При моделировании динамической характеристики автомобиля и тяговой характеристики трактора приходится прибегать к теоретическому расчету и построению функциональных зависимостей эффективной мощности и крутящего момента от угловой скорости коленчатого вала двигателя.
В теории ДВС известна предложенная профессором И.М. Лениным [1] методика построения внешних скоростных характеристик двигателей по процентным соотношениям между текущими значениями и номинальным значением эффективной мощности для разных скоростных режимов работы двигателя:
, % от . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 40 60 80 100 120
карбюраторные двигатели
, % от . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 50 73 92 100 92
дизели
, % от .. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 17 41 67 87 100 -,
здесь и — номинальная эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности;
и — эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в искомой точке внешней скоростной характеристики двигателя.
Для построения внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания А.И. Колчин [3; 5] приводит методику с использованием эмпирических зависимостей:
- где и — номинальная эффективная мощность, частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности;
- и — эффективная мощность и частота вращения коленчатого вала в искомой точке внешней скоростной характеристики двигателя;
- , и — коэффициенты, зависящие от типа и конструкционных особенностей двигателя.
Следует отметить, что рассчитанные по рассмотренным методикам внешние скоростные характеристики, как правило, не совпадают с внешними скоростными характеристиками конкретных моделей двигателей, полученных экспериментальным путем [2; 4; 6].
На наш взгляд, причиной этого является то, что в рассмотренных выше методиках значения коэффициентов , , верны только для конкретных значений коэффициентов приспособляемости по моменту и по угловой скорости , приведенных в таблице 1.
- Здесь:
- ; , (2)
- где и — значения крутящего момента и угловой скорости двигателя при номинальной мощности;
- и — максимальный крутящий момент и угловая скорость двигателя на режиме максимального крутящего момента.
- Таблица 1
- Значение опытных коэффициентов
| Тип двигателя | |||||
| Дизели с нераздельной камерой сгорания | 0,87 | 1,13 | 1 | 1,189 | 0,565 |
| Дизели с предкамерой | 0,60 | 1,40 | 1 | 1,090 | 0,700 |
| Дизели с вихрекамерой | 0,70 | 1,30 | 1 | 1,123 | 0,650 |
| Карбюраторные | 1 | 1 | 1 | 1,250 | 0,500 |
Для учета коэффициентов приспособляемости по моменту и по угловой скорости при построении внешней скоростной характеристики конкретной модели двигателя внутреннего сгорания предлагается использовать функцию крутящего момента от угловой скорости, которая легко получается из уравнения (1):
где — относительная угловая скорость коленчатого вала двигателя.
Функция крутящего момента от угловой скорости представляет параболу с явно выраженным экстремумом в точке (рис. 1). Уравнение такой параболы можно легко аппроксимировать по двум точкам, одна из которых и является экстремумом.
Рис. 1. Графическая схема аппроксимации внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания
После последовательной подстановки в уравнение (3) сначала значений крутящего момента и угловой скорости для режимов номинальной мощности Мн и ωн , а потом — режима максимального крутящего момента Ммах и ωм , получаем систему из двух уравнений с тремя неизвестными:
Для получения недостающего третьего уравнения найдем экстремум функции крутящего момента от угловой скорости, который соответствует режиму максимального крутящего момента. Для этого возьмем первую производную функции крутящего момента по относительной угловой скорости и приравняем ее нулю:
- Отсюда получим третье недостающее уравнение:
- .
- Так как экстремум функции крутящего момента соответствует режиму максимального крутящего момента, то
и
Таким образом, получаем систему из трех уравнений с тремя неизвестными, решив которую легко определить значение коэффициентов уравнения (3) для конкретного типа двигателя с учетом его приемистости по крутящему моменту и по угловой скорости:
Использование предлагаемой методики позволит аппроксимировать внешнюю скоростную характеристику как известных двигателей, так и на стадии расчета проектируемого двигателя.
Для этого достаточно знать значение эффективной мощности и угловой скорости двигателя для номинального режима и значение коэффициентов приспособляемости по моменту и по угловой скорости . Для дизелей их значения лежат в пределах 
, и для бензиновых двигателей 
, .
