4. Тяговий розрахунок і визначення тягово-швидкісних властивостей автомобіля.

5.1 Визначення максимальної потужності двигуна.

Необхідну потужність двигуна Ν_V, (кВт) для руху АТЗ з максимальною швидкістю можна визначити з такого рівняння:

Ν_V = +

де g= 9,81м/с² - прискорення вільного падіння. Лобову площу F (м²) визначають за формулою F = .

де – коефіцієнт заповнення лобової площі автомобіля і приймається= 0,70,9 ;

Ψ_v – коефіцієнт опору дороги при V_max ;

КF=W– фактор опору повітря, Н· с²/м² ;

η–механічний ККД трансмісії.

Максимальну потужність двигуна N_max треба визначити за Ν_V. Методика визначення Ν_max різна для карбюраторних двигунів без обмежувача частоти обертання колінчастого валу ( легкові автомобілі і більшість автобусів ) і для карбюраторних двигунів з обмежувачем частоти обертання колінчастого валу (вантажні автомобілі) та дизелів.

Для дизельних двигунів приймають n_max = n_N = n_o ; N_max = N_{e max} = (1.1 1.2) · N_v , де

n_maxмаксимальна частота обертання колінчастого вала;

n_N – частота обертання колінчастого вала при теоретичній максимальній потужності;

n_V– частота обертання в режимі максимальної швидкості руху автомобіля;

n_o-максимальна частота обертання колінчастого вала, що допускається всережимним регулятором;

N_{e max}– теоретична максимальна потужність двигуна.

Для карбюраторного бензинового двигуна з обмежувачем частоти обертання колінчастого вала можна прийняти:

n_max = n_o = n_v = (0,8 0,9) n;

N_max = N_o = (1,1 1,2)N_v ;

N_{e max}= .

Для карбюраторних бензинових двигунів без обмежувача частоти обертання колінчастого валу (легковий автомобіль) приймають:

n_max = n_V = (1,0 1,3) · n_N , а для інших АТЗ n_max=n_V=(1,11,25)·n_N ,

N_max = N_{e max} = .

5.2. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.

Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики поршневого двигуна використовують емпіричну залежність, яка дозволяє за відомими координатами однієї точки швидкісної характеристики (N_{e max} і n_N) побудувати всю криву потужності:

N_e = N_{e max,}

де N_e, кВт – поточне значення потужності двигуна, що відповідає частоті обертання колінчастого валу n, об/хв. ;

А₁ і А₂ емпіричні коефіцієнти, що характеризують тип двигуна (для карбюраторних двигунів А₁ = А₂ = 1, а для дизелів А₁ = 0,5; А₂= 1,5.

Вибираючи поточні значення n, встановлюють діапазон частоти обертання колінчастого валу від n_max (n_min = (0.160.18)n_N) до n_max, який розбивають на довільну кількість дільниць (рекомендується 68) з постійним інтервалом∆ n, який сумірний 50 або 100

∆ n= ;

Так як у карбюраторних двигунів без обмеження частоти обертання колінчастого вала n_max>n_N , то бажано мати точку, коли n=n_N.

Визначивши N_eдля прийнятих значень n, розраховують відповідні величини крутного моменту M_e , (Н·м)

M_e= 9550 · ,

Результати розрахунку заносять в таблицю 5.1

Таблиця 5.1

Поточні значення потужності і крутного моменту двигуна

№ п/п	Параметри	Значення n
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	n1, об/хв	nmin	nmin+ ∆ n	nmin+ 2∆n	nmin+ 3∆n	і т.д.	-	-	nmax
2	n/nN
3	(n/nN)2
4	(n/nN)3

Продовження табл. 5.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
5
6	Ne, кВт
7	Ме, Н·м

За даними таблиці 5.1. здійснюється будова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна N_e = f(n) та M_e = f(n). Орієнтовний вигляд графічних залежностей показаний на рис.5.1.

а) б)

Рис. 5.1. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна внутрішнього згорання:

а) - карбюраторного без обмежувача частоти обертання колінчастого валу;

б) - дизеля та карбюраторного з обмежувачем частоти обертання колінчастого валу.