Ministerul Educaiei i Tineretului a RM Universitatea Tehnic a Moldovei Catedra Transport auto

Lucrare de laborator nr.2

Tema:Determinarea puterii efective a motorului

Chiinu 2008

Scopul lucrrii: De nsuit metodica de calcul i de executare a caracteristicii de turaie a motorului pe grafice. Utilaj: Literatura de specialitate, main de calcul.Sarcina individual: Date iniialeVarianta, ultimele 2 cifre a matricolei Tonaj, kN Capacitatea ncrcare, pasageri de Viteza maximal, m/s Coeficientul rezisten rulare de la Formula roilaor Clasa automobilului

Tab.1

34

94 pas.

35

0,026

6x4

Autobuz

Partea teoretic Pentru determinarea puterii efective necesare a motorului folosim ecuaia bilanului de putere a automobilului Nk= N +Nw +Nj (1) Unde: Nk= Ne*t- puterea adus la roile conductoare a automobilului. Ne puterea efectiv a motorului. t randamentul transmisiei automobilului. N puterea necesar pentru nvingerea forelor de rezisten a drumului. Nw puterea necesar pentru nvingerea forelor de rezisten aerodinamic. Nj puterea necesar pentru nvingerea forelor de inerie. n rezultat puterea efectiva a motorului la viteza maximal: Nev=( Ga*fv*Vmax+kf* Vmax3)/1000* t ,kwt (2) Unde: fv coeficientul de rezisten la rulare la deplasarea automobilului cu viteza maximal. Vmax viteza maximal a automobilului (este dat n datele iniiale tab.1) Coeficientul fv poate fi calculat dup formula : fv=f0(1+13*Va2/2000) (3) Unde: f0 coeficientul de rezisten la rulare la deplasarea automobilului cu viteza de pn la 20...22 m/s. Folosind formula (2) , se poate de calculat puterea maximal Nmax=Nev/[a*wmax/wn+b(wmax/wn)2-c(wmax/wn)3] , (4) Unde: a,b,c coeficieni experimentali, care depend de tipul motorului i de timpii lui (pentru motoare cu benzin a=b=c=1,0; pentru motoare diesel n 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 unghiular a arborelui cotit la puterea maximal, s-1; Wmax viteza unghiular a arborelui cotit, s-1. n calcule viteza unghiular Wn se determin orientnduse dup motoarele automobilelor prototip. n literature se specialitate deobicei este indicat puterea maximal Nmax a motorului i respectiv turaiile nn a arboreluicotit la care se obine aceast putere. ntre viteza unghiular i turaiile arborelui cotit exist o relaie We=ne/300,1 ne (5) innd cont de formula (5) Wn=0,1 nn (6) Viteza unghiular maximal a arborelui cotit poate fi calculat cu urmtoarea formul Wmax =(1,11,2)Wn pentru motoare cu benzin. Wmax =(0,91,0)Wn pentru motoare diesel. (7) Pentru trasarea caracteristicii de turaie e necesar de calculat 5...7 date a puterii efective Ne i ale momentului de torsiune efectiv Me n diapazonul schimbrii vitezei unghiulare ale arborelui cotit a motorului ntre wmini pn la wmax . Caracteristica de turaie a motorului reprezint variaia puterii efective Pe , i a momentului motor efectiv Me n funcie de variaia vitezei unchiulare a arborelui cotit a motorului la deschiderea total a clapetei de acceleraie sau la acionarea total a cremalierei pompei de injecie. Puterea efectiv i momentul motor efectiv pot fi calculate dup elaia: 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 unghiular curent a arborelui cotit, s-1. Pentru motoarele cu benzin i cele diedel se aleg 5...7 valori ale lui we n limitele wmin...wmax . Pentru motoarele cu benzin 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 n calcul s fie wn , care corespunde cu puterea maximal a motorului.pentru ca calculul s ias cu precizie e necesar de calculat pasul. El se calculeaz dup formula: y=wmax-wmin/(5...7) cifr ntreag (10) Dac pasul y se calculeaz ca cifr ntreag, e necesar de recalculat valorile wmax .

