Тепловой расчет двигателя

Топливно-экономическая характеристика автомобиля, исходные данные для тягового расчета. Определение тягово-скоростных характеристик для автомобиля с учетом конкретных дорожных условий. Основные пути улучшения эксплуатационных свойств автомобиля.

Рубрика Транспорт
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 04.02.2016
Размер файла 114,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОУ ВПО Омский государственный технический университет

Кафедра "Основы теории механики и автоматического управления"

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине "Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобиля"

Тема: Тепловой расчет двигателя.

Выполнил: студент группы

ЭТМ-123 Нургали С.Г.

Преподаватель: Сорокин В.Н.

Омск 2015

Содержание

  • Используемые условные обозначения
  • Общие сведения
  • 1. Выбор задания на курсовую работу
  • 2. Параметры, заданные техническими условиями
  • 3. Выбираемые параметры
  • 4. Параметры, расчетные
  • 5. Тяговый расчет автомобиля
  • Список литературы

Используемые условные обозначения

Ga - полный вес автомобиля, Н;

Goc - вес, приходящийся на ведущую ось автомобиля, Н;

Gо - собственный вес автомобиля, Н;

Gг - грузоподъемность автомобиля, Н;

mp - коэффициент изменения нагрузки на ведущую ось (mp = 1, 20.1,35).

зG - коэффициент использования массы;

rк - радиус колеса, м;

- коэффициент суммарного сопротивления дороги;

max - коэффициент суммарного сопротивления дороги на первой передаче;

- коэффициент сопротивления качению;

- коэффициент сопротивления качению при движении со скоростью, менее 60…80 км/ч;

x - коэффициент продольного сцепления с дорогой;

хa - скорость автомобиля, км/ч;

хmax - максимальная скорость автомобиля, км/ч;

б0 - максимальный угол подъема на прямой передаче, град.;

бmax - максимальный угол подъема на первой передаче, град.;

Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;

Nmax - максимальная мощность двигателя, кВт;

Nш - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;

Mmax - максимальный эффективный момент двигателя, Н·м;

Me - эффективный крутящий момент двигателя, Н·м;

nе - эффективная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1;

nN - частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, мин-1;

nmax - максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1;

nmin - минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1;

С1,2 - эмпирические коэффициенты;

Pк - тяговое усилие на ведущих колесах, Н;

PW - сила сопротивления воздуха, Н;

Pш - сила сопротивления дороги, Н;

KB - коэффициент сопротивления воздуха, ;

Fа - площадь лобовой поверхности автомобиля, м2;

Wв - фактор обтекаемости автомобиля,

mр - механический КПД трансмиссии;

u0 - передаточное число главное передачи;

u1 - передаточное число первой передачи в коробке перемены передач;

uк, - передаточные числа коробки передач;

j - ускорение автомобиля, м/с2;

D - динамический фактор;

дi - коэффициент учета вращающихся масс на i - ой передаче;

ge - удельный расход топлива, г/ (кВт·ч);

gemin - минимальный удельный расход топлива, г/ (кВт·ч);

Qt - часовой расход топлива, кг/ч;

Qs - путевой расход топлива, л/100 км.

Общие сведения

Задачей курсового проекта является закрепление знаний студентов по основным вопросам теории автомобиля, а также овладение методикой и навыками самостоятельного решения инженерных задач с использованием учебно-методической и научной литературы, а также справочников, ГОСТ и других материалов, рекомендуемых руководителем курсового проекта.

В ходе самостоятельного выполнения курсового проекта в соответствии с заданием должны быть решены следующие задачи:

- произведен тяговый расчет, определены тягово-скоростные характеристики для автомобиля с учетом конкретных дорожных условий;

- определена топливно-экономическая характеристика автомобиля;

- по результатам расчетов студент должен сделать выводы, определить пути улучшения эксплуатационных свойств автомобиля.

1. Выбор задания на курсовую работу

Данные задания для выполнения курсового проекта приведены в таблицах 1 и 2, в таблице 1 - для автомобилей категории М (пассажирские), в таблице 2 - для автомобилей категории N (грузовые).

Таблица 1 - Исходные данные для расчета автомобилей категории М (пассажирские) вариант 93. Прототип КАМАЗ-6520.

