Оценка возможности движения автомобиля ВАЗ-2110 в заданных условиях эксплуатации (мокрый асфальт)
Расчет и построение скоростной характеристики двигателя. Определение КПД и передаточных чисел трансмиссии. Расчет показателей тяговой характеристики и построение динамического паспорта. Определение мощностной и топливно-экономической характеристики.
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.10.2017 |
Размер файла | 396,0 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/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Автодорожный факультет
Кафедра автомобили и технологические машины
Курсовая работа
По дисциплине «Математические модели движения
транспортных средств»
На тему: Оценка возможности движения автомобиля ВАЗ-2110 в заданных условиях эксплуатации (мокрый асфальт)
Выполнил: студент гр. А-12-1
Козырин Н.С.
Проверил: преподаватель
Свиридов Е.В.
Пермь 2013
Содержание
1. Исходные данные для расчетов
2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
3. Расчет КПД и передаточных чисел трансмиссии
4. Расчет показателей тяговой характеристики
5. Расчет и построение динамического паспорта
6. Оценка разгонных свойств АТС. Расчет и построение графиков ускорений, времени и пути разгона
7. Расчет и построение мощностной характеристики
8. Расчет и построение топливно-экономической характеристики
Список литературы
1. Исходные данные для расчетов
Таблица 1.1 - Краткая технологическая характеристика АТС
Показатели |
Ед. измерения |
Условное обозначение |
Численное значение |
Примечание |
|
Колесная схема: |
- |
4х2 |
/3/ |
||
Особенности привода: |
- |
Передний |
/3/ |
||
Число мест (вместительность): |
Чел. |
5 |
/3/ |
||
Грузоподъемность: |
Кг. |
M1 |
495 |
/3/ |
|
Снаряженная масса: |
Кг. |
M2 |
1020 |
/3/ |
|
Полная масса: |
Кг. |
М=M1+M2 |
1480 |
/3/ |
|
В т.ч. на переднюю ось: |
Кг. |
M3 |
745 |
/3/ |
|
На заднюю ось: |
Кг. |
M4 |
735 |
/3/ |
|
Габаритные размеры: |
/3/ |
||||
-длина |
Мм. |
L1 |
4265 |
||
-ширина |
Мм. |
B1 |
1680 |
||
-высота |
Мм. |
H1 |
1420 |
||
Максимальная скорость: |
Км/ч. |
Vм |
175 |
/3/ |
|
Тормозной путь с 80км/ч. |
М. |
S1 |
35,8 |
/3/ |
|
Контрольный расход топлива |
/3/ |
||||
-при 90км/ч. |
л/100км. |
Q |
5.5 |
/3/ |
|
Марка двигателя |
ВАЗ21126 |
/3/ |
|||
Тип двигателя, Особенности конструкции и расположения |
Бензиновый, четырехцилиндровый, рядный, с системой распределенного впрыска топлива и искровым зажиганием |
/3/ |
|||
Номинальная (максимальная) мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала |
кВт об/мин |
65,5 5000 |
/3/ |
||
Удельный расход Топлива при номинальной мощности: |
г/кВт*ч |
ge(NH) |
230 |
/3/ |
|
Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала: |
Н*М Об/мин |
Мe max NM |
120 2700 |
/3/ |
|
Передаточные числа: |
/3/ |
||||
-Главная передача |
U0 |
3,7 |
|||
Коробки передач: |
|||||
1-я передача |
Uпк1 |
3.636 |
|||
2-я передача |
Uкп2 |
1.95 |
|||
3-я передача |
Uкп3 |
1.357 |
|||
4-я передача |
Uкп4 |
0.941 |
|||
5-я передача |
Uкп5 |
0.784 |
|||
Размерность пневматических шин |
175/65R14 |
||||
Радиус качания колес |
м |
Rk |
0,26 |
/3/ |
Таблица 1.2- Принятые значения коэффициентов
Наименование |
Условное обозначение |
Числовое значение |
Примечание |
|
Коэффициент холостых потерь в трансмиссии |
Kхол |
0.04 |
2// |
|
Коэффициент эксплуатационной загрузки |
ч |
1 |
/2/ |
|
КПД цилиндрической пары зубчатых колес |
зц |
0.99 |
/2/ |
|
КПД конической пары зубчатых колес |
зк |
0.98 |
/2/ |
|
КПД карданного шарнира |
зкар |
0.995 |
/2/ |
|
Коэффициент сопротивления качению (табличный) |
FR |
0.012 |
/2/ |
|
Коэффициент сцепления с дорогой |
ц |
0,4 |
/2/ |
|
Коэффициент аэродинамического сопротивления, Н с2/м2 |
Cr |
0,35 |
/2/ |
трансмиссия автомобиль двигатель
2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Оценка приспособляемости ДВС.
