Визначення параметрів автомобільного двигуна

Визначення швидкохідності двигуна

При виборі швидкохідності двигуна автомобіля, що проектується, слід враховувати досвід вітчизняного і зарубіжного двигунобудування і тенденції його розвитку.

Найчастіше в тягових розрахунках частоту обертання колінчастого вала n_N двигуна при максимальній потужності N_max вибирають на підставі прототипу проектованого автомобіля. Орієнтирні значення n_N (хв^-1) змінюються в наступних межах:

Бензинові двигуни:

– легкових автомобілів........................... 4500…6000;

– вантажних автомобілів і автобусів.......3000…4600;

Дизелі:

– легкових автомобілів..............................3500…4600;

– вантажних автомобілів...........................2000…3200.

Приймаємо для чисельних розрахунків n_N = 2400 хв^-1.

Визначення максимальної потужності двигуна

Потужність автомобільного двигуна витрачається на подолання сил опору: дороги, повітря, тертя в трансмісії, на розгін автомобіля і подолання сили тяги на крюку.

Для одиночного автомобіля потужність двигуна (кВт) визначають з умови забезпечення руху із заданою максимальною швидкістю за формулою:

, (1.28)

де V_max - максимальна швидкість автомобіля, км/год;

М_a - повна маса автомобіля;

η _т - коефіцієнт корисної дії трансмісії:

– для легкових автомобілів η _т = 0, 92…0, 95,

– для вантажних автомобілів і автобусів η _т = 0, 82…0, 85;

– для автомобілів підвищеної прохідності η _т = 0, 8… 0, 85;

η _гп – коефіцієнт корисної дії (ККД) гідропередачі. ККД гідропередачі визначається по безрозмірній характеристиці і знаходиться у межах: η _гп = 0, 96…0, 98 при роботі в режимі гідромуфти або η _гп = 1, 0 при блокуванні гідротрансформатора.

Чисельний розрахунок при F = 1, 8·2, 4 = 4, 32, м²; К_в ∙ F = 0, 7·4, 32 = 3, 024 Н·с²/м²; ψ =0, 04; η _гп =1 (гідротрансформатор відсутній); η _т = 0, 85; при максимальній швидкості автомобіля V_max=90 км/год беремо масу спорядженого автомобіля М₀ = 3700 кг:

кВт.

Використовуючи потужність двигуна Nv, обчислену за формулою (1.28), визначають його максимальну потужність за формулою:

, (1.29)

де λ = (n_vmax / n_N) – відношення частоти обертання колінчастого вала двигуна при максимальній швидкості до частоти обертання при максимальній потужності (коефіцієнт швидкохідності). Значення коефіцієнта швидкохідності приймають рівними:

– для швидкохідних (V > 150 км/год) легкових автомобілів з бензиновими двигунами – λ = 0, 9…1;

– для бензинових двигунів без обмеження частоти обертання – λ = 1, 0…1, 1;

– для бензинових двигунів з обмежувачем частоти обертання (вантажні автомобілі) – λ = 0, 8…0, 9;

– для дизелів – λ = 0, 9… 1, 0.

Коефіцієнти а, b і с характеризують тип двигуна і спосіб сумішоутворення і становлять:

– для бензинових двигунів – а = b = с = 1;

– для чотиритактних дизелів з неподіленими камерами згорання – а = 0, 53; b = 1, 56; с = 1, 09;

– для двотактних дизельних двигунів –а = 0, 87; b = 1, 13; с = 1, 0.

Чисельний розрахунок при λ = 2600/2400 =1, 08; а = b = с = 1:

кВт.