Номинальная мощность двигателя (точка «В»)

Исходные данные

ТЯГОВЫЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

Тяговый расчет автомобиля

Основой для тягового расчета автомобиля является внешняя скоростная характеристика двигателя (рис. 1.1).

1.1.1. Потребная мощность двигателя при заданной максимальной скорости и грузоподъемности автомобиля (точка «А») определяется (кВт):

                                (1.1)

где  - приведенный коэффициент дорожного сопротивления;

 - снаряженная масса автомобиля, кг;

 - масса перевозимого груза, кг (грузоподъемность или пассажировместимость определена техническим заданием);

 - сопротивление воздуха при движении автомобиля, Н;

 - максимальная скорость автомобиля, м/с;

 - механический коэффициент потерь на трение (механический КПД трансмиссии).

Механический КПД трансмиссии определяется по формуле (с учетом числа пар зубчатых передач в кинематической схеме трансмиссии прототипа автомобиля):

                  (1.2)

где  = 0,96 – КПД, характеризующий потери холостого хода;

 = 0,985 - КПД цилиндрической передачи;

= 0,975 - КПД конической передачи;

и  - соответственно число пар цилиндрических и конических передач, определяемых по кинематической схеме трансмиссии прототипа автомобиля.

Примерные значения механического КПД:

для легковых автомобилей = 0,90.. .0,92;

для грузовых обычной проходимости  = 0,85...0,88;

для грузовых автомобилей повышенной проходимости  = 0,80...0,85;

с одинарной главной передачей  = 0,85...0,90;

для автомобилей с двойной или червячной главной передачей = 0,80...0,85.

Снаряженная масса и грузоподъемность автомобиля задаются.

У легковых автомобилей и автобусов грузоподъемность определяется числом посадочных мест для пассажиров (пассажировместимость). При этом масса одного пассажира принимается равной:

для легковых автомобилей - 80 кг (70 кг + 10 кг багаж);

для автобусов:

городского- 68 кг

пригородного - 71 кг (68 кг + 3 кг багажа)

сельского (местного) - 81 кг (68 кг +13 кг багажа).

Массу обслуживающего персонала автобуса (водитель, гид, кондуктор и др.), водителя и пассажиров в кабине грузового автомобиля принимают равной 75 кг на одного человека.

Связь между снаряженной массой автомобиля, грузоподъемностью и разрешенной максимальной массой осуществляется через коэффициент грузоподъемности:

                                                            (1.3.)

Сопротивление воздуха определяется по формуле [Н]:

                  (1,4)

где к - коэффициент обтекаемости автомобиля (Н с²/м⁴).

Приближенные значения коэффициента обтекаемости находятся в следующих пределах:

легковой автомобиль с закрытым кузовом - 0,20.. .0,30;

легковой автомобиль с обтекаемой формой кузова - 0,20.. .0,32;

легковой автомобиль с необтекаемой формой кузова

(УАЗ-31512,ВАЗ-21213 «Нива» и т.п.)-0,35...0,60;

грузовой автомобиль: бортовой- 0,50...0,70;

с кузовом (фургон) - 0,50.. .0,60;

автобус: капотный компоновки - 0,45...0,55;

          вагонной компоновки - 0,35...0,45;

гоночный автомобиль - 0,15...0,20;

F - площадь лобовой поверхности (м²), определяется приближенно по формулам:

для грузовых автомобилей — F = B₁H

для легковых автомобилей - F= 0,8 ВН                                                  (1.5)

где B₁ - колея задних колес;

В - габаритная ширина автомобиля;

Н - габаритная высота автомобиля.

Следовательно, расчетная мощность двигателя «в точке А»:

Номинальная мощность двигателя (точка «В»)

Номинальная мощность определяется по формуле (формула С.Р. Лейдермана), кВт

                (1,6)

где a₁ = b₁ = c₁= 1,0 — для карбюраторных двигателей;

a₁ = 0,53, b₁= 1,56, c₁—1,09 - для дизелей;

n_н и n_max -номинальная и максимальная частота вращения коленчатого вала

              двигателя,

n_max =(1,1-1,15) п_н - для бензиновых двигателей без ограничителя частоты

                               вращения вала двигателя (легковые и грузовые                      автомобили грузоподъемностью до 1,5 т);

n_max = n_н - для дизелей и бензиновых двигателей с ограничителем частоты

               вращения вала двигателя (грузовые автомобили грузоподъемностью

               свыше 1,5 т).

Ориентировочно частоту вращения коленчатого вала двигателей можно определить

n_max = n_н+ (6,7...8,4), с^-1 - для бензиновых двигателей;

n_max = n_н+ (5,0...7,0), с^-1 - для дизелей.

Следовательно расчетная мощность двигателя «в точке В»