастого вала більша за частоту обертання при максимальній потужності, – не менше 7….8 значень від пmin = 800 хв-1 до пmax = пv ( у цьому випадку серед обраних значень обов’язково повинно бути пN );

а, b, c та а1, b1, c1 - емпіричні коефіцієнти ( вибирають із табл.4.3 та 4.4) ;

gN – питома витрата палива двигуном при максимальній потужності, яка становить 330…360 г/( кВтгод) для бензинових двигунів та 220…240 г/( кВтгод) для дизелів.

Таблиця 4.3 – Значення коефіцієнтів а, b, c

Коефіцієнт Тип двигуна
бензиновий дизель
легкового автомобіля та автобуса вантажного автомобіля легкового автомобіля вантажного автомобіля та автобуса
а 0,9 1,0 0,8 0,7
b 1,1 1,0 1,2 1,3
c 1,0 1,0 1,0 1,0

Таблиця 4.4 – Значення коефіцієнтів а1, b1, c1

Коефіцієнт Тип двигуна
бензиновий дизель
а1 1,120 1,168
b1 0,580 0,670
c1 0,470 0,491

 

Результати розрахунків зводять у таблицю (зразок див. табл. 4.5)

Таблиця 4.5 – Параметри швидкісної зовнішньої характеристики двигуна

пі, хв-1 п1 п 2 п 3 п 4 п 5 п 6 п 7 п 8
пі / пN                
Nі, кВт                
Мкі, Нм                
gі г /кВт год                

Розрахована за емпіричними формулами та з використанням рекомендованих вище значень коефіцієнтів а, b та с швидкісна зовнішня характеристика бензинового двигуна або дизеля може відрізнятися, і іноді досить суттєво, від тієї реальної, яку отримують при випробуваннях двигуна на гальмівному стенді. Тому, якщо є можливість передбачити встановлення на автомобіль, що проектується, вже існуючого двигуна, доречно використати для подальших розрахунків його швидкісну характеристику за даними заводу виробника. Ці характеристики наводяться у спеціальній літературі. Крім того, формули (4.5)…(4.7) не підходять для розрахунку швидкісних характеристик двигунів із впорскуванням бензину, оскільки ці характеристики мають складну форму, тому, обираючи для встановлення на автомобіль, що проектується, такий двигун, необхідно мати можливість використати його реальну зовнішню характеристику.

Уточнити параметри швидкісної зовнішньої характеристики існуючого бензинового двигуна або дизеля, якщо відсутня його реальна характеристика але відомі максимальні значення потужності Nmax і крутного моменту Мmax та частоти обертання колінчастого вала двигуна пNта пм, при яких вони досягаються (у довідковій літературі зазвичай вказують не кутові швидкості, а частоти обертання колінчастого вала), можна таким чином.

Визначають потужність двигуна при максимальному крутному моменті:

Nм = М max∙ ωм / 1000 , ( тут ωм = π∙пм /30), ( 4.8)

а також потужність двигуна Nmin при мінімальній частоті обертання колінчастого вала :

Nmin = (0,08….0,10) N max ( 4.9)

Отримані значення Nм, Nmin та N max підставляють у формулу для Nі та складають три рівняння, розв’язок яких і дозволяє знайти уточнені значення коефіцієнта а, b, c :

(а + b – c ) = 1,0 ( 4.10)

Nм = N max ∙(пм /пN) [ a + b (пм /пN) – с∙(пм /пN) 2], ( 4.11)

Nmin = N max ∙(пміп /пN) [ a + b (пміп /пN) – с∙(пміп /пN) 2], кВт ( 4.12)

Значно простіше але з достатньою для навчальних розрахунків точністю можна також визначити коефіцієнти ата bпри відомих частотах обертання колінчастого вала двигуна ηNта ηмза формулами :

b = 2∙(пм /пN) ,( 4.13)

а = 2 – b, ( 4.14)

покладаючи при цьому с = 1.

Для уточнення параметрів швидкісної зовнішньої характеристики автомобільного двигуна можна використати залежність Мк = f (ω) у вигляді :

Мк = а ω2+ b ω – с, ( ω = π∙п/30), (4.15)

де а, b, с – сталі коефіцієнти, які визначають за допомогою інтерполяційної формули Лагранжа :

 

а = Мкmin / А11 + Мк max / А12 + МкN / А13 , (4.16)

 

b = [(ωN + ωм) Мкmin /А11 + (ωNmin) Мк max /А12 + (ωmin+ ωм) МкN13 ], (4.17)

 

с = ( Мкmin∙ωм ωN / А11+ Мк maxωN ωmin) / А12 + Мк N ωmin ωм / А13 ], (4.18)

де А11 = ω2 min – ωminN + ωм) + ωN ωм;

А12 = ω2 м + ωмN + ωmin) + ωN ωmin;

А13 = ω2 N + ωNм + ωmin) + ωм ωmin;

ωmin, Мкmin – мінімальна стійка кутова швидкість колінчастого вала двигуна, рад/с, та крутний момент , Н м, при цій кутовій швидкості

(приймають ωmin = (0,3…0,4) ωN);

Мк max, ωм – максимальний крутний момент двигуна, Нм, та кутова швидкість колінчастого вала двигуна, рад/с, що відповідають його максимальній потужності.

Зразки швидкісних зовнішніх характеристик двигунів показано на рис.4.1.

а – карбюраторного двигуна легкового автомобіля ( без обмежувача кутової швидкості колінчастого вала) ( двигун ВАЗ-2106);

б – карбюраторного двигуна вантажного автомобіля ( з обмежувачем кутової швидкості колінчастого вала) ( двигун ЗІЛ – 508.10);

в – дизеля вантажного автомобіля ( з всережимним регулятором частоти обертання колінчастого вала ) ( двигун ЯМЗ – 238);

г – дизеля вантажного автомобіля ( з всережимним регулятором частоти обертання колінчастого вала) ( двигун IVECO );

д – двигуна з впорскуванням бензину легкового автомобіля ( без обмежувача кутової швидкості колінчастого вала ) ( двигун TOYOTA).

 





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 837; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.225.39.142
Генерация страницы за: 0.011 сек.