Анализ тягово-скоростных и топливно-экономических свойств грузового автомобиля
Оценка мощности двигателя при максимальной скорости движения. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков тяговой, динамической характеристик автомобиля и его ускорения при разгоне. Расчет эксплуатационного расхода топлива.
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.02.2013 |
Размер файла | 1,3 M |
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/
Содержание
1. Введение
2. Исходные данные и компоновочная схема
3. Мощность двигателя при максимальной скорости движения
3.1 Угловая скорость коленчатого вала
3.2 Текущее значение крутящего момента
4. Определение передаточного числа главной передачи
4.1 Определение передаточных чисел коробки передач
5. Оценка тягово-скоростных характеристик автомобиля
5.1 Тяговая характеристика автомобиля
5.2 Построение графика тяговой характеристики
5.2.1 Практическое значение тяговой характеристики
6. Динамическая характеристика автомобиля
6.1 Построение динамической характеристики
6.2 Практическое использование динамической характеристики автомобиля
7. Ускорение автомобиля при разгоне
7.1 Построение графика ускорение автомобиля при разгоне
7.2 Практическое использование графика ускорений автомобиля
7.3 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
7.3.1 Определение времени разгона
7.3.2 Определение пути разгона
7.3.3 Практическое использование характеристик времени и пути разгона автомобиля
8. Топливная экономичность автомобиля
8.1 Построение топливной характеристики автомобиля
8.2 Определение эксплуатационного расхода топлива
Заключение
Список использованной литературы
1. Введение
Целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении дисциплины «Подвижной состав автомобильного транспорта».
В курсовом проекте выполнены расчеты максимальной мощности двигателя, внешней скоростной характеристики двигателя, передаточных чисел трансмиссии, кинематической скорости по передачам, ступени коробки передач, ведомого вала. Рассмотрена компоновка автомобиля.
2. Исходные данные и компоновочная схема
При выполнении курсовой работы производится анализ тягово-скоростных и топливно-экономических свойств грузового автомобиля. При анализе тягово-скоростных и топливно-экономических свойств используются данные технических характеристик заданного автомобиля. Характеристики автомобиля сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Технические характеристики автомобиля
Параметр автомобиля |
Значение параметра |
|
Модель автомобиля |
МАЗ |
|
Тип кузова |
бортовой |
|
Конструкция кузова / материал |
несущий / сталь |
|
Количество дверей / мест |
2/3 |
|
Тип двигателя |
Р6ТО, дизельный, рядный 6-ти цилиндровый с турбонадувом и промежуточным охлаждением |
|
Расположение двигателя |
под кабиной продольный |
|
Рабочий объем, см3 |
6177 |
|
Количество / расположение цилиндров |
6 / рядное |
|
Степень сжатия |
10,3 |
|
Максимальная стендовая мощность, кВт / (об/мин) |
184 / 2500 |
|
Максимальный крутящий момент, Н·м / (об/мин) |
950 / 1400 |
|
Тип трансмиссии |
механическая |
|
Привод |
задний |
|
Коробка передач |
5-ступенчатая, |
|
Передаточные числа коробки передач |
7,44/4,10/2,29/1,47/1,00 з. х. 3,5 |
|
Передаточное число главной передачи |
3,80 |
|
Колесная база, мм |
3492 |
|
Ширина / высота, мм |
2500/ 3125 |
|
Клиренс (просвет между дорогой и днищем),мм |
290 |
|
Снаряженная масса, кг |
4000 |
|
Полная масса, кг |
13000 |
|
Нагрузка на переднюю ось, т |
1,6 |
|
Нагрузка на заднюю ось, т |
3,4 |
|
Передняя подвеска |
независимая телескопическая |
|
Задняя подвеска |
Независимая с витыми цил. пружинами |
|
Диаметр разворота, м |
10,4 |
|
Передние тормоза |
дисковые, вентилируемые |
|
Задние тормоза |
барабанные |
|
Размер шин |
295/80 R22,5 (106, H) |
|
Максимальная скорость, км/ч |
130 |
|
Разгон 0 -100 км/ч, сек |
28 |
|
Расход топлива, л/100 км: |
- |
|
при скорости 90 км/ч |
- |
|
городской цикл |
- |
Перечень необходимых для расчета величин технической характеристики автомобиля, их обозначение и размерность приводятся в таблице 2.2, которую составляем на основе таблицы 2.1.