Две последние цифры шифра

Максимальная скорость автомобиля, км/ч

Число мест

Две последние цифры шифра

Максимальная скорость автомобиля, км/ч

Число мест

00

100

4

24

110

20

01

110

4

25

105

25

02

120

4

26

100

30

03

140

4

27

80

32

04

120

5

28

90

32

05

130

5

29

80

42

06

140

5

30

85

48

07

150

5

31

80

50

08

160

5

32

85

54

09

140

6

33

70

60

10

150

6

34

80

60

11

160

6

35

80

64

12

175

6

36

75

70

13

165

6

37

85

70

14

150

7

38

75

80

15

160

7

39

85

80

16

170

7

40

70

90

17

180

7

41

70

100

18

190

7

42

80

100

19

90

8

43

90

100

20

110

8

44

90

110

21

165

8

45

70

120

22

200

8

46

80

120

23

110

10

47

90

120

Таблица 2 - Исходные данные для расчета автомобилей категории N (грузовые)

Две последние цифры шифра

Максимальная скорость автомобиля, км/ч

Масса полезной нагрузки, кг

Две последние цифры шифра

Максимальная скорость автомобиля, км/ч

Масса полезной нагрузки, кг

48

90

1000

74

80

7000

49

100

1000

75

90

7000

50

95

1500

76

100

7000

51

105

1500

77

80

7500

52

95

2000

78

90

7500

53

100

2000

79

80

8000

54

110

2000

80

90

8000

55

80

2500

81

100

8000

56

90

2500

82

80

8500

57

100

2500

83

90

9000

58

105

3000

84

100

9000

59

95

3500

85

80

10000

60

80

4000

86

90

10000

61

90

4000

87

105

10000

62

110

4500

88

85

12000

63

90

4500

89

95

12000

64

100

4500

90

90

14000

65

90

5000

91

80

16000

66

95

5000

92

90

16000

67

105

5000

93

75

18000

68

80

5500

94

95

18000

69

90

5500

95

85

20000

70

110

5500

96

65

27000

71

80

6000

97

50

40000

72

90

6000

98

65

40000

73

110

6000

99

70

40000

тепловой расчет двигатель автомобиль

2. Параметры, заданные техническими условиями

К заданным параметрам относятся: тип автомобиля, грузоподъемность Gг или пассажировместимость, максимальная скорость хmax на высшей передаче на горизонтальном участке дороги и соответствующее ей значение коэффициента суммарного сопротивления дороги ш, максимальное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на первой передаче шmax (или Dmax - максимальный динамический фактор), тип двигателя (карбюраторный или дизель) и тип трансмиссии.

- грузоподъемность или число мест, т.е. полезную нагрузку автомобиля рассчитываем по формуле:

,

где - масса полезной нагрузки (задана см. таблицы 1 или 2).

максимальная скорость хmax соответствует движению автомобиля по горизонтальной дороге с коэффициентом сопротивления качению=0,02…0,04. Меньшие значения коэффициента относят к легковым автомобилям, а бьльшие к грузовым. При движении с максимальной скоростью грузовой автомобиль должен иметь некоторый запас мощности, достаточный для преодоления сопротивления дороги, имеющей =0,03…0,04. При хmax, превышающей 60 км/ч, коэффициент сопротивления качению следует корректировать, пользуясь данными таблицы 3 и формулой (1):

,

где - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля при движении со скоростью, менее 60…80 км/ч, в соответствии сданными таблицы 3.

Таблица 3 - Значения коэффициентов сопротивления качению с учетом типа и состояния дороги

Дорожные условия

С асфальтобетонным и цементобетонным покрытием:

в хорошем состоянии

в удовлетворительном состоянии

0,007…0,015

0,015.0,020

Булыжная дорога в хорошем состоянии

0,025…0,030

Гравийная дорога в хорошем состоянии

0,020…0,025

Грунтовая дорога:

сухая укатанная

после дождя

в период распутицы

0,025…0,030

0,050…0,150

0,10…0,25

Суглинистая и глинистая целина:

сухая

в пластическом состоянии

0,04…0,06

0,10…0, 20

Песок:

сухой

сырой

0,100…0,300

0,06…0,15

Обледенелая дорога

0,015…0,030

Укатанная снежная дорога

0,03…0,05

Рыхлый снег

0,10…0,30

Значения максимальной скорости задаются в соответствии с заданием по таблицам 1, 2.

коэффициент суммарного сопротивления дороги на прямой передаче определяется по формуле:

,

где - угол подъема, преодолеваемый автомобилем на прямой передаче.

При малых значениях , характерных для автомобильных дорог с твердым покрытием, можно принять и использовать в расчетах следующую формулу:

.

Угол характеризует способность автомобиля двигаться в различных условиях без переключения на низшую передачу. Обычно этот показатель условно относят к хорошей дороге с = 0,02…0,04. Согласно ГОСТ 21398-75 грузовые автопоезда с полной нагрузкой должны преодолевать подъем с уклоном i = 3%. Для одиночных автомобилей величина преодолеваемого подъема будет иметь бьльшие значения.

максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги max определяется максимальным углом подъема , который автомобиль должен преодолеть на первой передаче. Согласно ГОСТ 21398-75 для грузовых одиночных автомобилей с полной нагрузкой преодолеваемый уклон дороги должен быть: iмах? 25%, а для автопоездов - 18%;

коэффициент сцепления х (продольный). Коэффициент продольного сцепления выбирают из таблицы 4 для принятого ранее в определении коэффициента сопротивления качению f типа и состояния дороги.

Таблица 4 - Значения коэффициента сцепления х в зависимости от типа и состояния дороги

Состояние покрытия

Тип

Сухое

Мокрое

Асфальтобетонное

0,7…0,8

0,35…0,45

Гравийная дорога

0,6…0,7

0,3…0,4

Грунтовая дорога

0,5…0,6

0,2…0,4

Снег

0,2

0,3

Лед

0,1

0,2

3. Выбираемые параметры

полный вес автомобиля Ga.

Собственный вес Gо (собственную массу автомобиля mo) рассчитывают по грузоподъемности Gт для этого задаются коэффициентом использования массы:

, (т)

где mт - масса груза, кг; mo-собственная масса автомобиля, кг.

Полный вес автомобиля Ga определяют по следующим формулам:

, (Н)

где n - число мест в кабине, включая место самого водителя.

- аэродинамические параметры автомобиля: коэффициент сопротивления воздуха , площадь лобовой поверхности автомобиля , фактор обтекаемости Wв.

КВ=0.6; Fa=7,6; Wв=2,9;

механический КПД характеризует потери мощности в трансмиссии. Его значения выбирают из таблицы 6 по прототипу автомобиля, определенному преподавателем.

Таблица 6 - Значения механического КПД, зтр

Тип автомобиля

зтр

Гоночные и спортивные

0,90…0,95

Легковые

0,88…0,92

Грузовые и автобусы

0,80…0,90

Высокой проходимости

0,70…0,85

Грузовой автомобиль зтр=0,85.

4. Параметры, расчетные

К ним относятся: максимальная мощность двигателя Nmax, рабочий объем двигателя Vh, передаточное число главной передачи u0, передаточное число коробки передач uк и раздаточной (дополнительной) коробки uд.

Максимальная мощность двигателя.

Максимальная мощность двигателя рассчитывается в следующей последовательности. Первоначально определяют мощность двигателя при максимальной скорости автомобиля Nх:

кВт

Далее определяется максимальная мощность двигателя Nmax в зависимости от его типа по формуле:

.

кВт

Значения эмпирических коэффициентов С1 и С2 выбираются из таблицы 7.

Таблица 7 - Значения эмпирических коэффициентов С1 и С2

Тип двигателя

С1

С2

Карбюраторный

1,0

1,0

Дизель с неразделенной камерой сгорания

0,5

1,5

Дизель с предкамерой

0,6

1,4

Дизель с вихревой камерой

0,7

1,3

Рабочий объем двигателя Vh (литраж):

, л л

где ф - тактность двигателя; peN - среднее эффективное давление при максимальной мощности Nmax, peN = 0,61,0 МПа; nN - частота вращения коленчатого вала двигателя при Nmax, об/мин.

Эффективная мощность двигателя.

Эффективная мощность двигателя определяется по формуле:

.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективный крутящий момент двигателя.

Эффективный крутящий момент Me определяется по формуле:

. 1021Н •м

Скорость автомобиля ха, км/ч, рассчитывается по формуле:

.

Проверка на возможность преодоления на прямой передаче заданного подъема.

.

Сила сопротивления воздуха, PW определяется по формуле:

=.

Pw=186; 506; 985; 1622; 2416; 3369.

Перед построением графика ВСХ расчетные данные необходимо свести в таблицу 8.

