Тягово-скоростные свойства автомобиля ВАЗ-2170

Расчет сил тяги и сопротивления движению, тяговые характеристики, построение динамического паспорта автомобиля, графика разгона с переключением передач и максимальной скоростью движения. Тягово-скоростные свойства автомобиля. Скорость и затяжные подъёмы.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.03.2012
Размер файла 941,5 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/

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тюменский государственный нефтегазовый университет

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА

Кафедра «Сервис автомобилей и технологических машин (САТМ)»

Курсовой проект

по дисциплине: «Теория автомобиля»

Тягово-скоростные свойства

автомобиля ВАЗ-2170

Тюмень, 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАЗ - 2170

1. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

2. ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

2.1. Расчет сил тяги и сопротивления движению

2.2. Построение тяговой характеристики

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

3.1. Построение динамического паспорта автомобиля

3.2. Характеристика ускорений

3.3. Графики разгона с переключением передач

3.3.1. График разгона по времени

3.3.2. График разгона по пути

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ

4.1. Максимальная скорость движения

4.2. Время разгона на участках пути 400 и 1000м

4.3. Время разгона до заданной скорости

4.4. Скорость движения на затяжных подъёмах

4.5. Максимальный подъём, преодолеваемый автомобилем

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе приводится методика расчета и анализа тягово-скоростных свойств автомобиля ВАЗ-2107 с пятиступенчатой механической трансмиссией. В работе содержатся параметры и технические характеристики данного автомобиля, которые необходимы для выполнения расчетов динамичности, указывается порядок расчета, построения и анализа основных характеристик, указанных эксплуатационных свойств, технических параметров, отражающих особенности конструкции различных автомобилей, режима и условий их движения.

Использование данных методических указаний дает возможность определить значения основных показателей динамичности и выявить зависимость от основных факторов конструкции автомобиля, его загрузки, дорожных условий и режима работы двигателя, т.е. решить те задачи, которые ставятся перед студентом в курсовой работе.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВАЗ 2170

Таблица 1

Основные характеристики

Общие сведения

Тип автомобиля

Повышенной проходимости, двухосный, с колесной формулой 4х2

Максимальная грузоподъемность (включая водителя и пассажиров), кг

490

Допустимая полная масса автомобиля, кг

1578

Распределение полной массы по

осям, кг:

на переднюю ось

1410

на заднюю ось

1380

Масса снаряженного автомобиля, кг

1088

Распределение снаряженной массы

по осям, кг

на переднюю ось 1410

1410

на заднюю ось 1380

1380

Максимальная скорость, км/ч 183

183

Двигатель

Минимальная частота вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, мин-1

840-50

Номинальная мощность при частоте

вращения коленчатого вала вала, кВт (л.с.)

59,5

Максимальный крутящий момент при

частоте вращения коленчатого

вала,Н*м (кгс*м)

145

Рабочий объем, л

1,597

Коробка передач

тип коробки

5-ступенчатая с синхронизаторами на всех передачах переднего хода

тип управления

Механический

передаточные числа

1-я передача ....... 3,640

2-я ....................... 1,95

3-я ...................... 1,36

4-я ...................... 0,94

5-я ……………… 0,78

Задний ход .... 3,50

прямой передачи

5

Передаточное число главной передачи

3,70

Шины бескамерные

165/70R13

1. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

С достаточной степенью точности внешнюю скоростную характеристику можно построить по результатам теплового расчета, проведенного для одного режима работы двигателя - режима максимальной мощности, и использования эмпирических зависимостей.

Построение кривых скоростных характеристик ведется в интервале:

-для бензиновых двигателей от

nmin = 600 - 1000 об/мин до nmax = (1,05 - 1,20)·nN; (1.1)

где, nN - частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Максимальная частота вращения коленчатого вала ограничивается: условиями качественного протекания рабочего процесса, термическим напряжением деталей, допустимой величиной инерционных усилий и т. д.; минимальная - определяется условиями устойчивой работы двигателя при полной нагрузке.

Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по следующим эмпирическим зависимостям через каждые 1000 об/мин:

для для бензиновых двигателей:

; (1.2)

кВт,

где - мощность в искомой точке скоростной характеристики двигателя, кВт;

- номинальная эффективная (максимальная) мощность двигателя, кВт;

- частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики двигателя, об/мин;

Точки кривой эффективного крутящего момента (Ме) на коленчатом валу двигателя определяют по формуле:

, (1.3)

Н•м,

где - эффективный крутящий момент в искомой точке скоростной характеристики двигателя, Н•м.