Таблица 2.2 Краткая техническая характеристика автомобиля
№ п/п |
Параметр |
Обозначение |
Размерность |
Величина параметра |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1. |
Марка и тип автомобиля |
- |
- |
Грузовой за прототип принимаем МАЗ-66529 (седельный тягач) |
|
2. |
Колесная формула |
- |
- |
6Ч4 |
|
3. |
Число пассажиров |
nп |
- |
3 |
|
4. |
Собственная масса снаряженного автомобиля |
mo |
кг |
4000 |
|
5. |
Полная масса автомобиля |
ma |
кг |
13000 |
|
6. |
Распределение массы автомобиля по мостам: |
||||
- на передний мост |
m1 |
кг |
1600 |
||
- на задний мост |
m2(т) |
кг |
3400 |
||
8. |
Колея автомобиля |
В |
м |
3,42 |
|
9. |
Габаритные размеры: |
||||
- ширина |
Bг |
м |
2,5 |
||
- высота |
Hг |
м |
3,125 |
||
10. |
Максимальная скорость автомобиля |
Vmax |
км/час |
130 |
|
11. |
Контрольный расход топлива при скорости 90 км/ч |
Qк |
л/100км |
- |
|
12. |
Тип и марка двигателя |
- |
- |
дизельный, рядный 6-ти цилиндровый с турбонадувом и промежуточным охлаждением |
|
13. |
Стендовая максимальная мощность двигателя |
Реmaxст |
кВт |
250 |
|
14. |
Частота вращения коленчатого вала при стендовой максимальной мощности |
np |
об/мин |
2500 |
|
15. |
Стендовый максимальный крутящий момент двигателя |
Меmaxст |
Н·м |
184 |
|
16. |
Частота вращения коленчатого вала при стендовом максимальном крутящем моменте |
nм |
об/мин |
2200 |
|
17. |
Передаточные числа коробки передач: |
||||
- первой передачи |
U1 |
- |
7,44 |
||
- второй передачи |
U2 |
- |
4,10 |
||
- третьей передачи |
U3 |
- |
2,29 |
||
- четвертой передачи |
U4 |
- |
1,47 |
||
- пятой передачи |
U5 |
- |
1,00 |
||
- передачи заднего хода |
Uзх |
- |
3,5 |
||
18. |
Передаточное число главной передачи |
Uo |
- |
3,8 |
|
19. |
Число карданных шарниров |
zкш |
- |
2 на колесо |
|
20. |
Число карданных валов |
zкв |
- |
4 |
|
21. |
Шины, их характеристика и маркировка |
- |
- |
295/80 R22,5 (106, H) |
По таблице 2.2 анализируются ее показатели и выбираются необходимые исходные данные для выполнения тягового расчета курсового проекта.
3. Мощность двигателя при максимальной скорости движения
,кВт
где - коэффициент сопротивления колеса для асфальтобетонного покрытия, 0,014…0,018,принимаем = 0,015;
= 72 кВт- максимальная стендовая мощность двигателя;
Сх =0,25…0,35 - лобового сопротивления.
Принимаем Сх =0,32;
=0,9…0,92 - коэффициент полезного действия трансмиссии.
Принимаем =0,95
Fа - площадь лобового сечения автомобиля.
Площадь лобового сечения автомобиля можно ориентировочно определить по формуле:
, м2
где Нa- габаритная высота, м; Вa- габаритная ширина, м;
Fa=0,75· Нa·Вa=0,75·(1,508·1,68)=1,90 м2
кВт = 170,4 л.с.
3.1 Угловая скорость коленчатого вала
Для построения характеристики двигателя = f(n), = f(n) используют зависимость Лейдермана:
где щei - текущее значение угловой скорости коленчатого вала;
щeн - угловая скорость коленчатого вала при номинальной мощности;
А1=А2=1 - коэффициенты Лейдермана;
Максимальная мощность 5600 об/мин · 0,105 = 588 рад/с
кВт
кВт
кВт
кВт
кВт
кВт
кВт
3.2 Текущее значение крутящего момента
Значение вращающего момента при различных оборотах рассчитываем по формуле:
Mi=Ne /ще Н·м
Для нахождения стендовых характеристик двигателя полученные значения мощностей и моментов, разделим на коэффициент стенда:
; |
||
. |
Производим расчеты:
Mе1 = Н·м
Mе2 = Н·м
Mе3 = Н·м
Mе4 = Н·м
Mе5 = Н·м
Mе6 = Н·м
Mе7 = Н·м
Для следующих значений расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1
Таблица 3.1 - Значения мощности и крутящего момента
№п/п |
n, об/мин |
, кВт |
, кВт |
, |
, |
|
1 |
600 |
4,40 |
4,63 |
70,06 |
73,75 |
|
2 |
800 |
6,21 |
6,54 |
74,16 |
78,06 |
|
3 |
1000 |
8,17 |
8,60 |
78,06 |
82,17 |
|
4 |
1200 |
10,24 |
10,78 |
81,53 |
85,82 |
|
5 |
1400 |
12,43 |
13,08 |
84,83 |
89,29 |
|
6 |
1600 |
14,69 |
15,46 |
87,72 |
92,34 |
|
7 |
1800 |
17,03 |
17,93 |
90,39 |
95,15 |
|
8 |
2000 |
19,41 |
20,43 |
92,72 |
97,60 |
|
9 |
2200 |
21,83 |
22,98 |
94,80 |
99,79 |
|
10 |
2400 |
24,26 |
25,54 |
96,58 |
101,66 |
|
11 |
2600 |
26,69 |