Таким образом, предлагаемая методика позволяет аппроксимировать скоростные характеристики дизеля и бензинового двигателя с достаточно высокой точностью. Она является более универсальной и точной по сравнению с методиками, используемыми в настоящее время.
Рецензенты:
Булычев В.В., д.т.н., доцент, декан конструкторско-механического факультета, профессор кафедры «Технологии сварки» Калужского филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана», г. Калуга;
Корнюшин Ю.П., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Системы автоматического управления» Калужского филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана», г. Калуга.
Построение внешних скоростных характеристик бензинового двигателя
На основании тепловых расчетов, проведенных для четырех скоростных режимов работы бензиновых двигателей, получены и сведены в табл. 11 необходимые величины параметров для построения внешних скоростных характеристик (рис.3).
Таблица 11
| Частота вращения коленчатого вала, мин-1 | Параметры внешней скоростной характеристики | ||||
| Ne, кВт | ge, г/(кВт∙ч) | Ме, Н×м | GT, кг/ч | ηV | a |
| Карбюраторный двигатель | |||||
| 8,34 | 79,6 | 2,572 | 0,8648 | 0,86 | |
| 27,64 | 88,0 | 7,314 | 0,9150 | 0,96 | |
| 50,00 | 79,6 | 14,064 | 0,8797 | 0,96 | |
| 49,73 | 73,1 | 14,828 | 0,8562 | 0,96 |
- Коэффициент приспособляемости по скоростным характеристикам:
- карбюраторного двигателя K=Memax/ MeN=88/79,6=1,11.
- Для сравнения различных методов построения скоростных характеристик и проверки правильности выполнения теплового расчета для нескольких скоростных режимов двигателя дополнительно приведен расчет изменения мощности и удельного расхода топлива на основе процентных соотношений между параметрами относительной скоростной характеристики карбюраторного двигателя.
На основе сравнения полученных данных с кривыми Ne и ge, построенными по результатам теплового расчета, можно сделать следующие выводы:
1. Точки относительной характеристики практически полностью совпадают с внешней скоростной характеристикой мощности рассчитываемого двигателя.
2. Точки относительной характеристики удельного расхода топлива несколько отличаются от кривой ge, построенной по данным теплового расчета, в сторону увеличения ge и особенно при малых значениях частоты вращения коленчатого вала.
- Расчет кинематики и динамики двигателя
- Расчет рядного карбюраторного двигателя
- Кинематика
3.1.1.1 Выбор и длиныLш шатуна
В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно принято в тепловом расчете λ=0,285. При этих условиях Lш=R/λ=35/0,285=122,8 мм.
Построив кинематическую схему кривошипно-шатунного механизма (см. рис. 7.2), устанавливаем, что ранее принятые значения Lши λобеспечивают
движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра. Следовательно, перерасчета величин Lши λне требуется.
Перемещение поршня
Расчет sx производится аналитическим методом через каждые 10˚ угла поворота коленчатого вала. Значения для 
при различных φ взяты из табл.7.1 как среднее между значениями при λ=0,28 и 0,29 и занесены в гр. 2 расчетной табл. 12 (для сокращения объема значения в таблице даны через 30˚).
Угловая скорость вращения коленчатого вала
Скорость поршня
= 
м/c.
Значения для 
взяты из табл. 7.2 и занесены в гр. 4, а рассчитанные значения υп – гр. 5 табл. 12.
Ускорение поршня
м/c2.
Значения для взяты из табл. 7.3 и занесены в гр. 6, а расчетные значения j – в гр. 7 табл. 12.
По данным табл. 12 построим графики (рис. 4) sx в масштабе Ms=2 мм, υп – в масштабе Mj=500 м/c2 в мм. Масштаб угла поворота коленчатого вала Mφ=3˚ в мм.
При j=0 υп=±υmax, а на кривой sx – это точка перегиба.
