Оценка тягово-динамических и топливно-экономических свойств автомобиля

21

Размещено на http://allbest.ru

1

Курсовая работа

Оценка тягово-динамических и топливно-экономических свойств автомобиля

Введение

При определении основных параметров автомобиля рассчитываются характер двигателя и параметров трансмиссии ,обеспечивающее требуемые тяговые скоросные свойства и топливную экономичность автомобиля в заданных условиях эксплуатации.

Исходные данные для расчета сведены в таблицу В1.

Таблица В1- Исходные данные.

№ п/п	Наименование и размерность	Значение
1	Тип автомобиля	Автобус Городской
2	Колесная формула	62
3	Пассажировместимость	150 чел.
4	Тип привода	Средний
5	Число передач в коробке передач	6
6	Тип двигателя	Дизель
7	Коэффициент приспособляемости двигателя по крутящему моменту ,km	1,18
8	Коэффициент приспособляемости по угловой скорости ,kw	1,7
9	Габаритная длинна ,Lг ,м	15,0
10	Максимальная скорость движения автомобиля,Va max, км\ч	80

1. Определение основных параметров автомобиля

1.1 Расчёт полной массы автомобиля

Полная масса автобуса определяется по формуле:

где,;

Масса полезной нагрузки определяется по формуле:

где, - масса члена экипажа, =75 кг,

- количество членов экипажа,

nч.э - количество членов экипажа (водители, экскурсоводы и др.);

mп - масса пассажира mп = 68 кг;

mб - масса багажа: городской автобус - mб = 0 кг;

mр.к - масса ручной клади: городской автобус - mр.к = 3 кг;

nп - количество пассажиров.

Масса снаряженного автобуса приблизительно пропорциональна его габаритной длине Lг и зависит от типа автобуса:

mо = СmЧLг,

где Сm - коэффициент массы, кг/м: для городского автобуса Сm = 700-750 кг/м; Сm принимаем равной 700 кг/м

Lг - габаритная длина автобуса, м.

=700кг

1.2 Распределение нагрузки от полной массы автомобиля по мостам

Полная нагрузка автомобиля:

При распределении нагрузки по осям автобуса на передний мост приходится (0,23-0,26)·Ga. Принимаем, что на передний мост приходится 0,25·Ga. На

средний ведущий мост (0,47-0,50)·Ga. Принимаем, что на средний ведущий мост приходится 0,50·Ga. На задний мост (0,24-0,27)·Ga. Принимаем что на задний мост приходится 0,25·Ga, тогда:

= 52054,25 Н.

1.3 Подбор шин и определение радиуса колеса

При выборе шин исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах. Наиболее нагруженными являются шины среднего моста. Определяем нагрузку на один скат:

где n - число колёс одного моста (передний и задний мост n = 2, средний мост n = 4 ).

По ГОСТ 4754 - 97 “ Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости “ определяем :

Маркировка шины: 11R22,5 радиальная бескамерная

Максимально допустимая нагрузка:

одинарные 29430 Н

сдвоенные26730 Н

Внутреннее давление: 800 КПа (8,2 кгс/см²)

Ширина профиля шины: не более 279 мм

Статический радиус колеса r_ст±1,5%: 489 мм

Наружный диаметр шины D_н±1,0%: 1050 мм

Радиус качения (справочный) r_к: 505 мм

Определяем радиус качения колеса:

1.4 Выбор лобовой площади автомобиля и расчет максимального значения силы сопротивления воздуха

Определяем силу лобового сопротивления воздуха, которая зависит от лобовой площади автомобиля при максимальной скорости движения автомобиля:

где k_В - коэффициент сопротивления воздуха:

принимаем k_В = 0,5 Нс²/м⁴;

A_В - площадь лобового сопротивления:

принимаем A_В = 7,0 м²;

1.5 Определение максимальной мощности, крутящего момента и оборотов коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте

Максимальная мощность двигателя определяется из условия обеспечения максимальной скорости движения автобуса при заданном дорожном сопротивлении ш_V, которое для автобусов находится в пределах (0.018 … 0.030). Принимаем ш_V =0,025.

где з_тр - КПД трансмиссии (з_тр=0,85).

