График внешних скоростных характеристик двигателя

Скоростные характеристики двигателя

Скоростной характеристикой называются зависимости эффективной мощности Ne и эффективного крутящего момента Ме двигателя от угловой скорости коленчатого вала ωе.

У двигателя различают два типа скоростных характеристик – внешнюю (предельную) и частичные.

Внешнюю скоростную характеристику получают при полной нагрузке двигателя (при полной подаче топлива), а частичные – при неполных нагрузках двигателя, или при неполной подаче топлива.

Следовательно, двигатель имеет только одну внешнюю скоростную характеристику и большое число частичных.

На частичных скоростных характеристиках значения эффективной мощности и крутящего момента двигателя меньше, чем на внешней скоростной характеристике, но характер их изменения аналогичен.

Тягово-скоростные свойства автомобиля определяют при работе двигателя только на внешней cкоростной характеристике.

Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала представлена на рисунке 1.1, а.

Приведенные зависимости имеют следующие характерные точки:

Nmax– максимальная (номинальная) эффективная мощность;

ωN – угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности;

Mmax – максимальный крутящий момент;

ωM – угловая скорость коленчатого вала при максимальном крутящем моменте;

NM –мощность при максимальном крутящем моменте;

МN –крутящий момент при максимальной мощности;

ωmin – минимальная устойчивая угловая скорость коленчатого вала при полной подаче топлива;

ωmax – максимальная угловая скорость коленчатого вала при полной подаче топлива, соответствующая максимальной скорости автомобиля при движении на высшей передаче.

а б

Рисунок 1.1 – Внешние скоростные характеристики двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала (а) и с ограничителем (б)

В условиях эксплуатации двигатель работает главным образом в интервале угловых скоростей от (ωM) до (ωN).

Двигатели автомобилей оснащаются ограничителями максимальной частоты обращения коленчатого вала. Ограничитель угловой скорости автоматически уменьшает подачу горючей смеси в цилиндры двигателя и снижает угловую скорость коленчатого вала, вступая в действие на той части внешней скоростной характеристики, на которой мощность двигателя почти не возрастает с увеличением угловой скорости коленчатого вала (рис 1.1, б).

У дизелей мощность не достигает максимального значения из-за неполного сгорания смеси. Для дизелей максимальная угловая скорость коленчатого вала практически совпадает с угловой скоростью при максимальной мощности (ωmах = ωN).

Из рассмотренных внешних скоростных характеристик двигателей следует, что максимальные значения Mmах и Nmax получают при различных угловых скоростях коленчатого вала. При этом значения Мmах смещены влево относительно значений Nmax, что необходимо для устойчивой работы двигателя – для его способности автоматически приспосабливаться к изменению нагрузки на колеса автомобиля.

Читайте также:  Двигатель троит при резком нажатии на газ ваз инжектор

Скоростные характеристики двигателей определяют экспериментально в процессе их испытаний на специальных стендах. Реальную внешнюю скоростную характеристику двигателя можно получить только на основании экспериментальных данных после его создания. Если же такие данные отсутствуют, то внешнюю скоростную характеристику рассчитывают, используя известные соотношения.

Для бензиновых двигателей:

(1.1)

Для четырехтактных дизелей:

(1.2)

Эффективный крутящий момент для обоих типов двигателей:

(1.3)

В указанных формулах мощность выражается в кВт, крутящий момент – в Нм, угловая скорость – в рад/с.

| следующая лекция ==>
Понятие об эксплуатационных свойствах автомобиля | Нагрузочные и регулировочные характеристики двигателя

Дата добавления: 2017-06-02 ; просмотров: 3532 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Построение графика внешней, скоростной характеристики двигателя

На графике внешней характеристики наносятся кривые мощности, крутящего момента двигателя и удельного расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.

Кривая мощности строится по эмпирическому уравнению

, (1.1)

где Ne и we – текущее значение мощности в (кВт) и угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя (1/с).

a, b, c – коэффициенты, значение которых зависят от типа и конструкции двигателя.

Значения коэффициентов a,b и c определяются по формулам:

где ωM — угловая скорость коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, 1/с.

Для карбюраторных автомобилей допустимо принять:

Кривая крутящего момента строиться с использованием уравнения

, (1.3)

где Me – текущее значение крутящего момента, .

В официальных документах (технические характеристики, инструкции, справочники, каталожные листы и т.п.) под названием максимальная мощность и соответствующей ей частоте вращения, указываются номинальная мощность и номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

Если на автомобильном двигателе с ограничителем частоты вращения в технической характеристике указана мощность и частота вращения на ограничителе (N и ), то при построении внешней характеристики следует принимать:

— для карбюраторных двигателей грузовых автомобилей:

N = (1,05-1,1) N ; = 0,8 , (1.4)

— для карбюраторных двигателей легковых автомобилей:

N = 1,1 N ; = 0,8 , (1.5)

— для дизелей, снабженных регуляторами:

N = N ; = , (1.6)

Кривая удельного расхода топлива двигателем строиться на основании зависимости:

q = q k , (1.7)

где qeN – удельный расход топлива двигателем при Nemax , который может быть принят равным 300-340 г/кВт·ч для карбюраторных и220-240 г/кВтч – для дизельных двигателей (точные расходы для отечественных двигателей выпуска до 1994 года указаны на стр.561-563 );

kω – коэффициент влияния we на qe , значение которого приведены в таблице 1.1

ωеN 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
kω 1,12 1,00 0,96 0,96 1,00 1,15
Читайте также:  Митсубиси галант троит двигатель 4g64

Следует учитывать, что если в литературе частота вращения коленчатого вала двигателя n задана в об/мин, то для перевода ее в 1/сек используется известная зависимость:

= n /30, (1.8)

Результаты расчета сводятся в таблицу 1.2*.

1/сек;

кВт

Нм

Таблица 1.2 Результаты расчета.

Параметры Размерность Значения параметров
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
1/с 652,8
кВт 13,5 28,8 43,2 53,8 52,896
нм 123,9 132,1 132,5 123,8 106,6 81,029
г/(кВтч)

Рис.1.1 –Внешняя скоростная характеристика двигателя.

* — во всех разделах расчетно-графической работы необходимо приводить пример расчета для одного из исходных данных, для того, чтобы можно было проверить правильность расчетов

Дополнительное задание:

По ВСХ определить:

— запас крутящего момента;

— коэффициент приспособляемости по оборотам;

— коэффициент приспособляемости по моменту.

Источник

График внешней скоростной характеристики двигателя

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Основная цель курсового проекта состоит в закреплении и углублении знаний, полученных студентами при изучении теории эксплуатационных свойств автотранспортных средств и привития навыков использования сведений, полученных в теоретических курсах и специальной литературы, для решения практических задач по реальным характеристикам эксплуатационных свойств современных автомобилей.

В соответствии с указанной целью определены и задачи курсового проекта, заключающиеся в расчете и анализе студентами количественных показателей тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля, исходные данные которого указана в задании.

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Содержанием курсового проекта является расчет основных характеристик тяговых свойств и топливной экономичности автомобилей.

В задании на курсовой проект указываются: тип и марка автомобиля, его полная масса, максимальная скорость, максимальная мощность двигателя, частота вращения при указанной мощности (в некоторых случаях в задании могут быть указаны все необходимые для расчета исходные данные). Остальные данные принимаются согласно справочной литературы и методических указаний к курсовому проекту.

Курсовой проект оформляется в пояснительной записке объемом 18-20 страниц формата А4 согласно правилам оформления текстовых и конструкторских документов. Графическая часть выполняется на листах формата А4 с помощью графического редактора «Компас» (допускается выполнение графиков вручную). На графиках должны быть обозначены все расчетные точки. Кривые характеристик строятся с выравниванием на основании этих точек. У параметров, обозначающих координатные оси, должны быть указаны размерности.

Расчетно-пояснительная записка составляется по следующему плану:

-задание на курсовой проект;

-тягово-экономический расчет автомобиля (выполняется по изложенной методике с оформлением расчетных таблиц, исходных формул и соответствующих графиков);

-анализ тягово-экономического расчета;

-список использованной литературы.

Ориентировочные затраты времени студентов на выполнение курсового проекта составляют 36…42 часа.

Читайте также:  Не заводится двигатель ниссан примера р10

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ И ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ АВТОМОБИЛЯ С МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

График внешней скоростной характеристики двигателя

На графике внешней характеристики наносятся кривые мощности, крутящего момента двигателя и удельного расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.

Необходимо построить две кривые: мощности и крутящего момента. Кривая мощности строится по формуле С.Г.Лейдермана

(3.1)

где а, b, с – постоянные коэффициенты;

Nemax, Ne – максимальная эффективная мощность двигателя (кВт) и соответствующая ей частота вращения (мин -1 );

Ne, ne – текущее значение эффективной мощности и частоты вращения.

Коэффициенты а, в и с определять по формулам:

– для бензиновых двигателей

(3.2)

– для дизельных двигателей

, (3.3)

где nN – частота вращения, соответствующая максимальной мощности двигателя, мин -1 ;

nM — частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту двигателя, мин -1 ;

— коэффициент приспосабливаемости двигателя (по моменту);

MN – крутящий момент при максимальной мощности двигателя, Нм.

В отдельных случаях по согласованию с руководителем проекта допускается принимать постоянные коэффициенты: для бензиновых двигателей а=b=с=1, для дизелей с неразделенной камерой сгорания а=0,5, b=1,5, с=1.

Значение крутящего момента Ме для построения соответствующей кривой определяется по формуле

(3.4)

Построенные кривые могут отличаться от кривых реальной внешней характеристики, приведенных в заводских инструкциях и литературных источниках.

В различных официальных документах (технические характеристики, инструкции, справочники и т.п.) под названием максимальная мощность и соответствующая ей частота вращения указывается номинальная мощность и номинальная частота вращения. Максимальные значения мощности и частоты вращения для каждого конкретного двигателя могут отличаться между собой. Однако, эти значения для нового двигателя, после рекомендуемой обкатки, комплектации и соблюдения регулировок, не должны быть меньше номинальных, гарантируемых заводом.

Если на автомобильном двигателе с ограничителем частоты вращения в технической характеристике указана мощность и частота вращения на ограничителе (Nог и nог), то при построении внешней характеристики следует принимать

(3.5)

Для дизелей, снабженных регулятором принимают

и

Результаты расчета сводятся в таблицу 3.1, в которой должно быть на менее 8 значений ne. Промежуточные значения частоты вращения выбираются равными 0,2; 0,4; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1 от nN.

Параметры Размерность Значения параметров
ne мин -1
Ne кВт
Me Нм
ge г/кВт∙ч

Значения эффективного удельного расчета топлива переносятся в таблицу только с реальных внешних характеристик (при их наличии).

По данным таблицы 3.1 строятся графики внешней характеристики двигателя (рис.3.1).

Рис.3.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Источник

Adblock
detector