Таблица 13
| φ˚ | sx | υп, м/c | (cosφ+0,285cos2φ) | j, м/c2 | |
| 0,0000 | 0,0 | 0,0000 | 0,0 | +1,2860 | +17751 |
| +0,1697 | 5,9 | +0,6234 | +13,7 | +1,0085 | +13921 |
| +0,6069 | 21,2 | +0,9894 | +21,7 | +0,3575 | +4935 |
| +1,1425 | 40,0 | +1,0000 | +22,0 | -0,2850 | -3934 |
| +1,6069 | 56,2 | +0,7426 | +16,3 | -0,6425 | -8869 |
| +1,9017 | 66,6 | +0,3766 | +8,3 | -0,7235 | -9987 |
| +2,0000 | 70,0 | 0,0000 | 0,0 | -0,7150 | -9869 |
| +1,9017 | 66,6 | -0,3766 | -8,3 | -0,7235 | -9987 |
| +1,6069 | 56,2 | -0,7426 | -16,3 | -0,6425 | -8869 |
| +1,1425 | 40,0 | -1,0000 | -22,0 | -0,2850 | -3934 |
| +0,6069 | 21,2 | -0,9894 | -21,7 | +0,3575 | +4935 |
| +0,1697 | 5,9 | -0,6234 | -13,7 | +1,0085 | +13921 |
| 0,0000 | 0,0 | 0,0000 | 0,0 | +1,2850 | +17751 |
- Динамика
- Сила давления газов
Индикаторную диаграмму (см. рис. 1), полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа (рис. 5.1, a) по методу Брикса.
- Поправка Брикса
- R/λ/(2Ms)=35∙0,285/(2∙1)=4,99 мм,
- где Ms — масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.
- Масштаб развернутой диаграммы; давлений и удельных сил Mp=0,05 МПа в мм; полных сил Mp=MРFп=0,05∙0,003847=0,000192 МН в мм, Mp=192 Н в мм, углы поворота кривошипа Mφ=3˚ в мм, или
- M’φ=4π/OB=4∙3,14/81,7=0,0653 рад в мм,
- где ОВ – длина развернутой индикаторной диаграммы, мм.
По развёрнутой диаграмме через каждые 10˚ угла поворота кривошипа определяют значение ∆pГ и заносят в гр. 2 сводной табл. 15 динамического расчета ( в таблице значения даны через 30˚ и точка при φ=370˚).
РАСЧЁТ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЯ
Расчётные точки скоростной характеристики. Принимаем: nmin = 600 об/мин; далее через каждые 300 об/мин и nN = 2400 об/мин.
Все расчётные данные заносятся в табл. 5.1.
Мощность в расчётных точках:
- Эффективный крутящий момент:
-
, - тогда:
кВт; (5.2) - Среднее эффективное давление:
Средняя скорость поршня:
Среднее давление механических потерь:
Среднее индикаторное давление:
Индикаторный крутящий момент:
Удельный эффективный расход топлива:
Часовой расход топлива:
Коэффициент избытка воздуха:
an min = 0,74 · aN = 0,74 · 0,17 = 1,25. (5.10)
Соединяя точки an min и aN прямой линией, получим значения aх для всех расчётных точек дизеля.
Результаты расчета скоростных характеристик дизеля
| Частота враще-ния колен-вала nx, об/мин | Параметры внешней скоростной характеристики | |||||||||
| Nex, кВт | Mex, Н*м | pex, Мпа | Cпх, м/с | рмх, Мпа | рiх, Мпа | Мiх, Н*м | bex, г/кВт*ч | Bтх, кг/ч | ax | ηVx |
| 52,76 | 840,13 | 1,135 | 2,28 | 0,116 | 1,251 | 926,30 | 293,53 | 15,49 | 1,11 | 0,905 |
| 83,73 | 888,85 | 1,200 | 3,42 | 0,129 | 1,329 | 984,05 | 265,83 | 22,26 | 1,175 | 0,917 |
| 114,73 | 913,46 | 1,234 | 4,56 | 0,143 | 1,377 | 1019,59 | 245,61 | 28,18 | 1,24 | 0,920 |
| 143,48 | 913,89 | 1,234 | 5,7 | 0,156 | 1,390 | 1029,22 | 232,88 | 33,41 | 1,305 | 0,918 |
| 167,73 | 890,29 | 1,202 | 6,84 | 0,170 | 1,372 | 1015,89 | 227,64 | 38,18 | 1,37 | 0,918 |
| 185,20 | 842,58 | 1,138 | 7,98 | 0,183 | 1,321 | 978,13 | 229,89 | 42,58 | 1,435 | 0,919 |
| 193,63 | 770,82 | 1,041 | 9,12 | 0,197 | 1,238 | 916,67 | 239,62 | 46,40 | 1,5 | 0,916 |
По расчётным данным, приведённым в табл. 5.1, строим скоростные характеристики двигателя рис. 5.1.