Расчетные формулы:
Эффективная мощность двигателя для интересующего режима работы, кВт;
Ne=NH max(a*(л) + b*(л)2 c*(л)3) (2.1)
л=0.2…1,2, соответственно, для л=0,2 - 1000 об/мин
Для 1000 об/мин Ne=65,5*(1*(л) +1*(л)2-1*(л)3=15,2 кВт;
Эффективный крутящий момент на коленчатом валу, Н*м;
Me=9550*(Ne/nд) (2.2)
Для 1000 об/мин Me=9550*(15.2/1000)=145,16 Нм;
Эффективный удельный расход топлива, г/кВт*ч;
ge=geн(at- btлд+сtлд2); (2.3)
Для 1000 об/мин ge = 230*(1- 1*0,2 + 1*0,04) = 193,2 г/кВт*ч;
Коэффициент приспособляемости двигателя по нагрузке определяется по формуле:
(2.4)
Км =156,2/125,1 = 1,25;
где Меmax - максимальное значение крутящего момента, Нм;
МН - значение крутящего момента при номинальной мощности, Нм.
Коэффициент приспособляемости по частоте вращения определяется по формуле:
Kw--=--n?--/n?,--(2.5)
Kw--=--5___/25__--=--2;
где nм - частота вращения коленчатого вала при Мемах, об/мин.
nн - номинальная частота вращения коленчатого вала.
Коэффициент, характеризующий скоростной режим работы ДВС:
лд = nд/nн, (2.6)
Таблица 2.1 - Выходные данные двигателя
№ n/n |
лд |
nд, об/мин |
Ne, кВт |
Ме, Н?м |
ge, г/кВт?ч |
Примечание |
|
1 |
0,2 |
1000 |
15,2 |
145,2 |
193,2 |
Nн = 65,5 Ne = 5000 gен = 230 KM = 1,25 Kщ = 2 |
|
2 |
0,3 |
1500 |
23,8 |
151,5 |
181,7 |
||
3 |
0,4 |
2000 |
32,4 |
154,7 |
174,8 |
||
4 |
0,5 |
2500 |
40,9 |
156,2 |
172,5 |
||
5 |
0,6 |
3000 |
48,7 |
155 |
174,8 |
||
6 |
0,7 |
3500 |
55,5 |
151,4 |
181,7 |
||
7 |
0,8 |
4000 |
60,8 |
145,1 |
193,2 |
||
8 |
0,9 |
4500 |
64,2 |
136,2 |
209,3 |
||
9 |
1,0 |
5000 |
65,5 |
125,1 |
230 |
||
10 |
1,1 |
5500 |
64,1 |
111,3 |
255,3 |
||
?мах |
1,2 |
6000 |
59,7 |
95 |
285,2 |
Вывод: согласно расчетам и диаграмме внешней скоростной характеристики, максимальный крутящий момент в заданных дорожных условиях 156,2 Н*м при 2500 об/мин, максимальная мощность двигателя 65,5 кВт при 5000 об/мин. Коэффициент приспособляемости двигателя по нагрузке =1,25, коэффициент приспособляемости двигателя по частоте вращения =2.
3. Расчет КПД и передаточных чисел трансмиссии
Кинематическая схема трансмиссии автомобиля. Кинематическую схему трансмиссии автомобиля ВАЗ-2110 показать на рисунке 3.1
Расчет КПД и передаточных чисел. Коэффициент полезного действия (КПД) механической ступенчатой трансмиссии АТС определяется по формуле:
= (1 - Кхол/э),
=(1- 0.04/1)0.9920.980.9952=0.89
где Кхол - коэффициент холостых потерь в трансмиссии;
э- коэффициент эксплуатационной загрузки;
ц, к, кард - соответственно КПД цилиндрической, конической и карданной передачи;
кц- число работающих (передающих крутящий момент) пар шестерен с цилиндрическими зубчатыми колесами при включении рассматриваемой передачи;
кк- количество конических пар шестерен;
кш- количество карданных шарниров.
Рисунок 3.1 - Кинематическая схема трансмиссии автомобиля
Определяя количество элементов трансмиссии, необходимо учитывать степень их нагружения. Если элемент имеет 100% нагружение, то кi = 1. Если поток мощности разветвляется, то на участках с 50% нагружением, например симметричный дифференциал, два элемента считают за один (кi = 0.5) и т.п.
Передаточное число трансмиссии определяется по формуле:
Uтр = UкпUгпUркUкрUдоп
где Uкп, Uгп, Uрк, Uкр, Uдоп - соответственно передаточные числа коробки передач, главной передачи, раздаточной коробки, колесного редуктора и дополнительных устройств, позволяющих изменить общее передаточное число трансмиссии.
Uтр1=3.673.7=13.47
Uтр2=1.953.7=7.21
Uтр3=1.363.7=5.03
Uтр4=0.943.7=3.47
Uтр5=0.783.7=2.88
Вывод: коэффициент полезного действия 1-5-й передачи =0.89. Передаточное число трансмиссии изменяется в диапазоне от 13.47 до 2.88.
4. Расчет показателей тяговой характеристики
Расчет выполняется для установившегося движения по горизонтальной местности.
Линейная скорость движения автомобиля рассчитывается по формуле:
v = ,
При 1000об/мин. На 1-й передаче скорость равна
v =(3,14*1000*0,26)/(30*13,47)= 2,02м/с. V=2,02*3,6=7,3км/ч.
где rк - радиус колеса автомобиля, м.
Сила тяги на ведущих колесах рассчитывается по формуле:
Рт = .
При 1000 об/мин. На 1-й передаче сила тяги на ведущих колесах равна
Рт = (145,2*13,47*0,89)/0,26=6695 Н.
Сила сопротивления воздуха определяется по формуле:
Р = k*F*v2
k - коэффициент сопротивления воздуха, Нс2/м4 .
где F - площадь лобовой поверхности, ;
Площадь лобовой поверхности транспортного средства определяется по формуле:
для легковых автомобилей F = 0,78ВаНа;
где Ва - ширина транспортного средства, м;
На - высота транспортного средства, м;
F=0,78*1,68*1,48=1,93.
При 1000 об/мин. На 1-й передаче сила сопротивления воздуха равна
Р=0,25*1,93*2,022=1,99 Н.
Сила сопротивления качению колес определяется по формуле:
Pf = fvmg
где fv - коэффициент сопротивления качению в зависимости от скорости:
для радиальных шин fv = fт(1+(0,00216v)2);
где fт - табличный коэффициент сопротивления качению. fт=0,015
fv =0,015*(1+(0,0216*v)2)=0.016
При 1000 об/мин. На 1-й передаче сила сопротивления качению колес равна
Pf = 0,016*1055*9,81= 169,08Н
Сила тяги по сцеплению (сила сцепления ведущих колес с дорогой) в продольном направлении рассчитывается по формуле:
P = хmig
При 1000 об/мин. На 1-й передаче сила тяги по сцеплению равна
P =0,4*640*9,81=2511,3 Н.
где х - коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью в продольном направлении ;
mi - масса, приходящаяся на ведущую ось, кг.
Таблица 3 - расчет показателей тяговой характеристики.
Передача |
Об/мин |
v, м/с |
Pт, H |
P, H |
Pf, H |
P+Pf, H |
|
1 |
1000 |
2,02 |
6695 |
1,99 |
169,08 |
171,07 |
|
1500 |
3,03 |
6985,4 |
4,49 |
176,22 |
180,71 |
||
2000 |
4,04 |
7133 |
7,99 |
183,51 |
191,50 |
||
2500 |
5,05 |
7202,2 |
12,49 |
190,95 |
203,44 |
||
3000 |
6,06 |
7146,9 |
17,99 |
198,54 |
216,53 |
||
3500 |
7,07 |
6980,8 |
24,49 |
206,27 |
230,76 |
||
4000 |
8,08 |
6690,4 |
31,99 |
214,16 |
246,15 |
||
4500 |
9,09 |
6280 |
40,48 |
222,19 |
262,67 |
||
5000 |
10,10 |
5768,2 |
49,98 |
230,36 |
280,34 |
||
5500 |
11,11 |
5131,9 |
60,48 |
238,69 |
299,17 |
||
6000 |
12,12 |
4380,3 |
71,97 |
247,16 |
319,13 |
||
2 |
1000 |
3,8 |
3739,0 |
7,07 |
181,77 |
188,84 |
|
1500 |
5,66 |
3818,0 |
15,69 |
195,52 |
211,21 |
||
2000 |
7,5 |
3855,0 |
27,56 |
209,61 |
237,17 |
||
2500 |
9,4 |
3825,4 |
43,29 |
224,68 |
267,97 |
||
3000 |
11,3 |
3736,6 |
62,56 |
240,27 |
302,83 |
||
3500 |
13,2 |
3581,1 |
85,37 |
256,38 |
341,75 |
||
4000 |
15 |
3361,4 |
110,25 |
272,13 |
382,38 |
||
4500 |
16,9 |
3087,5 |
139,94 |
289,27 |
429,21 |
||
5000 |
18,9 |
2746,9 |
175,03 |
307,86 |
482,89 |
||
5500 |
20,7 |
2418,6 |
209,96 |
325,10 |
535,06 |
||
6000 |
22,6 |
2344,6 |
250,27 |
343,80 |
594,07 |
||
3 |
1000 |
5,4 |
2500,0 |
14,28 |
193,57 |
207,85 |
|
1500 |
8,1 |
2608,5 |
32,14 |
214,31 |
246,45 |
||
2000 |
10,8 |
2663,6 |
57,15 |
236,12 |
293,27 |
||
2500 |
13,5 |
2689,4 |
89,30 |
258,98 |
348,28 |
||
3000 |
16,2 |
2668,8 |
128,59 |
282,89 |
411,48 |
||
3500 |
18,9 |
2606,8 |
175,03 |
307,86 |
482,89 |
||
4000 |
21,6 |
2498,3 |
228,61 |
333,89 |
562,50 |
||
4500 |
24,3 |
2345,1 |
289,34 |
360,98 |
650,32 |
||
5000 |
27 |
2153,9 |
357,27 |
389,12 |
746,39 |
||
5500 |
29,7 |