Таблица 8 - Расчетные данные для построения ВСХ

nе, мин-1

600

1000

14Ё00

1800

2200

2600

ха, км/ч

17

28

40

51

63

74

Nе, кВт

61

118

178

230

266

275

Mе, Н?м

964

1127

1212

1222

1155

1012

Nш, кВт

21

49

98

153

214

299

График тяговой характеристики автомобиля

Кривая Nш на графике ВСХ пересекает кривую эффективной мощности Ne, значит, данные для построения ВСХ рассчитаны правильно и автомобиль сможет преодолеть заданный подъем на прямой передаче.

5. Тяговый расчет автомобиля

Определение передаточных чисел трансмиссии

Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи u0 определяется по следующей формуле:

.

Определение передаточного числа первой передачи

Определение передаточных чисел промежуточных передач

Для пятиступенчатой коробки, прямой передачей является пятая, то u5 =1, и получим условия:

Принимаем:

u0=5.7 (ГП)

u1=6.4

u2=4

u3=2,5

u4=1,6

u5=1

Определение основных параметров динамичности автомобиля.

Передачи

ne (об/мин)

va (км/час)

Me (Н*м)

Pk (Н)

u1

600

3

964

5.84*104

1000

5

1127

6.823*104

1400

7

1212

7.343*104

1800

10

1222

7.401*104

2200

13

1155

6.996*104

2600

14

1012

6.129*104

u2

600

5

964

3.65*104

1000

8

1127

4.264*104

1400

12

1212

4.589*104

1800

15

1222

4.625*104

2200

19

1155

4.372*104

2600

22

1012

3.83*104

u3

600

8

964

2.281*104

1000

14

1127

2.665*104

1400

19

1212

2.868*104

1800

24

1222

2.891*104

2200

30

1155

2.733*104

2600

35

1012

2.394*104

u4

600

13

964

1.46*104

1000

21

1127

1.706*104

1400

30

1212

1.836*104

1800

38

1222

1.85*104

2200

47

1155

1.749*104

2600

55

1012

1.532*104

u5

600

20

964

9.124*104

1000

34

1127

1.066*104

1400

47

1212

1.147*104

1800

61

1222

1.156*104

2200

75

1155

1.093*104

2600

88

1012

9.576*104

Список литературы

Основная литература

Лялин В.П., Лялин К.В. Теория автомобиля.: Учеб. пособие. - Екатеринбург: ФГАОУ"Рос. гос. проф. - пед. ун-т", 2012. - 314 с.: ил.

Проскурин А.И. Теория автомобиля. Примеры и задачи: Учебное пособие / А.И. Проскурин. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 200 с.: ил.

Дополнительная литература

1. Краткий автомобильный справочник. Тома 1-4 Кисуленко Б.В. и др. М.: ИПЦ "Финпол", 2004, - 667 с.

2. Тарасик В.П. Теория движения автомобиля: Учебник для вузов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 478 с.: ил.

3. Гладков Г.И., Петренко А.М. Специальные транспортные средства: Теория: Учеб. Для вузов. / Под ред.Г.И. Гладкова. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2006. - 215 с.: ил.

4. Автомобили (теория). Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Теория автомобиля". - Екатеринбург: ГОУ ВПО "Рос. гос. проф. - пед. ун-т", 2009. - 39 с.: ил.

5. Проскурин А.И. Теория автомобиля. Примеры и задачи: Учебное пособие / А.И. Проскурин. - Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 200 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Показатели тягово-скоростных качеств автомобиля, их определение экспериментальным (в определенных дорожных условиях) или расчетным путями. Внешняя скоростная и динамическая характеристики двигателя. Время и путь разгона автомобиля, баланс его мощности.

    контрольная работа [1,8 M], добавлен 10.12.2014

  • Методика расчета показателей тягово-скоростных свойств автомобиля. График внешней, скоростной характеристики двигателя, динамический паспорт автомобиля. Расчет показателей основных эксплуатационных свойств транспорта, график времени и пути разгона.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2019

  • Характеристика тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение мощности двигателя, вместимости и параметров платформы. Выбор колесной формулы автомобиля и геометрических параметров колес. Тормозные свойства автомобиля и его топливная экономичность.

    курсовая работа [56,8 K], добавлен 11.09.2010

  • Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей, оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение потерь в трансмиссии автомобиля. Построение графика внешней скоростной характеристики двигателя. Расчет значений КПД трансмиссии.