Рис. 5.1. Скоростные характеристики дизеля
К = Мemax / МeN = 913,89 / 770,82 = 1,19. (5.12)
где: Меmax определён по скоростной характеристике и равен 913,89 Н · м.
Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 1710 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
TRGREAT
Внешняя скоростная характеристика двигателя
- Зависимость текущих значений номинальной эффективной мощности от угловой скорости вращения коленчатого вала устанавливается формулой:
- где Ne max — номинальная эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля, кВт;
- WN — значение угловой скорости вращения коленчатого вала, соответствующее угловой скорости вращения коленчатого вала, рад/с;
- а, b, с — коэффициенты, зависящие от конструкции двигателя, а также его типа.
Для четырехтактных дизелей:а =0,53, b = 1,56, с =1,09. При расчёте значения Wе принимаются от минимальной устойчивой скорости: Wmin = 0,2 -WN, до максимальной: Wmах (5-6 точек). Для дизелей:
- Максимальная устойчивая угловая скорость вращения коленчатого вала двигателя рассчитывается по формуле:
- ,рад/с
- где nN — частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной эффективной мощности двигателя, об/мин;
- — «пи» = 3,14.
- Рассчитаем пять значений (точек) Wе для построения кривой внешней скоростной характеристики дизельного двигателя.
- Определим максимальную устойчивую угловую скорость вращения коленчатого вала двигателя при номинальной частоте:
- Определим пять значений угловых скоростей:
- Для определим:
- Для расчёта текущих значений эффективною крутящего момента используется следующая формула:
- Удельный эффективный расход топлива рассчитывается по формуле:
- где — удельный эффективный расход топлива при номинальной эффективной мощности двигателя,;
- с1, с2, с3 — эмпирические коэффициенты, значения которых устанавливаются экспериментально;
Читать еще: Ваз 21099 сколько литров заливается масла в двигатель
— частота вращения коленчатого вала двигателя при i-й угловой скорости,об/мин.
Процесс впуска 1) Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается DTN = 8 °C. 2) Плотность заряда на впуске кг/м3 (3.12) где Дж/(кг·град) – удельная газовая постоянная для воздуха. 3) Потери давления на впуске в двигателе. В соответствии со скоростным режимом двигателя и .
https://www.youtube.com/watch?v=MCL-kk8rs8Q\u0026t=105s
Определение параметров фюзеляжа Форма и размеры фюзеляжа определяются аэродинамическими, компоновочными и эксплуатационными требованиями. В пункте 2.2 были заданы диаметр и относительные параметры фюзеляжа. Зная их, можно определить следующие геометрические размеры фюзеляжа: Длина фюзеляжа: где λф = 6,9 – удлинение фюзеляжа; Dф = 5,75 – диаметр фюзеляжа, м. Длина .
Виды износа шин Задача предупреждения преждевременного износа и разрушения шин весьма сложна и связана с умением определять их виды, безошибочно выявлять причину, вызвавшую каждое конкретное разрушение шины. Все шины, вышедшие из эксплуатации, разделяют на две категории: с нормальным и с преждевременным износом (или разрушением). Нормальным износом или .
16. Скоростные характеристики гоночных двигателей
Зависимость между ηm, ηv и n определяет характер кривой, представляющей изменение мощности в зависимости от частоты вращения, т. е. скоростной характеристики двигателя.
Идеальный двигатель работает без потерь наполнения, механических и тепловых потерь, поэтому его мощность Nид увеличивается пропорционалыю частоте вращения и выражается прямой наклонной линией, прозеденной из начала координат (рис. 34).
Угол наклона прямой зависит только от степени сжатия: чем больше степень сжатия, тем больше угол.
