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.

Рубрика Транспорт
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 16.02.2011
Размер файла 430,5 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/

Выбор исходных данных

Задание. Сделать анализ тягово-скоростных свойств автомобиля, AUDI A8 если коэффициент суммарного дорожного сопротивления =0,02.

Исходные данные для расчета:

Вид автомобиля - легковой автомобиль

Полная масса m, кг - 2200

Марка и тип двигателя - бензиновый, AMF.

Максимальная мощность Ne max, кВт - 142

Частота вращения вала двигателя при максимальной мощности nN, об/мин - 6000

Наличие ограничителя частоты вращения вала двигателя - нет

Передаточные числа:

Коробки передач

Uk1………………..3,5

Uk2………………..1,94

Uk3………………..1,3

Uk4………………..0,943

Uk5………………..0,789

Ukзх……………….3,444

Раздаточной коробки uрв,…………………….нет

Главной передачи u0…………………………..3,875

Шины………………………………………..225\55R17

Статический радиус колес rст, м……………0,317

Габаритные размеры:

Ширина Вг, м…………………………………..1,88

Высота Нг, м…………………………………...1,42

КПД трансмиссии ……………………………0,9

Коэффициент сопротивления воздуха K, Hc24…0,2

Реальные значения основных параметров автомобиля для сравнения их с полученными расчетами:

Максимальный крутящий момент двигателя Memax, Нм……………...280

Частота вращения вала двигателя при максимальном крутящем моменте nM, об/мин…...3200

Максимальная скорость Vmax, км/ч

Время разгона до 100 км/ч, с

Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Для построения внешней скоростной характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания используют эмпирическую формулу, позволяющую по известным координатам одной точки скоростной характеристики воспроизвести всю кривую мощности:

(1)

где Ne, кВт - текущее значение мощности двигателя, соответствующее частоте вращения вала двигателя n, об/мин;

Nemax, кВт - максимальная мощность двигателя при частоте вращения nN, об/мин;

А1, А2 - эмпирические коэффициенты характеризующие тип двигателя внутреннего сгорания. Для бензинового А1=1,0; А2=1,0.

(2)

nmin - минимальная частота вращения коленчатого вала.

(3)

(Н*м.)

Результаты расчетов внешней скоростной характеристики двигателя

По результатам расчетов строим график внешней скоростной характеристики (рис. 1).

Рис. 1

Построение графиков силового баланса

При построении графиков силового баланса для различных передач и скоростей движения автомобиля рассчитывают значение составляющих уравнения силового баланса.

Pk - P - Pw - Pj = 0.

Тяговое усилие на ведущих колесах определяют из выражения, Н:

(4)

где rд - динамический радиус колеса, который в нормальных условиях движения принимают равным rст = 0,317 м.

Вторую составляющую силового баланса - силу суммарного дорожного сопротивления - определяют по формуле, Н:

P = G (5)

Где G = gm - полный вес автомобиля;

G = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.

G = 9,81 2200 = 21582Н;

P = 0,02 21582 = 431,64Н;

Силы сопротивления воздуха:

(6)

где F - лобовая площадь, м2;

V - скорость автомобиля, км/ч.

F = Bг Hг (7)

Где - коэффициент заполнения площади, для грузовика находится в пределах 0,78…0,8, принимаем = 0,8, тогда

F = 0,8 1,88 1,42=2,13 м2

Силу сопротивления разгону, H:

(8)

где - коэффициент учитывающий влияние инерции вращающихся масс;

j - ускорение автомобиля в поступательном движении, м/с2.

При построении и анализе графиков силового баланса величина Pj не рассчитывается, а определяется как разность тягового усилия Pk и суммы сопротивлений движению (P+PW)

График силового баланса и все последующие графики будем строить в функции скорости автомобиля V, км/ч, которая связана с частотой вращения вала двигателя n зависимостью

(9)

км/час

где rk - радиус качения колеса, равный при отсутствии проскальзывания статическому радиусу rст.

Для силы сопротивления воздуха

(10)

Динамический фактор автомобиля D определяется для различных передач и скоростей движения по формуле.

(11)

Результаты расчетов силового баланса и динамической характеристики автомобиля AUDI A8 (рис. 3, 4).

Рис. 2

Рис. 3

Оценка показателей разгона автомобиля

Ускорение j для разных передач и скоростей определяют по значениям D из таблицы 2, используя формулу

где = 1,04 + 0,04 uki2 uPB2 предварительно рассчитывается для каждой передачи

1=1,04+0,04uk12=1,04+0,043.52=1,53;

2=1,04+0,04uk22=1,04+0,041,942=1,19;

3=1,04+0,04uk32=1,04+0,041,32=1,1;

4=1,04+0,04uk42=1,04+0,040,942=1,07;

5=1,04+0,04uk52=1,04+0,040,7892=1,06;

Расчетные данные для построения графиков ускорений сводят в таблице 3, где приводятся значения величин, обратных ускорениям 1/j, которые будут использованы при определении времени разгона АТС.

По данным таблицы 3 строят графики ускорений (рисунок 4) и величин, обратных ускорениям (рисунок 5).

Результаты расчетов ускорений и величин, обратных ускорениям

Время разгона получают как интеграл функции

(13)

графическим интегрированием функции 1/j = f(V), используя график величин, обратных ускорениям. Для этого площадь над кривыми разбивают на произвольное число участков. Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе время разгона в соответствующем интервале скоростей на данной дороге. Например, время разгона автомобиля на и-м участке от скорости Vи до Vи+1

Подсчитав площади участков Ftи и нарастающую сумму площадей, по формуле (14) вычисляем время разгона t. Расчеты сводим в таблице 4 и строим график времени разгона (рисунок 6).

Путь разгона определяют по аналогии графическим интегрированием функции t = f(V), т.е. подсчетом соответствующих площадей графика времени разгона, поскольку

(15)

Методика расчета и построения аналогична предшествующей. Для этого площадь над кривой t=f(V) в интервале от Vmin до Vmax разбивают на произвольное число участков (5 или 6). Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе путь разгона в соответствующем интервале скоростей на данной дороге. Например, путь разгона автомобиля Sи (м) на и-м участке от скорости Vи до Vи+1

Sи=mvmtFsи (16)

Fsи - площадь и-го участка на графике , мм2.

Подсчитав площади участков и нарастающую сумму площадей, по формуле (16) вычисляют путь разгона S, сводят расчеты в таблице 5 и строят график пути разгона.

двигатель автомобиль тяговый скоростной

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

График мощностного баланса автомобиля

Уравнение баланса мощности могут быть выражены через мощность двигателя Ne:

Ne - Nr - N - Nw - Nj = 0 (17)

Или через мощность на колесах Nk:

Nk - N - Nw - Nj = 0 (18)

Где Nr - мощность, теряемая в трансмиссии;

N, Nw - мощность, расходуемая на преодоление соответственно суммарных дорожных сопротивлений и сопротивление воздуха;

Nj - мощность, используемая для разгона.

Вначале вычислим мощность на ведущих колесах Nk. Эту величину определяют через мощность Ne (см. табл. 1), рассчитываемую на коленчатом валу двигателя, с учетом потерь в трансмиссии

Nk=Ne· (19)

Значение мощностей N и Nw - рассчитывают с использованием величин P и Pw, взятых из табл. 2 для высшей передачи с целью обеспечения всего диапазона скоростей движения автомобиля:

(20)

(21)

Полученные значения величин N и Nw суммируют.

Данные расчетов сводим в таблице 6, и по ним строят график мощностного баланса автомобиля (рис. 7).

Мощности Nr и Nj определяются на графике как разности Nr = Ne - Nk; Nj = Nk - (N - Nw).

Рис. 7

Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля

Из внешней скоростной характеристики двигателя определим значения максимального крутящего момента Memax, частоту вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте nм и момент при максимальной мощности MN. Полученные значения Memax и nм сравнением с реальными данными. По значениям Memax и MN можно вычислить коэффициент приспосабливаемости двигателя.

(22)

Для двигателя автомобиля AUDI A8 значение Memax=280 Н.м.

Nм =3200 об/мин;

При = 0,02 максимальная скорость автомобиля без ограничителя частоты вращения составляет 237 км/ч.

По динамической характеристике автомобиля для каждой передачи определим максимальное сопротивление max, которое может преодолеть автомобиль, критическую скорость Vкр и максимально преодолеваемый продольный угол дороги imaxi при коэффициенте сопротивления качению f = 0,10 (грунтовая дорога после дождя).

Максимальный преодолеваемый дорожный уклон дороги:

imaxi = maxi - f (23)

Для автомобиля AUDI A8 перечисленные параметры составляют:

Vmax=237 км/ч.;

max1=Dmax1=0,49;

max2=Dmax2=0,27;

max3=Dmax3=0,18;

max4=Dmax4=0,12;

max5=Dmax5=0,1;

Imax1 =0, 49- 0,10 = 0.39 = 39%Imax5 = 0,1- 0,10 = 0 = 0%;

Imax2 =- 0, 27 - 0.10 = 0.17 = 17%;

Imax3 = 0, 18 - 0,10 = 0,08 = 8%;

Imax4 = 0, 12- 0,10 = 0.02 = 2%;

По графику ускорений определяются максимальное ускорение jmax для каждой передачи и оптимальные скорости перехода с одной передачи на другую на данной дороге.

С помощью графиков времени и пути разгона для принятого дорожного сопротивления определяют соответственно время и путь разгона автомобиля до скорости 100 км/ч.

В данной работе эти параметры составляют:

Jmax1 = 3.05 м/с2;

Jmax1 = 2.08 м/с2;

Jmax1 = 1,4м/с2;

Jmax1 = 0,95 м/с2;

Jmax1 = 0,75 м/с2;

Vпер1-2 = 58км/ч;

Vпер2-3 = 104 км/ч;

Vпер3-4 = 156 км/ч;

Vпер4-5 = 216 км/ч;

Вывод

В данной работе мы провели анализ тягово-скоростных свойств автомобиля AUDI A8 для дороги с коэффициентом суммарного дорожного сопротивления = 0,02. Были построены графики внешней скоростной характеристики, силового баланса, ускорений, мощностного баланса, а также графики времени и пути разгона автомобиля.

Основные полученные данные расчета:

Vmax =237 км/ч;

T100 = 13 с

S100 =183 м

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • Особенности построения внешней скоростной характеристики двигателя. Методы построения графиков силового баланса и динамической характеристики. Определение реальных значений основных параметров автомобиля для сравнения их с полученными расчётными данными.

    курсовая работа [255,8 K], добавлен 09.06.2010

  • 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

  • Расчёт 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 28.05.2015

  • 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

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.