Мало БУДЕТ
Мало БУДЕТ
КЛУБ Автовладельцев
/ФАКУЛЬТАТИВ
Мало БУДЕТ
КАКОЙ Движок НУЖЕН АВТОМОБИЛЮ?
ТЕКСТ / ИГОРЬ ОГИЛЬКО, ВИТАЛИЙ УРЮКОВ
Кто из нас не слышал таковой жалобы: этой бы машине движок помощнее! Неужто и впрямь конструкторы обычных вещей не понимают? Не станем поспешно инкриминировать их в некомпетентности - все намного труднее. Естественно, можно и двухместный городской автомобильчик снабдить мотором в 200 л. с. Только нужно ли?
Когда берутся за постройку нового автомобиля, сначала разрабатывают техническое задание (ТЗ) - документ, где тщательно расписано, кому и для каких целей будет предназначен автомобиль, на каких дорогах (либо вне их) предстоит ему трудиться, сколько он должен весить, сколько везти груза, как стремительно ехать, на какие горки взбираться и т. д. Техзадание подписывают все заинтригованные стороны. Оно очень подробное, хотя содержит только нужную (и достаточную) информацию. Если требуется, ТЗ говорят и на отдельные агрегаты.
Последующий шаг - эскизный проект автомобиля. Разместив на чертеже агрегаты, людей и груз, определяют размеры кузова, базу машины и колею. Позже находят положение центра масс, рассчитывают рассредотачивание нагрузки по осям и критическую нагрузку на колесо. Все это позволяет найти лучшую силу тяги на ведущих колесах проектируемой машины, а означает, и характеристики мотора.
При расчетах принимают, что автомобиль в каждый момент времени находится в равновесии под воздействием всех действующих на него сил. Другими словами сила тяги на колесах равна сумме сил сопротивления качению, подъему и аэродинамического сопротивления.
Это именуется уравнением тягового баланса (см. ЗР, 1997, № 7, 8). С его помощью и находят лучшую характеристику мотора для проектируемого автомобиля. Для этого поначалу решают уравнение при наибольшей скорости и соответственных ей значениях дорожных сопротивлений. Скорость задана в ТЗ, а сопротивления подсчитывают, исходя из числа тех дорожных критерий, в каких ее определяют. Как правило это горизонтальный участок дороги 1-й категории. Подставив в формулу надлежащие величины дорожных сопротивлений, получаем мощность мотора, нужную для данной наибольшей скорости.
Скорость автомобиля и обороты мотора связаны передаточным числом коробки. Но, если модель создается с "незапятнанного листа", его четкое значение еще непонятно. Потому сначала пользуются так именуемым коэффициентом оборотности мотора - отношением оборотов к скорости при движении на высшей передаче. Величину его для легковых автомобилей обычно принимают 30-40.
Нагляднее это представить графически, показав зависимость мощности мотора от частоты вращения при стопроцентно открытом дросселе (см. рис.). Это и есть наружняя высокоскоростная черта мотора, где точка А соответствует мощности, нужной для заслуги наибольшей скорости.
Дальше определяют, сколько "лошадей" будет нужно для равномерного движения машины на высшей передаче в самых томных критериях. Для этого задают несколько значений скорости при соответственных коэффициентах суммарного дорожного сопротивления (линия 1 на рис.).
Разумеется, лучшая черта мотора должна проходить через точку А и при всем этом кое-где пересекать линию 1. По другому "максималку" машина на асфальте выдаст, но мощности, чтоб победить сопротивление тяжеленной дороги, ей не хватит. Как выстроить разыскиваемую кривую (на графике - голубая)?
Для этого задаются отношением оборотов при наибольшей скорости nV к оборотам при максимуме мощности nN (приблизительно 1,1-1,25), получая точку перегиба высокоскоростной свойства. Потом, пользуясь особыми таблицами, строят кривую, показанную на рисунке (линия 2). Она проходит через точку А и пересекает линию 1 в точке В. Эта точка определяет ту наивысшую скорость, а означает, и обороты мотора, при которых будет преодолеваться данное наибольшее дорожное сопротивление. Если же полосы не пересекутся - машина данный подъем не победит, а означает, не впишется в требования ТЗ.
Тогда кое-чем жертвуют. Или корректируют ТЗ, изменяя эксплуатационные свойства автомобиля, или ставят более мощнейший движок.