Удельный эффективный расход топлива, ge г/(кВт·ч), в искомой точке скоростной характеристики, находят по зависимости для бензиновых двигателей:

ge = geN[1,2 - 1,2nx/nN+( nx/nN)2]; (1.4)

= 275[1,2 - 1,2·700/5600+( 700/5600)2] = 291,84 г/(кВт•ч),

где geN - удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, г/(кВт•ч).

Часовой расход топлива, кг/ч:

Gт = geNe•10-3. (1.5)

= 291,84·8,25•10-3 = 2,41 кг/ч.

Данные расчетов, проведенных для различных значений частоты вращения коленчатого вала, сведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Параметры внешней скоростной характеристики

Параметры скоростной характеристики

частота вращения коленчатого вала двигателя

700

1400

2100

2800

3500

4200

4900

5600

8,25

17,68

27,53

37,06

45,53

52,18

56,26

57,04

112,62

120,64

125,25

126,47

124,28

118,70

109,71

97,32

ge

291,84

262,93

243,26

232,83

231,64

239,69

256,99

283,53

Gт

2,41

4,65

6,70

8,63

10,55

12,51

14,46

16,17

По полученным данным строится график внешних скоростных характеристик. Результаты расчета и полученный график внешней скоростной характеристики необходимы для оценки тягово-скоростных свойств автомобиля

2. ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

2.1 Расчет сил тяги и сопротивления движению

При расчете тяговой силы (РТ) пользуются значениями скоростной характеристики двигателя.

Для расчета эффективной тяговой силы необходимо знать значения радиуса колеса (rк), передаточного числа трансмиссии и скорость движения автомобиля на различных передачах при различных частотах вращения коленчатого вала двигателя.

Радиус колеса для различных типов шин может быть определен по ГОСТ, в котором регламентированы статические радиусы для ряда значений нагрузки и давления воздуха в шинах.

Кроме того, радиус колеса (в метрах), можно рассчитать по номинальным размерам шины, используя выражение:

rк = 0,5d+?·лш·Вш = 0,5·0,4064+0,75·0,87·0,225=0,35, (2.1)

где d - диаметр обода колеса, м;

Вш - ширина профиля шины, м;

?=Н/В - отношение высоты профиля к ширине в процентах;

лш - коэффициент смятия шины (для стандартных шин легковых автомобилей лш = 0,84…0,88)

Для определения скорости движения задается ряд значений частоты вращения коленчатого вала двигателя (ne, об/мин): 500, 1000, 1500,...,nемах. Значения скорости движения (Vа, м/с), соответствующие указанному ряду частот, рассчитывают по формуле:

, (2.2)

где Va - скорость автомобиля, м/с;

iтр - передаточное отношение трансмиссии.

м/с,

Передаточное отношение трансмиссии автомобиля определяется передаточным отношением основной коробки передач (iк), делителя (iд) и главной передачи (iо):

iтр = iк iд iо , (2.3)

где iк - передаточное число основной коробки передач;

iд - передаточное число дополнительной коробки передач (раздаточная коробка, делитель, демультипликатор);

iг - передаточное число главной передачи.

iI = 3,636·3,9 = 14,18,

iII = 1,95·3,9 = 7,605,

iIII = 1,357·3,9 = 5,29,

iIV = 0,941·3,9 = 3,67,

iV = 0,784·3,9 = 3,06,

Движение автотранспортного средства определяется действием сил тяги и сопротивления движению. Совокупность всех сил, действующих на автомобиль, выражает уравнения силового баланса:

Рi = Рд+ Ро+ Pтр+ Р+ Pw + Pj ,(2.4)

где: Pi - индикаторная сила тяги, H;

Рд, Ро, Pтр, P, Pw, Pj - соответственно силы сопротивления двигателя, вспомогательного оборудования, трансмиссии, дороги, воздуха и инерции, H.

Значение индикаторной силы тяги можно представить в виде суммы двух сил:

Рi = Рд + Ре , (2.5)

где Pе - эффективная сила тяги, H.

Значение Pе рассчитывается по формуле:

=, (2.6)

где: Mе - эффективный крутящий момент двигателя, Нм;

r - радиус колес, м

i- передаточное число трансмиссии.

Если в задании на курсовую работу положение дроссельной заслонки не указывается, то зависимость эффективной силы тяги строят для случая работы двигателя при полной подаче топлива (100% открытии дросселя).

В этом случае, значение Mе принимают по внешней скоростной характеристике двигателя, которую можно найти в соответствующей технической литературе.