28,09 |
98,08 |
103,24 |
|
12 |
2800 |
29,09 |
30,62 |
99,26 |
104,48 |
|
13 |
3000 |
31,45 |
33,11 |
100,16 |
105,43 |
|
14 |
3200 |
33,75 |
35,53 |
100,77 |
106,07 |
|
15 |
3400 |
35,97 |
37,86 |
101,08 |
106,40 |
|
16 |
3600 |
38,09 |
40,09 |
101,07 |
106,39 |
|
17 |
3800 |
40,10 |
42,21 |
100,82 |
106,13 |
|
18 |
4000 |
41,98 |
44,19 |
100,27 |
105,55 |
|
19 |
4200 |
43,70 |
46,00 |
99,41 |
104,64 |
|
20 |
4400 |
45,25 |
47,63 |
98,26 |
103,43 |
|
21 |
4600 |
46,62 |
49,07 |
96,83 |
101,93 |
|
22 |
4800 |
47,78 |
50,29 |
95,10 |
100,11 |
|
23 |
5000 |
48,71 |
51,27 |
93,08 |
97,98 |
|
24 |
5200 |
49,40 |
52,00 |
90,76 |
95,54 |
|
25 |
5400 |
49,82 |
52,44 |
88,15 |
92,79 |
|
26 |
5600 |
49,97 |
52,60 |
85,25 |
89,74 |
|
27 |
5800 |
49,82 |
52,44 |
82,07 |
86,39 |
|
28 |
6000 |
49,35 |
51,95 |
78,58 |
82,72 |
По результатам расчета строим внешнюю скоростную характеристику двигателя (рис.3.1)
Рисунок 3.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя
4. Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи определяется исходя из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля.
Определяем: какую максимальную скорость позволяет получить передаточное число главной передачи для заданной модели автомобиля:
; |
где - передаточное число высшей передачи в КП: ;
- передаточное число главной передачи: .
Vmax=
Передаточное число главной передачи подобрано таким образом, чтобы получить максимальную скорость при оборотах коленчатого вала меньше максимальных, при этом обеспечивается лучшая топливная экономичность автомобиля. Передаточное число главной передачи при максимальных оборотах двигателя обеспечивает максимальную скорость Vmax= 143 км/ч.
4.1 Определение передаточных чисел коробки передач
Передаточное число первой передачи рассчитывается, исходя из того, чтобы автомобиль мог преодолеть максимальное сопротивление дороги, характеризуемое коэффициентом , не буксовал при трогании с места, и мог двигаться с устойчивой минимальной скоростью.
Для заданной модели автомобиля .
Максимальное сопротивление дороги для легковых автомобилей должно находится в пределах .
Определим максимальное сопротивление дороги, которое может преодолеть заданная модель автомобиля, при трогании с места:
; |
||
.= |
Максимальное дорожное сопротивление, которое может преодолеть автомобиль при трогании с места .
Определим минимальный коэффициент сцепления, при котором данный автомобиль может тронуться с места без пробуксовки ведущих колес:
; |
где - коэффициент перераспределения нормальных реакций, для переднеприводного автомобиля принимаем .
. |
Минимальный коэффициент сцепления составил .
Определим минимальную устойчивую скорость движения автомобиля:
; |
где - минимальные устойчивые обороты двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке под нагрузкой, принимаем для карбюраторного двигателя об/мин.
км/ч. |
Передаточные числа промежуточных передач выбираются из условия обеспечения максимальной интенсивности разгона автомобиля, а также длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.
; |
где n - номер повышающей передачи;
m - номер передачи для которой ведется расчет.
; |
||
; |
||
. |
Рассчитанные и фактические значения передаточных чисел коробки передач приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 Передаточные числа КП
№ передачи |
Обозначение |
Фактическое значение |
Рассчитанное значение |
|
1 |
U1 |
3,636 |
3,636 |
|
2 |
U2 |
1,950 |
2,478 |
|
3 |
U3 |
1,357 |
1,689 |
|
4 |
U4 |
0,941 |
1,151 |
|
5 |
U5 |
0,784 |
0,784 |
Как видно из таблицы 4.1 фактические значения передаточных чисел промежуточных передач меньше рассчитанных значений. Таким образом, коробка передач заданного автомобиля не обеспечивает максимальной интенсивности разгона автомобиля. Поскольку фактические значения передаточных чисел промежуточных передач незначительно отличаются от рассчитанных значений можно сделать вывод, что данная коробка передач обеспечивает уместную интенсивность разгона автомобиля, при улучшенных показателях топливной экономичности.
