Расчет динамического фактора автомобиля КрАЗ-257Б1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет динамического фактора автомобиля КрАЗ-257Б1

Автомобиль КрАЗ-257Б1

Выпускается Кременчугским автомобильным заводом с 1977 г. Кузов - деревянная платформа с тремя открывающимися бортами (боковые борта сдвоенные). Кабина - трёхместная.

С 1965 по 1977 г. Выпускался автомобиль КрАЗ-257, который отличался отКрАЗ -257Б1 главным образом отсутствием раздельного привода тормозов.

Модификация - КрАЗ -257Б1С северный для работы при температуре доминус 60⁰ С. Отличие - двойное остекление, теплоизоляция кабины и аккумуляторных батарей, шины и резинотехнические изделия из морозостойких материалов.

Таблица 1 - Техническая характеристика автомобиля

Общая характеристика
Название	КрАЗ-257Б1
Разработчик и изготовитель	Кременчугский автомобильный завод
Тип шин	320-508Р (12,00-20)
Статический радиус шин	508±5
Масса-габаритные характеристики
Полная масса, кг	22500
Грузоподъёмность,кг	12000
Допустимая масса прицепа, кг	20000
Длина, мм	9640
Ширина, мм	2650
Высота, мм	2670
Двигатель, ходовая часть и динамические характеристики
Двигатель	ЯМЗ-238, дизельный, 4-такт. 8-цилиндровый, V-образный
Рабочий объём, л	14,86
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8
Мощность двигателя, л.с. (кВт)	240 (176,5) при 2100 об/мин
Коробка передач	5-х ступ.с синхронизаторами наII, III, IV и Vпередачах
Передаточные числа коробки передач	5.26; 2.90; 1.52; 1.00; 0.66;З.Х.-5.48
Передаточные числа главной передачи	8.21
Сцепление	двухдисковое сухое
Главная передача	двойная: пара конических и пара цилиндр.шестерен
Подвеска:
Передняя	на двух прод. полуэлипт. рессорах, армотизаторыгидравл., телескоп
Задняя	балансирная на двух прод.полуэлипт. рессорах с реактивными штангами
Максимальная скорость, км/ч	68
Объём топливных баков, л	330
Расход топлива на 100 км, л	38
Радиус поворота, м	14,7
Тормозной путь со скоростью 40 км/ч	18,4

Задача№1. Расчёт динамического фактора автомобиля

В данной задаче необходимо вычислить динамический фактор, выражающий удельную (приходящую на единицу веса) силу тяги автомобиля, которая может расходоваться на преодолении дорожных сопротивлений. Также будет необходимо построить динамическую характеристику автомобиля, указанную в задаче.

Динамический фактор определяется как разница между силой тяги на ведущих колёсах автомобиля и сопротивлением воздушной среду, отнесённых к весу автомобиля. Это выражается в следующих формулах.

а) - для гружёного автомобиля:

где сила тяги на колесе, Н;

сила сопротивления воздушной среды, Н;

полная масса автомобиляавтомобиля, кг;

g - ускорение свободного падения, .

Полная масса автомобиля - сумма собственной массы автомобиля и массы груза в нём, масса водителя и пассажиров в кабине из расчёта 75 кг на человека.

Собственная масса автомобиля - масса автомобиля в снаряжённом состоянии без нагрузки. Слагается из сухой массы автомобиля, массы топлива, охлаждающей жидкости, запасного колеса (колёс), инструмента, принадлежностей и обязательного оборудования (огнетушитель, лента, дуги и т.д.) без массы водителя и пассажиров в кабине.

Сухая масса автомобиля - масса не заправленного и не снаряжённого автомобиля.

б) - для автомобиля в порожном состоянии

где собственная масса автомобиля.

Динамическая характеристика выражает зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля. Для построения этого графика необходимо заполнить таблицу.