Мощность действительного двигателя Ni подверженного тепловым потерям и потерям наполнения, выражается кривой линией, расположенной ниже характеристики двигателя, работающего по идеальному циклу; при этом мощность Ni ограничена точкой перегиба, обусловленной падением коэффициента наполнения.
Ввиду того, что здесь не учтены механические потери, эта кривая дает изменение индикаторной мощности.
Механические потери приводят к дальнейшему уменьшению мощности действительного двигателя; характеристика эффективной мощности Ne располагается еще ниже, и ее точка перегиба перемещается влево вследствие быстрого увеличения механических потерь с увеличением частоты вращения.
Рис. 34. Скоростные характеристики двигателя
Форсирование двигателей уменьшает потери и приближает характеристику двигателя к идеальной характеристике, другими словами, как бы выпрямляет кривую и отдаляет ее точку перегиба в область высоких частот вращения.
Скоростные характеристики нескольких гоночных двигателей показаны на рис. 35.
Все эти характеристики относятся к двигателям без наддува, причем последние две характеристики принадлежат четырехтактным двигателям, остальные — двухтактным.
Рис. 35.
Скоростные характеристики гоночных мотоциклетных двигателей: а — «Кавасаки», Зx60x58,8, класс 500 см 3 ; N = 110 кВт/л, К = 1,03, d = 0,31; б — «Ямаха TD2», 2x56x50, класс 250 см 3 ; N = 132 кВт/л; К = 1,01, d = 0,22; в — «Ямаха TR2», 2x61x59,6, класс 350 см 3 ; N = 114 кВт/л, К = 1,02, d = 0,27; г — «Ямаха» (с золотниками), 4x35x32,4, класс 125 см 3 ; N = 237 кВт/л, К = 1,005, d = 0,16; д — «Eso DT5», 1x88x82, класс 500 см 3 ; N = 74 кВт/л; К = 1,06, d = 0,46;
е — CZ, 4x50x44, класс 346 см 3 ; N = 129 кВт/л, К = 1,02, d= 0,26
Внешняя скоростная характеристика в значительной степени выражает динамические качества мотоцикла, так как она определяет запасы мощности на промежуточных скоростях движения.
Характеристика оценивается с точки зрения приспособляемости двигателя к изменениям нагрузки коэффициентом Жирардо, который определяется как отношение максимального крутящего момента Mmax к крутящему моменту Mn при максимальной мощность, т. е.
Читать еще: Что означает номер двигателя уаз
Значения коэффициента К приведены на графиках рис. 35. Для современных высокофорсированных двигателей значение К редко превышает 1,1, так как все средства, ведущие к получению высоких максимальных мощностей, как правило, влекут за собой относительное снижение мощности при средней частоте вращения.
Другим критерием оценки внешней скоростной характеристики может служить ее диапазон рабочих частот вращения. Границами характеристики обычно являются частота вращения при максимальной мощности nm (точка перегиба) и минимальная частота вращения nmin, при которой двигатель еще может устойчиво работать на полном дросселе.
Если характеристика не отличается очень резким перегибом, то иногда представляется целесообразным переходить за точку перегиба в процессе разгона мотоцикла, используя повышенную частоту вращения для получения максимальных ускорений на промежуточных передачах.
Многие форсированные двигатели имеют характеристики с резким перегибом при максимальной мощности и, кроме того, работают на этом режиме с очень высокими механическими нагрузками в деталях кривошипно-шатунного и в особенности распределительного механизмов; поэтому при испытаниях характеристику нередко ограничивают точкой максимальной мощности, не фиксируя перегиба кривой. В некоторых случаях максимальная мощность может ограничиваться тепловыми нагрузками деталей двигателя.
Рабочий диапазон частот вращения двигателя можно оценить коэффициентом диапазона d. полученным как отношение
Значения коэффициента d указаны на графиках (рис. 35).
Для современных конструкций значения d редко превышают 0,35—0,4 и обнаруживают достаточно отчетливую тенденцию к дальнейшему снижению так же, как значения коэффициента приспособляемости K; известны двигатели, для которых значения коэффициента диапазона d снижаются до 0,05. Такая эволюция коэффициентов d и К обусловлена конструктивными мероприятиями, необходимыми для получения высокой максимальной мощности: увеличением проходного сечения диффузоров карбюраторов, расширением угла перекрытия клапанов, увеличением угла запаздывания закрытия впускного клапана, а на двухтактных двигателях — большим запаздыванием закрытия впускного окна. В некоторой степени эластичность двигателя может быть повышена применением системы питания впрыском бензина.