Значения силы сопротивления двигателя Рд, приведенной к ведущим колесам автомобиля, определяются по формуле:

, (2.7)

где : Vh - рабочий объём цилиндров двигателя (литраж), л;

Sп - ход поршня, м;

- число ходов поршня за один цикл (тактность ДВС);

pдо - среднее давление механических потерь при вращении вала с предельно низкой частотой (nе? 0), МПа;

kД - коэффициент, учитывающий увеличение давления механических потерь при повышении скорости движения поршней в цилиндрах, МПа с/м.

Силу сопротивления вспомогательного оборудования автомобиля (Pо), приведенную к ведущим колесам, определяют по формуле:

(2.8)

где pоо - среднее давление газов, обеспечивающее привод вспомогательного оборудования автомобиля при предельно низкой частоте вращения коленчатого вала (nе 0), МПа;

ko - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления вспомогательного оборудования при возрастании частоты вращения коленчатого вала, МПа с2. Значения параметров pоо и ko, а также pд и kД приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Значения параметров при расчете силы сопротивления двигателя

Коэффициент

Единицы измерения

Значения

1.

2.

PДО

kД

МПа

МПа с/м

0,045

0,015

3.

4.

pоо

ko

МПа

МПа (мин/об)2

0,010

0,7 10-8

Н,

Таким образом, тяговая сила может быть рассчитана по формуле:

PТ = , (2.9)

где PТ - сила тяги, Н.

PТ = Н,

Расчеты также производят для каждой передачи и заносят в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

Зависимость силы тяги от частоты вращения коленчатого вала двигателя

Номер передачи

Частота вращения коленчатого вала, об/мин

700

1400

2100

2800

3500

4200

4900

5600

1

5379,71

5708,65

5833,08

5753,00

5468,39

4979,27

4285,63

3387,48

2

2885,16

3061,57

3128,30

3085,35

2932,72

2670,40

2298,40

1816,72

3

2007,77

2130,54

2176,98

2147,09

2040,87

1858,33

1599,45

1264,25

4

1392,27

1477,40

1509,61

1488,88

1415,22

1288,64

1109,13

876,68

5

1159,98

1230,91

1257,74

1240,47

1179,10

1073,64

924,07

730,41

Численное значение коэффициента обтекаемости и площади лобовой проекции равно k = 0,38 Нс24; F = 3,4 м2;

Так как в задании на курсовую работу не указываются дорожные и атмосферные условия движения автомобиля, то силы сопротивления Ртр, Рj, Рw рассчитываются для случая равномерного движения автомобиля (jа= 0 м/с) по горизонтальной (б = 0), ровной асфальтобетонной дороге (fо = 0,015; f1 =110 -5 с22), при безветрии (Vв = 0 м/с), что соответствует условиям испытаний, предусмотренным ГОСТ 22576-90.

2.2 Построение тяговой характеристики

Тяговая характеристика автомобиля - это совокупность кривых, характеризующих зависимость индикаторной силы тяги автомобиля, а также сил сопротивления от скорости его движения на различных передачах.

Результаты расчетов Pi, Ре, Рд, Pо, Ртр, Р, Рw и Vа применительно к различным ступеням коробки передач.

Используя полученные значения сил, строят графики зависимости сил тяги и сопротивления от скорости движения автомобиля на разных передачах, т.е. тяговую характеристику.

Полученная тягово-скоростная характеристика автомобиля в дальнейшем будет применяться для оценки скоростных свойств.

Таблица 2.3.

