147647 (Тепловой расчет двигателя автомобиля), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Тепловой расчет двигателя автомобиля", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "транспорт" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "транспорт" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "147647"
Текст 2 страницы из документа "147647"
Графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения автомобиля называется динамической характеристикой автомобиля. Для построения теоретической динамической характеристики необходимы данные внешней скоростной характеристики двигателя [Me=f(n)], параметры ходовой части (rk) и передаточные числа трансмиссии (iтр).
На зависимости Me=f(n) выделяют не менее пяти точек. Для выделенных точек последовательно определяют:
-
Скорость движения автомобиля
V = 2 • π • rk • n / iтр
-
Силу сопротивления воздушного потока
Pw = k • F • V2
-
Касательную силу тяги на колесах
Pk = Me • iтр • ξтр / rk
-
Динамический фактор порожнего автомобиля
D = (Pk – Pw) / Ga
Каждая линия динамической характеристики автомобиля определяется не менее чем по пяти точкам. Вышеперечисленную последовательность повторяют для каждой передачи КПП, изменяя величину передаточного отношения трансмиссии.
Рассмотрим 1-ю передачу:
ik1 = 10.75; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 52.03
Берем любые пять точек из данных внешней скоростной характеристики. Для них:
n (об/мин) | 645 | 1032 | 1419 | 1999 | 2580 |
Me (H • M) | 196.56809 | 205.25848 | 206.49996 | 194.3955 | 165.53103 |
-
Ищем скорость движения автомобиля по заданным пяти точкам:
V1 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 645 / 52.03 • 60 = 0.1666
V2 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1032 / 52.03 • 60 = 0.7235
V3 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1419 / 52.03 • 60 = 0.9948
V4 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1999 / 52.03 • 60 = 1.4014
V5 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 2580 / 52.03 • 60 = 1.8087
Ищем силу сопротивления воздушного потока по заданным пяти точкам:
Pw(1) = 0.5 • 3.5 • (0.1666)2 = 0.2916
Pw(2) = 0.5 • 3.5 • (0.7235)2 = 0.916
Pw(3) = 0.5 • 3.5 • (0.9948)2 = 1.7319
Pw(4) = 0.5 • 3.5 • (0.4014)2 = 3.4369
Pw(5) = 0.5 • 3.5 • (0.8087)2 = 5.7249
-
Ищем касательную силу тяги по заданным пяти точкам:
Pk(1) = 196.56809 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 24064.56
Pk(2) = 205.25848 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 25128.47
Pk(3) = 206.49996 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 25280.45
Pk(4) = 194.3955 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 23798.58
Pk(5) = 165.53103 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 20264.89
-
Ищем динамический фактор порожнего автомобиля по заданным пяти точкам:
D(1) = (24064.56 – 0.2916) / 24525 = 0.9812
D(2) = (25128.47 – 0.916) / 24525 = 1.0246
D(3) = (25280.45 – 1.7319) / 24525 = 1.0307
D(4) = (23798.58 – 3.4369) / 24525 = 0.9702
D(5) = (20264.89 – 5.7249) / 24525 = 0.8261
Рассмотрим 2-ю передачу:
ik2 = 4.8; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 23.232
n | Me | V | Pw | Pk | D |
645 | 196.58609 | 1.0127 | 1.7947 | 10745.11 | 0.4381 |
1032 | 205.25848 | 1.6203 | 4.5944 | 11220.15 | 0.4573 |
1419 | 206.49996 | 2.2279 | 8.68625 | 11288.02 | 0.4599 |
1999 | 194.3955 | 3.1386 | 17.2389 | 10626.34 | 0.4326 |
2580 | 165.53103 | 4.0508 | 28.7357 | 9048.51 | 0.3678 |
Рассмотрим 3-ю передачу:
ik3 = 2.2; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 10.65
n | Me | V | Pw | Pk | D |
645 | 196.58609 | 2.2091 | 8.5402 | 4925.77 | 0.2005 |
1032 | 205.25848 | 3.5346 | 21.8635 | 5143.54 | 0.2088 |
1419 | 206.49996 | 4.8601 | 41.3360 | 5174.65 | 0.2093 |
1999 | 194.3955 | 6.8466 | 82.0329 | 4871.32 | 0.1952 |
2580 | 165.53103 | 8.8365 | 136.6465 | 4148.01 | 0.1635 |
Рассмотрим 4-ю передачу:
ik4 = 1; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 4.84
n | Me | V | Pw | Pk | D |
645 | 196.58609 | 4.8610 | 41.3513 | 2238.56 | 0.0896 |
1032 | 205.25848 | 7.7776 | 105.8594 | 2337.53 | 0.091 |
1419 | 206.49996 | 10.6942 | 200.1403 | 2351.53 | 0.0877 |
1999 | 194.3955 | 15.0653 | 397.1857 | 2213.82 | 0.0741 |
2580 | 165.53103 | 19.4440 | 661.621 | 1890.11 | 0.0501 |
Динамическую характеристику строят для автомобиля определенного веса. Для того, чтобы её применить для анализа динамических свойств автомобиля различного веса, её необходимо дополнить, то есть сделать универсальной.
В начале строят характеристику порожнего автомобиля, а затем её дополняют. Определяют максимальное значение коэффициента загрузки:
Гmax = (ma + mг) / ma
где ma и mг – соответственно масса автомобиля и груза.
Гmax = (2500+2500) / 2500 = 2
Из точки, заданной максимальной скорости движения проводят вторую вертикальную координатную ось, с уменьшением в Гmax раз масштабом динамического фактора. Горизонтальную ось разбивают на разные отрезки и проводят вертикальные линии. На вертикальных осях равные значения динамического фактора соединяют наклонными прямыми.
6. Топливная экономичность автомобиля
Статистической обработкой топливно-экономических характеристик ДВС установлено, что удельный расход топлива определяется удельным расходом его при максимальной мощности двигателя и степенью использования мощности и частоты вращения.
Топливно-экономическую характеристику строят в предложении установившегося движения автомобиля по горизонтальной дороге с полной нагрузкой в следующей последовательности:
-
Задаются коэффициенты сопротивления качению автомобиля f:
f1 = f = 0.025
f2 = f + 0.03 = 0.055
f3 = f + 0.05 = 0.075
-
По универсальной динамической характеристике автомобиля определяют необходимую передачу для движения автомобиля.
-
Задаются пятью значениями скорости движения на определённой передаче.
-
Определяют соответствующие заданным значения скорости, величины частот вращения коленчатого вала двигателя.
n = 30 • V • iтр / (π • rk), об/мин
-
Определяют величины сил сопротивления воздушного потока Pw и сопротивление качению автомобиля Pf
Pf = f • (Ga + Gr)
При известных сопротивлениях Pw и Pf определяют необходимую для движения автомобиля мощность двигателя.
Ne/ = [(Pw + Pf) • V] / (103 • ξтр), кВт
-
Используя внешнюю скоростную характеристику двигателя, определяют степени использования мощности и частоты вращения И и Е
И = Ne/ / Neg
E = n/ / nN
-
По расчётным формулам определяют значения КИ и КЕ – коэффициенты, учитывающие степень использования мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Для карбюраторных двигателей:
КИ = 3.27 – 8.22 • И + 9.13 • И2 – 3.18 • И3
КЕ = 1.25 – 0.99 • Е + 0.98 • Е2 – 0.24 • Е3
-
Определяют удельный расход топлива:
ge = geN • КИ • КЕ, г/кВт•ч
Величину geN принимают по данным внешней скоростной характеристики.
-
Определяют расход топлива на 100 км пути:
Qs = (ge • Ne/) / (36 • V • ρт), л
где ρт – плотность топлива, кг/л
-
Строят топливно-экономическую характеристику автомобиля
Для коэффициента сопротивления качению автомобиля f1
f1 = 0.025
Определяем 4-ю передачу для движения автомобиля при f1
4. n1 = 645; n2 = 1032; n3 = 1419; n4 = 1999; n5 = 2580.
-
Pf = 0.025 • (2500 + 2500) • 9.8 = 1225
Pw1 = 41.3513; Pw2 = 105.8594; Pw3 = 200.1403; Pw4 = 397.1857;
Pw5 = 661.621
-
Ne1/ = [(41.3513 + 1225) • 4.861] / (103 • 0.82) = 7.5071
Ne2/ = [(105.8594 + 1225) • 7.7776] / (103 • 0.82) = 12.6231
Ne3/ = [(200.1403 + 1225) • 10.6942] / (103 • 0.82) = 18.5863
Ne4/ = [(397.1857 + 1225) • 15.0653] / (103 • 0.82) = 29.8033
Ne5/ = [(661.621 + 1225) • 19.44] / (103 • 0.82) = 44.73
-
И1 = 7.5071 / 13.270.31 = 0.5657
И2 = 12.6231 / 22.17119 = 0.5693
И3 = 18.5863 / 30.66978 = 0.606