1916,3 |
432,22 |
418,31 |
850,53 |
||
6000 |
32,4 |
1635,7 |
514,38 |
448,56 |
962,94 |
||
4 |
1000 |
7,8 |
1724,6 |
29,81 |
211,96 |
241,77 |
|
1500 |
11,7 |
1799,5 |
67,07 |
243,62 |
310,69 |
||
2000 |
15,6 |
1837,5 |
119,24 |
277,49 |
396,73 |
||
2500 |
19,6 |
1855,3 |
188,23 |
314,51 |
502,74 |
||
3000 |
23,5 |
1841,1 |
270,60 |
352,84 |
623,44 |
||
3500 |
27,4 |
1798,3 |
367,87 |
393,37 |
761,24 |
||
4000 |
31,3 |
1723,5 |
480,04 |
436,11 |
916,15 |
||
4500 |
35,2 |
1617,7 |
607,12 |
481,05 |
1088,16 |
||
5000 |
39,2 |
1485,9 |
752,95 |
529,43 |
1282,38 |
||
5500 |
43,1 |
1322,0 |
910,22 |
578,84 |
1489,06 |
||
6000 |
47,0 |
1128,4 |
1082,41 |
630,44 |
1712,85 |
||
5 |
1000 |
9,4 |
1431,4 |
43,29 |
224,68 |
267,97 |
|
1500 |
14,1 |
1493,5 |
97,41 |
264,20 |
361,61 |
||
2000 |
18,8 |
1525,1 |
173,18 |
306,92 |
480,10 |
||
2500 |
23,6 |
1539,8 |
272,91 |
353,85 |
626,76 |
||
3000 |
28,3 |
1528,0 |
392,43 |
403,04 |
795,47 |
||
3500 |
33,0 |
1492,5 |
533,63 |
455,43 |
989,06 |
||
4000 |
37,8 |
1430,4 |
700,13 |
512,24 |
1212,37 |
||
4500 |
42,5 |
1342,7 |
885,06 |
571,09 |
1456,15 |
||
5000 |
47,2 |
1233,2 |
1091,64 |
633,15 |
1724,79 |
||
5500 |
51,9 |
1097,2 |
1319,86 |
698,78 |
2018,27 |
||
6000 |
56,7 |
936,5 |
1575,29 |
768,35 |
2343,64 |
Вывод: При движении автомобиля ВАЗ-2110 в заданных условиях (мокрый асфальтобетон) максимальная скорость ограниченна 42,5м/с(153км/ч), дальнейший разгон невозможен, т.к. суммарная сила сопротивления движению (сила сопротивления качению и сила сопротивления воздуха) превосходит по значению силу тяги на ведущих колесах. Буксование возможно на 1-й, 2-й, 3-й, передачах в диапазоне скоростей от 2,02м/с.(7,2км/ч.) до 21м/с. (75,6км/ч.)
5. Расчет и построение динамического паспорта
Динамический паспорт транспортного средства представляет собой динамическую характеристику с номограммой нагрузок и графиком контроля буксования.
Для построения динамического паспорта необходимо:
-построить динамическую характеристику транспортного средства с полной нагрузкой;
-построить номограмму нагрузок, характеризующую изменение динамического фактора по тяге D в зависимости от нагрузки на транспортное средство;
-построить график контроля буксования, который включает в себя зависимости динамического фактора по сцеплению D от нагрузки на автомобиль при разных значениях коэффициента сцепления колес с опорной поверхностью.
Динамический фактор автомобиля (коэффициент динамичности по тяге) определяется по формуле:
,
где G = mаg - вес транспортного средства, Н.
Расчеты сводим в таблицу 5.1, по результатам которой строим динамическую характеристику D = f(v).
При 1000об/мин. на первой передаче
D0=(6695-1,99)/(1055 *9,81)=0,64
D=(6695-1,99)/(1550*9,81)=0,44
Для построения графика контроля буксования необходимо определить значения динамического фактора по сцеплению D и D0 для всех значений коэффициента сцепления колес с опорной поверхностью .
Динамический фактор по сцеплению полностью загруженного транспортного определяется по формуле:
= ,
где i - коэффициент нагрузки ведущих колес груженого АТС:
для переднеприводных АТС: 1 =;
для заднеприводных АТС: 2 =;
для полноприводных АТС: i = 1.