Движущие силы и силы сопротивления движению автомобиля

№ передачи

Показатели

Частота вращения коленвала, об/мин

Обозначение

Размерность

700

1400

2100

2800

3500

4200

4900

5600

1

Pо

Н

81,81

144,50

248,97

395,24

583,29

813,13

1084,77

1398,19

PТ

H

5379,71

5708,65

5833,08

5753,00

5468,39

4979,27

4285,63

3387,48

Рш

H

184,04

184,05

184,06

184,08

184,10

184,13

184,17

184,21

Рw

Н

1,23

4,92

11,08

19,69

30,77

44,31

60,31

78,78

Рj

Н

5194,44

5519,69

5637,95

5549,22

5253,52

4750,83

4041,16

3124,50

Vа

м/с

1,44

2,87

4,31

5,75

7,18

8,62

10,05

11,49

2

Pо

Н

43,88

77,49

133,52

211,97

312,82

436,09

581,76

749,85

PТ

H

2885,16

3061,57

3128,30

3085,35

2932,72

2670,40

2298,40

1816,72

Рш

H

184,04

184,07

184,12

184,18

184,27

184,37

184,49

184,63

Рw

Н

4,28

17,12

38,51

68,47

106,99

154,06

209,69

273,88

Рj

Н

2696,83

2860,38

2905,67

2832,70

2641,47

2331,97

1904,22

1358,21

Vа

м/с

2,68

5,36

8,03

10,71

13,39

16,07

18,75

21,43

3

Pо

Н

30,53

53,93

92,92

147,51

217,69

303,47

404,85

521,82

PТ

H

2007,77

2130,54

2176,98

2147,09

2040,87

1858,33

1599,45

1264,25

Рш

H

184,05

184,11

184,21

184,34

184,51

184,72

184,97

185,26

Рw

Н

8,84

35,35

79,53

141,39

220,92

318,13

433,00

565,56

Рj

Н

1814,88

1911,08

1913,24

1821,36

1635,44

1355,48

981,48

513,44

Vа

м/с

3,85

7,70

11,55

15,39

19,24

23,09

26,94

30,79

4

Pо

Н

21,17

37,40

64,43

102,29

150,96

210,44

280,74

361,85

PТ

H

1392,27

1477,40

1509,61

1488,88

1415,22

1288,64

1109,13

876,68

Рш

H

184,08

184,19

184,39

184,67

185,03

185,46

185,98

186,58

Рw

Н

18,38

73,51

165,39

294,03

459,43

661,58

900,48

1176,14

Рj

Н

1189,82

1219,70

1159,82

1010,18

770,77

441,60

22,67

-486,03

Vа

м/с

5,55

11,10

16,65

22,20

27,75

33,30

38,85

44,40

5

Pо

Н

17,64

31,16

53,68

85,22

125,77

175,33

233,90

301,48

PТ

H

1159,98

1230,91

1257,74

1240,47

1179,10

1073,64

924,07

730,41

Рш

H

184,09

184,26

184,55

184,95

185,46

186,09

186,84

187,69

Рw

Н

26,47

105,90

238,27

423,59

661,86

953,07

1297,24

1694,35

Рj

Н

949,41

940,75

834,92

631,93

331,78

-65,53

-560,00

-1151,64

Vа

м/с

6,66

13,32

19,98

26,65

33,31

39,97

46,63

53,29

тяга автомобиль разгон скорость

3. ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

3.1 Построение динамического паспорта автомобиля

Динамическая характеристика автомобиля - это совокупность кривых, описывающих значение динамического фактора при движении автомобиля на разных передачах с различными скоростями.

При построении графиков, связывающих динамический фактор (Д) и скорость движения (Vа), используют результаты ранее выполненных расчетов сил тяги и сопротивления движению (табл. 3.1).

Значения динамического фактора рассчитываются по формуле:

Д = [Pе - (Pо + Pтр + Pw)]/G. (3.1)

Таблица 3.1.

Результаты расчета динамического фактора от частоты вращения двигателя и выбранной передачи

Номер передачи

Частота вращения коленчатого вала, об/мин

700

1400

2100

2800

3500

4200

4900

5600

1

0,409

0,434

0,443

0,436

0,414

0,375

0,321

0,252

2

0,219

0,232

0,235

0,230

0,215

0,191

0,159

0,117

3

0,152

0,159

0,160

0,153

0,138

0,117

0,089

0,053

4

0,105

0,107

0,102

0,091

0,073

0,048

0,016

-0,023

5

0,086

0,086

0,078

0,062

0,039

0,009

-0,028

-0,073

Расчет Д производят применительно к той нагрузке, которая указана в задании на КР, но так как величина нагрузки в задании не указана, то расчет Д осуществляют применительно к полной (номинальной) загрузке автомобиля. Результаты расчетов Д, соответствующие разным передачам и скоростям движения, занесены в таблицу 3.1 и используются для построения графиков.

Динамический паспорт автомобиля, позволяет оценить тягово-скоростные свойства при различных нагрузках на автомобиль.

Динамическим паспортом автомобиля называется его динамическая характеристика с номограммой нагрузок и графиком контроля буксования.

Затем сплошными линиями соединяют одинаковые значения динамических факторов D0 и Da на осях ординат снаряженного и полностью груженого автомобилей.

График контроля буксования строят на номограмме нагрузок автомобиля. С помощью этого графика сопоставляют динамические факторы по тяге D и сцеплению Dcu с целью определения возможности буксования ведущих колес при различных нагрузках на автомобиль.

Для построения графика контроля буксования сначала рассчитывают динамические факторы по сцеплению при разных нагрузках на автомобиль.

