Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна проектованого АТЗ.

На основі вихідних даних визначається потужність двигуна при максимальній швидкості руху за рівнянням потужносного балансу АТЗ:

, (1.1)

де – потужність двигуна при максимальній швидкості руху, кВт;

G_a – повна маса АТЗ, кг;

g – прискорення сили тяжіння м/с²;

ψ_V– коефіцієнт сумарного опору дороги ψ_max при максимальній швидкості ψ_V = 0,033

V_max – максимальна швидкість руху АТЗ м/с;

К_п – коефіцієнт опору повітряного середовища ;

F – лобова площа АТЗ, м²;

η_тр – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Повна маса автомобіля визначається по залежності:

, (1.2)

де – власна маса проектованого АТЗ;

(1.3)
де – маса прототипу, =625 кг.;

– маса сидіння (як середня вага сидінь для легкового автомобілю);

n – пасажиромісткість, n=3 чол.;

– вага багажу, кг (вага багажу однієї людини приймається 10…20 кг.), приймаємо тому, що це оптимальне значення для автомобілів малої вантажопідйомності);

- маса одного пасажира, кг. (приймається в межах 70…75 кг.). Приймаємо 75 кг, для максимального завантаження;

 

При проектуванні АТЗ рекомендовано брати наступні значення η_тр =0,92.

- коефіцієнт ;

- коефіцієнт, доцільно брати значення(0,20…0,35). =0,3.

Лобова площа проектованого АТЗ підраховується за наступною емпіричною формулою:

, (1.4)

де – габаритна ширина проектованого АТЗ, ;

– габаритна висота проектованого АТЗ, .

.

 

.

 

Максимальна потужність N_еmax двигуна проектованого АТЗ можна знайти по величині потужності N_еv, яка необхідна для руху проектованого АТЗ з заданою максимальною швидкістю.

Загальне рівняння кривої N_е=f(nk) ЗШХ двигуна внутрішнього згоряння з достатнім ступенем влучності відбивається формулою Р.С. Лейдермана:

, (1.5)

де N_e, n_k – відповідно потужність двигуна, кВт и частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1, для вільної точки кривої;

n_N – частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1 при максимальній потужності;

a, b, c – коефіцієнти формули Лейдермана (а=b=c=1).

Величинами n_N та n_min слід задатися, обґрунтувавши їх виходячи з тенденції розвитку сучасних двигунів внутрішнього згоряння. Рекомендується частоту обертання колінчатого вала двигуна проектованого АТЗ вибирати в наступних межах: для карбюраторного двигуна легкового автомобіля n_N =4000…7000 хв ^–1 та n_min= 1000…1100 хв^-1.

Величина n_k - визначається співвідношенням:

n_k/n_N=1,1…1,25. (1.6)

Приймаємо n_N = 4000.

.

За рівнянням Р.С. Лейдермана знаходимо максимальну потужність двигуна:

; (1.7)

 

По рівнянню (1.5) визначаємо координати шести-восьми точок ЗШХ двигуна N_e=f(n_k), і по рівнянню:

, (1.8)

Нм,

знаходимо значення обертаючого моменту двигуна. Данні проведених розрахунків зводимо в таблицю 1.1.

 

Таблиця 1.1-Результати розрахунку ЗШХ

	nN	nkv
		nk	хв-1
		nk/nN		0,25	0,375	0,5	0,625	0,75	0,875		1,1
		(nk/nN)^2		0,0625	0,140625	0,25	0,390625	0,5625	0,765625		1,21
		(nk/nN)^3		0,015625	0,052734	0,125	0,244141	0,421875	0,669922		1,331
ank/nN+b(nk/nN)^2-c(nk/nN)^3	0,2969	0,4629	0,6250	0,7715	0,8906	0,9707	1,0000	0,9790
		Ne	кВт	18,556	28,933	39,066	48,222	55,669	60,674	62,505	61,193
		Mk	Нм	177,21227	184,2075	186,5392	184,2075	177,2123	165,5536	149,2314	132,8159

 

За даним таблиці 1.1 будуємо графік ЗШХ двигуна АТЗ, який проектуємо (рис. 1.2).

 

Рисунок 1.2 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна