Determinarea Puterii Efective a Motorului

Scopul lucrării: De însuşit metodica de calcul şi de executare a caracteristicii de turaţie a motorului pe grafice.

Utilaj: Literatura de specialitate, maşină de calcul.

Sarcina individuală: Tab.1

Date iniţiale

Varianta, ultimele 2 cifre a matricolei Tonaj, kN

Capacitatea de încărcare, pasageri Viteza maximală,

m/s Coeficientul de rezistenţă la rulare Formula roţilaor Clasa

automobilului

34 94 pas. 35 0,026 6x4 Autobuz

Partea teoretică

Pentru determinarea puterii efective necesare a motorului folosim ecuaţia bilanţului de putere a automobilului

Nk= NΨ +Nw +Nj (1)

Unde:

Nk= Ne*ηt- puterea adusă la roţile conducătoare a automobilului.

Ne – puterea efectivă a motorului.

ηt – randamentul transmisiei automobilului.

NΨ – puterea necesară pentru învingerea forţelor de rezistenţă a drumului.

Nw – puterea necesară pentru învingerea forţelor de rezistenţă aerodinamică.

Nj – puterea necesară pentru învingerea forţelor de inerţie.

În rezultat puterea efectiva a motorului la viteza maximală:

Nev=( Ga*fv*Vmax+kf* Vmax3)/1000* ηt ,kwt (2)

Unde: fv – coeficientul de rezistenţă la rulare la deplasarea automobilului cu viteza maximală.

Vmax – viteza maximală a automobilului (este dată ăn datele iniţiale tab.1)

Coeficientul fv poate fi calculat după formula :

fv=f0(1+13*Va2/2000) (3)

Unde: f0 – coeficientul de rezistenţă la rulare la deplasarea automobilului cu viteza de pînă la 20...22 m/s.

Folosind formula (2) , se poate de calculat puterea maximală

Nmax=Nev/[a*wmax/wn+b(wmax/wn)2-c(wmax/wn)3] , (4)

Unde: a,b,c – coeficienţi experimentali, care depend de tipul motorului şi de timpii lui (pentru motoare cu benzină a=b=c=1,0; pentru motoare diesel în 2 timpi, a=0,87, b=1,13, c=1,0; pentru motoare diesel in 4 timpi a=0,53, b=1,56, c=1,0).

Wn –viteza unghiulară a arborelui cotit la puterea maximală, s-1;

Wmax – viteza unghiulară a arborelui cotit, s-1.

În calcule viteza unghiulară Wn se determină orientănduse după motoarele automobilelor prototip. În literature se specialitate deobicei este indicată puterea maximală Nmax a motorului şi respectiv turaţiile nn a arboreluicotit la care se obţine această putere.

Între viteza unghiulară şi turaţiile arborelui cotit există o relaţie

We=πne/30≈0,1 ne (5)

Ţinînd cont de formula (5)

Wn=0,1 nn (6)

Viteza unghiulară maximală a arborelui cotit poate fi calculată cu următoarea formulă

Wmax =(1,1…1,2)Wn – pentru motoare cu benzină.

Wmax =(0,9…1,0)Wn – pentru motoare diesel. (7)

Pentru trasarea caracteristicii de turaţie e necesar de calculat 5...7 date a puterii efective Ne şi ale momentului de torsiune efectiv Me în diapazonul schimbării vitezei unghiulare ale arborelui cotit a motorului între wminşi pînă la wmax .

Caracteristica de turaţie a motorului reprezintă variaţia puterii efective Pe , şi a momentului motor efectiv Me în funcţie de variaţia vitezei unchiulare a arborelui cotit a motorului la deschiderea totală a clapetei de acceleraţie sau la acţionarea totală a cremalierei pompei de injecţie.

Puterea efectivă şi momentul motor efectiv pot fi calculate după elaţia:

Ne=Ne max [a*we/wn+b(we/wn)2-c(we/wn)3], kwt (8)

Me=1000(Ne/we) , Nm (9)

Unde:we – viteza unghiulară curentă a arborelui cotit, s-1.

Pentru motoarele cu benzină şi cele diedel se aleg 5...7 valori ale lui we în limitele wmin...wmax .

Pentru motoarele cu benzină wmin=70...80 s-1, pentru motoarele diesel wmin=45...50 s-1. Dintre valorile alese we e de dorit ca una din valorile luate în calcul să fie wn , care corespunde cu puterea maximală a motorului.pentru ca calculul să iasă cu precizie e necesar de calculat pasul. El se calculează după formula: