Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

(ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ»)

Кафедра: «Автомобили»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Теория автомобилей»

на тему: «Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя»

Содержание

1. Исходные данные

2. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Приложение

Список использованной литературы

1. Исходные данные

1. Марка двигателя ЗМЗ-53

2. Максимальная эффективная мощность двигателя Ne , 84,5 [кВт] при 3200 об/мин.

3. Минимальный удельный расход топлива - ge , 313 [г/кВтч]

двигатель мощность топливо вращение

2. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляет собой зависимость эффективной мощности - Ne , [кВт]; эффективного крутящего момента - Me, [Нм]; удельного расхода топлива - ge , [г/кВтч]; часового расхода топлива - GT, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:

, [кВт] (1.1)

где: Ne max - максимальная эффективная мощность двигателя, 84,5 [кВт];

ne - текущая частота вращения, [об/мин];

nN - частота вращения при максимальной мощности = 3200 [об/мин].

Коэффициенты а, b, с для бензинового двигателя равны 1 .

Чтобы воспользоваться формулой Лейдермана, необходимо определить значения наименьшей устойчивой - ne min , и максимальной - ne max, частот вращения коленчатого вала двигателя. Наименьшую, устойчивую частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - ne min = 0,13 nN =0,13· 3200 = 416=400 [об/мин].

Максимальную частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - ne max = 1,2 nN= 1,2 · 3200 =3840=3800 [об/мин]. С целью облегчения расчетов, полученные значения ne min и ne max следует округлить до ближайшей сотни об/мин.

Для получения зависимости Ne = f(ne), весь диапазон частот вращения коленчатого вала двигателя от ne min до ne max следует разбить примерно на 10 значений. Для каждого значения ne , с использованием уравнения Лейдермана, необходимо определить значения эффективной мощности двигателя Ne по формуле (1.1) и занести результаты расчетов в первую строку таблицы 1.2.

Следует помнить, что часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность Ne - так называемая мощность нетто, используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери мощности обычно составляют 10 - 15%, для определения мощности нетто воспользуемся выражением:

Ne = 0,9Ne, [кВт] (1.2)

Для каждого значения ne , необходимо определить значения мощности двигателя нетто Ne по формуле (1.2) и занести результаты расчетов во вторую строку таблицы 1.2.

Еще одним неотъемлемым графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости эффективного крутящего момента двигателя Мe = f(ne). Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Нм]. (1.3)

Для каждого значения ne , необходимо определить значения эффективного крутящего момента двигателя Мe по формуле (1.3) и занести результаты расчетов в третью строку таблицы 1.2.

Аналогично с мощностью, часть эффективного крутящего момента двигателя - Me затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто - Мe, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

Мe = 0,9 Мe , [Нм] (1.4)

Для каждого значения ne , необходимо определить крутящий момент нетто - Мe по формуле (1.4) и занести результаты расчетов в четвертую строку таблицы 1.2.

Еще одним графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости удельного расхода топлива двигателя ge = f(ne). Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:

, [г / кВтч] (1.5)

где: ge min - минимальный удельный расход топлива =313 [г / кВтч].

Для каждого значения ne , необходимо определить удельный расход топлива двигателя ge по формуле (1.5) и занести результаты расчетов в пятую строку таблицы 1.2.

Последним из графиков внешней скоростной характеристики двигателя является график часового расхода топлива. Для его построения используют полученные значения удельного часового расхода топлива и выражение вида

, [кг/ч] (1.6)

Полученные результаты расчета занесем в таблицу 1.2.

Далее, на основе результатов расчетов таблицы 1.2, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя. На графике внешней скоростной характеристики отмечаем:

Максимальная мощность нетто - Ne, [кВт];

Максимальный крутящий момент нетто - Me, [Нм];

Минимальный удельный расход топлива - ge min, [г / кВтч];

Частоты ne вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:

- максимальной мощности двигателя nN , [об/мин];

- максимальному крутящему моменту nM , [об/мин];

- минимальному удельному расходу топлива ng , [об/мин].

Приложение

Таблица 1.2 Параметры внешней скоростной характеристики двигателя, марки ЗМЗ-53

График № 1 зависимости эффективной мощности Ne, [кВт] и мощности нетто Ne [кВт] от частоты вращения коленчатого вала , при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива

График 2 зависимости эффективного крутящего момента двигателя Me, [Нм] и крутящего момента нетто Мe,[Нм] от частоты вращения коленчатого вала, при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива

График 3 зависимости удельного расхода топлива двигателя gе , [г / кВтч] и часового расхода топлива Gт, [кг/ч] от частоты вращения коленчатого вала при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива

Список использованной литературы

1.Чудаков Е.А. «Теория автомобиля» М:Машииз,1950.344с

2. «Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей» /под ред. Орлина А.И.,Круглова М.Т. М: Машиностроение.2003г.372с

3. Колчин А.И.,Демидов В.П. «Расчет автомобильных и тракторных двигателей» М: Высшая школа,2001г. 400с

4. Митрофанов В.И.,Шабашева М.М., «Методы расчета эффективного удельного расхода топлива ДВС при проектировании автомобилей»

5. Смирнов Г.А. «Теория автомобиля» М:ВШ,2010. 344с

6. Конспект лекций по курсу «Теория автомобилей»

Размещено на Allbest.ur