Кажется, 2-ой вариант может решить все трудности. Положим, наибольшая скорость вырастет. А вот улучшатся ли динамика и проходимость? Совершенно не непременно. Наибольшая тяговая сила на ведущих колесах не должна превосходить силу сцепления их с дорогой, по другому начинается буксование. Растрачивать излишек мощности на истирание резины об асфальт - дело никчемное, а на скользкой дороге просто опасное. Означает, нужно пересматривать развесовку автомобиля, меняя сборку, поновой подбирая размерность колес и шин, а то и пересматривая конструкцию подвески и тормозов. Но в границах, ограниченных техзаданием, по другому получится совершенно другой автомобиль.
В конце концов, подобрав движок, необходимо посчитать, соответствуют ли ему коробка и основная передача. Работа большая, все же автомобилестроители нередко устанавливают в один и тот же кузов движки различной мощности. Посреди российских заводов рекордсмен, видимо, АЗЛК. Под капотом "Москвича-2141" без особенных переделок побывали и уфимский, и вазовский, и "реновский" моторы, и даже "фордовский" дизель. Естественно, эксплуатационные свойства автомобиля при всем этом изменяются, а потребитель получает возможность выбора - дешевле, но спокойнее и проще либо дороже, но быстрее и комфортнее. Кстати, припас мощности мотора нужен еще для увеличения комфортабельности: энергию требуют и кондюк, и усилитель руля, и электронные стеклоподъемники, и токообогрев стекол и зеркал - всем этим, естественно, охото воспользоваться не во вред ездовым качествам. Ну а если душа рвется в полет, остается тюнинг мотора.
Но, "заряжая" свой движок, не переусердствуйте. Все в технике взаимосвязано и чудес не бывает. А задачка инженеров - найти компромисс меж желаниями и способностями и достигнуть рационального результата с наименьшими затратами и наибольшим эффектом.
НАША СПРАВКА
Уравнение тягового баланса: Fт = Fк+Fi+Fw+Fj, где
Fт - тяговое усилие на ведущих колесах; Fк - сила сопротивления качению; Fi - сила сопротивления подъему; Fw - сила сопротивления воздуха; Fj - сила преодоления инерции поступательного движения и инерции крутящихся деталей коробки.
Определение свойства мотора: 1 - мощность, нужная для равномерного движения в томных дорожных критериях; 2 - расчетная мощность мотора; 3 - мощность, надобная для движения по неплохой горизонтальной дороге. VN и nN - скорость и обороты при наибольшей мощности; Va max и nV - наибольшая скорость и надлежащие ей обороты.
КЛУБ Автовладельцев
/ФАКУЛЬТАТИВ
Мало БУДЕТ
КАКОЙ Движок НУЖЕН АВТОМОБИЛЮ?
ТЕКСТ / ИГОРЬ ОГИЛЬКО, ВИТАЛИЙ УРЮКОВ
Кто из нас не слышал таковой жалобы: этой бы машине движок помощнее! Неужто и впрямь конструкторы обычных вещей не понимают? Не станем поспешно инкриминировать их в некомпетентности - все намного труднее. Естественно, можно и двухместный городской автомобильчик снабдить мотором в 200 л. с. Только нужно ли?
Когда берутся за постройку нового автомобиля, сначала разрабатывают техническое задание (ТЗ) - документ, где тщательно расписано, кому и для каких целей будет предназначен автомобиль, на каких дорогах (либо вне их) предстоит ему трудиться, сколько он должен весить, сколько везти груза, как стремительно ехать, на какие горки взбираться и т. д. Техзадание подписывают все заинтригованные стороны. Оно очень подробное, хотя содержит только нужную (и достаточную) информацию. Если требуется, ТЗ говорят и на отдельные агрегаты.
Последующий шаг - эскизный проект автомобиля. Разместив на чертеже агрегаты, людей и груз, определяют размеры кузова, базу машины и колею. Позже находят положение центра масс, рассчитывают рассредотачивание нагрузки по осям и критическую нагрузку на колесо. Все это позволяет найти лучшую силу тяги на ведущих колесах проектируемой машины, а означает, и характеристики мотора.
При расчетах принимают, что автомобиль в каждый момент времени находится в равновесии под воздействием всех действующих на него сил. Другими словами сила тяги на колесах равна сумме сил сопротивления качению, подъему и аэродинамического сопротивления.
Это именуется уравнением тягового баланса (см. ЗР, 1997, № 7, 8). С его помощью и находят лучшую характеристику мотора для проектируемого автомобиля. Для этого поначалу решают уравнение при наибольшей скорости и соответственных ей значениях дорожных сопротивлений. Скорость задана в ТЗ, а сопротивления подсчитывают, исходя из числа тех дорожных критерий, в каких ее определяют. Как правило это горизонтальный участок дороги 1-й категории. Подставив в формулу надлежащие величины дорожных сопротивлений, получаем мощность мотора, нужную для данной наибольшей скорости.