    лабораторная работа [117,0 K], добавлен 09.04.2010

  • Техническая характеристика автомобиля ГАЗ-3307. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя и тяговой диаграммы автомобиля. Расчет ускорения на передачах, времени, остановочного пути и разгона. Расчет путевого расхода топлива автомобилем.

    курсовая работа [62,2 K], добавлен 07.02.2012

  • Определение полной массы автомобиля, параметров двигателя, трансмиссии и компоновки. Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Подбор размера шин, расчет радиуса качения. Внешние характеристики двигателя. Выбор передаточных чисел, ускорение автомобиля.

    курсовая работа [79,9 K], добавлен 04.04.2010

  • Построение внешней скоростной характеристики двигателя ваз-2121. Оценка потерь в трансмиссии автомобиля, определение его эксплуатационных свойств. Сравнение и общая характеристика полученных результатов с паспортными данными исследуемого автомобиля.

    курсовая работа [504,1 K], добавлен 26.05.2014

  • Оценка тягово-скоростных свойств двигателя внутреннего сгорания. Уравнение движения автомобиля, определение его массы и передаточных чисел коробки передач. Расчет и практическое использование мощностной, топливной, динамической характеристик автомобиля.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 30.03.2013

  • Внешняя скоростная характеристика двигателя. Потери мощности и КПД трансмиссии. Построение тяговой и динамической характеристик автомобиля. Параметры приемистости, их определение. Предельный угол подъема автомобиля, этапы вычисления пути его выбега.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2011

  • Анализ и оценка основных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105, выбор его характеристик и их практическое использование. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Топливная экономичность автомобиля.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.02.2010

  • Анализ способов определения значение показателей тягово-скоростных свойств заднеприводного и двухосного автомобиля. Общая характеристика графика зависимости тормозного пути. Динамический фактор автомобиля как показателем его тягово-скоростных качеств.

    задача [405,3 K], добавлен 20.06.2013

  • Внешняя скоростная характеристика двигателя автомобиля. Максимальная мощность двигателя. Свободная тяговая сила и динамический фактор. Определение ускорения автомобиля. Динамическая характеристика автомобиля Ford Focus. Определение расхода топлива.

    контрольная работа [739,3 K], добавлен 20.07.2013

  • Построение внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля с использованием эмпирической формулы. Оценка показателей разгона автомобиля, графики ускорений, времени и пути разгона. График мощностного баланса, анализ тягово-скоростных свойств.

    курсовая работа [146,1 K], добавлен 10.04.2012

  • Оценка мощности двигателя при максимальной скорости движения. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков тяговой, динамической характеристик автомобиля и его ускорения при разгоне. Расчет эксплуатационного расхода топлива.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2013

  • Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Построение графиков силового баланса. Оценка показателей разгона автомобиля Audi A8. Путь разгона, его определение. График мощностного баланса автомобиля. Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля.

    контрольная работа [430,5 K], добавлен 16.02.2011

  • Построение динамического паспорта автомобиля. Определение параметров силовой передачи. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Мощностной баланс автомобиля. Ускорение при разгоне. Время и путь разгона. Топливная экономичность двигателя.

    курсовая работа [706,7 K], добавлен 22.12.2013

  • Расчет полной и сцепной массы автомобиля. Определение мощности и построение скоростной характеристики двигателя. Расчет передаточного числа главной передачи автомобиля. Построение графика тягового баланса, ускорений, времени и пути разгона автомобиля.

    курсовая работа [593,2 K], добавлен 08.10.2014

  • Конструкторский анализ и компоновка автомобиля. Определение мощности двигателя, построение его внешней скоростной характеристики. Нахождение тягово-скоростных характеристик автомобиля. Расчет показателей разгона. Проектирование базовой системы автомобиля.

    методичка [1,1 M], добавлен 15.09.2012

  • Определение тягово-скоростных характеристик автомобиля. Выбор прототипа автомобиля. Полный вес, передаточное число коробки передач автомобиля. Расчет показателей топливной экономичности, путевой расход топлива. Динамические качества при торможении.

    курсовая работа [429,3 K], добавлен 20.05.2015

  • Правильная оценка алгоритмов регулирования скоростных и тормозных режимов и их применение в управлении автомобилем. Расчет показателей тягово-скоростных свойств автомобиля. Вычисление расстояния видимости дороги водителем для темного времени с фарами.

    курсовая работа [47,5 K], добавлен 30.06.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.