Мир Знаний

Расчет внешних скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания (стр. 5 из 6)

nN – максимальное значение частоты вращения коленчатого вала двигателя .

qe1 = 230 * [1,55 - 1,55 * 800 / 4000 + (800 /4000)2 ] = 294,4 (г/кВт*ч)

...............................................................................................................

qex = 230 * [1,55 - 1,55 * 4000 / 4000 + (4000 /4000)2 ] = 230 (г/кВт*ч)

Результаты всех вычислений занесем в таблицу.

ТАБЛИЦА 3. Результаты внешних скоростных характеристик: мощности, крутящего момента, удельного эффективного расхода топлива.

Пара-метры Единицы измерения

n1=800

об/мин

n2=1600

об/мин

n3=2400

об/мин

n4=3200

об/мин

nN=4000

об/мин

N ex

кВт

12,8

27,4

41,1

51,2

55,2

M ex

Н * м

152,9

163,5

163,5

152,8

131,8

q ex

г/ кВт * ч

294,4

250,7

225,4

218,5

230

По данным таблицы строим графики функциональной зависимости мощности двигателя, крутящего момента и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя на рисунке 9.

Рис.9. Графики внешних скоростных характеристик автомобиля УАЗ-452В.

7. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ.

7.1. Скоростную характеристику агрегатов трансмиссии найдём по формуле:

Vax = 0,105 * nex* rс / Uтр м/с ,

¤ где rc =0,5* Do + Вш*(1 –l ш) м ;

rc – свободный радиус колеса;

Do – диаметр обода колеса;

Вш – высота профиля шины в свободном состоянии (данные возьмём из таблицы 2) ;

l ш – коэффициент радиальой деформации шины , равный 0,1-0,16 для стандартных и широкопрофильных шин и 0,2-0,3 для арочных машин и пневмокатков.

(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.28 [5] ).

¤¤ Значения rc при максимальной допустимой нагрузке стандартизированы. Приближённо rc можно определить по цифрам обозначения шин:

rc =0,5 * d + D * В * l , мм ;

где d – посадочный диаметр обода, мм;

D = Н / В ( Н и В – высота и ширина профиля шины, мм);

l – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой.

При нагрузке и внутреннем давлении воздуха, указанных в стандартах для шин грузовых автомобилей и автобусов и шин с регулируемым давлением Н/В » 1. Для легковых автомобилей, если шины имеют дюймовое обозначение, Н/В » 0,95, если смешанное ( миллиметрово - дюймовое ), Н/В » 0,8....0,85. У радиальных шин легковых автомобилей в обозначение введён индекс, соответствующий отношению Н/В. Для данного автомобиля он равен 0,9 (обозначение шин 215/90R15).

Для шин грузовых автомобилей, автобусов, шин с регулируемым давлением ( кроме широкопрофильных ), диагональных шин легковых автомобилей l = 0,85......0,9, для радиальных шин легковых автомобилей l = 0,8....0,85.

(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.4 [2] ).

Для расчёта будем пользоваться формулой:

rc =0,5 * d + D * В * l , мм .

Uтр= Uкп * Uдп* Uо ,

где Uтр – передаточное число трансмиссии;

Uкп – передаточные числа коробки передач;

Uдп - передаточное число дополнительной передачи;

Uо- передаточное число главной передачи.

rc =0,5 * 380 + 215 * 0,9 * 0,85 = 354,475 » 354,5 ( мм ) ,

Uтр1-1= 4,12 * 1,0 * 5,125 = 21,115 Uтр1-2= 4,12 * 1,94 * 5,125 = 40,9631

Uтр2-1= 2,64 * 1,0 * 5,125 = 13,53 Uтр2-2= 2,64 * 1,94 * 5,125 = 26,2482

Uтр3-1= 1,58 * 1,0 * 5,125 = 8,0975 Uтр3-2= 1,58 * 1,94 * 5,125 = 15,70915

Uтр4-1= 1,0 * 1,0 * 5,125 = 5,125 Uтр4-2= 1,0 * 1,94 * 5,125 = 9,9425

Va1-1=0,105*800*0,383/21,115=1,41 м/с Va1-2=0,105*800*0,383/40,9631= 0,72 м/с

.................................................. ............................................................

