20. Тягловый баланс автомобиля. Конструктивные решения, снижающие аэродинамическое сопротивление автомобиля.
Pk = y·G ± ¶вр·G·i/g+Pw = Рy±dвр·Рj+Рw+Pкр- тягловый баланс автомобиля. Конструктивные решения : 1) Обтекаемая форма (капля) 2) Материал
21. Эффективные показатели работы двигателя. Конструктивные особенности современных ДВС, направленные на повышение эффективных показателей.
При работе двигателя часть индикаторной мощности затрачивается на преодоление сопротивления трения движущихся деталей и приведение в действие вспомогательных устройств двигателя : масляного и водяного насоса, вентилятора, генератора и пр. Мощность равноценная этим потерям называется мощностью трения Nт. Мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине или силовой передаче называется эффективной мощностью Nе : Nе = Ni - Nт . Эффективную мощность определяют обычно опытным путем, испытывая двигатель на тормозном стенде. Отношение эффективной мощности двигателя к его индикаторной мощности называется механическим КПД : hм=Ne/Ni = pe/pi. Стпень использования теплоты в двигателе с учетом всех потерь оценивается эффективным КПД : hе= Qe/Qт -теплота эквивалентная полезной работе на валу двигателя, к расчетной теплоте сгорания топлива, затраченного на получение этой работы. Для сравнения экономичности различных двигателей пользуются эффективным удельным расходом топлива - это масса топлива расходуемая в 1 час на единицу эффективной мощности : ge = 3600·Gт/Ne. Эффективные показатели тем лучше, чем выше теплоиспользование и меньше механические потери. При работе двигателя в условиях разных нагрузок и скоростных режимов (при прочих равных условиях) снижение механических потерь обуславливает уменьшение количества теплоты, отдаваемой окружающей среде и тепловой напряженности сопряженных деталей. Чем меньше потери на трение, тем меньше нужно отводить теплоты и затраты мощности на привод агрегатов системы охлаждения и смазочной системы снижаются. Конструктивные размеры агрегатов системы охлаждения при этом могут быть уменьшены. При малых потерях на трение снижается так же износ основных трущихся пар двигателя. Мероприятия : уменьшение площади контактных поверхностей и совершенствование их формы и качества обработки, улучшение качества применяемых масел, оптимизацию теплового состояния двигателя и улучшение приработки сопряженных деталей в процессе обкатки. Высокий эффект на снижение трения дает уменьшение количества поршневых колец. Снижение потерь на перетекание заряда может быть достигнуто за счет использования однополостных камер сгорания вместо разделенных (вихре камерных и предкамерных). Применение наддува.
22.Получение тягловой характеристики трактора экспериментальным путем.
Наиболее близкие к действительности данные о тяговых и топливно-экономических качествах трактора могут быть получены путем его тяговых испытаний в полевых условиях. Чтобы получить все данные , необходимые для получения и построения тягловой характеристики замеряют следующие величины : 1) Тягловое усилие на крюке 2)Скорость движения 3)Число оборотов ведущих колес 4)Расход топлива. По результатам замеров подсчитываются остальные показатели, которые должны быть нанесены на характеристике : буксование движителей, тяговая мощность трактора, часовой и удельный расходы топлива. Участки для динамометрирования должны быть горизонтальными с ровным рельефом. Почва - нормальной влажности. При обработке диаграмм определяют твердость почвы в трех слоях : 0..5,5..10,10..15см. Участки для опыта берут по ГОСТу 7057-54. Снятие тяговых характеристик заключается в проведении серии опытов при различных нагрузках на крюке трактора. Характеристики снимаются по крайне мере на основных передачах. Трактор обычно нагружает тягловыми тележками. Во время опыта колеса тележки через трансмиссию вращают вал тормоза, преодолевая приложенный к валу тормозной момент. Регулируя величину тормозного момента можно менять тяговое сопротивления на крюке трактора.
23.Основные размеры и удельные параметры двигателей. Влияние их на конструкцию двигателей.
Основные параметры двигателя : 1) Литровая мощность двигателя- номинальная мощность отнесенная к рабочему объему цилиндров : Nл=Neн/Vл. Чем больше тем меньше габариты и масса двигателей. 2) Удельная поршневая мощность двигателя - номинальная мощность отнесенная к сумме площадей днищ всех поршней : Nп=Nен/(p·d·d·i/4) - характеризует тепловую и динамическую напряженность двигателя 3) Литровая масса двигателя - масса незаправленого двигателя к рабочему объему цилиндров : gл=Gэ/Vл -характризует совершенство конструкции,технологии изготовления двигателей и применяемых при этом материалов. 4) Удельная масса двигателя -масса незаправленого двигателя к его номинальной мощности : =gN=Gэ/Nен. Определение основных размеров двигателя : Основные размеры двигателя (диаметр цилиндра, ход поршня), значения давления газов в цилиндре, экономичность двигателя в целом определяют методом теплового расчета. Для того что бы сделать тепловой расчет двигателя нужно выбрать тип двигателя, его номинальную мощность при номинальной частоте вращения и вид топлива.. Определив все данные по параметрам действительных процессов строят индикаторную диаграмму и вычисляют среднее индикаторное и среднее эффективное давление. Задавшись тактностью двигателя и числом цилиндров определяют рабочий объем цилиндра, далее находят диаметр цилиндра и ход поршня.
