Как найти максимальную мощность автомобиля

Перед
расчётом максимальной мощности двигателя
необходимо опреде­лить, какой тип
двигателя будет использован (карбюраторный
или дизельный). Это нужно сделать,
ориентируясь на автомобили близкого
класса и типа, а так­же учитывая
тенденции развития автомобильной
техники. Какой-либо из суще­ствующих
двигателей выбирается в качестве
ориентировочного прототипа, и по нему
назначается номинальная частота вращения
коленчатого вала двигателя n_N
(частота
вращения, при которой двигатель развивает
максимальную мощность). В нашем случае
n_N
указана
в задании.

Максимальная
мощность двигателя рассчитывается из
условий обеспече­ния возможности
движения автомобиля на двух режимах:
на режиме заданной максимальной скорости
v_max
(на
высшей передаче) и на режиме заданного
мак­симального динамического фактора
на высшей передаче D_0max.
Исходя
из этих условий максимальная мощность
двигателя подсчитывается дважды, а
затем из двух полученных значений
выбирается большее, которое обеспечит
возмож­ность движения автомобиля на
обоих указанных режимах.

Ниже
приводится методика расчёта максимальной
мощности двигателя, выполняемого при
проектировочном тяговом расчёте
автомобиля или автопо­езда.

Расчёт
мощности двигателя, необходимой для
обеспечения движения ав­томобиля с
заданной скоростью N_v,
производится
по формуле

(2.1)

где
G_a
– полный
вес автомобиля, Н;

ψ
–
суммарный коэффициент сопротивле­ния
дороги на режиме максимальной скорости;

v_max
– заданная
максимальная скорость автомобиля, км/ч;

к_в
– коэффициент
обтекаемости, кг/м³
;

F
– лобовая
площадь автомобиля, м²
;

η_Т
– КПД
трансмиссии.

Полный
вес автомобиля равен

G_a=m_ag

(2.2)

где
m_a
– полная
масса автомобиля, кг (см. пункт 1.2); g
– ускорение
свободного падения (g=9,81
м/с ).

На
суммарный коэффициент сопротивления
дороги ψ_v
влияет
вид дорож­ного покрытия и его состояние,
конструкция и состояние шин и давления
в них. При исправных шинах и нормальном
давлении воздуха данный коэффициент
зависит от качества дорожного покрытия.
Эта зависимость обычно выражается
формулой

(2.3)

где
f₀
– коэффициент
сопротивления качению при малой скорости;

k_f
–
коэф­фициент,
учитывающий зависимость ψ
от
скорости автомобиля, имеющийразмерность
с²/м²
;

v
–
скорость автомобиля, выраженная в м/с
(равна скорости в км/ч, делённой на 3,6).

Для
режима движения автомобиля с максимальной
скоростью

(2.4)

Рекомендуется
принимать:

• для
  шин с дорожным рисунком протектора
  f₀=0,005…
  0,008;

• для
  шин с универсальным рисунком протектора
  f₀=0,008…
  0,012;

• для
  шин повышенной проходимости f₀=0,008…
  0,014.

Значения
коэффициента k_f
при
движении по асфальтобетонному покрытию
принимаются:

• для
  легковых автомобилей k_f=(2,5…
  7,5)-10^-6
  с²/м²;

• для
  грузовых автомобилей k_f=(3,5…
  10,5)-10⁶
  с²/м².

Максимальная
мощность двигателя по условию обеспечения
максималь­ной скорости автомобиля
N^v_max
в
случае бензинового двигателя определяется
по формуле Лейдермана, связывающей
мощность в произвольной точке внешней
скоростной характеристики с максимальной
мощностью:

(2.5)

где
n_v
–
частота вращения коленчатого вала
двигателя, соответствующая мак­симальной
скорости автомобиля, об/мин;

n_N
–
выбранная номинальная частота вращения
коленчатого вала двигателя, об/мин.

Для
карбюраторных двигателей
n_v/n_N=1,05…1,20,

т.е.n_V
= K_V
∙n_N
(K_V
= 1,05…1,20).