При этом используют следующие выражения:

D0 сц = ; (3.2)

Dа сц = , (3.3)

Таблица 3.2.

Результаты расчета динамические факторы по сцеплению снаряженного автомобиля и автомобиля с полной нагрузкой

Коэффициент продольного

сцепления цx

Динамические факторы по сцеплению с полной нагрузкой Da сц

Динамические факторы по сцеплению снаряженного автомобиля и Do сц

0,1

0,051971

0,042783505

 0,2

0,103943

0,08556701

 0,3

0,155914

0,128350515

 0,4

0,207885

0,171134021

 0,5

0,259857

0,213917526

 0,6

0,311828

0,256701031

 0,7

0,363799

0,299484536

 0,8

0,415771

0,342268041

где: D0сц и Dасц -- динамические факторы по сцеплению соответственно снаряженного автомобиля и автомобиля с полной нагрузкой;

Go и Ga -- вес соответственно снаряженного и полностью груженого автомобилей;

Go2 и Ga2 -- вес, приходящийся на ведущие колеса соответственно снаряженного и полностью груженого автомобилей;

цх -- коэффициент продольного сцепления (цх = 0,1...0,8)

Найденные значения динамических факторов по сцеплению (таб.3.2) откладывают на вертикалях Do и Da, номограммы нагрузок в том же масштабе, что и динамические факторы по тяге, и их одинаковые значения соединяют штриховыми линиями, над которыми указывают соответствующие значения цх.

3.2 Характеристика ускорений

Характеристика ускорений - это совокупность кривых, характеризующих ускорения автомобиля (j, м/с2) при различных скоростях движения на разных передачах.

Значения ускорений определяют исходя из ранее построенной динамической характеристики. При этом величины ускорений рассчитывают по формуле:

, (3.4)

где: g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения;

- коэффициент учета вращающихся масс автомобиля при включении i-ой передачи.

Таблица 3.3

Результаты расчета ускорения от частоты вращения двигателя и выбранной передачи

Номер передачи

Частота вращения коленчатого вала, об/мин

700

1400

2100

2800

3500

4200

4900

5600

1

2,471

2,626

2,682

2,640

2,499

2,260

1,922

1,486

2

1,688

1,791

1,819

1,773

1,654

1,460

1,192

0,850

3

1,216

1,281

1,282

1,221

1,096

0,908

0,658

0,344

4

0,826

0,846

0,805

0,701

0,535

0,306

0,016

-0,337

5

0,666

0,659

0,585

0,443

0,233

-0,046

-0,393

-0,807

Значения вычисляют по формуле:

, (3.5)

где: Jд,, Jк, Jтр - соответственно моменты инерции двигателя (а также связанных с ним деталей), колес и трансмиссии, кгм2;

Мн,, М - соответственно полная масса автомобиля при номинальной и заданной загрузке, кг.

(3.6)

Полученные для различных передач значения ускорения сводят в таблицу 3.3.

Полученные графики ускорений дают наглядное представление о возможностях автомобиля увеличить скорость движения и могут быть использованы для построения графика разгона автомобиля с переключением передач.

3.3 Графики разгона с переключением передач

Время и путь разгона определяют следующим образом. Кривые графика ускорений (см. рис. 3.2) разбивают на ряд отрезков, соответствующих определенным интервалам скоростей:

на низшей передаче -- 0,5...0,8 м/с,

на промежуточных -- 1,4...2,8 м/с

на высшей -- 2,8...4,2 м/с.

Внутри каждого интервала скорости ДV ускорение автомобиля можно считать постоянной величиной, равной его среднему значению:

(3.7)

где j(Vk+1) и j(Vk) - ускорения соответственно в начале и в конце интервала скорости, м/с. Результаты расчетов в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Результаты расчета среднего ускорения на повышенной передаче

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

1,44-2,87

2,87-4,31

4,31-5,75

5,75-7,18

7,18-8,62

8,62-10,3

1

2,548

2,654

2,661

2,569

2,379

2,060

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

10,3-13,39

13,39-16,07

16,07-18,75

18,75-21,7

 

 

2

1,757

1,557

1,326

1,143

 

 

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

21,7-23,09

23,09-26,94

26,94-32,5

 

 

 

3

1,001

0,783

0,545

 

 

 

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

32,5-36

36-41,3

 

 

 

 

4

0,293

0,077

 

 

 

 

Расчет проводим для каждой передачи, при этом VnI = V1II, VnII = V1III и т.д. Результаты заносятся в таблицу (табл. 3.5).