- коэффициент сцепления колес с опорной поверхностью
Для полностью загруженного АТС i=640/1550=0,41
Динамический фактор для АТС в снаряженном состоянии рассчитывается по формуле:
D0 = x0i,
Таблица 5.1 Расчет показателей динамического паспорта
передача |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||||||
N |
V1 |
D0 |
D |
V2 |
D0 |
D |
V3 |
D0 |
D |
V4 |
D0 |
D |
V5 |
D0 |
D |
|
1000 |
2,02 |
0,64 |
0,44 |
3,8 |
0,36 |
0,24 |
5,4 |
0,24 |
0,16 |
7,8 |
0,16 |
0,11 |
9,4 |
0,13 |
0,09 |
|
1500 |
3,03 |
0,67 |
0,45 |
5,66 |
0,36 |
0,25 |
8,1 |
0,24 |
0,16 |
11,7 |
0,16 |
0,11 |
14,1 |
0,13 |
0,09 |
|
2000 |
4,04 |
0,68 |
0,46 |
7,5 |
0,36 |
0,25 |
10,8 |
0,25 |
0,17 |
15,6 |
0,16 |
0,11 |
18,8 |
0,13 |
0,08 |
|
2500 |
5,05 |
0,69 |
0,47 |
9,4 |
0,36 |
0,24 |
13,5 |
0,25 |
0,17 |
19,6 |
0,16 |
0,10 |
23,6 |
0,12 |
0,08 |
|
3000 |
6,06 |
0,68 |
0,46 |
11,3 |
0,35 |
0,24 |
16,2 |
0,24 |
0,16 |
23,5 |
0,15 |
0,10 |
28,3 |
0,10 |
0,07 |
|
3500 |
7,07 |
0,67 |
0,45 |
13,2 |
0,33 |
0,22 |
18,9 |
0,23 |
0,15 |
27,4 |
0,13 |
0,09 |
33,0 |
0,09 |
0,06 |
|
4000 |
8,08 |
0,64 |
0,43 |
15 |
0,31 |
0,21 |
21,6 |
0,21 |
0,14 |
31,3 |
0,12 |
0,08 |
37,8 |
0,07 |
0,04 |
|
4500 |
9,09 |
0,60 |
0,41 |
16,9 |
0,28 |
0,19 |
24,3 |
0,19 |
0,13 |
35,2 |
0,09 |
0,06 |
42,5 |
0,04 |
0,03 |
|
5000 |
10,10 |
0,55 |
0,37 |
18,9 |
0,24 |
0,16 |
27 |
0,17 |
0,11 |
39,2 |
0,07 |
0,04 |
47,2 |
0,01 |
0,009 |
|
5500 |
11,11 |
0,49 |
0,33 |
20,7 |
0,21 |
0,14 |
29,7 |
0,14 |
0,09 |
43,1 |
0,03 |
0,02 |
51,9 |
|||
6000 |
12,12 |
0,41 |
0,28 |
22,6 |
0,20 |
0,13 |
32,4 |
0,10 |
0,07 |
47,0 |
0,00 |
56,7 |
где 0i - коэффициент нагрузки ведущих колес АТС в снаряженном состоянии:
для переднеприводных АТС: 01 =;
для заднеприводных АТС: 02 =;
для полноприводных АТС: 0i = 1.
Для АТС в снаряженном состоянии 0i=640/1055=0,6
Масштаб шкалы D0 следует выбрать из соотношения:
,
где D - цена деления шкалы D, мм;
m0 - снаряженная масса, кг; m - полная масса, кг.
=50*(1055/1550)=34мм
Таблица 5.2 расчета динамического паспорта по сцеплению
Полная масса |
Снаряженная масса |
|
=0,1*0,41=0,041 |
=0,1*0,6=0,06 |
|
=0,2*0,41=0,082 |
=0,2*0,6=0,12 |
|
=0,3*0,41=0,123 |
=0,3*0,6=0,18 |
|
=0,4*0,41=0,164 |
=0,4*0,6=0,24 |
|
=0,5*0,41=0,205 |
=0,5*0,6=0,30 |
|
=0,6*0,41=0,246 |
=0,6*0,6=0,36 |
|
=0,7*0,41=0,287 |
=0,7*0,6=0,42 |
|
=0,8*0,41=0,328 |
=0,8*0,6=0,48 |
Вывод: по данным расчетов и построении динамического паспорта с номограммой нагрузок, можно сказать о поведении автомобиля в различных условиях при различной нагрузке. Рассчитываемый автомобиль ВАЗ-2110 в данных дорожных условиях может двигаться как при полной, так и при снаряженной массе.
6. Оценка разгонных свойств транспортного средства
Разгонные свойства транспортного средства оцениваются по величине ускорений, развиваемых транспортным средством на различных передачах в коробке передач, времени разгона до максимальной скорости движения в заданных условиях и пути разгона.
В случае движения по ровной горизонтальной поверхности ускорение транспортного средства определяется по формуле:
j =(D - fv), (6.1)
где - коэффициент учета вращающихся масс.
Значение коэффициента учета вращающихся масс на каждой передаче в коробке передач определяется по формуле:
= 1 + 1 + 2U2кп, (6.2)
где Uкп - передаточное число коробки передач;
1 - коэффициент учета вращающихся масс колес (1 = 0,04...0,07);
2 - коэффициент учета вращающихся масс деталей трансмиссии (2 = 0,0015)
Результаты расчета следует занести в таблицу 6.1.
По результатам расчетов необходимо построить график ускорений (см. рисунок 6.1).
Анализируя график ускорения, можно обнаружить, что кривые ускорений на предшествующей и последующей передачах могут пересекаться. Пересечение кривых указывает, что величины ускорений одинаковы для обеих передач при скоростях движения vi и vi+1. Именно при этих скоростях движения целесообразно переходить на последующую (высшую) передачу. В соответствии с этим, скорости vi+2 и vi+3, также используют для включения последующих (высших) передач.
Время разгона до заданной (максимальной) скорости определяется из следующего выражения:
, (6.3)
где - величина, обратная ускорению, с2/м.