Коэффициенты
формулы Лейдермана для бензи­новых
двигателей могут быть приняты равными
1. В случае использования ди­зеля
частота вращения коленчатого вала
двигателя, соответствующая макси­мальной
скорости движения автомобиля, совпадает
с номинальной частотой вращения (n_v=
n_N),
т.е. K_V
=
1.

Поэтому
для дизеля N^v_max
=N_v.

Расчёт
мощности двигателя, необходимой для
обеспечения заданного мак­симального
значения динамического фактора на
высшей передаче N^D_ax,
произ­водится при упрощающем
предположении, что режим максимального
динами­ческого фактора совпадает по
частоте вращения коленчатого вала
двигателя с режимом максимального
крутящего момента.

Частота
вращения коленчатого вала двигателя,
при которой развивается максимальный
крутящий момент n_M,
связана с номинальной частотой вращения
n_N
соотношением

(2.6)

Величина
коэффициента k_M
принимается:

• для
  бензиновых двигателей k_M=0,5;

• для
  дизельных двигателей k_M=0,70.0,72.

Номинальная
мощность на режиме максимального
динамического фактора на высшей передаче
рассчитывается по формуле

(2.7)

где
N_D
–
мощность двигателя, необходимая для
обеспечения заданного значе­ния
максимального динамического фактора
на высшей передаче, кВт;

D_0max
-заданное
значения максимального динамического
фактора на высшей передаче;

v_D
–
скорость автомобиля на режиме максимального
динамического фактора на высшей передаче,
км/ч.

Скорость
v_D
равна:

бензиновые

для
дизелей

Максимальная
мощность двигателя по условию обеспечения
заданного максимального динамического
фактора на высшей передаче N^D
_мax
рассчитывает­ся
и для бензиновых двигателей, и для
дизелей по формуле Лейдермана

(2.8)

Значения
коэффициентов a,
b
и
c
можно
принять:

• для
  бензиновых двигателей a=b=c=1;

• для
  дизелей a=0,53;
  b=1,56;
  c=1,09.

Окончательное
значение максимальной мощности двигателя
N_max
прини­мается
как наибольшее из двух полученных
значений мощности N^v_max
и
N^D
_max
и
округляется до ближайшего большего
значения в кВт (см. прил. 3, пункт 2.1).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Время на прочтение
3 мин

Количество просмотров 9.6K

Немного теории.

Для начала разберемся с тем, что такое лошадиные силы и устроим небольшой экскурс в школьную физику.

1 л.с. – это мощность, затрачиваемая при вертикальном подъёме груза массой 75 кг со скоростью 1 м/с.

Как известно, мощность показывает, какую работу совершает тело в единицу времени:

Работа равна произведению силы на перемещение: A = F*S. Учитывая, что скорость V=S/t, получим:

Получаем формулу для перевода лошадиных сил в принятую в международной системе СИ единицу измерения мощности – Ватт:

Перейдем к основной части, а именно – к техническим характеристикам автомобиля.

Некоторые характеристики и расчёты будут приводиться приближенно, поскольку мы не претендуем на умопомрачительную точность расчетов, важнее понять физику и математику процесса.

m = 2 тонны = 2000 кг – масса автомобиля (масса авто 1940 кг, считаем что в ней водитель массой 60 кг и больше ничего/никого).
P = 670 л.с. (по паспорту 625 л.с., но реально мощность выше – измерено на динамометрическом стенде в ролике DSC OFF https://www.youtube.com/watch?v=ysg0Depmyjc. В этой статье мы ещё обратимся к замерам отсюда.)
Разгон 0-100 км/ч: 3.2-3.3 с (по паспорту, замерам)
Разгон 100-200 км/ч: 7.5-7.6 с (по паспорту, замерам)

Мощность двигателя генерируется на маховике, потом через сцепление передается в КПП, далее через дифференциалы, привода, карданный вал передается на колёса. В результате эти механизмы поглощают часть мощности и итоговая мощность, поставляемая к колесам, оказывается меньше на 18-28%. Именно мощность на колесах определяет динамические характеристики автомобиля.