Таблица 3.5

Среднее значение ускорения в выбранном интервале скоростей на повышенной передаче

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

1,44-2,87

2,87-4,31

4,31-5,75

5,75-7,18

7,18-8,62

8,62-10,3

1

0,564

0,541

0,540

0,559

0,604

0,816

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

10,3-13,39

13,39-16,07

16,07-18,75

18,75-21,7

 

 

2

1,760

1,720

2,020

2,584

 

 

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

21,7-23,09

23,09-26,94

26,94-32,5

 

 

 

3

1,391

1,924

2,780

 

 

 

Интервалы скорости автомобиля, м/с

передачи

32,5-36

36-41,3

 

 

 

 

4

11,945

69,281

 

 

 

 

Среднее ускорение можно также рассчитать, зная значения скорости в начале и конце интервала. Так, например, при изменении скорости от Vk до Vk+1 среднее ускорение:

(3.8)

где Дфk -- время разгона в заданном интервале скоростей, с.

Из последнего выражения определяем время разгона в интервале скоростей от Vk до Vk+1:

. (3.9)

Таблица 3.6

Среднее значение ускорения в выбранном интервале скоростей на передаче

Номер передачи

Путь, м

Время, с

Скорость, м/с

Среднее

ускорение,

начальная

конечная

м/с2

1

21,977

3,624

1,436

10,300

2,479

2

143,624

8,084

10,234

21,700

1,445

3

161,905

6,095

21,634

32,500

0,776

4

3086,842

81,226

32,434

41,300

0,185

1-ое переключение

5,120

0,500

10,300

10,234

-0,132

2-ое переключение

10,820

0,500

21,700

21,634

-0,132

3-ое переключение

16,210

0,500

32,500

32,434

-0,133

Вычислив значение времени разгона в каждом интервале скоростей, находим общее время разгона на (п-1)·т интервалах от минимальной Vmin до скорости Vk по формуле:

фр = Дф1 + Дф2 +...+ Дф(п-1)·т + (т-1)· фnп = 99,62 (с) (3.10)

где фпп -- время переключения передач, с ;

т-1 - количество переключений при разгоне.

На некоторых автомобилях одни из передач не имеют синхронизаторов, это необходимо учитывать при расчете времени фр.

Таблица 3.7

Время, затрачиваемое на переключение передач

Коробка передач

Время переключения передач при движении АТС

бензиновый ДВС

дизельный ДВС

С синхронизатором

0,5

1,0

Без синхронизатора

1,0

4,0

Уменьшение скорости, м/с, автомобиля при переключении передач, зависящее от дорожных условий, скорости движения и параметров обтекаемости, определяется по формуле:

ДVпп = 9,43фппш=9,43·0,5·0,045=0,2122 (3.11)

Таким образом, рассчитав все параметры, строим кривую времени разгона (рис. 3.5).

Определяют среднее ускорение на определенном интервале по формуле:

, (3.12)

где - ускорение определяемое по графику ускорений на j-ой передаче, м/с2. Результаты приведены в таблице 3.8.

Значение ускорений в определенных точках определяют из графика ускорений. Затем зная начальную и конечную скорость в интервале и его среднее ускорение по формуле находят Дфр по формуле:

(3.13)

Результаты расчета приведены в таблице 3.9

Таблица 3.8

Результаты расчета среднего ускорения на повышенной и пониженной передаче

Передачи

Тип передачи

Повышенная

1

2,879

2

1,816

3

0,866

4

0,362

Таблица 3.9

Результаты расчета среднего времени на повышенной и пониженной передаче

Передачи

Тип передачи

Повышенная

1

0,07

2

0,117

3

0,245

4

0,585

Для нахождения пути разгона используют те же интервалы скоростей, которые были выбраны при определении времени разгона. При этом считается, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью:

. (3.14)

При разгоне от скорости Vk до Vk+1 путь разгона в этом интервале скоростей:

ДSk = Vcpk Дtk, (3.15)

или с учетом предыдущей формулы:

. (3.16)

Расчет проводим для каждой передачи. Результаты расчета скорости и пути разгона приведены в таблицах 3.11.