Определение времени разгона транспортного средства осуществляется графическим интегрированием. Для этого необходимо построить график величин, обратных ускорениям в функции скорости (см. рисунок 6.2).
Площадь под кривыми 1/j = f(v), ограниченная ординатами v0 и vmax и осью абсцисс, пропорциональна времени разгона транспортного средства до максимальной скорости.
Для построения графика времени разгона транспортного средства площадь под кривыми 1/j = f(v) следует разбить на несколько участков (количество участков определяется числом передач в коробке передач).
Тогда время разгона определяется выражением:
, (6.4)
где v - изменение скорости на данном интервале, м/с, v = vi+1 - vi;
jср - среднее ускорение на данном интервале, м/с2, jср = (ji + ji+1)/2.
При построении графика времени разгона (см. рисунок 6.3) следует принимать время переключения передачи tп = 1 с.Путь разгона транспортного средства до заданной (максимальной) скорости определяется следующим выражением:
. (6.5)
Интегрирование данного уравнения выполняется графически. Для этого используется график времени разгона транспортного средства tр = f(v).
Площадь слева от кривой графика tр = f(v), ограниченная осью ординат, пропорциональна пути разгона S. Для построения графика пути разгона необходима разбить указанную площадь на несколько участков и подсчитать площадь каждого из них.
Тогда путь разгона транспортного средства определяется выражением:
, (6.6)
где t - время разгона на заданном интервале, с;
vср - средняя скорость на заданном интервале, м/с, vср = (vi + vi+1)/2.
Результаты расчета следует занести в таблицу 6.1.
По результатам построения графиков сделать выводы о максимальном ускорении, времени и пути разгона до заданной (максимальной) скорости.
Таблица 6.1 - Расчет показателей разгонных свойств
Пере-дача |
лд |
v, м/с |
j, м/с2 |
1/j, с2/м |
tp, c |
Sp, м |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
I |
0,2 |
2,02 |
3,054 |
0,327 |
0,328 |
0,83 |
||
0,3 |
3,03 |
3,105 |
0,322 |
0,323 |
1,14 |
|||
0,4 |
4,04 |
3,149 |
0,318 |
0,319 |
1,45 |
|||
0,5 |
5,05 |
3,183 |
0,314 |
0,323 |
1,80 |
|||
0,6 |
6,06 |
3,067 |
0,326 |
0,336 |
2,21 |
|||
0,7 |
7,07 |
2,942 |
0,340 |
0,356 |
2,69 |
|||
0,8 |
8,08 |
2,737 |
0,365 |
0,384 |
3,30 |
|||
0,9 |
9,09 |
2,523 |
0,396 |
0,431 |
4,14 |
|||
1,0 |
10,1 |
2,159 |
0,463 |
0,512 |
5,43 |
|||
1,1 |
11,11 |
1,786 |
0,560 |
0,648 |
7,52 |
|||
1,2 |
12,12 |
1,333 |
0,750 |
0,758 |
9,19 |
|||
II |
0,2 |
3,8 |
1,875 |
0,533 |
0,991 |
4,69 |
||
0,3 |
5,66 |
1,877 |
0,533 |
1,012 |
6,66 |
|||
0,4 |
7,5 |
1,761 |
0,568 |
1,157 |
9,78 |
|||
0,5 |
9,4 |
1,522 |
0,657 |
1,330 |
13,77 |
|||
0,6 |
11,3 |
1,335 |
0,749 |
1,669 |
20,45 |
|||
0,7 |
13,2 |
0,942 |
1,062 |
2,314 |
32,62 |
|||
0,8 |
15 |
0,614 |
1,628 |
4,944 |
78,86 |
|||
0,9 |
16,9 |
0,154 |
6,481 |
-13,838 |
-247,70 |
|||
1,0 |
18,9 |
-0,443 |
-2,255 |
-2,576 |
-51,00 |
|||
1,1 |
20,7 |
-0,954 |
-1,048 |
-1,592 |
-34,47 |
|||
1,2 |
22,6 |
-1,432 |
-0,698 |
-1,327 |
-29,98 |
|||
III |
0,2 |
5,4 |
1,196 |
0,836 |
2,447 |
16,52 |
||
0,3 |
8,1 |
1,011 |
0,989 |
2,914 |
27,54 |
|||
0,4 |
10,8 |
0,842 |
1,188 |
3,999 |
48,58 |
|||
0,5 |
13,5 |
0,508 |
1,967 |
10,423 |
154,78 |
|||
0,6 |
16,2 |
0,010 |
103,149 |
-9,757 |
-171,23 |
|||
0,7 |
18,9 |
-0,563 |
-1,776 |
-3,045 |
-61,66 |
|||
0,8 |
21,6 |
-1,210 |
-0,826 |
-1,719 |
-39,45 |
|||
0,9 |
24,3 |
-1,931 |
-0,518 |
-1,137 |
-29,17 |
|||
1,0 |
27 |
-2,817 |
-0,355 |
-0,819 |
-23,21 |
|||
1,1 |
29,7 |
-3,778 |
-0,265 |
-0,629 |
-19,52 |
|||
1,2 |
32,4 |
-4,812 |
-0,208 |
-0,561 |
-18,18 |
|||
IV |
0,2 |
7,8 |
0,590 |
1,696 |
9,917 |
96,69 |
||
0,3 |
11,7 |
0,197 |
5,077 |
-50,080 |
-683,59 |
|||
0,4 |
15,6 |
-0,353 |
-2,835 |
-5,248 |
-92,36 |
|||
0,5 |
19,6 |
-1,172 |
-0,853 |
-2,429 |
-52,34 |
|||
0,6 |
23,5 |
-2,040 |
-0,490 |
-1,501 |
-38,20 |
|||
0,7 |
27,4 |
-3,157 |
-0,317 |
-1,028 |
-30,17 |
|||
0,8 |
31,3 |
-4,431 |
-0,226 |
-0,751 |
-24,97 |
|||
0,9 |
35,2 |