Таблица 2 - Таблица динамических характеристик

	S,			V, км/ч	, об/мин	, %	, %	, Вт	, H	, H
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0,4572	5,48	8,21	I ПЕРЕДАЧА	5,26	10	2490.17	119,31	92,58	163404	50974,11	25,37	0,2310	0,5062
0,4572	5,48	8,21		5,26	8	1992,13	94,86	97,94	172873	66159,33	16,23	0,3001	0,6572
0,4572	5,48	8,21		5,26	6	1494,10	71,14	83,59	147537	75283,87	9,13	0,3414	0,7479
0,4572	5,48	8,21		5,26	4	996,06	47,43	58,54	103334	79093,13	4,05	0,3587	0,7858
0,4572	5,48	8,21		5,26	2	498,03	23,71	25,57	45137	69097,73	1,01	0,3134	0,6865
0,4572	5,48	8,21	II ПЕРЕДАЧА	2,90	4	552,53	26,31	29,47	52015	39812,39	4,06	0,1805	0,3955
0,4572	5,48	8,21		2,90	6	823,74	39,22	48,83	86200	43985,74	9,13	0,1994	0,4369
0,4572	5,48	8,21		2,90	8	1098,32	52,30	64,14	113218	43329,10	16,23	0,1964	0,4303
0,4572	5,48	8,21		2,90	10	1372,90	65,37	78,10	137860	42207,64	25,37	0,1913	0,4191
0,4572	5,48	8,21		2,90	12	1647,49	78,45	90,52	159784	40766,63	36,53	0,1847	0,4047
0,4572	5,48	8,21	III ПЕРЕДАЧА	1,52	6	434,40	20,69	21,04	37135	18948,93	9,13	0,0859	0,1882
0,4572	5,48	8,21		1,52	8	575,67	27,41	31,11	54926	21020,42	16,23	0,0953	0,2087
0,4572	5,48	8,21		1,52	10	719,59	34,26	41,39	73070	22371,36	25,37	0,1013	0,2220
0,4572	5,48	8,21		1,52	12	863,51	41,11	51,28	90522	23095,52	36,53	0,1046	0,2291
0,4572	5,48	8,21		1,52	14	1007,43	47,97	59,16	104433	22838,20	49,72	0,1033	0,2264
0,4572	5,48	8,21		1,52	16	1151,35	54,82	67,05	118343	22645,20	64,94	0,1024	0,2244
0,4572	5,48	8,21	IV ПЕРЕДАЧА	1,00	12	571,58	27,22	30,83	38396	13882,29	36,53	0,0628	0,1376
0,4572	5,48	8,21		1,00	14	662,78	31,56	37,34	65908	14413,27	49,72	0,0651	0,1427
0,4572	5,48	8,21		1,00	16	757.46	36,06	44,10	77844	14895,75	64,94	0,0673	0,1474
0,4572	5,48	8,21		1,00	18	852,15	40,57	50,66	89424	15210,22	82,20	0,0686	0,1503
0,4572	5,48	8,21		1,00	20	946,83	45,08	55,85	98576	15090,13	101,48	0,0680	0,1489
0,4572	5,48	8,21		1,00	22	1041,51	49,59	61,03	107727	14991,88	122,79	0,0674	0,1477
0,4572	5,48	8,21	V ПЕРЕДАЧА	0,66	18	565,86	26,95	30,43	53708	9135,27	82,20	0,0410	0,0892
0,4572	5,48	8,21		0,66	20	624,91	29,75	34,63	61133	9358,37	101,48	0,0420	0,0920
0,4572	5,48	8,21		0,66	22	687,40	32,73	39,10	69011	9603,99	122,79	0,0430	0,0942
0,4572	5,48	8,21		0,66	24	749,89	35,70	43,56	76890	9808,68	146,13	0,0438	0,0960
0,4572	5,48	8,21		0,66	26	812,38	38,68	48,02	84768	9981,88	171,50	0,0445	0,0975
0,4572	5,48	8,21		0,66	28	874,87	41,66	51,90	91620	10018,16	198,90	0,0448	0,0976
0,4572	5,48	8,21		0,66	30	937,36	44,63	55,33	97660	9966,69	228,33	0,0442	0,0968

1. - статический радиус шин под нагрузкой, м

2. - площадь лобового сопротивления

S=0,775·B·H, где

В, Н - габариты автомобиля - высота и ширина, м

3. - передаточное число главной передачи

4. - передаточные числа для каждой передачи

5. Скорость для каждой передачи (достаточно пяти значений). Значения скорости отличаются на 2 - 4 - 5 км/ч. Для первой передачи скорость определяем по формуле:

затем после динамического фактора, начальная скорость для последующих передач выбирается по графику.

6. - скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин. Определяется для каждой передачи (по следующей формуле:

где - передаточные числа главной передачи и коробки передач.

7. - отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её же максимальному значению , %. Определяется для каждой скорости движения,

8. - отношения мощности двигателя к её максимальному значению, %. Расчёт производить с использованием метода интерполяции

автомобиль динамический фактор передача

, %	20	40	60	80	100	120
, %	20	50	73	92	100	92

9. - мощность двигателя, Вт:

где - максимальная мощность двигателя, Вт

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

где - КПД трансмиссии. Для автомобилей с одинарной главной передачей КПД принять равным 0,85ч0,9.

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н· (принять равным 0,6ч0,8)

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:



где - сила тяги на колёса, Н;

- сила сопротивления воздушной среды, Н;

- полная масса автомобиля, кг;

- ускорении свободного падения, м/с²

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

где - собственная масса автомобиля, кг

Примеры расчётов таблицы для каждой передачи

Для I передачи:

1. Для расчёта используем формулу:

м

2. Площадь лобового сопротивления S рассчитывается по формуле:

S=0,775·B·H

S=0,775·2,65·2,67=5,48 м²

где Н - ширина автомобиля, м;

В - высота автомобиля, м;

3. Передаточное число главной передачи , из «Краткого автомобильного справочника» [КАС]

Для данного автомобиля передаточное число главной передачи .

4. Передаточное число первой передачи , из [КАС].

Для данного автомобиля передаточное число первой передачи =5,26.

5. Скорость для каждой передачи V.

Для первой передачи определяем по формуле:

где об/мин для данного автомобиля

6. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин:

где - передаточные числа главной передачи и коробки передач.

7. Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её максимальному значению :



где об/мин для данного автомобиля

8. Отношение мощности двигателя к её максимальному значению. Расчёт производить с помощью метода интерполяции:

_92-100= -8%

120-100=20%

118,57- 100=18,57(-0,4)= -7,42

-7,42+100=92,58

9. - мощность двигателя, Вт:

Макс. мощность 176,5 кВт переводим в Вт - 176500 Вт

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

где - КПД трансмиссии. Для автомобилей с одинарной главной передачей КПД принять равным 0,85ч0,9.

- КПД трансмиссии =0,85

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н·. Примем равным k=0,6

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:

где - сила тяги на колёса, Н;

- сила сопротивления воздушной среды, Н;

- полная масса автомобиля, кг;

- ускорении свободного падения, м/с²

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

где - собственная масса автомобиля, кг

Для II передачи:

4. Передаточное число второй передачи , из [КАС].

Для данного автомобиля передаточное число второй передачи =2,90.

5. Скорость для каждой передачи V

Начальная скорость для второй передачи выбирается по графику V=4км/ч

6. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин:

7. Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её максимальному значению :

8. Отношение мощности двигателя к её максимальному значению. Расчёт производить с помощью метода интерполяции:

_50-20= 30%

40-20=20%

26,31-20=6,31= 9,47

9,47+20=29,47%

9. - мощность двигателя, Вт:

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н·. Примем равным k=0,6

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

Для III передачи:

4. Передаточное число третьей передачи , из [КАС].

Для данного автомобиля передаточное число третьей передачи =1,52.

5. Скорость для каждой передачи V

Начальная скорость для третьей передачи выбирается по графику V=6 км/ч

6. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин:

7. Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её максимальному значению :

8. Отношение мощности двигателя к её максимальному значению. Расчёт производить с помощью метода интерполяции:

_50-20= 30%

40-20=20%

20,69-20=0,69= 1,04

1,04+20=21,04%

9. - мощность двигателя, Вт:

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н·. Примем равным k=0,6

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

Для IV передачи:

4. Передаточное число четвёртой передачи , из [КАС].

Для данного автомобиля передаточное число четвёртой передачи =1.

5. Скорость для каждой передачи V

Начальная скорость для четвёртой передачи выбирается по графику V=12 км/ч

6. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин:

7. Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её максимальному значению :

8. Отношение мощности двигателя к её максимальному значению. Расчёт производить с помощью метода интерполяции:

_50-20= 30%

40-20=20%

27,22-20=7,22= 10,83

10,83+20=30,83%

9. - мощность двигателя, Вт:

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н·. Примем равным k=0,6

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

Для V передачи:

4. Передаточное число четвёртой передачи , из [КАС].

Для данного автомобиля передаточное число пятой передачи =0,66.

5. Скорость для каждой передачи V

Начальная скорость для пятой передачи выбирается по графику V=20км/ч

6. Скорость вращения коленчатого вала двигателя при соответствующей скорости движения автомобиля, об/мин:

7. Отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя, к её максимальному значению :

8. Отношение мощности двигателя к её максимальному значению. Расчёт производить с помощью метода интерполяции:

_50-20= 30%

40-20=20%

26,95-20=6,95= 10,43

10,43+20=30,43%

9. - мощность двигателя, Вт:

10. - сила тяги, приходящаяся на одно колесо, Н:

11. - сила сопротивления воздушной среды, Н. Зависит от скорости движения автомобиля V, км/ч; его лобовой площади S, ; коэффицента обтекаемости k, Н·. Примем равным k=0,6

12. Динамический фактор () для загруженного автомобиля:

13. Динамические факторы () для порожнего автомобиля:

Размещено на Allbest.ru