Так как при максимальной скорости поступательного движения автомобиля двигатель работает с максимальной угловой скоростью, то в случае установки на автомобиле дизельного двигателя щP = щe max и Ре v = Ре max.

Максимальная стендовая мощность двигателя:



где k_ст - поправочный коэффициент, равный 0,93…0,96, k_ст = 0,95.

Для выбранного двигателя угловая скорость вращения коленчатого вала при максимальной мощности равна (n_p = 2500 мин^-1):

Так как двигатель дизельный, то частота вращения коленчатого вала:

Принимаем ;

;

Скорость вращения коленчатого вала при максимальном моменте:

Минимальные устойчивые обороты коленчатого вала двигателя:

n_{e min} = 700 ;

Определяем момент, развиваемый двигателем при максимальной мощности:

Максимальный момент, развиваемый двигателем равен:

Максимальный крутящий момент двигателя, установленный на стенде :

1.6 Расчёт передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяем исходя из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля по формуле:

где U_кп^в - передаточное число высшей передачи в КП, принимаем U_кп^в=1;

Главные передачи для автобусов должны быть в пределах от 3,45…7,85. Наше вычисленное передаточное отношение попадает в эти пределы.

1.7 Определение передаточных чисел коробки передач

1.7.1 Расчёт передаточного числа первой передачи

Передаточное число первой передачи рассчитывается, исходя из того, чтобы автобус мог преодолеть максимальное сопротивление дороги, характеризуемое коэффициентом ш_max, не буксовал при трогании с места и мог двигаться с устойчивой минимальной скоростью. Определим передаточное число первой передачи:

Необходимое передаточное число первой передачи по условию преодоления максимального дорожного сопротивления:

где ш_max -коэффициент суммарного дорожного сопротивления (максимальный), принимаем ш_max= 0,35.

по условию буксования:

где ц - коэффициент сцепления шин с дорогой: принимаем ц = 0,8 (сухой асфальтобетон);

G_ц - сцепной вес автомобиля, для машины со средним ведущим мостом рассчитывается следующим образом :



= 109313,4 Н ;

9,62

Передаточное число в коробке передач на первой передаче выбирается из условия:

Выбираем передаточное отношение из следующего промежутка

9,62

Принимаем передаточное отношение первой передачи

Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля Va min

не должна превышать 3…6 км/ч.

1.7.2 Расчёт передаточных чисел промежуточных передач

Передаточные числа промежуточных передач выбираем из условия максимальной интенсивности разгона автомобиля, а также возможности длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.



где n - номер прямой передачи, принимаем шестую передачу прямую;

m - номер передачи, для которой ведется расчет;

U₁ - передаточное число первой передачи.

5,43

3,56

2,33

1,53

1

Таблица 1.1 - Передаточные числа i-ой передачи

Номер передачи	Передаточное число передачи
1	8,3
2	5,43
3	3,56
4	2,33
5	1,53
6	1

2. Построение внешней скоростной характеристики

Cкоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость эффективной мощности и крутящего момента двигателя при установившемся режиме его работы от угловой скорости коленчатого вала двигателя или частоты его вращения .

Для заполнения «таблицы 2.1 - Данные для построения графиков внешней скоростной характеристики двигателя и оценки тягово-скоростной свойств автомобиля» будем использовать следующие формулы:

Для нахождения стендовой мощности:

Коэффициенты a,b,c рассчитываются по следующим эмпирическим формулам:

При этом должно выполняться условие , что a+b+c=1

Проверяем : +=1

1=1 (Истина) - коэффициенты подобранны и рассчитаны правильно;

Для нахождения мощности двигателя при его эксплуатации:

где

Для нахождения стендового момента:

Для нахождения момента двигателя при его эксплуатации:

Для каждой из передач определяем коэффициент учета вращающихся масс автомобиля:

Где для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать, что

Для нахождения скорости автомобиля:

Для нахождения окружной силы на ведущих колёсах:

Для нахождения коэффициента сопротивления качению:



Где коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью принимаем .

Для нахождения силы сопротивления качению:

Для нахождения силы сопротивления воздуха движению автомобиля:

Где берём из пункта 1.4 .