Во всяком случае высокофорсированные конструкции с карбюраторным питанием все больше приближаются по своим свойствам к однорежимному двигателю и обеспечивают хорошие динамические качества мотоцикла в сочетании с многоступенчатыми трансмиссиями, позволяющими двигателю не выходить из рабочего диапазона частот вращения; по этим причинам на гоночных мотоциклах применялись коробки передач с числами передач, достигающими 14. Оптимальные динамические качества мотоциклов с высокофорсированными двигателями будут получены при установке бесступенчатых трансмиссий с прогрессивным изменением передаточного отношения.
Упомянутые выше конструктивные особенности, ведущие к снижению коэффициента приспособляемости и коэффициента диапазона, нередко дают дополнительный перегиб (переход от выпуклой части к вогнутой) в средней части характеристики.
Для получения высоких литровых мощностей на двигателях без нагнетателей часто используют так называемый эффект резонансного (или инерционного) наддува путем подбора длины и сечений впускного тракта.
Этот прием позволяет добиться резкого увеличения коэффициента наполнения при определенной частоте за счет использования колебаний потока горючей смеси во впускном тракте.
На характеристике влияние резонансного наддува сказывается в виде участков с соответствующим повышением мощности.
Читать еще: Электронный тахометр на карбюраторный двигатель схема
В результате влияния совокупности мероприятий, направленных на получение высоких литровых мощностей, внешние скоростные характеристики двигателей постепенно теряют свою классическую плавную форму и приобретают более сложные очертания.
Расчет скоростной характеристики двигателя
Скоростная характеристика двигателя – это зависимость мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала.
В случае, если максимальная мощность двигателя Nmax известна по автомобилю-прототипу, внешнюю скоростную характеристику можно рассчитать по формуле Р.С. Лейдермана:
- Ne = Nmax×[a×ne/nN + b×(ne/nN)2 — c×(ne/nN)3], (6)
- где a, b, c – коэффициенты, учитывающие тип двигателя, форму камеры сгорания двигателя;
- nN – значения частоты оборотов коленчатого вала при максимальной мощности, об/мин;
- ne – текущее значение оборотов, для которого определяется мощность;
- а = b = c = 1 – для автомобилей с бензиновыми двигателями;
- Необходимо найти 6 – 8 значений мощности в диапазоне от минимально устойчивого числа оборотов двигателя nmin до максимальных оборотов nmax.
- nmin = (950-1000) об/мин – для автомобилей с бензиновым двигателем;
- Максимальное число оборотов двигателя nmax принимается из следующих соотношений:
- nmax = (1,05-1,16) nN – для бензиновых двигателей;
- nmax = 1,1× 5250 = 5775 об/мин
- Nemin = 77×[1×1000/5250 + 1×(1000/5250)2 — 1×(1000/5250)3 = 16,93 кВт
- Ne1 = 77×[1×2000/5250 + 1×(2000/5250)2 — 1×(2000/5250)3 = 36,25 кВт
- Ne2 = 77×[1×3000/5250 + 1×(3000/5250)2 — 1×(3000/5250)3 = 69,31 кВт
- Ne3 = 77×[1×4000/5250 + 1×(4000/5250)2 — 1×(4000/5250)3 = 76,66 кВт
- Ne4 = 77×[1×5000/5250 + 1×(5000/5250)2 — 1×(5000/5250)3 = 77,0 кВт
- NeN = 77×[1×5000/5250 + 1×(5000/5250)2 — 1×(5000/5250)3 = 77,0 кВт
- Крутящий момент двигателя для принятых оборотов коленчатого вала определяется по формуле:
- Ме = 9555,3×(Ne/ne), Нм (7)
- Меmin = 9555,3×(16,93/1000) = 161,75 Нм
- Ме1 = 9555,3×(36,25/2000) = 173,19 Нм
- Ме2 = 9555,3×(54,78/3000) = 174,47 Нм
- Ме3 = 9555,3×(64,69/4000) = 165,57 Нм
- Ме4 = 9555,3×(74,41/5000) = 146,5 Нм
- МеN = 9555,3×(77,0/5250) = 140,14 Нм
- Меmax = 9555,3×(75,38/5775) = 124,73 Нм
- Таблица 1 – Значения мощности и крутящего момента
- Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика Volkswagen Polo Sedan
Расчет количества постов диагностики Число диагностических постов определяется по формуле: (55) где Тд – годовой объем работ соответствующего вида технического воздействия, чел-час; Др.г – число рабочих дней зоны диагностирования в году; Рп – среднее число рабочих, одновременно работающих на посту; Кп – коэффициент использования рабочего времени поста диагностики; .