24.Тяговый расчет автомобиля. Кинематические схемы КПП автомобилей.
Одной из основных задач тягового расчета автомобилей является выбор мощности двигателя для рассчитываемого автомобиля . Мощность двигателя должна быть достаточной для обеспечения с заданной максимальной скоростью при полном использовании грузоподъемности автомобиля. Nv = [yv·(Go+Gг)+Pwmax]·Vmax/(270·hгр), где Go - собственный вес авто, Gг - грузоподъемность, Pwmax - сопротивление воздуха при движении с максимальной скоростью. Зная полный вес автомобиля и определив максимальную мощность его двигателя можно подсчитать удельную мощность автомобиля : Nуд=Ntmax/G. Следующей задачей является выбор передач авто. Для начала определяем передаточное число главной передачи : io=0,377·rк·nv/Vmax. Структуру ряда передач выбирают исходя из задачи обеспечить наибольшую интенсивность разгона.
25.Механические потери в ДВС. Конструктивные мероприятия, снижающие механические потери.
Часть индикаторной мощности двигателя затрачивается на преодоление механических потерь (внутренние потери и привод компрессора или продувочного насоса). Внутренние потери включают все виды механического трения, потери при газообмене и на привод вспомогательных механизмов (вентилятор, генератор, топливный и прочие насосы), вентиляционные потери, обусловленные движением деталей двигателя при больших скоростях в среде воздушно-масляной эмульсии и воздуха, газодинамические потери при протекании заряда в дизелях с разделенными камерами сгорания. Среднее давление механических потерь - удельная работа механических потерь при осуществлении одного цикла или работа механических потерь, приходящаяся на единицу рабочего объема цилиндра. Среднее давление механических потерь можно представить в виде суммы средних давлений потерь на трение, на газообмен, на привод вспомогательных механизмов, на привод компрессора и вентиляционных. pмл=Pт+pr+pв.м.+pk+pв. Мощность механических потерь : Nм.п.=Nт+Nr+Nв.м.+Nв+Nк
26.Динамический фактор и динамическая характеристика автомобиля. Конструктивные факторы, определяющие динамические характеристики автомобиля.
Динамический фактор рассчитывается по формуле : D= ((Pk-Pw)/G=Mk·iрт·hрт)/rk-Pw)/G. Будучи удельным параметром, динамический фактор позволяет проводить сравнительную оценку динамических качеств различных автомобилей независимо от их грузоподъемности и веса. Динамический фактор имеет разные значения, в зависимости от скоростного режима автомобиля - частоты вращения двигателя и передачи включенной в трансмиссию.
27.Кинематика центрально-кривошипного шатунного механизма. Основные схемы КШМ современных двигателей.
При работе двигателя в кривошипно-шатунном механизме возникают усилия, значения и характер которых определяют кинематическим и динамическим исследованием этого механизме. В автотракторных двигателях применяются центральные (аксиальные) и смещенные КРМ. Кинематику и динамику КШМ рассматривают при установившемся скоростном режиме работы двигателя, то есть при постоянной частоте вращения коленчатого вала. В этом случае угловая скорость коленчатого вала : w=p·n/30. Перемещение, скорость и ускорение определят : x=r·(1+0.5l·sina·sina-cosa); c=w·r·(sina+0.5·l·sin2a; j=w·w·r·(cosa+·l·cos2a)
28.Приемистость автомобиля. Применение гидромеханических передач. Принцип действия гидротрансформатора.
Передача крутящего момента в гидротрансформаторе осуществляется путем использования кинетической энергии циркулирующей в нем жидкости. В простейшем виде гидротрансформатор состоит из центробежного насоса вращаемого коленчатым валом двигателя, турбины, соединенной механическим приводом с ведущими колесами автомобиля и реактора, представляющего собой неподвижно закрепленное колесо с лопатками. Все три колеса трансформатора - насосное, турбинное и реакторное образуют замкнутую полость, так называемый круг циркуляции в котором происходит непрерывное движение жидкости от насоса к турбине, из турбины на лопатки реактора, а от туда обратно на в насос. Поток масла вытекающий из насоса увлекает за собой колесо турбины и заставляет его вращаться вокруг оси коленчатого вала.