Для нахождения динамической характеристики автомобиля:

Для нахождения прямолинейного ускорения автомобиля:

Результаты расчета сведены в таблицу 2.1.

Таблицы 2.1 - Данные для построения графиков внешней скоростной характеристики двигателя и оценки тягово-скоростной свойств автомобиля.

Параметры	Частота вращения коленчатого вала, об/мин
Обознач	Парам	700	1000	1250	1470,5	1750	2000	2250	2500
ne\np	-	0,28	0,4	0,5	0,59	0,7	0,8	0,9	1
pe ст	кВт	57,623	87,145	111,73	132,77	15,756	172,76	184,82	190,71
pe	кВт	54,742	82,788	106,14	126,13	147,96	164,12	175,58	181.17
M e ст	Нм	786,14	832,23	853,61	862,27	849,98	824,95	784,47	728,51
M e	Нм	746,83	790,62	810,93	819,15	807,48	783,70	745,24	692,08
Передача 1	U1=8,3 , д1=3,7956	Va	км/ч	2,70	3,85	4,81	5,66	6,74	7,70	8,66	9,63
		Fk	Н	62146	65790,	67480	68164	67193	65214	62014	57590
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457	1457
		Fв	Н	1,96	4,01	6,26	8,66	12,27	16,02	20,28	25,03
		D	-	0,2985	0,3159	0,3241	0,3273	0,3226	0,3131	0,2977	0,2765
		ax	м/	0,753	0,799	0,819	0,828	0,816	0,791	0,751	0,696
Передача 2	U2=5,43, д2=2,218	Va	км/ч	4,12	5,89	7,36	8,66	10,30	11,77	13,24	14,72
		Fk	Н	40657	43040	44146	44594	43958	42664	40570	37676
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457
		Fв	Н	4,59	9,36	14,62	20,23	28,66	37,43	47,37	58,48
		D	-	0,1952	0,2067	0,2120	0,2141	0,2110	0,2047	0,1946	0,1807
		ax	м/	0,833	0,883	0,906	0,916	0,902	0,875	0,830	0,768
Передача 3	U3=3,56, д3=1,547	Va	км/ч	6,28	8,98	11,22	13,20	15,71	17,96	20,20	22,45
		Fk	Н	26655,	28218,	28943,	29236,	28820	27971	26598	24701
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,5	1457,5	1457,5	1457,5	1457,6	1457,6	1457,6	1457,6
		Fв	Н	10,67	21,77	34,02	47,07	66,67	87,08	110,21	136,06
		D	-	0,1280	0,1354	0,1388	0,1402	0,1381	0,1339	0,1272	0,1180
		ax	м/	0,767	0,814	0,836	0,845	0,831	0,805	0,762	0,704
Передача 4	U4=2,33, д4=1.257	Va	км/ч	9,60	13,72	17,15	20,17	24,01	27,44	30,87	34,30
		Fk	Н	17445	18468	18943	1915,4	18862	18307	17408	16167
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,5	1457,5	1457,6	1457,6	1457,7	1457,7	1457,8	1457,8
		Fв	Н	24,90	50,82	79,41	109,89	155,64	203,29	257,28	317,63
		D	-	0,0837	0,0885	0,0906	0,0914	0,0898	0,0869	0,0824	0,0761
		ax	м/	0,598	0,636	0,652	0,658	0,647	0,624	0,588	0,539
Передача 5	U5=1,53, д5=1,135	Va	км/ч	14,62	20,89	26,11	30,72	36,56	41,78	47,00	52,23
		Fk	Н	11455	12127	12439	12565	12386	12021	11431	11167
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,5	1457,6	1457,7	1457,8	1457,9	1458,0	1458,2	1458,3
		Fв	Н	57,75	117,86	184,16	254,86	360,95	471,45	596,68	736,64
		D	-	0,0547	0,0577	0,0589	0,0591	0,0578	0,0555	0,0520	0,0741
		ax	м/	0,413	0,438	0,448	0,450	0,439	0,419	0,389	0,580
Передача 6	U6=1, д6=1,08	Va	км/ч	22,37	31,96	39,95	47,00	55,94	63,93	71,92	79,91
		Fk	Н	7487,5	7926,5	8130,2	8212,6	8095,5	7857,2	7471,6	6938,6
		f	-	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070	0,0070
		Ff	Н	1457,6	1457,8	1458,0	1458,2	1458,5	158,80	149,13	1459,5
		Fв	Н	135,19	275,90	431,10	596,61	844,96	1103,6	1396,7	1724,4
		D	-	0,0353	0,0367	0,0370	0,0366	0,0348	0,0324	0,0292	0,0250
		ax	м/	0,257	0,270	0,272	0,269	0,253	0,231	0,201	0,164

Строим внешнюю скоростную характеристику ( рисунок 2.1).

3. Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля

3.1 Тяговая характеристика автомобиля

3.1.1 Построение тяговой характеристики автомобиля

Графическое изображение уравнения силового ( тягового) баланса в координатах «окружная сила - скорость» называется тяговой характеристикой автомобиля.

Кривые изменения окружной силы на передачах строятся по данным, определяемой формулой:

Скорость автомобиля определяем как:

В нижней части этого графика наносят кривую Fy =Ff + Fh, по- строенную для одного значения y. При движении автомобиля по горизонтальной дороге, что и предполагается при выполнении данной работы, Fy = Ff, т. е. расчет ведется только силы сопротивления качению колес автомобиля Ff.

Кривую силы сопротивления воздуха Fв движению автомобиля строят, откладывая значения этой силы вверх от значений силы Fy, для соответствующих скоростей движения автомобиля

Строим график тяговой характеристики (рисунок 3.1).

Данные для построения графика берём из таблицы 2.1

3.1.2 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля

По тяговой характеристике можно определить:

1) Максимальную скорость движения автомобиля. Ее определяют по абсциссе: точки пересечения кривых совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления и силы тяги на высшей передаче.

В нашем случае эти кривые не пересекаются, а максимальная допустимая скорость находится по максимальным оборотам:

2 ) Максимально возможную силу сопротивления дороги, которую может преодолеть автомобиль:

3) Максимальную окружную силу по сцеплению колес с дорогой:

j - коэффициент сцепления шин автомобиля с поверхностью дорожного покрытия. При построении тяговой характеристики предполагаем, что автомобиль движется по горизонтальной дороге с сухим асфальтобетонным или цементобетонным покрытием, имеющим коэффициент сцепления j = 0,85.

=92916 Н

Fк <

Если окружная сила Fк меньше силы сцепления, то ведущие колеса катятся без пробуксовки. Следовательно ведущие колеса катятся без пробуксовки. 4) Критическую скорость V_ki движения автомобиля по условиям величины окружной силы на ведущих колесах и области устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя.

Абсциссы точек перегиба кривых окружной силы F_ki характеризуют критическую скорость V_ki по условию развиваемой окружной силы. Скорость V_ki является границей, определяющей область устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя.

F_k1 = 68,164 кН V_kр1 = 5,66 км/ч.

F_k2 = 44,594 кН V_kр2 = 8,66 км/ч.

F_k3 = 26,236 кН V_kр3 = 13,2 км/ч.

F_k4 = 19,134 кН V_kр4 = 20,17 км/ч.

F_k5 = 12,565 кН V_kр5 = 30,72 км/ч.

F_k6 = 8,212 кН V_kр6 = 47 км/ч.

5) Скоростной диапазон автомобиля на i-ой передаче, определяется по формуле:

6) Силовой диапазон автомобиля на i-ой передачи, равный:

где F_kimax и F_kVi - соответственно максимальное значение окружной силы и значение окружной силы при максимальной скорости в случае движения автомобиля на i-ой передаче.

Особыми точками тяговой характеристики автомобиля являются:

1) максимальная скорость движения автомобиля V_max;

2) окружная сила F_{k V} при максимальной скорости V_max;

3) максимальная окружная сила на высшей передаче F_{k max,k}, где k - номер высшей передачи;

4) максимальная окружная сила F_kmax, развиваемая на ведущих колесах автомобиля;

5) минимальная устойчивая скорость движения автомобиля V_min;

6) окружная сила по сцеплению шин ведущих колес с дорогой Fц;

7) критическая скорость движения автомобиля по условию величины окружной силы на высшей передаче V_кр,k;

8) скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче d_Vk;

9) силовой диапазон автомобиля на высшей передаче dF_k.

Значения, которые принимают особые точки тяговой характеристики рассматриваемого автомобиля, приведены в таблице 5.1.

3.2 Мощностная характеристика автомобиля

Для анализа динамических свойств автомобиля можно вместо со отношения сил использовать сопоставление мощности Рк, подводимой к ведущим колесам, с мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению. Мощностной баланс автомобиля позволяет анализировать затраты мощности на преодоление сопротивлений движению, обусловленных воздействиями внешней среды и внутренним трением в механизмах автомобиля. Это позволяет оценить эффективность использования мощности двигателя и анализировать топливную экономичность автомобиля.

3.2.1 Построение характеристики мощностного баланса автомобиля

Пользуясь внешней скоростной характеристикой двигателя или данными, приведенными в таблице 2.1, для каждой передачи строят график зависимости Ре = f(Vа). (Рисунок 3,1). На различных передачах одному и тому же значению ne соответствует скорость Va тем меньшая, чем больше передаточное число трансмиссии uтр. Затем рассчитывают мощность, подводимую на каждой передаче от двигателя к ведущим колесам автомобиля:

Рк = РеЧзтр.

В нижней части графика помещают характеристику Рш = Рf = f(Va),

вверх от которой откладываются значения мощности, затраченной

на преодоление сил сопротивления воздуха Рв. Данные мощности определяются из выражений:

Рf = Ff ЧVa и Рв = Fв ЧVa.

Отношение мощности, необходимой для равномерного движения автомобиля, к мощности, которую двигатель может развить при полной подаче топлива и той же скорости движения называют степенью использования мощности двигателя и обозначают буквой И:

И=

Всё результаты вычислений по данному разделу заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Данные для построения мощностной характеристики автомобиля

Параметры	Частота вращения
Обознач	Размер	700	1000	1250	1470,5	1750	2000	2250	2500
Pe	кВт	54,742	82,788	106,144	126,133	147,967	164,128	175,582	181.17
Передача 1	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	2,70	3,85	4,81	5,66	6,74	7,70	8,66	9,63
	Va	м/с	0,21	0,30	0,37	0,44	0,52	0,59	0,67	0,74
	Pf	Вт	303,650	432,982	540,951	636,545	758,006	865,977	973,943	1083,041
	Pв	Вт	0,408	1,191	2,323	3,782	6,381	9,518	13,551	18,599
	И	-	0,0065	0,0061	0,0060	0,0059	0,0060	0,0062	0,0066	0,0071
Передача2	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	4,12	5,89	7,36	8,66	10,30	11,77	13,24	14,72
	Va	м/с	0,32	0,45	0,57	0,67	0,79	0,91	1,02	1,14
	Pf	Вт	463,347	662,411	827,739	973,943	1158,392	1323,725	1489,061	1655,534
	Pв	Вт	1,459	4,254	8,303	13,518	22,778	33,993	48,393	66,422
	И	-	0,0099	0,0094	0,0092	0,0091	0,0093	0,0096	0,0102	0,0111
Передача3	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	6,28	8,98	11,22	13,20	15,71	17,96	20,20	22,45
	Va	м/с	0,48	0,69	0,87	1,02	1,21	1,39	1,56	1,73
	Pf	Вт	706,3	1009,9	1261,9	1484,6	1766,9	2020,0	2272,0	2525,1
	Pв	Вт	5,17	15,08	29,45	47,94	80,82	120,68	171,78	235,69
	И	-	0,0151	0,0144	0,0142	0,0142	0,0146	0,0152	0,0162	0,0178
Передача 4	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	9,60	13,72	17,15	20,17	24,01	27,44	30,87	34,30
	Va	м/с	0,74	1,06	1,32	1,56	1,85	2,12	2,38	2,65
	Pf	Вт	1079,7	1543,1	1928,9	2268,6	2700,6	3086,5	3472,4	3858,5
	Pв	Вт	18,44	53,80	105,08	171,02	288,34	430,42	612,83	840,64
	И	-	0,0234	0,0225	0,0223	0,0225	0,0235	0,0250	0,0271	0,0302
Передача5	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	14,62	20,89	26,11	30,72	36,56	41,78	47,00	52,23
	Va	м/с	1,13	1,61	2,01	2,37	2,82	3,22	3,63	4,03
	Pf	Вт	1644,3	2349,6	2936,8	3455,5	4112,8	4700,4	5288,3	5877,4
	Pв	Вт	65,1	190,0	371,0	604,1	1018,2	1519,8	2163,9	2968,7
	И	-	0,0364	0,0357	0,0363	0,0375	0,0404	0,0442	0,0495	0,0569
Передача 6	Pk	кВт	46,53	70,37	90,22	107,21	125,77	139,51	149,24	153,99
	Va	км/ч	22,37	31,96	39,95	47,00	55,94	63,93	71,92	79,91
	Va	м/с	1,73	2,47	3,08	3,63	4,32	4,93	5,55	6,17
	Pf	Вт	2516,1	3595,1	4494,4	5288,3	6295,4	7196,1	8097,3	8999,2
	Pв	Вт	233,3	680,4	1328,9	2163,6	3647,1	5444,0	7751,2	10632,5
	И	-	0,0585	0,0602	0,0639	0,0688	0,0783	0,0897	0,1052	0,1263