Скорость автомобиля и обороты мотора связаны передаточным числом коробки. Но, если модель создается с "незапятнанного листа", его четкое значение еще непонятно. Потому сначала пользуются так именуемым коэффициентом оборотности мотора - отношением оборотов к скорости при движении на высшей передаче. Величину его для легковых автомобилей обычно принимают 30-40.
Нагляднее это представить графически, показав зависимость мощности мотора от частоты вращения при стопроцентно открытом дросселе (см. рис.). Это и есть наружняя высокоскоростная черта мотора, где точка А соответствует мощности, нужной для заслуги наибольшей скорости.
Дальше определяют, сколько "лошадей" будет нужно для равномерного движения машины на высшей передаче в самых томных критериях. Для этого задают несколько значений скорости при соответственных коэффициентах суммарного дорожного сопротивления (линия 1 на рис.).
Разумеется, лучшая черта мотора должна проходить через точку А и при всем этом кое-где пересекать линию 1. По другому "максималку" машина на асфальте выдаст, но мощности, чтоб победить сопротивление тяжеленной дороги, ей не хватит. Как выстроить разыскиваемую кривую (на графике - голубая)?
Для этого задаются отношением оборотов при наибольшей скорости nV к оборотам при максимуме мощности nN (приблизительно 1,1-1,25), получая точку перегиба высокоскоростной свойства. Потом, пользуясь особыми таблицами, строят кривую, показанную на рисунке (линия 2). Она проходит через точку А и пересекает линию 1 в точке В. Эта точка определяет ту наивысшую скорость, а означает, и обороты мотора, при которых будет преодолеваться данное наибольшее дорожное сопротивление. Если же полосы не пересекутся - машина данный подъем не победит, а означает, не впишется в требования ТЗ.
Тогда кое-чем жертвуют. Или корректируют ТЗ, изменяя эксплуатационные свойства автомобиля, или ставят более мощнейший движок.
Кажется, 2-ой вариант может решить все трудности. Положим, наибольшая скорость вырастет. А вот улучшатся ли динамика и проходимость? Совершенно не непременно. Наибольшая тяговая сила на ведущих колесах не должна превосходить силу сцепления их с дорогой, по другому начинается буксование. Растрачивать излишек мощности на истирание резины об асфальт - дело никчемное, а на скользкой дороге просто опасное. Означает, нужно пересматривать развесовку автомобиля, меняя сборку, поновой подбирая размерность колес и шин, а то и пересматривая конструкцию подвески и тормозов. Но в границах, ограниченных техзаданием, по другому получится совершенно другой автомобиль.
В конце концов, подобрав движок, необходимо посчитать, соответствуют ли ему коробка и основная передача. Работа большая, все же автомобилестроители нередко устанавливают в один и тот же кузов движки различной мощности. Посреди российских заводов рекордсмен, видимо, АЗЛК. Под капотом "Москвича-2141" без особенных переделок побывали и уфимский, и вазовский, и "реновский" моторы, и даже "фордовский" дизель. Естественно, эксплуатационные свойства автомобиля при всем этом изменяются, а потребитель получает возможность выбора - дешевле, но спокойнее и проще либо дороже, но быстрее и комфортнее. Кстати, припас мощности мотора нужен еще для увеличения комфортабельности: энергию требуют и кондюк, и усилитель руля, и электронные стеклоподъемники, и токообогрев стекол и зеркал - всем этим, естественно, охото воспользоваться не во вред ездовым качествам. Ну а если душа рвется в полет, остается тюнинг мотора.
Но, "заряжая" свой движок, не переусердствуйте. Все в технике взаимосвязано и чудес не бывает. А задачка инженеров - найти компромисс меж желаниями и способностями и достигнуть рационального результата с наименьшими затратами и наибольшим эффектом.
НАША СПРАВКА
Уравнение тягового баланса: Fт = Fк+Fi+Fw+Fj, где
Fт - тяговое усилие на ведущих колесах; Fк - сила сопротивления качению; Fi - сила сопротивления подъему; Fw - сила сопротивления воздуха; Fj - сила преодоления инерции поступательного движения и инерции крутящихся деталей коробки.
Определение свойства мотора: 1 - мощность, нужная для равномерного движения в томных дорожных критериях; 2 - расчетная мощность мотора; 3 - мощность, надобная для движения по неплохой горизонтальной дороге. VN и nN - скорость и обороты при наибольшей мощности; Va max и nV - наибольшая скорость и надлежащие ей обороты.