Alegerea si motivarea datelor iniiale: Componena parametrilor care necesit prezentare pentru urmtoarele calcule: -calculul masei totale a automobilului. -calculul sarcineii pe axe a automobilului. -calculul coordonatelor centrului de greutate a automobilului. -alegerea anvelopelor i a marimilor lor. -alegerea randamentului a trensmisiei . -alegerea factorului aerodinamic a automobilului. Masa total a automobilului se calculeaz dup formula: ma=m0+mr+mn , kg (11) unde: m0 masa proprie a automobilului, se determin din literatura de specialitate dup sarcina individual. mr masa ncrcturei. Care e dat n sarcin. mn masa pasagerilor mpreun cu conductorul mn=75*n (12) unde:n numrul de pasageri mpreun cu conducatorul. Aprecierea sarcinii pe axe a automobilului. Greutatea total a automobilului se calculeaz dup formula: Ga=ma*g, N (13) Unde:g acceleraia cderii libere, g=9,81 m/s2. Sarcina G1 pe puntea din fa i G2 pe puntea din spate se calculeaz: G1=Ga*b/L, N ; G2=Ga*a/L, N (14) Unde: a i b coordonatele centrului de greutate a automobilului (a distana de la centrul de greutate pn la osia din fa, b distana de la centrul de greutate pn la osia din spate). L baza automobilului (distana ntre axe). Determinarea coordonatelor centrului de greutate: Baza automobilului L e necesar de determinat dup literatura de specialitate dup modelul dat n sarcin. Coordonatele centrului de greutate e necesar de determinat n dependen de baza automobilului L. Pentru camioane cu cabina deasupra motorului i cu roile singularepe puntea din spate: a=(0,55...0,60) L (15) aceleai cu roile duble pe puntea din spate a=(0,65...0,70) L (16)

camioane cu cabina dup motor a=(0,70...0,75) L (17) autoturizme a=(0,50...0,55) L (18) autobuze a=(0,60...0,65) L (19) Diatana de la centrul de greutate pn la axa din spate se determin cu: b=L-a (20) nlimea centrului de greutate se alege din expresia: hg=(0,7...0,8), m pentru autoturisme hg=(0,9...1,1), m pentru autocamioane alegerea anvelopelor se face, n dependen de sarcina care revine pe puntea cea mai ncrcat dup literatura de specialitate. La alegerea mrimii anvelopei se indic parametrii B (nlimea profilului, mm) i d (diametrul jantei roii, oli). Randamentul transmisiei automobilului se alege din tabelul 2. Tab.2Tipul automobilului Autocamioanele i autobuzelecu transmisia principal simpl Autocamioanele i autobuzele cu transmisia principal dubl Autoturisme, microbuze Formula Randamentul roilor transmisiei (t) 4x2 0,90...0,92 4x2 4x4 6x4 6x6 4x2 0,86...0,88 0,82...0,84 0,82...0,84 0,78...0,80 0,92...0,94

Factorul aerodinamic al automobilului fF se alege n dependen de tipul automobilului din tabelul 3. Tab.3Tipul automobilului Autoturismele de lasa: micro mic medie mare Autocamioane cu capacitatea de incrcare, t pn la 1,0 1,1...2,5 2,6...4,0 pste 4,0 Autobuzele de clasa medie i mare kF, Ns2/m2 0,50...0,60 0,60...0,70 0,75...0,78 0,85...0,95 1,2...1,5 1,6...2,0 2,1...2,8 2,9...3,5 2,9...3,6

Calcule : Greutatea total a automobilului: Ga=ma*g=189284 , N Greutatea pe puntea din fa G1 i puntea din spate G2: G1=Ga*b/L , G2=Ga*a/L L=8415 (mm) a=0,70*8415=5890(mm) b=L-a=2525(mm) G1=189284*2525/8415=56796,4 , N G2=189284*5890/8415=132487,6 , N nlimea centrului de greutate: hg=1 m Puterea efectiv a motorului la viteza maximal: Nev=( Ga*fv*Vmax+kf* Vmax3)/1000* t ,kwt t=0,82 Vmax=35 m/s kf=3,2 fv=f0(1+13*V2/20000) fv=0,026(1+13*1225/20000)=0,046 Nev=(189284*0,046*35+3,2*42875)/1000*0,82=539, kwt Calculm puterea maximal: Nmax=Nev/[a*wmax/wn+b(wmax/wn)2-c(wmax/wn)3] wmin=60 wn=240 wmax=300 a=0,53, b=1,56, c=1 Nmax=539/[0,53*300/240+1,56*(300/240)2-(300/240)3]=472 Calculm puterea efectiv: Ne=Ne max [a*we/wn+b(we/wn)2-c(we/wn)3], kwt we=60 Ne=472[0,53*60/240+1,56(60/240)2-(60/240)3]=99,12 , kwt we=120 Ne=472[0,53*120/240+1,56(120/240)2-(120/240)3]=250,16, kwt we=180 Ne=472[0,53*180/240+1,56(180/240)2-(180/240)3]=396,48, kwt Calculm momentulmotor efectiv: Me=1000(Ne/we) , Nm Me60=1000*99/60=1650, Nm Me120=1000*250/120=2083, Nm

Me180=1000*396/180=2200, Nm MWmax=Nev/wmax*1000=539/300*1000=1796, Nm MWn=Nmax/wn*1000=472/240*1000=1966, Nm Concluzie: n lucrarea dat am nsuit metodica de calcul i am calculat caracteristicele de turaie a motorului , am executat caracteristica de turaie a motorului pe garafic.