Документы, выдаваемые компетентными органами и подтверждающие определенные качества судна Международное свидетельство о грузовой марке выдается Регистром Украины судам валовой вместимостью свыше 150 per.
т, совершающим международные рейсы сроком действия до пяти лет, в соответствии с требованиями Конвенции о грузовой марке 1966г.
Международное свидетельство об изъятии для грузовой марки выдается на судно взамен Международного свидетельства о грузовой марке, при этом срок действия свидетельства об изъятии, оформленного на судно, име .
Расчёт необходимого однотипного оборудования Регулировка углов Развал – Схождения колёс принимаем ti=0,7 Регулировка фар Принимаем ti=0,5 Диагностика двигателя мотор тестером Принимаем ti=1 Диагностирование на тормозном стенде Принимаем ti=0,6 ti – время выполнения одного обслуживания N-количество обслуживания в год Pn-количество рабочих работающих на данном оборудовании n3-коэффициент загрузки оборудования .
Устройство автомобилей
Оценить мощностные и экономические возможности двигателя внутреннего сгорания при работе его в различных эксплуатационных условиях можно по техническим и технологическим характеристикам, получаемым в результате различных испытаний – стендовых, дорожных, полигонных, эксплуатационных и т. п.
Характеристикой двигателя называется зависимость основных показателей его работы (мощности, вращающего момента на выходном валу, расхода топлива) от одного из параметров режима работы (частоты вращения коленчатого вала, внешней нагрузки и т. п.). Характеристики двигателя определяют его эксплуатационные качества, уровень технического совершенства, правильность регулировок, а также его назначение.
- Основные характеристики автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний»:
- скоростная характеристика – зависимость основных эффективных показателей работы двигателя от частоты вращения его коленчатого вала;
- коэффициент приспособляемости – способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки;
- нагрузочные характеристики – зависимости удельного и часового расхода топлива от мощности, развиваемой двигателем;
- характеристика холостого хода – зависимость часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки;
- регулировочные характеристики – зависимость мощностных и экономических показателей работы от состава рабочей смеси, воспламеняемой в цилиндрах двигателя, угла опережения зажигания или впрыска, температуры двигателя и других регулируемых факторов.
- ***
Нагрузочная характеристика
Нагрузочной характеристикой называется изменение часового и удельного расхода топлива в зависимости от величины нагрузки.
Работа на режимах нагрузочной характеристики наиболее характерна для двигателей, которые используются для привода электрических агрегатов, насосов, компрессоров, тракторов.
В частности, нагрузочная характеристика имитирует работу двигателя на автомобиле, при его движении с постоянной скоростью на одной из передач в условиях переменного сопротивления со стороны дороги.
Цель получения нагрузочной характеристики – определение топливной экономичности двигателя.
Условия получения нагрузочной характеристики:
- независимая переменная величина – нагрузка на двигатель (так как с увеличением нагрузки для ее преодоления двигатель должен увеличивать мощность Nе, среднее эффективное давление ре и крутящий момент Мк, то нагрузку выражают в процентах относительно одного из этих параметров;
- постоянная величина – частота вращения коленчатого вала;
- зависимые переменные величины – удельный расход топлива gе и часовой расход топлива Gt.
***
Скоростная характеристика
Скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость основных эффективных показателей его работы (эффективная мощность, вращающий момент на выходном валу, удельный и часовой расход топлива) от частоты вращения коленчатого вала при постоянной подаче топлива в цилиндры в установившемся тепловом режиме.
Различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.
Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива (полностью открытой дроссельной заслонке или соответствующем положении рейки топливного насоса дизеля) и при углах опережения зажигания или начала впрыскивания топлива по техническим условиям на двигатель, называется внешней скоростной характеристикой двигателя. Внешняя скоростная характеристика позволяет определить максимальные мощностные показатели двигателя и оценить его экономичность при полных нагрузках.
Характеристики, соответствующие постоянным промежуточным положениям дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, называются частичными скоростными характеристиками двигателя. Иными словами, любая характеристика, полученная при неполном открытии регулирующего органа двигателя, называется частичной скоростной характеристикой.
Скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний. Вал работающего двигателя нагружают с помощью тормоза, обеспечивая фиксирование частоты вращения от минимально устойчивой до максимально допустимой. При этом на каждой частоте замеряют тормозной момент Мт в (Н×м) и часовой расход топлива в кг/ч.
- По результатам испытаний строят кривые зависимости эффективного вращающего момента и часового расхода топлива от частоты вращения вала двигателя. Затем, используя формулы:
- gе = GT/Pе = gi/ηM Mе = 3×104 Pе /πn
- находят эффективную мощность и удельный расход топлива, после чего отображают их графические зависимости.
- ***
- В зависимости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто (полная комплектация) или мощность брутто (неполная комплектация). Различают следующие характерные частоты вращения коленчатого вала:
- минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полной подаче топлива;
- частота вращения, соответствующая наибольшему вращающему моменту;
- частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя;
- наибольшая возможная частота вращения коленчатого вала, устанавливаемая ограничителем частоты вращения.
Характеристика холостого хода является частным случаем скоростной характеристики двигателя.
Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигателя можно построить по эмпирическим зависимостям, где максимальная мощность и соответствующие ей удельный расход топлива и частота вращения берутся из данных теплового расчета двигателя при его конструировании.
***
Приемистость и приспособляемость двигателя
Способность двигателя с ростом частоты вращения коленчатого вала наращивать мощность называется его приемистостью. Приемистость двигателя непосредственно влияет на приемистость автомобиля, т. е. его способности ускоряться и разгоняться.
Скоростная характеристика во многом отражает степень приемистости двигателя: чем круче кривая Nе, тем приемистость двигателя больше. Если сравнить скоростные характеристики карбюраторного двигателя и дизеля, то можно заметить, что кривая мощности Nе у дизеля круче, т. е.
дизель обладает большей приемистостью.
Способность двигателя с ростом внешней нагрузки сохранять частоту вращения коленчатого вала называется его приспособляемостью (самоприспособляемостью или эластичностью).
Например, затяжной подъем один из автомобилей может преодолеть без переключения КПП на пониженную передачу, а другой при таких же условиях заглохнет.
Следовательно, в первом случае приспособляемость двигателя автомобиля выше, чем во втором.
Приспособляемость автомобиля к изменению внешней нагрузки оценивается коэффициентом приспособляемости (коэффициентом самоприспособляемости). Чем больше значение этого коэффициента, тем лучше приспособляемость автомобиля к увеличению внешней нагрузки.
- Устойчивость режима автомобильного двигателя к увеличению внешней нагрузки оценивают по запасу крутящего момента, который определяется отношением максимального крутящего момента Мкmax к крутящему моменту Мкном, развиваемому двигателем на номинальном режиме; это отношение и называют коэффициентом приспособляемости k.
- Коэффициент приспособляемости k, характеризующий приспособляемость двигателя к изменению внешней нагрузки, может быть определен по формуле:
- k = Mкmax/Mкном
В бензиновых двигателях средний коэффициент приспособляемости k = 1,25…1,35, в дизельных k = 1,05…1,2.
Поскольку коэффициент приспособляемости характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки без переключения передач, можно сделать вывод, что дизельные двигатели переносят изменение внешней нагрузки хуже, чем карбюраторные.
Чтобы преодолеть этот недостаток дизелей увеличивают размеры цилиндров, что приводит к увеличению крутящего момента, а также применяют всережимные регуляторы частоты вращения коленчатого вала.
***
Общее устройство двигателя
Главная страница
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Загрузка...