Va1-1=0,105*4000*0,383/21,115= 7,05 м/с Va1-2=0,105*4000*0,383/40,9631= 3,63 м/с

...................................................... ...........................................................

Va4-1=0,105*800*0,383/5,125=5,8 м/с Va4-2=0,105*800*0,383/9,9425=3 м/с

......................................................... .........................................................

Va4-1=0,105*4000*0,383/5,125=29 м/с Va4-2=0,105*4000*0,383/9,94=15 м/с

7.2. Крутящий момент на ведущих колесах при различных передачах коробки передач рассчитаем по формуле:

Мкх = Мех * Uкп* Uдп* Uо * hтр , Н*м ,

где Мех—различные значения крутящего момента на коленчатом валу двигателя;

Uкп - передаточные числа коробки передач;

Uо- передаточное число главной передачи;

Uдп - передаточное число дополнительной передачи;

hтр — к.п.д. трансмиссии (hтр= 0,9) - данное значение возьмём из §.3 [ 2 ] .

Мк1-1=152,9*4,12*1,0*5,125*0,9=2903,5 Нм Мк1-2 =152,9*4,12*1,94*5,125*0,9=5636,5 Нм

................................................................... .......................................................................

Мк1-1 = 131,8*4,12*1,0*5,125*0,9=2509 Нм Мк1-2 = 131,8*4,12*1,94*5,125*0,9=4859 Нм

................................................................... .......................................................................

................................................................... .......................................................................

Мк4-1=152,9*1,0*1,0*5,125*0,9=5636,5 Нм Мк4-2=152,9*1,0*1,94*5,125*0,9=1368 Нм

.................................................................. ......................................................................

Мк4-1= 131,8*1,0*1,0*5,125*0,9=4859 Нм Мк4-2= 131,8*1,0*1,94*5,125*0,9=1179,4 Нм

Результаты вычислений сведём в таблицу 4.

7.3. Крутящий момент на выходе из коробки передач рассчитаем по формуле:

Мк вых = Мех* Uагр. , Н*м ,

где Мех – крутящий момент на входе в коробку передач,

Uагр—передаточные числа коробки передач.

Мк вых1-I = 152,9 * 4,12 = 629,9 Н*м ................................. Мк вых1- IV = 152,9 * 1,0 = 152,9 Н*м

........................................................ .......................................................

Мк вых5- I = 131,8 * 4,12 = 543,02 Н*м ................................ Мк вых5- IV = 131,8 * 1,0 = 131,8 Н*м

ТАБЛИЦА 4. Результаты расчетов скорости и крутящего момента при различных передачах коробки передач, на ведущих колесах.

Параметры Единицы измерен. n1=800 об/мин n2=1600 об/мин n3=2400 об/мин n4=3200 об/мин nN=4000 об/мин

V1-1

м/с

1,41

2,82

4,23

5,64

7,05

V2-1

м/с

2,2

4,4

6,6

8,8

11

V3-1

м/с

3,68

7,35

11

14,7

18,39

V4-1

м/с

5,8

11,6

17,4

23,2

29

V1-2

м/с

0,73

1,45

2,18

2,9

3,63

V2-2

м/с

1,13

2,27

3,4

4,54

5,67

V3-2

м/с

1,9

3,79

5,69

7,58

9,48

V4-2

м/с

3

6

9

12

15

M1-1

Н*м

2903,5

3112

3112

2901

2509

M1-2

Н*м

1861,9

1991

1991

1860

1605

M1-3

Н*м

1101

1177,2

1177,2

1099

948,9

M1-4

Н*м

705,3

754

754

703,2

608

M1-2

Н*м

5636,5

6027

6027

5634

4859

M2-2

Н*м

3612

3863

3863

3610

3114

M3-2

Н*м

2135,7

2310

2310

2133,5

1862

M4-2

Н*м

1368

1463

1463

1366,1

1179

По полученным данным вычислений построим графики зависимости крутящего момента на ведущих колёсах от скорости автомобиля на рисунках 10 и 11 .