-5,954 |
-0,168 |
-0,587 |
-21,84 |
|||
1,0 |
39,2 |
-7,675 |
-0,130 |
-0,454 |
-18,67 |
|||
1,1 |
43,1 |
-9,516 |
-0,105 |
-0,371 |
-16,71 |
|||
1,2 |
47 |
-11,515 |
-0,087 |
-0,339 |
-15,92 |
|||
V |
0,2 |
9,4 |
0,265 |
3,771 |
-211,647 |
-2486,85 |
||
0,3 |
14,1 |
-0,310 |
-3,230 |
-6,197 |
-101,95 |
|||
0,4 |
18,8 |
-1,207 |
-0,828 |
-2,764 |
-58,59 |
|||
0,5 |
23,6 |
-2,266 |
-0,441 |
-1,595 |
-41,38 |
|||
0,6 |
28,3 |
-3,629 |
-0,276 |
-1,062 |
-32,56 |
|||
0,7 |
33 |
-5,221 |
-0,192 |
-0,774 |
-27,42 |
|||
0,8 |
37,8 |
-7,175 |
-0,139 |
-0,573 |
-23,00 |
|||
0,9 |
42,5 |
-9,232 |
-0,108 |
-0,451 |
-20,22 |
|||
1,0 |
47,2 |
-11,621 |
-0,086 |
-0,365 |
-18,09 |
|||
1,1 |
51,9 |
-14,128 |
-0,071 |
-0,310 |
-16,83 |
|||
1,2 |
56,7 |
-16,841 |
-0,059 |
-0,285 |
-16,16 |
Вывод: по результатам расчета разгонных свойств, автомобиль достигнет максимальной скорости для заданных дорожных условий 68 км/ч.
7. Расчет и построение мощностной характеристики
Мощность, подведенная к ведущим колесам с использованием возможностей двигателя и трансмиссии, определяется по формуле:
Nк = Ne - Nтр = Nе . тр,
где Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;
Nтр. - мощность, потерянная в трансмиссии, кВт.
тр=0,89
При 1000об/мин. на первой передаче мощность подведенная к колесам Nк =15,2*0,89=13,52
Мощность, теряемая на преодоление внешних сопротивлений при установившемся движении на горизонтальном участке дороги определяется по формулам:
Nf = Рf . v . 10-3
N=P . v . 10-3.
При 1000об/мин. на первой передаче мощность теряемая на сопротивление воздуха N =1,99*2,02*10-3=0,0043
При 1000об/мин. на первой передаче мощность теряемая на сопротивление качению Nf =169,08*2,02*10-3=0,34
Таблица 7 - мощностной баланс
Передача |
Об/мин. |
v, м/с |
Nе, кВт |
Nк, кВт |
Nf, кВт |
N, кВт |
Nf + N, кВт |
|
1 |
1000 |
2,02 |
15,2 |
13,52 |
0,34 |
0,004 |
0,344 |
|
1500 |
3,03 |
23,8 |
21,18 |
0,53 |
0,013 |
0,547 |
||
2000 |
4,04 |
32,4 |
28,83 |
0,74 |
0,032 |
0,773 |
||
2500 |
5,05 |
40,9 |
36,40 |
0,96 |
0,063 |
1,027 |
||
3000 |
6,06 |
48,7 |
43,34 |
1,20 |
0,109 |
1,312 |
||
3500 |
7,07 |
55,5 |
49,39 |
1,45 |
0,173 |
1,631 |
||
4000 |
8,08 |
60,8 |
54,11 |
1,73 |
0,258 |
1,988 |
||
4500 |
9,09 |
64,2 |
57,13 |
2,01 |
0,367 |
2,387 |
||
5000 |
10,10 |
65,5 |
58,29 |
2,32 |
0,504 |
2,831 |
||
5500 |
11,11 |
64,1 |
57,04 |
2,65 |
0,671 |
3,323 |
||
6000 |
12,12 |
59,7 |
53,13 |
2,99 |
0,872 |
3,867 |
||
2 |
1000 |
3,8 |
15,2 |
13,52 |
0,69 |
0,026 |
0,717 |
|
1500 |
5,66 |
23,8 |
21,18 |
1,10 |
0,088 |
1,195 |
||
2000 |
7,5 |
32,4 |
28,83 |
1,57 |
0,206 |
1,778 |
||
2500 |
9,4 |
40,9 |
36,40 |
2,11 |
0,406 |
2,518 |
||
3000 |
11,3 |
48,7 |
43,34 |
2,71 |
0,706 |
3,421 |
||
3500 |
13,2 |
55,5 |
49,39 |
3,38 |
1,126 |
4,511 |
||
4000 |
15 |
60,8 |
54,11 |
4,08 |
1,653 |
5,735 |
||
4500 |
16,9 |
64,2 |
57,13 |
4,88 |
2,364 |
7,253 |
||
5000 |
18,9 |
65,5 |
58,29 |
5,81 |
3,308 |
9,126 |
||
5500 |
20,7 |
64,1 |
57,04 |
6,72 |
4,346 |
11,078 |
||
6000 |
22,6 |
59,7 |
53,13 |
7,76 |
5,656 |
13,425 |
||
3 |
1000 |
5,4 |
15,2 |
13,52 |
1,04 |
0,077 |
1,122 |
|
1500 |
8,1 |
23,8 |
21,18 |
1,73 |
0,260 |
1,996 |
||
2000 |
10,8 |
32,4 |
28,83 |
2,55 |
0,617 |
3,167 |
||
2500 |
13,5 |
40,9 |
36,40 |
3,49 |
1,205 |
4,701 |
||
Подобные документы
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 12.01.2016Анализ работы автомобиля УАЗ-31512, его конструкция и предельные возможности. Определение полного веса, подбор шин, расчет параметров двигателя, передаточных чисел трансмиссии. Построение внешней скоростной характеристики, силовой и мощностной баланс.
курсовая работа [252,2 K], добавлен 30.10.2014Расчет потребной мощности двигателя автомобиля КрАЗ-255В. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел элементов трансмиссии. Возможные ускорения разгона на каждой передаче. Характеристики ускорения и торможения.
курсовая работа [500,3 K], добавлен 11.03.2013Определение исходных параметров для расчета автомобиля. Мощность двигателя, установленного на автомобиле. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел трансмиссии. Тяговые возможности автомобиля.
курсовая работа [82,4 K], добавлен 26.03.2009Построение 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 22.12.2013Определение 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 26.03.2009Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Тяговый баланс автомобиля. Динамический фактор автомобиля, характеристика его ускорений, времени и пути разгона. Топливно-экономическая характеристика автомобиля, мощностной баланс.
курсовая работа [276,2 K], добавлен 17.01.2010Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел главной передачи и коробки передач. Оценка приемистости автомобиля. Разработка кинематической схемы трансмиссии. Определение модуля шестерен коробки передач.
курсовая работа [303,8 K], добавлен 13.06.2014Разработка гидрокинематической схемы усилителя рулевого управления и кинематической схемы трансмиссии автомобиля. Определение мощности ДВС, расчет и построение внешней характеристики. Определение передаточных чисел трансмиссии, скоростей движения.
курсовая работа [1008,7 K], добавлен 03.01.2017Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Методика и этапы расчета сил сопротивления движению, тяговой силы, ускорений и разгона автомобиля, топливной экономичности, тормозных свойств исследуемой машины. Построение динамического паспорта.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 17.02.2012Определение веса трактора, подбор шин для ведущих и управляемых колес. Расчет механизма на устойчивость. Определение номинальной мощности двигателя, передаточных чисел ступенчатой трансмиссии. Анализ маневренности средства, его тяговые характеристики.
практическая работа [1,2 M], добавлен 02.07.2011Подбор и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков ускорения, времени и пути разгона. Расчет и построение динамической характеристики. Тормозные свойства автомобиля.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2017Расчёт внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Определение кинематических параметров трансмиссии. Построение графиков пути и времени разгона АТС. Расчет тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля Ford Transit.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.05.2015Расчет мощности силовой установки. Аналитическое построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел в механической коробке передач. Расчет максимального тормозного момента. Устройство задней подвески автомобиля.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.06.2015Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Тяговый баланс, динамический фактор, мощностной баланс топливно-экономическая характеристика автомобиля. Величины ускорений, времени и пути его разгона. Расчет карданной передачи.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.05.2013Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля. Подбор передаточных чисел коробки передач. Тяговый баланс автомобиля. Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя. Построение динамической характеристики автомобиля.
курсовая работа [236,2 K], добавлен 12.02.2015Расчет 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 08.10.2014Комплектация 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 09.04.2010Выполнение тягового расчета тягачей строительных и дорожных машин. Определение массы тягача, номинальной мощности и момента двигателя. Расчет динамического радиуса колеса и передаточных чисел трансмиссии. Построение регуляторной характеристики двигателя.
курсовая работа [151,5 K], добавлен 05.06.2009Расчёт эффективной мощности двигателя. Построение внешней скоростной характеристики. Определение количества передач и передаточных чисел трансмиссии автомобиля. Расчёт эксплуатационных тягово-динамических характеристик автомобиля, передач, двигателя.
контрольная работа [887,1 K], добавлен 18.07.2008