Тягово-скоростные качества автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный экономический университет»

Кафедра логистики и организации перевозок

Контрольная работа по дисциплине

ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

Вариант № 7

Выполнил Линкевич Марина Александровна

Санкт-Петербург 2013

Введение

Одной из составляющих развития и совершенствования экономических процессов является автомобильный транспорт, с помощью которого производится свыше 80 % всех транспортных перевозок грузов и пассажиров в стране.

Приведём краткую характеристику грузового автомобиля, который будет рассмотрен в работе.

Тип авто - грузовой.

Колесная формула 4х2

Полная масса 19500 кг.

Допустимая нагрузка:

на переднюю ось 6500 кг,

на заднюю - 13000 кг.

Грузоподъемность 13340 кг.

Высота автомобиля 3,02 м.

Коробка переключения передач - механическая.

Размер шин 12R22,5.

двигатель тяговый скорость автомобиль

1. Исходные данные

Таблица 1. Исходные данные для расчетов

2. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Определим значения эффективной мощности N_e(n), эффективного крутящего момента M_e(n) и удельного эффективного расхода топлива g_e(n) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Расчет выполняется по следующим формулам:

N_e(n) = N_max (a₁*X + a₂*X² -a₃*X³), кВт (1)

M_e(n) = 9954*N_e(n) / n , Н*м (2)

g_e(n) = g_min (b_o - b₁*X + b₂*X²) / c, г/кВт*ч (3)

где

X= n/n_Nmax n - текущее значение числа оборотов,

n_Nmax - число оборотов при максимальной мощности.

с = b_o - b₁²/4*b₂

X - безразмерная величина отношения текущих значений числа оборотов коленчатого вала (от минимальных до максимальных) к числу оборотов при максимальной мощности.

Для дизельных двигателей Х = 0,2 ... 1,0.

Для расчета минимального и максимального значений числа оборотов двигателя необходимо принять (затем уточнить) значения величины Х.

Для дизелей:

задаваясь Х=0,2, получим n_min = 0,2 * n_Nmax;

задаваясь Х=1,0, получим n_max = n_Nmax

g_min - удельный минимальный эффективный расход топлива (г/кВт*ч). Для дизельных двигателей величина g_e современных автомобилей составляет 180 ... 220 г/кВт*ч, для предыдущих поколений 220 ...280 г/кВт*ч. g_min = 190 г/кВт.ч

Величины эмпирических коэффициентов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты расчетных значений внешних скоростных характеристик представлены в табличном виде (Таблица 3). Приведем расчет для одной сквозной точки (n = 380).

Х = 0,2

Х² = 0,2² = 0,04

Х³ = 0,2³ = 0,008

Nе = 309*(0,5*0,2 + 1,5*0,04 - 1,0*0,008) = 46,97 (кВт)

Ме = 9954*46,97/380 = 1230,31 (Н*м)

с = 1,55 - 1,55²/4*1,55 = 1,1625

g_e(n) = 190*(1,55 - 1,55*0,2 + 1,55*0,04) / 1,1625 = 212,8 (г/кВт*ч)

Таблица 3. Расчетные значения внешних скоростных характеристик

Построим графики внешних скоростных характеристик.

Рис.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Тяговые скоростные характеристики автомобиля

Тяговые - скоростные характеристики, к которым относятся скорость движения, тяговые усилия на ведущих колесах и динамический фактор (паспорт) автомобиля, определяются по рассчитанным внешним скоростным характеристикам.

Определение расчетных характеристик автомобиля заключается в вычислении в заданном диапазоне частот вращения коленчатого вала n, скорости движения автомобиля V(n), тяговых усилий на ведущих колесах P_k(n), сил сопротивления движению: сил сопротивления качения P_f(n) и сил сопротивления воздуха P_w(n), динамического фактора по тяге D_k(n) и сцепления колес D(n) на разных передачах по следующим формулам:

; км/ч (4)

, Н (5)

где _тр - коэффициент полезного действия трансмиссии можно принять равным для легковых и грузовых автомобилей с колесной формулой 4х2, 2х4 _тр= 0,9;

U_рк - передаточное число раздаточной коробки. В расчетах U_рк= 1 принимается в том случае, если в трансмиссии отсутствует раздаточная коробка.

R_к - радиус качения колеса автомобиля.

R_к = (d_п /2 +b_п*k_h)*_ш, м (6)

где d_п - посадочный диаметр шины, м;

b_п - ширина профиля шины, м;

k_h - коэффициент, определяемый отношением высоты профиля шины к ширине (k_h= H_п/ b_п ).

_ш - коэффициент деформации шины (0,93....0,95).

Если в маркировке шины отсутствует значение k_h, то величину k_h можно задать в пределах k_h = 0,7...0,92;

, Н (7)

где G_a - полная масса автомобиля, кг;

f(n) - коэффициент сопротивления качения,

, (8)

где V(n) - текущее значение скорости автомобиля, км/ч;

f_o - коэффициент сопротивления качения для различных дорожных условий (таблица 4).

Таблица 4. Коэффициент сопротивления качения и сцепления

, Н (9)

где V(n) - текущее значение скорости движения, км/ч;

F_h - лобовая площадь автомобиля, м²;

F_h= B_k*.H_a - для грузовых автомобилей и автобусов;

k_w - коэффициент обтекаемости можно принять для грузовых автомобилей в пределах 0,5...0,7;

Динамический фактор можно посчитать по формулам:

, (10)

(11)

Исходные данные для расчета тягово-скоростных характеристик приведены в сводной таблице 5.

Таблица 5

Расчет сил сопротивления и сцепления колес с дорогой выполним для условий движения по ровной асфальтированной дороге. Представим данные результаты расчета в таблице 7.

Шины 12R22,5.

Ширина профиля 300 мм

Наибольший наружный диаметр 1091 мм

R_k = (1,091/2 + 0,30*0,8)*0,93 = 0,73 (м)

Выполним расчет для первой передачи.

V = 0.378*380*0.73 / 16,38*3,08 = 2,078 (км/ч)

P_k = 1230,31*16,38*3,08*0,9/0,73 = 76524,48 (Н)

f = 0.015*(1+2,078²/19500) = 0.02

P_f = 9.81*6160*0.02 = 906,64 (H)

F_h= 2,03*3,02 = 6,1306 (м²)

P_w = 0.6*6,1306*2,078²/13 = 1,222 (H)

D_k = (76524,48-1,222) / 9.81*19500 = 0,400

D = (9.81*6500*0.7-1,222) / 9.81*19500 = 0,233

Аналогично выполним расчет для всех передач при других значения оборотов.

Таблица 6. Результаты расчета тягово-скоростных характеристик

На основании данных расчетов построим графики тяговой и динамической характеристики.

Рис. 2. Тяговый баланс автомобиля

Рис. 3 Динамическая характеристика автомобиля

Анализ и выводы по результатам расчетов

На основании выполненных расчетов в контрольной работе можно сделать выводы о тягово-скоростных качествах автомобиля.

На первой передаче максимальная скорость составляет 10,4 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 100690 Н, динамический фактор по тяге - 0,526.

На второй передаче максимальная скорость составляет 15,1 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 69278 Н, динамический фактор по тяге - 0,362.

На третей передаче максимальная скорость составляет 23,7 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 44075 Н, динамический фактор по тяге - 0,23.

На четвёртой передаче максимальная скорость составляет 36,8 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 28400 Н, динамический фактор по тяге - 0,146

На пятой передаче максимальная скорость составляет 56,5 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 18503 Н, динамический фактор по тяге - 0,092.

На шестой передаче максимальная скорость составляет 89,1 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 11741 Н, динамический фактор по тяге - 0,05.

На седьмой передаче максимальная скорость составляет 138,4 км/ч., Тяговые усилия на ведущих колесах при этом составляют 7561 Н, динамический фактор по тяге - 0,011

Список литературы

1. Лукинский В.С., Марышев Р.А. Подвижной состав автомобильного транспорта. Часть II. Основы теории движения. СПб.: СПбГИЭУ, 2002.

2. Марышев Р.А. Подвижной состав автомобильного транспорта. Методические указания к выполнению курсового проекта. СПбГИЭУ, 2004.

Размещено на Allbest.ru