У меня нет сомнений в гениальности инженеров БМВ, но, для начала, возьмем для удобства потери мощности 20%.

Вернемся к нашим физическим баранам. Для вычисления разгона нам нужно связать мощность со скоростью и временем разгона. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:

Вооружившись этими знаниями, получим конечную формулу:

Выражая отсюда t, получим итоговую формулу для вычисления разгона:

На самом деле в паспорте автомобиля указывается максимальная мощность, достигаемая двигателем при определенном числе оборотов. Ниже приведена зависимость мощности двигателя от числа оборотов (синяя линия). Строго говоря, параметры этой кривой зависят от номера передачи, так что для определенности скажем, что график для 5й передачи.

Главное, что мы должны усвоить из этого графика – мощность автомобиля не постоянна во время движения, а увеличивается по мере роста оборотов двигателя.

Перейдем к расчету разгона от 0 до 100 км/ч. Переведем скорость в м/с:

При разгоне от 0 до 100 км/ч автомобиль практически сразу переключается с первой передачи на вторую, и при достижении около 90 км/ч переключается на третью. Будем считать, что на всём протяжении разгона автомобиль разгоняется на второй передаче, причем максимальная мощность будет меньше 670 л.с., поскольку передача ниже пятой. Возьмём в качестве начальной мощности при 0 км/ч мощность 150 л.с. (при 2000 об/мин), конечную – 600 л.с. (7000 об/мин):

Чтобы не считать сложные интегралы для вычисления средней мощности, скажем следующие слова: учитывая приближенный характер наших расчетов, проскальзывание авто при ускорении, а также сопротивление воздуха (хотя при разгоне от 0 до 100 оно играет не такую большую роль, как при разгоне до 200 км/ч), будем считать, что мощность зависит от скорости линейно, тогда средняя мощность при разгоне от 0 до 100 км/ч составляет:

Пришло время учесть потери мощности, о которых было сказано ранее, а заодно перевести мощность в кВт (1 кВт = 1000 Вт) для удобства. Потери мощности 20%, значит эффективность 80%=0.8:

Теперь подставляем всё в конечную формулу:

Получили довольно близкий к “паспортным” 3.3 с результат, ура! Специально не стал ничего дополнительно подгонять, дабы подчеркнуть приближенный характер расчёта, хотя это было довольно просто сделать, взяв, например, чуть больше мощность.

Теперь, ради интереса и проверки самих себя, вычислим разгон 100-200 км/ч.

С ростом скорости растёт трение воздуха, для движения используются более высокие передачи КПП (3-я, 4-я, 5-я), но при этом уменьшается проскальзывание колес. Так что оставим среднюю мощность 375 л.с.

Так делать конечно же нельзя! После 2-й передачи двигатель работает на “комфортных” для себя оборотах 4000-7000 об/мин, поэтому средняя мощность будет гораздо выше, поскольку выше будет начальная мощность для каждой передачи. Здесь уже не получится считать, что автомобиль едет только на 4-й передаче на всем протяжении разгона, но можно считать, что он проехал одинаковые промежутки времени на 3-й, 4-й и 5-й передаче, и пусть график зависимости мощности от числа оборотов для них одинаков, поэтому построим общую условную кривую зависимости мощности от скорости:

Опять же, считаем для простоты зависимость мощности от скорости линейной, тогда получаем среднюю и реальную мощность:

Тогда итоговое время разгона 100-200 км/ч:

Время разгона “по паспорту” 7.6 с. И снова мы оказались близко к истине!

P.S. не хочу объяснять, откуда взялось (V^2 – V_0^2), можете повыводить на досуге 🙂

Ну и в общем-то всё. Приведенные рассуждения и вычисления не претендуют на истину в последней инстанции и большую точность, но показывают, что зная “школьные” формулы по физике, можно решать такие интересные задачки, связанные с жизнью.

