Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля
Мощноть NE двигателя, необходимую для движения нагруженного автомобиля с установившейся максимальной скоростью VA.MAX в заданных дорожных условиях, определим по формуле:
где: VA.MAX — максимальная скорость движения автомобиля (по заданию), км/ч;
G — сила тяжести автомобиля с грузом, Н;
Ш — приведенный коэффициент дорожного сопротивления;
к — коэффициент сопротивления воздуха, кг/м 3 ;
F — площадь лобового сопротивления автомобиля, м 2 ;
зТР — механический КПД трансмиссии для режима максимальной скорости.
Площадь лобового сопротивления для автомобилей:
где: В — колея задних колес, м;
Н — габаритная высота автомобиля, м.
Рассчитаем площадь лобового сопротивления автомобиля:
Значения коэффициента сопротивления воздуха к эмпирические и принимаются из характеристики прототипа. В случае отсутствия этого коэффициента (устаревшая модель, некоторые грузовые автомобили) он принимается в следующих пределах:
к=0,20. 0,30 — легковые автомобили с закрытым кузовом;
к= 0,35. 0,60 — легковые автомобили с необтекаемой формой кузова;
к= 0,60. 0,70 — грузовые автомобили;
Примем k=0,5 как для легковых автомобилей с необтекаемой формой кузова
Сила тяжести автомобиля определяется как:
где: т0 — собственная (снаряженная) масса автомобиля (принимается по прототипу), кг;
тГ — масса перевозимого груза (по заданию), кг;
g — ускорение свободного падения, 9,8 м/с 2 .
Исходя из расчетных значений рассчитаем мощность прототипа УАЗ-452:
При проектировании для обеспечения необходимого динамического фактора в области средних эксплуатационных скоростей движения определяют максимальную мощность двигателя по формуле:
Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной мощности, определяется коэффициентом оборотности двигателя зп , равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигателя к соответствующей скорости движения автомобиля.
Коэффициент оборотности принимают равным в пределах 35. 50 в соответствии с прототипом автомобиля и расчетной максимальной мощностью двигателя.
УАЗ 452 2 поколение 3909 фургон 5-дв.
Марка автомобиля: УАЗ (УАЗ)
Название: УАЗ
Модель: 452
Поколение: 2 поколение 3909 фургон 5-дв.
Модификация: 2.9 MT
Года выпуска: 1996–2009
Основные характеристики (кузов)
| Колея передних колёс (мм) | 1445 |
| Колёсная база (мм) | 2300 |
| Высота (мм) | 2100 |
| Ширина (мм) | 1940 |
| Колея задних колёс (мм) | 1445 |
| Дорожный просвет (мм) | 220 |
| Допустимая полная масса (кг) | 2820 |
| Снаряженная масса (кг) | 1820 |
| Длина (мм) | 4440 |
Двигатель
| Диаметр цилиндра (мм) | 92 |
| Количество клапанов на цилиндр | 2 |
| Количество цилиндров | 4 |
| Ход поршня (мм) | 100 |
| Максимальный крутящий момент (Н•м) | 189 |
| Обороты максимального крутящего момента, макс. (об/мин) | 2500 |
| Обороты максимальной мощности, макс. (об/мин) | 4000 |
| Тип впуска | Карбюратор |
| Конфигурация двигателя | Рядный |
| Мощность двигателя (л.с.) | 98 |
| Объём двигателя (см 3 ) | 2890 |
| Тип двигателя | Бензиновый |
Трансмиссия
Подвеска и тормоза
| Задние тормоза | Барабанные |
| Передние тормоза | Барабанные |
| Задняя подвеска | Зависимая, рессорная |
| Передняя подвеска | Зависимая — мост |
Эксплуатационные характеристики
| Объём топливного бака (л) | 86 |
| Расход топлива на шоссе (л/100 км) | 13.5 |
| Максимальная скорость (км/ч) | 127 |
| Рекомендуемое топливо | АИ-92 |
Рулевое управление
Шины, диски
| Диски | Передние | Задние |
| Диаметр обода | 16 | 16 |
| Количество крепёжных отверстий | 5 | 5 |
| Шины | Передние | Задние |
| Диаметр шины | 15 | 16 |
| Высота профиля шины | 75 | 75 |
| Ширина профиля шины | 215 | 215 |