2. Подбор двигателя к проектируемому автомобилю
Первоначально определяется мощность двигателя, необходимая для обеспечения максимальной скорости движения автомобиля:
, кВт, (2.1)
где
– К.П.Д. силовой передачи автомобиля;
– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;
– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;
– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления сил инерции, кВт;
При максимальной скорости разгон автомобиля не возможен, поэтому ускорение равно нулю и .
Тогда
, кВт, (2.2)
определяется по формуле:
, кВт, (2.3)
где
– полная масса автомобиля, кг;
– коэффициент сопротивления дороги;
– максимальная скорость движения автомобиля, км/ч.
кВт
Для определения мощности может быть использована формула:
, кВт, (2.4)
где
– фактор сопротивления воздуха, Н·с2/м2.
кВт
кВт
Для бензинового двигателя максимальная мощность подсчитывается по формуле Лейдермина:
, кВт, (2.5)
где
и – частота вращения коленчатого вала двигателя соответственно при максимальной скорости и максимальной мощности;
– постоянные коэффициенты, .
Отношение для автомобилей с бензиновым двигателем изменяется в пределах 1,05…1,2.
Выбираем величину nн, ориентируясь на прототип автомобиля, затем по отношению определяют величину nv.
=5163 об/мин.
Величина подсчитывается по формуле:
, (2.6)
кВт
Для расчёта внешней скоростной характеристики двигателя выбирают числовые значения скоростей в пределах от 10 км/ч до (5…7 точек).Затем по формуле
, (2.7)
Определяют частоту вращения двигателя, соответствующую выбранным скоростям и принятому коэффициенту .
мин-1
Текущие значения мощности двигателя при различной частоте вращения коленчатого вала определяют по формуле Лейдермана:
, кВт, (2.8)
Для определения текущих значений крутящего момента используется формула:
(2.9)
Мощность, необходимая для движения автомобиля на прямой передаче по дороге с заданным углом подъёма при различных скоростях движения определяется по выражению:
где
= 4,35 кВт
Результаты расчётов заносятся в таблицу 1.
Таблица 1
Результаты расчёта внешней характеристики двигателя
,км/ч |
25 |
50 |
75 |
100 |
125 |
,мин-1 |
1033 |
2065 |
3098 |
4130 |
5163 |
Nе,кВт |
27,6 |
58,33 |
84,12 |
96,9 |
88,59 |
Mе,Нм |
255,26 |
269,76 |
259,36 |
224,07 |
163,89 |
Nψ,кВт |
20,38 |
43,00 |
70,13 |
104,00 |
146,88 |
По данным этой таблицы строят графики функций:
Проекция точки пересечения кривых на ось абсцисс определяет максимальную скорость ( ) автомобиля на прямой передаче по дороге с заданным углом подъёма . Максимально принятая скорость составила .