Определение максимальной мощности автомобильного двигателя

ВВЕДЕНИЕ

Задача транспорта полное удовлетворение
потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение
экономической эффективности его работы. Основная роль в решении транспортной
проблемы принадлежит автомобильному транспорту общего пользования.

Для повышения эффективности транспорта
необходимо ускорять создание и внедрение передовой техники и технологии,
повышать производительность труда и интенсивность использования подвижного
состава. Одновременно надо повышать безопасность движения, снижать
отрицательное воздействие транспорта на окружающую среду.

Современный этап развития теории
эксплуатационных свойств характеризуется углубленным изучением отдельных
особенностей, оценкой их в комплексе и оптимизацией технических параметров. Это
позволяет на стадии проектирования автомобиля создавать наиболее рациональные
конструкции, а при использовании обеспечить максимальную эффективность их
применения в конкретных условиях эксплуатации.

Эксплуатационные свойства автомобиля включают
следующие более мелкие групповые свойства, обеспечивающие движение:
тягово-скоростные и тормозные свойства, топливную экономичность, управляемость,
устойчивость, маневренность, плавность хода и проходимость.

Под тягово-скоростными свойствами понимается
совокупность свойств, определяющих возможные диапазоны изменения скоростей
движения по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой и
предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в
различных дорожных условиях.

Топливная экономичность автомобиля характеризует
его свойство рационально использовать энергию сжигаемого топлива. Чем меньше
расход топлива, тем дешевле эксплуатация автомобиля.

Курсовой проект выполняется с целью углубления
теоретических знаний, полученных при изучении курса «Техника транспорта,
обслуживание и ремонт». Основными задачами работы являются приобретение навыков
практического использования теоретических знаний для оценки эксплуатационных
показателей автомобилей, в частности, тягово-скоростных свойств.

Курсовой проект содержит расчет
тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля Ford
Transit. Выполняемые
расчеты носят проверочный характер, т.е. их содержанием является оценка
эксплуатационных показателей не вновь создаваемых, а реально существующих
автомобилей, позволяя оценить, в какой мере его конструкция соответствует
требованиям эксплуатации.

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Максимальная мощность,
кВт, автомобильного двигателя определяется по зависимости

 

где-коэффициент
сопротивления качению при данной скорости движения автомобиля; -коэффициент
обтекаемости;

Для определения  применяют
эмпирическое выражение следующего вида

, (1.2)

Где f0=0,015-
коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля при малых скоростях
(из задания); =м/с.

 

-коэффициент
обтекаемости;(из таблицы 1.2)

 – вес автомобиля;

 – максимальная
скорость автомобиля на высшей передаче;

F
-лобовая площадь автомобиля определяется по формуле, м2;

, (1.3)

 

где a-
коэффициент заполнения площади, зависит от дорожного просвета и параметров
подвески, принять a=0,8; В=1,97
м – ширина колеи передних колес; H=2,62
м – высота автомобиля; ηmp=0,95
– КПД трансмиссии автомобиля. Значения КПД зависят oт
конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов, указан в задании.

 .

2. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Динамические, скоростные и
экономические показатели автомобилей неразрывно связаны с возможностями
установленных на них двигателей. Наиболее полно возможности двигателя
отображает его внешняя скоростная характеристика, представляющая собой
зависимость мощности, крутящего момента и удельною расхода топлива от частоты
вращения коленчатого вала двигателя при полной подаче топлива. Таким образом,
внешняя скоростная характеристика автомобильного двигателя может быть
представлена тремя кривыми

 , (2.1)

где  текущее
значение эффективной мощности при максимальной подаче топлива, кВт; крутящий
момент двигателя на том же режиме, Н;
удельный
эффективный расход топлива на том же режиме, г/(кВт;
текущая
частота вращения коленчатого вала двигателя, .

Угловая скорость коленчатого
вала  на
номинальном режиме при

 

где  частота
вращения коленчатого вала двигателя (об/мин), указанная в задании.

=

==79693,36Вт

Минимальная минимальная угловая
скорость вращения коленчатого вала определяется по формуле,:

 

Для дальнейшего построения
промежуточных значений мощности диапазон частот от  до

,

где n=10-количество
точек.

, (2.2)

=12216,992

где  максимальная
эффективная мощность двигателя, Вт;, b, c – эмпирические коэффициенты, для
карбюраторного двигателя равные: a=0,53;
b=1,56; c=1,09

Кривая зависимости крутящего
момента на
валу двигателя от его частоты вращения строится с использованием уравнения:

 

 

Зависимость удельного расхода топлива двигателем
с достаточной для расчетов точностью определяется выражением:

, (2.4)

где  удельный
эффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в исходных
данных,,

коэффициент,
учитывающий влияние частоты вращения коленчатого вала на удельный расход
топлива, среднее значение которого определяется по формуле:

 (2.5)

где для всех типов двигателей

 

 

Аналогично рассчитываю и для других частот
вращения коленчатого вала , для удобства
итоги расчётов сводим в таблицу 1.:Затем по данным указанной таблицы строим
график внешней скоростной характеристики двигателя. Данный график так же
приводится в графической части курсового проекта

Таблица 1.Расчет внешней скоростной
характеристики двигателя

показатели					We, с^-1
	Wxx	W2	W3	W4	W5	W6	W7	W8	W9	Wn
	46,05	66,51	86,97	127,89	148,35	168,81	189,27	209,73	230,19
Wci/Wn	0,2	0,2889	0,3778	0,4667	0,5555	0,6444	0,7333	0,8222	0,9111	0,9996
a*(Wci/Wn)	0,106	0,153117	0,200234	0,247351	0,294415	0,341532	0,388649	0,435766	0,482883	0,529788
(Wci/Wn)^2	0,04	0,083463	0,142733	0,217809	0,30858	0,415251	0,537729	0,676013	0,830103	0,9992002
δ*(Wci/Wn)^2	0,0624	0,130203	0,222663	0,339782	0,481385	0,647792	0,838857	1,05458	1,294961	1,5587522
(Wci/Wn)^3	0,008	0,024113	0,053924	0,101651	0,171416	0,267588	0,394317	0,555818	0,756307	0,9988005
c*(Wci/Wn)^3	0,00872	0,026283	0,058778	0,1108	0,186844	0,291671	0,429805	0,605841	1,0886925
K(Wi)	1,087	1,036	0,996	0,966	0,946	0,934	0,929	0,931	0,938	0,950
Nei, Вт	18488,86	27753,27	37185,59	46449,87	55200,72	63122,19	69868,15	75102,63	78489,69	79693,33
Mk, Н*м	401,495	417,280	427,568	432,373	431,627	425,495	413,886	396,802	374,242	346,207
gei, г/(кВт*ч)	244,638	233,0601	224,05	217,3799	212,8263	210,1515	209,1341	209,5465	211,161	213,73651

Рисунок 1. Внешняя скоростная
характеристика двигателя

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ ТРАНСМИССИИ

Тяговая характеристика автомобиля представляет
собой зависимость силы тяги на ведущих колесах автомобиля от скорости его
движения на всех передачах, т.е.

 

где  сила
тяги на k-й передаче при i-ом
значении вращающего момента двигателя  определяется
по уравнению;скорость движения
автомобиля;передаточное число k-й
передачи коробки передач.

Сила тяги ,
кН, на ведущих колесах определяется из
уравнения:

 

Здесь радиус
качения колеса.

 

Аналогично рассчитываем для других значений
вращающегося момента двигателя и остальных передач. Итоги расчетов сводим в
таблицу 3.

Передаточное число главной передачи определяется
по формуле:

 

где  минимальное
передаточное число коробки передач.

Передаточное число первой передачи находится
исходя из трех условий :

 

 

f0=0,015-
коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля при малых скоростях
(из задания);

 из таблицы 1.