Строим график мощностной характеристики (рисунок 3.2).

3.3 Динамическая характеристика автомобиля

Методы тягового(силового) и мощностного балансов затруднительно применять при сравнении тягово-динамических свойств автомобилей, имеющих различные снаряженные массы и грузоподъемности, так как при движении их в одинаковых условиях силы и мощности, необходимые для преодоления суммарного дорожного сопротивления, различны. От этого недостатка свободен метод решения уравнения движения с помощью динамической характеристики.

Воспользуемся динамическим фактором - отношение свободной силы тяги к весу автомобиля:

Данные заносим в таблицу 2.1.

3.3.1 Построение графика динамической характеристики автомобиля

Графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения автомобиля на различных передачах в коробке передач и полной нагрузке на автомобиль называется динамической характеристикой автомобиля. При построении динамической характеристики используем следующие допущения:

Строим график динамической характеристики (рисунок 3.3).

3.3.2 Практическое использование динамической характеристики

Динамическая характеристика позволяет определить:

Максимальную скорость движения автомобиля, так как суммарная кривая сопротивления движения не пересекается с динамической характеристикой на высшей передаче, то скорость находим по максимальным оборотам двигателя:

Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на высшей передаче :

Ординаты точек перегиба кривых D_max,i и определяют _max,i на i-ой передаче.

Максимальный подъём , преодолеваемый автомобилем на i-й передаче:

4) Критическую скорость движения автомобиля по условию велечины окружной силы и область устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя:

Абсциссы точек перегиба кривых динамического фактора D_ki характеризуют критическую скорость V_ki по условию развиваемой окружной силы.

V_k1 = 5,66 км/ч, V_k2 = 8,66 км/ч, V_k3 = 13,2 км/ч, V_k4 = 20,17 км/ч, V_k5 = 30,72 км/ч, V_k1 = 47 км/ч

5) Зону движения автомобиля без буксования ведущих колес:

6) Условие безостановочного движения:

D_ц > D > f

0,444 > D > 0,007

Особыми точками динамической характеристики автомобиля являются:

1. максимальная скорость движения автомобиля Va_max;

2. динамический фактор при максимальной скорости движения автомобиля D_v;

3. максимальный динамический фактор на высшей передаче D_max,k, где k - номер высшей передачи;

4. максимальный динамический фактор автомобиля D_max;

5. максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на высшей передаче F_{ш max,k};

6. максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем на высшей передаче h_max,k;

7. минимальная устойчивая скорость движения автомобиля V_min;

8. динамический фактор по сцеплению шин с поверхностью дорожного покрытия D_ц;

9. критическая скорость движения автомобиля на высшей передаче V_кр,k;

10. скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче

11. диапазон динамического фактора автомобиля на высшей передаче

Значения приведены в таблице 5.2.

3.4 Ускорение автомобиля при разгоне

Ускорение автомобиля при разгоне характеризует его способность быстро трогаться с места и увеличивать скорость движения.

где f_V - коэффициент сопротивления качению:

где f₀ - коэффициент сопротивления качению колеса, катящегося с постоянной скоростью, не превышающей 50 км/ч, с постоянным радиусом ( f₀ = 0,007 ).

Минимальная устойчивая скорость соответствует минимальным устойчивым оборотам коленчатого вала двигателя. В интервале от 0 до V_min автомобиль трогается с места при пробуксовке сцепления.

Результаты расчетов динамической характеристики автомобиля и ускорений на передачах представлены в таблице 2.1.

Строим график ускорения автомобиля при разгоне (рисунок 3,4)

У автобусов при Vа max имеется запас мощности, но он для разгона не используется, так как срабатывает ограничитель оборотов двигателя. У грузовых автомобилей и автобусов максимальное ускорение ах max,1 на 1-й передаче может быть ниже, чем на 2-й или примерно одинаковым. Это объясняется большой величиной передаточного числа трансмиссии на этих передачах, вследствие чего резко увеличивается коэффициент учета вращающихся масс автомобиля d.

Важнейшими точками характеристики ускорения автомобиля являются:

1) Максимальное ускорение .

2) Скорость автомобиля при максимальном ускорении8,66 .

3) Максимальное ускорение на высшей передаче

4) Скорость автомобиля на высшей передаче при максимальном ускорении.

5) Максимальная скорость движения автомобиля

Значение важнейших точек характеристики ускорений автомобиля приведены в таблице 5.3.

3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге при полной подаче топлива на участке длиной 2000 м (соответствует ГОСТ 22576 - 90.АТС.Скоростные свойства. Методы испытаний).

3.5.1 Определение времени разгона

Трогание автомобиля с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение. Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят ускорение, соответствующее максимальной скорости движения автомобиля на данной передаче.

Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на 6 интервалов. Определим изменение скорости на этих промежутках:

где V_i+1 - скорость в конце рассматриваемого интервала;

V_i - скорость в начале рассматриваемого интервала.

Считаем, что в полученных промежутках автомобиль движется равноускоренно, тогда определим среднее ускорение:

где a_i - ускорение автомобиля в начале интервала;

a_i+1 - ускорение автомобиля в конце интервала.

Время движения автомобиля, за которое его скорость возрастает на величину приращения скорости, определяется по закону равноускоренного движения:

Время разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:

где n - число интервалов скоростей на i-й передаче.

При расчетах для автомобилей время переключения принимают равным 0.8…1.5 с. Принимаем t_пер=1 с.

Vпер = 9,3ЧfvЧtп, м/с

Vпер = 33,5ЧfvЧtп, км/ч.

3.5.2 Определение пути разгона

При равноускоренном движении в интервале скоростей V_i путь, проходимый автомобилем определяется:



При равномерном движении в интервале скоростей автомобиль движется со средней скоростью

,

и проходит путь:

= Vi ср ·Dti.

Путь разгона автомобиля до заданной скорости определяется суммирование элементарных путей на каждом интервале скоростей:

n-количество интервалов скоростей при движении автомобиля на i-й передаче.

Изучив график ускорений ,для максимального ускорения и быстрого разгона целесообразнее будет переключать передачи как 2-3-4-5-6,так как ускорение 2 передачи гораздо быстрее ,чем на 1.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4- Данные для построения графика времени и пути разгона автомобиля

№ строки	параметр	размерность	номер точки
			0	1	2	3	4	5	6
передача 1
1	Vi,1	км/ч	2,7	3,85	4,9	6,1	7,3	8,45	9,6
2	Vi,1	м/с	0,208	0,297	0,378	0,471	0,563	0,652	0,208
3	?Vi,1	м/с		0,089	0,081	0,093	0,093	0,089
4	ai,1	м/с2	0,75	0,81	0,82	0,81	0,8	0,76	0,7
5	ai,cp1	м/с2		0,78	0,815	0,815	0,805	0,78	0,73
6	?ti,1	с		0,114	0,099	0,114	0,115	0,114	0,122
7	ti	с	0	0,114	0,213	0,327	0,442	0,556	0,677
8	tпер	с	1,00
9	Vпер1	км/ч	0,235
10	Vпер1	м/с	0,065
11	Vicp1	м/с		0,25	0,34	0,42	0,52	0,61	0,70
12	?Si,1	м		0,029	0,034	0,048	0,059	0,069	0,085
13	S1	м		0,029	0,062	0,111	0,170	0,239	0,324
14	Sпер1	м	0,176
передача 2
1	Vi,2	км/ч	4,12	5,88	7,65	9,3	11,3	13,0	14,72
2	Vi,2	м/с	0,318	0,454	0,590	0,718	0,872	1,003	1,136
3	?Vi,2	м/с		0,136	0,137	0,127	0,154	0,131	0,133
4	ai,2	м/с2	0,833	0,881	0,906	0,911	0,882	0,839	0,768
5	ai,cp2	м/с2		0,857	0,894	0,909	0,897	0,861	0,804
6	?ti,2	с		0,158	0,153	0,140	0,172	0,152	0,165
7	ti	с	1,677	1,835	1,988	2,128	2,301	2,453	2,618
8	tпер	с	1,00
9	Vпер2	км/ч	0,235
10	Vпер2	м/с	0,065
11	Vicp2	м/с		0,39	0,52	0,65	0,79	0,94	1,07
12	?Si,2	м		0,061	0,080	0,092	0,137	0,143	0,177
13	S2	м	0,5	0,561	0,641	0,733	0,869	1,012	1,189
14	Sпер2	м	1,04
передача 3
1	Vi,3	км/ч	6,28	8,98	11,7	14,4	17,1	19,9

Подобные документы

• Метод испытаний и оценки тягово-скоростных качеств автомобиля

  Определение полной массы автомобиля. Распределение полной массы по мостам. Подбор шин. Определение силы лобового сопротивления воздуха. Выбор характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Ускорение автомобиля при разгоне.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2015
  

• Проектировочный расчет автомобиля ВАЗ-2108

  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
  

• Анализ тягово-скоростных и топливно-экономических свойств грузового автомобиля

  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
  

• Техническая характеристика легкового автомобиля

  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
  

• Расчет тягово-скоростных свойств трактора и автомобиля

  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
  

• Тягово-динамический расчет автомобиля УАЗ-31512

  Определение полной массы автомобиля, подбор шин. Выбор двигателя, построение скоростной характеристики. Расчет передаточного числа главной передачи, выбор числа передач. Тяговая и динамическая характеристика автомобиля, топливный и мощностной баланс.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 02.03.2014
  

• Расчет тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля

  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
  

• Оценка и совершенствование эксплуатационно-технических свойств автомобилей

  Знакомство с важными показателями тягово-скоростных свойств автомобиля: максимальная скорость, путь разгона. Касательная реакция дороги как основная движущая сила автомобиля. Анализ способов определения свободного радиуса и радиуса качения колеса.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.04.2015
  

• Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля

  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
  

• Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля Audi A8

  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
  

• Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля ЗИЛ-4104

  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
  

• Тяговый расчёт автомобиля

  Определение полной массы автомобиля. Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи, удельной силы тяги, построение тяговой характеристики.
  
  реферат [476,6 K], добавлен 26.03.2009
  

• Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля

  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
  

• Тяговый и динамический расчет автомобиля ВАЗ-2105

  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
  

• Исследование тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля в заданных условиях эксплуатации

  Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. КПД и передаточные числа трансмиссии. Построение динамического паспорта. Исчисление показателей тяговой характеристики. Оценка разгонных свойств АТС. Топливно-экономическая характеристика.
  
  курсовая работа [892,4 K], добавлен 12.01.2016
  

• Тяговый расчет автомобиля

  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
  

• Определение оценочных показателей тягово-скоростных свойств автомобиля ВАЗ-2121

  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
  

• Теория движения автомобиля

  Определение основных параметров автомобиля, двигателя и трансмиссии. Оптимизация мощности двигателя и количества ступеней коробки передач, а также передаточных чисел коробки передач. Характеристики тягово-скоростных свойств и топливной экономичности.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.12.2013
  

• Определение скоростных характеристик автомобиля ЗИЛ-431410

  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
  

• Оценка тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ГАЗ-3307

  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
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам