Вариант 1 / Zapiska_V-1

2 ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

Скоростная характеристикой двигателя представляет собой зависимость эффективной мощности РЕ и крутящего момента МЕ двигателя при установившемся режиме его работы от угловой скорости коленчатого вала двигателя ωЕ или частоты его вращения nЕ.

Скоростная характеристика двигателя, полученная при полной подаче топлива, называется внешней скоростной характеристикой, а скоростные характеристики, полученные при неполной подаче топлива – частичными.

Зависимость мощности двигателя от частоты вращения коленчатого вала двигателя аппроксимируется формулой кубического трехчлена:

Значение вращающего момента при различных оборотах рассчитываем по формуле:

Mei 9550 Pei , Нм nei

Me 800 955015,2 181,1Нм.

800

Для нахождения стендовых характеристик двигателя полученные значения мощностей и моментов, разделим на корректирующий коэффициент:

Peiст Pei ;

kст

Peст 800 15,2 16кВт;

0,95

Meiст Mei ;

kст

Meст 800 181,1 190,6Нм.

0,95

Результаты расчета приведены в таблице 2.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя (ВХС) представлена на рисунке 2.1.

12

Таблица 2.1 – Данные для построения графика внешней скоростной характеристики двигателя

По данным таблицы 2.1 строим график внешней скоростной характеристики двигателя, который представлен на рисунке 2.1:

Рисунок 2.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

13

Таблица 3.1 – Результаты расчета тяговой, динамической и характеристики ускорений

Продолжение таблицы 3.1

По данным таблицы 3.1 строим тяговую характеристику автомобиля:

Рисунок 3.1 – Тяговая характеристика автомобиля

16

3.1.2 Практическое применение тяговой характеристики автомобиля

С помощью тяговой характеристики (рисунка 3.1) определяются основные показатели динамичности автомобиля при его равномерном движении:

1)Максимальную скорость движения автомобиля: Vmax=210км/ч.

2)Максимально возможную силу сопротивления дороги, которую может преодолеть автомобиль:

Fψ max = Fk max – FВ

Fψ max = 7817,2 – 41,2 = 7776 Н

3) Максимальную окружную силу по сцеплению шин ведущих колес с дорогой:

Fφ max = φ G

Fφ max = 0,8 9858,8 = 7887 Н

4) Критическая скорость VКРi движения автомобиля по условиям величины окружной силы на ведущих колёсах и области устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя.

Критическая скорость на каждой передачи: VКР1 = 37,5 км/ч; VКР2 = 52,12 км/ч; VКР3 = 72,45 км/ч; VКР4 = 100,72 км/ч; VКР5 = 140,01 км/ч.

Значения особых точек тяговой характеристики автомобиля приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Особые точки тяговой характеристики автомобиля

3.2 Построение характеристики мощностного баланса автомобиля

Значения мощностей, затрачиваемых на преодоление сил дорожного сопротивления и сопротивление воздуха (здесь скорость в м/с) определяются:

Pki = Pei ηтр ;

Pk5(800) = 15,2 0,9=13,7 кВт ;

17

Pψi = Fψi Va 10-3 ;

fV5(800) = 0,007 [1 + (0,006.(33,6))2 ]=0,0073;

F 5 800 0,0073·17589,3 128,4Н.

Pψ5(800) = 128,4 (33,6/3,6) 10-3 =1,2 кВт;

PВi = FВi Vai 10-3 ;

FВ5 800 0,2·1,9· 33,6/ 3,6 2 33,1Н

PВi = FВi Vai 10-3 ;

PВ5(800) = 33,1 (33,6/3,6) 10-3 =0,3 кВт;

значения степени использования мощности И:

И = (Pψi + PВi) / Pki , И5(800) = (1,2 + 0,3) / 13,7 = 0,109.

Результаты расчета мощностной характеристики автомобиля сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты расчета мощностной характеристики автомобиля

18

Продолжение таблицы 3.3

По данным таблицы 3.3 строим мощностную характеристику автомобиля, которая представлена на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 – Мощностная характеристика автомобиля

19

3.3 Динамическая характеристика автомобиля

3.3.1 Построение графика динамической характеристики автомобиля

Методы силового и мощностного балансов затруднительно использовать при сравнении тягово-динамических свойств автомобилей, имеющих различные веса и грузоподъемности, т.к. при движении их в одинаковых условиях силы и мощности, необходимые для преодоления суммарного дорожного сопротивления различны. Поэтому применяют метод решения уравнения движения с помощью динамической характеристики.

Воспользуемся динамическим фактором – отношение свободной силы тяги к весу автомобиля:

D = ( Fki – Fвi ) / Ga;

При построении динамической характеристики используем следующие допущения: 1) двигатель работает по внешней скоростной характеристике; 2) автомобиль движется по ровной горизонтальной дороге.

D1(800) = (5461,8 – 2,4) / 17589,3 = 0,310.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.1. График динамической характеристики автомобиля представлен на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Динамическая характеристика автомобиля

20

3.3.2 Практическое использование динамической характеристики

По динамической характеристике определяем:

1)Максимальную скорость движения автомобиля: Vmax= 210км/ч.

2)Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем

Fn max Dnmax Ga ;

Fn max 0,097 17589,3 1702,5Н;

3) Максимальную величину подъема, преодолеваемого автомобилем на передаче:

4) Критическая скорость движения автомобиля VКРi по условиям величины окружной силы и область устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя:

VКР1 = 37,5 км/ч;

VКР2 = 52,12 км/ч;

VКР3 = 72,45 км/ч;

VКР4 = 75,55 км/ч;

VКР5 = 105,01 км/ч.

5) Зона движения автомобиля без буксования ведущих колес:

D F /Ga G /Ga ;

D 0,8 (9858,8/17589,3) 0,448;

6) Условие безостановочного движения:

Dφ > Dmax > ψmax.

Знаем, что:

Dφ = 0,448; ψmax = 0,35.

Условие выполняется:

21