).Найденное, число  проверяем
по условию сцепления ведущих колес с дорогой:

, (3.5)

где

 

 коэффициент
сцепления,

 

=,
(3.7)

==1,268

Принимаем4,2045

 

 

Передаточные числа промежуточных ступеней
определяются из условия:

 , (3.8)

где  число
ступеней передач коробки, не считая передачу заднего хода, из задания;  порядковый
номер рассчитываемой передачи; значение
передаточного числа высшей передачи.

.

Аналогично рассчитываем и для других передач.
Результаты вычислений заносим в таблицу передаточных чисел.

Таблица 2. Передаточные числа

Передача		1-я	2-я	3-я	4-я	5-я	6-я
Передаточные числа передач		5,441	2,839	1,721	1,223	1	0,794
Передаточные числа трансмиссии		4,2045	3,0125	2,1585	1,5466	1,1081	0,794

4. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ, ДИНАМИЧЕСКОЙ
ХАРАКТЕРИСТИК АТС.

Значения динамического фактора определяются для
выбранных скоростей АТС на всех передачах по зависимости

 

где  сила
сопротивления воздуху рассчитывается по формуле:

 

где  скорость
движения АТС при частоте вращения коленчатого вала двигателя на k-й
передаче, определяется по формуле:

 

здесь  выбирается
из таблицы 1.

 

 

, (4.5)

 

 

 

Аналогично рассчитываем для других значений
вращающегося момента двигателя и остальных передач. Итоги расчетов сводим в
таблицу 3.

Числовые значения возможных ускорений АТС на i-й
передаче определяют по зависимости:

 

 м/

гдекоэффициент
сопротивления качению колес АТС при i-ом
значении скорости

 

=0,015)=0,015

 ускорение
свободного падения;коэффициент учета
вращающихся масс, определяемый по зависимости для различных передач

 (4.8)

 

Аналогично проводим расчеты для других значений
вращающегося момента двигателя и остальных передач. Итоги расчетов сводим в
таблицу 3.По данным табл. 3 строим тяговую, динамическую характеристики и
график ускорений автомобиля. Так же приводим данные графики в графической части
курсового проекта.

Таблица 3. Расчет тяговой, динамической
характеристик

5. ПОСТРОЕНИЕ МОЩНОСТНОГО БАЛАНСА АТС

При установившемся движении автомобиля по
горизонтальному участку дороги подводимая к его колесам мощность расходуется на
преодоление сопротивления дороги()
и сопротивления воздуха (). Уравнение
мощностного баланса автомобиля без прицепа при движении на горизонтальном
участке дороги без ускорений имеет вид:

, (5.1)

=2,9+835,044=837,944Вт.

Величина мощности , подводимой к колесам ,
определяется формулой

 

где -мощность
двигателя при соответствующей частоте вращения коленчатого вала , Вт.

Для определения мощности, затрачиваемой на
преодоление сопротивления воздуха, используем ранее примененное выражение и
данные

 

=0,4=2,8976Вт

где -коэффициент
обтекаемости;лобовая площадь
автомобиля.

Так же используя ранее изученную нами формулу
расчитываем мощность, затрачиваемую на качение колеса при движении автомобиля с
максимальной скоростью , используя формулу:

, (5.4)

=46148,2

где  –
вес автомобиля;-коэффициент
сопротивления качению при данной скорости движения автомобиля

Аналогично расчитываем значения мощности на
других передачах КПП и вносим их в таблицу4. По данным таблицы 4 строим график
мощностного баланса, который так же находится в графической части курсового
проекта.

Таблица 4. Расчет мощностного баланса АТС

Рисунок 3. Мощностной баланс АТС.

. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ВРЕМЕНИ И ПУТИ РАЗГОНА АТС

График времени  и
пути разгона  АТС строят на
основании графика ускорений АТС графоаналитическим методом.

Время и путь разгона АТС определяем до 60 км/ч
=16.6 м/с

Время разгона АТС для каждого интервала
скоростей определяют по формуле

.

Аналогично время разгона рассчитываем для других
интервалов скоростей.

Суммарное время и суммарный путь разгона АТС до
скорости V, (i-го интервала)
определяют суммированием времени и пути разгона на всех предыдущих интервалах
скорости

 

, (6.3)

Итоги расчетов сводим в таблицу 5.По данным
вышеуказанной таблицы строим графики времени и пути разгона автомобиля, которые
также приведены в графической части курсового проекта.

Таблица 5.Расчеты для построения графиков
времени и пути разгона АТС.

Рисунок 4. График времени и пути
разгона автомобиля

. ПОСТРАЕНИЕ ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ АТС

Расход топлива определяется по формуле

 

где   плотность
топлива для дизеля;  (из табл. 3);

 сила
аэродинамического сопротивления движению АТС,;

 коэффициент,
учитывающий изменение  в зависимости от
степени использования мощности двигателя И. Коэффициент  определяют
по формуле

 

Где для дизельных двигателей

Степень использования мощности двигателя И при
движении АТС на k-й передаче
определяют как отношение

 

,

где ==784,5194Н-сила
сопротивления дороги ,Н

∆=,
(7.3)

∆=(0,0582-0,017)/4=0,0103,

==0,017,

=+∆=0,0273.

Аналогично рассчитываем остальные коэффициенты
дорожного сопротивления.

Рассчитав, необходимые данные определяем расход
топлива для первого передаточного числа:

=

Далее таким же образом определяем расход топлива
для остальных передаточных чисел и заносим получившиеся данные в таблицу 6. По
данным таблицы 6 строим график топливно-экономической характеристики
автомобиля. Выше указанный график так же содержится в графической части
курсового проекта.

Таблица 6. Расчеты для построения
топливно-экономической характеристики автомобиля

Рисунок 5. Топливно-экономическая характеристика
АТС

8. Анализ полученных
результатов и вывод

Параметр	Проектируемый автомобиль	Прототип (Ford Transit )	Аналог (Mercedes-Benz Sprinter)
Полная масса,кг	4600	4600	3190
Грузоподъемность (пассажировместимость),кг(пасс)	23	23	21
Максимальная скорость, км/ч	115	120	150	дизельный	дизельный	дизельный
Мощность двигателя  (кВт) при частоте вращения коленчатого вала(об/мин)	79 2200	92 3500	80 3800
Крутящий момент двигателя  (Н при частоте вращения коленчатого вала(об/мин)	432	350	280
Эффективный расход топлива  , г/(кВт	225	225
Количество ступеней КПП	6	6	6
Передаточные числа ступеней КПП 1 2 3 4 5 6	4.2045 3.0125 2.1585 1.5466 1.0181 0.794	5.441 2.839 1.721 1.223 1 0.794	5.076 2.6 1.52 1 0.791 0.675
Передаточное число главной передачи	3,1033	4,1024	4.727
Размер шин	215/75R16	215/75R16	235/65R16
Время разгона до скорости 60 км/ч	3.132	4.92	9.12
Расход топлива, л/100км	7.23	8	8.8

Ford
Transit автобус малого
класса. Имеет привод на задние колёса. Автобус предназначен для эксплуатации по
дорогам со всеми видами покрытия.

В результате тягово-динамического расчёта
получили, что максимальная мощность автомобильного двигателя равна  которая
отличается от прототипа на 13 кВт ; максимальный крутящий момент по расчёту а
у прототипа;максимальная
скорость V=115км/ч такая же,
как и у прототипа =115км/ч . Расход
топлива 7,23 л/100 км при факторе сопротивления дороги равном 0,07 и скорости
движения 115 км/ч. Разница с проектируемым автомобилем составляет 0,77л/100км
(8л/100км), это объясняется погрешностью вычислений .
Сравнив полученные характеристики с характеристиками прототипа Ford
Transit, были допущены
расхождения с прототипом, но они не приводят к значительным ошибкам в расчете
тягово-скоростных и топливо-экономических характеристик двигателя, можно
сделать вывод, что расчеты были проведены верно.

