Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Баранов М.В. Клевцов В.С.

Только за 2009 год мировой парк автотранспортных средств увеличился на 18,65 млн единиц (вырос на 15 %). Свыше четверти из них - 186,75 млн. составляют грузовые автомобили и автобусы всех типов и классов, а насыщенность населения земного шара такими машинами достигла 28,2 автомобиля на тысячу человек [1].

Потребность в двигателях (бензиновых и дизельных) для грузовых автомобилей (в том числе для небольших грузовиков и универсальных автомобилей) охватывает довольно большой диапазон по мощности: от 50 до 500 кВт. Автомобильная промышленность развитых стран Европы вкладывает огромные средства в разработки дизелей и модификации, которых могут использоваться не только для грузовых, но и легковых автомобилей.

Используя данные о выпуске двигателей для грузовых автомобилей наиболее известными зарубежными фирмами Ford Motor, General Motors, Chrysler Corp., Toyota, Nissan, Mitsubishi, Isuzu, Fiat, Mercedes-Benz, Renault, Suzuki, Peugeot-Citroen, Mazda, Volkswagen, Honda и др. [1], проведем статистический анализ их по следующим показателям: полная энерговооруженность автомобиля Nэнп, кВт/т (мощность двигателя в кВт к массе автомобиля с прицепом в тоннах), энерговооруженность Nэн, кВт/т (мощность двигателя в кВт к массе автомобиля в тоннах); рабочий объем iVh, л; литровая мощность двигателя Nл, кВт/л; частота вращения коленчатого вала nн, мин-1, соответствующая номинальной мощности; максимальный эффективный крутящий момент Ме max, Н·м; частота вращения коленчатого вала nMе max, мин-1, соответствующая максимальному крутящему моменту. Анализировались двигатели, которые устанавливаются на следующие классы автомобилей [2]: 1 - автомобили полной массы (собственная масса, снаряжение, заправка, полезная нагрузка с водителем и пассажирами в кабине) до 1,2 т; 2 - свыше 1,2 до 2 т; 3 - свыше 2 до 8 т; 4 - свыше 8 до 14 т; 5 - свыше 14 до 20 т; 6 - свыше 20 до 40 т; 7 - свыше 40 т.

Указанные выше показатели рассматривались нами как непрерывные случайные величины. В табл. 1
и 2 приведены численные характеристики их распределения, где f, f, f, f, f, ff - средние статистические значения анализируемых показателей, si и vi - их выборочные средние квадратические отклонения и коэффициенты вариации, Е - размахи распределения.

Анализируя полученные результаты, заметим, что энерговооруженность грузового автомобиля 3-го класса с бензиновым двигателем в 1,9 раза выше, чем с дизелем (практически при одном и том же рабочем объеме двигателя). Однако максимальный крутящий момент бензинового двигателя только в 1,07 больше, чем у дизеля. Это обусловлено тем, что частота вращения коленчатого вала дизеля ниже, чем у бензинового двигателя.

Для грузовых автомобилей 4...7-го классов (поскольку для них используются только дизели) с повышением класса растет средняя статистическая литровая мощность, несмотря на большой разброс по рабочему объему.

1. Основные параметры бензиновых и дизельных двигателей грузовых автомобилей 2-го и 3-го классов

Параметры

Двигатели для автомобилей классов

дизели

бензиновые

2

3

2

3

Энерговооруженность автомобиля, Nэн, кВт/т

f

Sn

Vэн

E

28,96

5,76

0,19

16,7...47,6

20,77

7,41

0,35

8,1...51,3

31,79

10,04

0,32

15,79...34,74

39,6

14,08

0,36

11,72...69,31

Рабочий обьем, iVh, л

f

Sh

Vh

E

1,823

0,178

0,09

1,2...2,2

3,428

1,405

0,41

1,7...8,2

1,304

0,349

0,27

0,657...1,998

3,896

1,787

0,46

1,486...7,994

Литровая мощность, Nл, кВт/л

f

Sл

V

E

26,85

4,198

0,16

21,2...34,8

25,28

5,621

0,22

14,7...44,7

38,27

5,82

0,15

30,88...60,79

34,36

5,53

0,16

20,86...48,64

Частота вращения коленчатого вала, соответствующая номинальной мощности, nн, мин-1

f

Sн

Vn н

E

4355,26

630,293

0,14

2500...6000

3524,71

651,082

0,18

2200...5000

5310

628,34

0,12

3200...6500

4611,16

557,19

0,12

2400...6500

Максимальный крутящий момент, Мк, Н·м

f

SM

VM

E

129,13

37,097

0,28

71...235

289,09

152,234

0,53

107...825

107,29

31,65

0,29

51,5...183

310,67

140,57

0,45

110...610

Частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальному крутящему моменту, nMe max, мин-1

f

Sn

V

E

2415,79

381,87

0,158

1900...3250

1956,71

391,850

0,20

1200...3600

3336,88

566,90

0,17

2250...4500

2965,88

514,79

0,17

1700...4400

2. Основные параметры дизелей для автомобилей 4, 5, 6 и 7-го классов

Параметры

Класс автомобиля

 

4

5

6

7

Полная энерговооруженность автомобиля, Nэн,п, кВт/т

f

SNэнп

VNэнп

E

6,47

1,45

0,22

4,07...14,99

5,99

1,35

0,22

3,26...11,61

5,65

1,45

0,25

1,68...12,31

4,58

1,11

0,24

2,25...6,5

Энерговооруженность автомобиля, Nэн, кВт/т

f

Sn

Vэн

E

11,7

3,00

0,25

5,8...29,1

11,69

3,67

0,31

5,0...28,1

9,77

2,92

0,29

4,1...19,7

6,94

1,56

0,22

3,3...10,9

Рабочий обьем iVh, л

f

Sh

Vh

E

6,336

1,454

0,23

3,3...11,9

9,816

3,184

0,32

3,9...19,1

11,995

2,761

0,23

5,5...19,7

12,030

2,211

0,18

7,3...18,3

Литровая мощность Nл, кВт/л

f

Sл

V

E

22,05

5,841

0,26

10,7...32,7

21,25

6,663

0,31

11,8...33,6

21,97

4,143

0,19

8,9...34,0

24,05

2,414

0,1

18,0...28,7

Частота вращения коленчатого вала, соответствующая номинальной мощности, nN, мин-1

f

Sn

VnN

E

2540

232,4793

0,09

1800...3500

2257

1506,65

0,64

1300...3000

2019,23

250,865

0,12

1600...2900

1840,18

148,758

0,08

1600...2200

Максимальный крутящий момент, Мкр, Н·м

f

SM

VM

E

613,84

176,083

0,12

245...1170

1059,05

472,642

0,45

355...2700

1538,32

458,837

0,29

412...2700

1807,09

358,141

0,2

898...2700

Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, nМк, мин-1

f

Sn

V

E

1470,06

173,997

0,12

1200...1900

1340,28

195,794

0,15

800...1800

1209,05

175,409

0,14

800...1800

1096,61

129,085

0,12

900...1600

Список литературы

  1. Мир грузовиков: Автокаталог. - М.: За рулем, 2009.
  2. Классификация и система обозначения автомобильного подвижного состава, а также его агрегатов и узлов, выпускаемых специализированными предприятиями: Отраслевая нормаль ОН 025 270-66. - М., 1966.

Библиографическая ссылка

Баранов М.В., Клевцов В.С. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 7. – С. 75-77;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=27034 (дата обращения: 17.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252