Таблица 3.10

Результаты расчета скорости автомобиля

Скорость автомобиля Vcpk

Результаты расчетов

1 - ая передача

2,02

2,72

3,42

4,12

4,82

5,52

6,22

6,92

7,62

8,32

2 - ая передача

3,43

5,43

7,43

9,43

11,43

3 - я передача

5,088

7,09

9,09

11,09

13,09

15,09

17,09

19,08

4 - ая передача

7,83

10,8

13,83

16,83

19,83

22,83

25,83

Таблица 3.11

Результаты расчета пути при разгоне автомобиля на повышенной передаче

Путь при разгоне автомобиля ДSk

Результаты расчетов

1 - ая передача

0,46

0,61

0,75

0,91

1,07

1,26

1,48

1,75

2,08

2,53

2 - ая передача

3,46

5,32

7,5

10,43

15,08

3 - я передача

10,25

13,89

17,8

22,33

27,89

35,25

45,78

62,67

4 - ая передача

49,70

68,98

92,77

126,04

179,19

284,31

607,05

Среднее ускорение, развиваемое автомобилем на отдельных передачах и в целом за весь разгон, определяют по формуле:

(3.17)

где и - конечная и начальная скорости движения автомобиля на j-ой передаче, м/с;

- время разгона автомобиля на j-ой передаче, с.

Рассмотренный метод определения времени и пути разгона автомобиля является приближенным. Поэтому полученные при расчете результаты могут несколько отличаться от действительных.

Таблица 3.12

Результаты расчета пути при разгоне автомобиля на повышенной передаче

Передачи

Тип передачи

Повышенная

1

0,016

2

0,025

3

0,052

4

0,124

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ

Построенные характеристики тягово-скоростных свойств автомобиля позволяют определить численные значения основных показателей динамичности. Номенклатура показателей и методика их определения приводятся ниже.

4.1 Максимальная скорость движения

Данный показатель определяется по графикам силового баланса, соответствующим движению автомобиля на высшей передаче в заданных дорожных условиях, при заданной подаче топлива и нагрузке.

Максимальная скорость движения соответствует точке пересечения кривых (Рi - Рд - Ро) и (Ртр + Рw + Рf). Если они не пересекаются, то максимальная скорость определяется исходя из максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя по формуле:

(4.1)

Входящие в представленную формулу числовые значения берутся из ранее проведенных расчетов.

4.2 Время разгона на участках пути 400 и 1000 м

Для определения указанных показателей приемистости автомобиля вначале по графику V=f(S) определяются значения скорости в момент прохождения автомобилем отметок 400 и 1000 м. После этого по графику V=f() определяется время разгона на пути 400 и 1000 м. Результат в таблице 4.2.

4.3 Время разгона до заданной скорости

Данный показатель динамичности определяется по графику разгона Vа = f(). Заданная скорость движения указывается в задании на курсовую работу. При отсутствии указаний ее значение для различных типов автомобилей принимается из табл. 4.1.

Таблица 4.1

Конечная скорость движения различных типов транспортных средств

Тип автомобиля

Конечная скорость разгона, м/с.

Легковые автомобили всех типов

25

Микроавтобусы, междугородные автобусы, автомобили малой грузоподъёмности

20

Городские автобусы, грузовые

автомобили и автопоезда

15

4.4 Скорость движения на затяжных подъемах

Ее значение определяется по динамической характеристике автомобиля при коэффициенте сопротивления дороги = 0,045. Задавая указанное значение , по графикам динамической характеристики определяют наибольшую скорость автомобиля, при которой Д = 0,045.

4.5 Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем

Его значение определяется для случая движения на 1-ой передаче основной коробки передач и пониженной передаче делителя (если он предусмотрен в конструкции автомобиля) по формуле:

iмах = (Д1мах- 0,012) 100% = (0,443- 0,012)·100% = 43,09% (4.2)

Полученные значения показателей скоростных свойств, приемистости и тяги сводятся в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Оценочные показатели тягово-скоростных свойств автомобиля на повышенной передаче

N n/n

Показатели динамичности

Размер-мерность

Значения показателей

1

2

3

4

1

2

3

1. Разгонные:

Время разгона на пути 400 м

Время разгона на пути 1000 м

Время разгона до скорости 25 м/с

с

с

с

22,7

31,49

15,3

1

2

2. Скоростные:

Максимальная скорость

Скорость движения на затяжных

подъемах

м/с

м/с

26,14

1

3. Тяговые:

Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем

%

43,09

Таблица 4.2

Оценочные показатели тягово-скоростных свойств автомобиля на пониженной передаче

N n/n

Показатели динамичности

Размер-мерность

Значения показателей

1

2

3

4

1

2

3

1. Разгонные:

Время разгона на пути 400 м

Время разгона на пути 1000 м

Время разгона до скорости 25 м/с

с

с

с

25,26

-

13,2

1

2

2. Скоростные:

Максимальная скорость

Скорость движения на затяжных

подъемах

м/с

м/с

17,35

17,35

3. Тяговые:

Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем

%

73,29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных расчетов по ходу курсовой работы были построены следующие графики: скоростная характеристика автомобиля, тяговая характеристика автомобиля, динамическая характеристика автомобиля, характеристика ускорений, график разгона автомобиля с переключением передач по пути и по времени.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Барахтанов, Л.В. Проходимость автомобиля / Л.В. Барахтанов, В.В. Беляков, В.Н. Кравец. - Н-Новгород, НГТУ, 1996. 198 с.

2. Безверхий, С.Ф. Основы технологии полигонных испытаний автомобилей и сертификация автомобилей: учебник/ С.Ф. Безверхий, Н.Н. Яценко. - М. : ИПК Изд-во стандартов, 1996. - 600 с.

3. Высоцкий, М.С. Грузовые автомобили / М.С. Высоцкий, Л.Х. Гилелес, С.Г. Херсонский. - М. : Машиностроение, 1995. - 256 с.

4. Кравец, В.Н. Проектирование автомобиля: учеб. пособие для студентов вузов / В.Н. Кравец. - Н- Новгород: Нижегород. политехн. ин-т, 1992. - 230 с.

5. Литвинов, А.С. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: учебник/ А.С. Литвинов, Я.Е. Фаробин. - М. : Машиностроение, 1989. 240 с.

6. Машиностроение. Энциклопедия: учебник для технических вузов / В.Ф. Платонов. В.С. Азаев. Е.Б. Алекандров ; под ред. В.Ф. Платонова. - М. : Машиностроение, 1997. - 688 с.

7. Нарбут, А.Н. Гидромеханические передачи автомобилей: учеб. пособие. Часть 1. Гидротрансформаторы. - М. : МАДИ. 1996. - 62 с.

8. Осепчугов, В.В. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчёта

: учебник/ В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин. - М. : Машиностроение, 1989. - 304 с.

9. Петров, М.А. Теория автомобиля: учеб. пособие для студентов вузов / В.А. Петров. - М. : МГОУ, 1996. - 180 с.

10. Селифонов, В.В. Устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания: учебник/ В.В. Селифонов, О.И. Гируцкий. - М.: МАМИ, 1991. - 55 с.

11. Смирнов, Г.А. Теория движения колесных машин: учеб. пособие для студентов вузов / Г.А. Смирнов. - М. : Машиностроение, 1990. - 352 с.

12. Юрчевский, А.А. Автоматизация агрегатов и систем автомобиля. Тормозное управление: / А.А. Юрчевский, Б.Ф. Еникеев, А.И. Попов. - М. : МАДИ, 1996. - 56 с.

13. Туревский, И.С. Теория автомобиля: учеб. пособие для студентов вузов / И.С. Туревский. - М. : Высш. шк., 250. - 240 с.: ил.

14. Копотилов, В.И. Автомобили: теоретические основы : учеб. пособие для студентов вузов / В.И. Копотилов. -Тюмень: ТюмГНГУ,

1999. - 403 с.

Скоростная характеристика двигателя

Тяговая характеристика

Динамический паспорт авто

Характеристика ускорений

Графики разгона с переключением передач

График разгона в зависимости от времени разгона

График разгона в зависимости от пути разгона

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Построение динамического паспорта автомобиля. Графики разгона с переключением передач. Построение скоростных характеристик. Расчет сил тяги и сопротивления движению. Время разгона до заданной скорости. Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем.

    курсовая работа [109,6 K], добавлен 11.03.2015

  • 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

  • Исследование методики расчета тягово-скоростных свойств автомобиля. Построение диаграммы зависимости динамического фактора от скорости автомобиля. Определение силы тяги на ведущих колесах на передачах, скоростей движения и силы сопротивления воздуха.

    контрольная работа [2,9 M], добавлен 23.05.2012

  • Внешняя скоростная характеристика двигателя. Определение скорости движения автомобиля, тяговых усилий на ведущих колесах, сил сопротивления качения и воздуха. Расчет сил сцепления колес с дорогой. Построение графиков тяговой и динамической характеристик.

    курсовая работа [110,7 K], добавлен 07.12.2013

  • Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-21093 (параметры автомобиля). Определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 01.03.2010

  • 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

  • Технические характеристики автомобиля Урал-5423. Произведен расчет тягово-скоростных свойств. Диаграмма зависимости динамического фактора от скорости автомобиля для нахождения скорости движения автомобиля в данных условиях на определенной передаче.

    контрольная работа [4,2 M], добавлен 22.07.2012

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.