двигатель скоростной топливный автомобиль

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1)      Расчет
тягово-скоростных свойств, топливной экономичности и основных узлов
автотранспортных средств : учеб.-метод. пособие к курсовому проекту по
дисциплине “Автомобили” [для студ. очного и заочного обчения по спец.
1906.01 “Автомобили и автомобильное хозяйтво” и 1907.02
“Организация и безопасность движения”] / Брагинец В.А., Яркин Е.К.,
Тамадаев В.Г. – Новочеркасск : ЮРГТУ, 2009

ПРИЛОЖЕНИЕ

Передаточное число	Ford Transit
1	5.441
2	2.839
3	1.721
4	1.223
5	1
З.Х.	0.794

Варианты планировки салона: городского автобуса Ford
Transit(15 посадочных
места) пригородного автобуса Ford
Transit(18 и 19 посадочных
мест)1 вариант

Варианты планировки салона: городского автобуса Ford
Transit(15 посадочных
места) пригородного автобуса Ford
Transit(18 и 19 посадочных
мест) 2 вариант

В 2010 году европейские и американские производители двигателей прекратили указывать их мощность, ограничившись лишь показателями объема и крутящего момента, выраженного либо в Ньютонах на метр (Н/м) либо в американской системе – футов на фунт (Ft/Lbs). Во втором случае, чтобы получить более привычные для нас единицы, достаточно умножить значение на 1,356. Впрочем, полученные данные все равно не столь очевидны, чтобы сразу сориентироваться в мощности устройства.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н·м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492.

Нужно иметь в виду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность – при 3600 об/мин. Поэтому, для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать, на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные компании двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или конкретные значения мощности, зависящие оборотов. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя, значит, максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей: указывая мощность, которую можно получить при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с., которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель при постоянной работе был настроен на обороты 3600, выдавая всего 3.5 л.с. Численно мощность от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо также понимать, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент, и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и, значит, хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года чаще всего указывается мощность двигателя, работающего в конкретной технике с учетом ее использования и установленным рабочим числом оборотов.  На двигателях же указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться, ведь чем он больше, тем лучше устройство будет справляться со своей задачей.

Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому, покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором, вы можете получить двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную — завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50 %.

Пример выписки из ЭПТС электромобиля:

Кавычками отмечена мощность двигателя №1 и двигателя №2 в киловаттах

Формула расчета мощности электромобиля согласно выписки:

1 Мощность первого двигателя (85 кВт) * 1,35962 =  116 л.с.

2 Мощность второго двигателя (65 кВт) * 1,35962 = 88 л.с.

3 Мощность 1 двиг. (л.с.) + Мощность 2 двиг. (л.с.)
116 л.с. + 88 л.с. = 204 л.с.
ОСАГО КМ для 204 л.с. = 1

Важно! перед тем как подписать птс проверить количество лошадей так как бывает инспектор ставит от балды или не знает как считать, рекомендую перед походом в ГИБДД самому рассчитать лошадей. Если инспектор не пробиваем и общение с ним бесполезно, езжайте в другое место для постановки на учёт.

Второй важный момент!  Перед покупкой автомобиля разузнать ввозил ли поставщик данную модель автомобиля и сколько в ней было кВт. Если эта новая модель на которую ни разу не было СБКТС проверьте ранее ввозимые машины других моделей, чтоб потом не получить 400+ кВт в выписке и налога в 150 т.р. Не доверяйте авантюристам заманивающие вас низкой ценой автомобиля, потом заплатите больше. Обязательно проверьте юр. лицо вашего поставщика, если юридического лица нет, то не стоит им доверять свои деньги. Внимательно читайте договор и не берите автомобиль с неправильным СБКТС. Не верьте если вам говорят, что его нельзя переделать, переделать можно и нужно и не ругайтесь с вашим некомпетентным поставщиком  т.к скорей всего ваш договор филькина грамота, надежные и проверенные фирмы так никогда не сделают.

Наш каталог электромобилей