5. Оценка тягово-скоростных характеристик автомобиля
5.1 Тяговая характеристика автомобиля
С целью решения уравнения движения автомобиля методом силового баланса, представим его в виде:
; |
где - сила тяги, приложенная к ведущим колесам;
- сила сопротивления качению;
- сила сопротивления подъема;
- сила сопротивления воздуха;
- сила сопротивления разгону.
Полученное уравнение называют уравнением силового (или тягового) баланса. Уравнение силового баланса показывает, что сумма всех сил сопротивления движению в любой момент времени равна окружной силе на ведущих колесах автомобиля. Уравнение позволяет определить величину окружной силы, развиваемой на ведущих колесах автомобиля, и установить, как она распределяется по различным видам сопротивлений.
Графическое изображение уравнения силового (тягового) баланса в координатах “окружная сила - скорость”, называется тяговой характеристикой автомобиля.
5.2 Построение графика тяговой характеристики
Определим значения окружной силы , в зависимости от скорости, при движении автомобиля на различных передачах:
. |
В данном уравнении эффективный крутящий момент является функцией от оборотов коленчатого вала ne. Значение эффективного крутящего момента в зависимости от оборотов коленчатого вала ne определяется по внешней скоростной характеристике двигателя.
В предположении отсутствия буксования сцепления и ведущих колес автомобиля связь между частотой вращения коленчатого вала двигателя ne и скоростью V находится из соотношения:
; |
где i - номер передачи.
Производим расчеты значений окружной силы и скорости Vi для различных оборотов коленчатого вала в диапазоне от nemin до nemax на различных передачах коробки передач.
Н; |
||
км/ч. |
Для следующих значений на i-той передаче расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.
Таблица 5.1 Результаты расчетов окружной силы
№ п/п |
n, об/мин |
1-я передача |
2-я передача |
3-я передача |
4-я передача |
5-я передача |
||||||
V1, км/ч |
Pk1, Н |
V2, км/ч |
Pk2, Н |
V3, км/ч |
Pk3, Н |
V4, км/ч |
Pk4, Н |
V5, км/ч |
Pk5, Н |
|||
1 |
600 |
4,531 |
3236,7 |
8,449 |
1735,9 |
12,142 |
1208 |
17,509 |
837,7 |
21,016 |
697,9 |
|
2 |
800 |
6,042 |
3426,1 |
11,266 |
1837,5 |
16,189 |
1278,7 |
23,346 |
886,7 |
28,021 |
738,8 |
|
3 |
1000 |
7,552 |
3606,3 |
14,082 |
1934,1 |
20,236 |
1345,9 |
29,182 |
933,3 |
35,026 |
777,6 |
|
4 |
1200 |
9,063 |
3766,6 |
16,899 |
2020,1 |
24,283 |
1405,8 |
35,019 |
974,8 |
42,031 |
812,2 |
|
5 |
1400 |
10,573 |
3919,1 |
19,715 |
2101,8 |
28,331 |
1462,7 |
40,855 |
1014,3 |
49,037 |
845 |
|
6 |
1600 |
12,084 |
4052,6 |
22,532 |
2173,4 |
32,378 |
1512,5 |
46,692 |
1048,8 |
56,042 |
873,8 |
|
7 |
1800 |
13,594 |
4176 |
25,348 |
2239,6 |
36,425 |
1558,5 |
52,528 |
1080,7 |
63,047 |
900,4 |
|
8 |
2000 |
15,105 |
4283,6 |
28,165 |
2297,3 |
40,472 |
1598,7 |
58,365 |
1108,6 |
70,052 |
923,6 |
|
9 |
2200 |
16,615 |
4379,7 |
30,981 |
2348,8 |
44,52 |
1634,6 |
64,201 |
1133,5 |
77,058 |
944,4 |
|
10 |
2400 |
18,126 |
4461,9 |
33,798 |
2393 |
48,567 |
1665,2 |
70,038 |
1154,8 |
84,063 |
962,1 |
|
11 |
2600 |
19,636 |
4531,2 |
36,614 |
2430,1 |
52,614 |
1691,1 |
75,874 |
1172,7 |
91,068 |
977 |
|
12 |
2800 |
21,147 |
4585,8 |
39,431 |
2459,4 |
56,661 |
1711,5 |
81,711 |
1186,8 |
98,073 |
988,8 |
|
13 |
3000 |
22,657 |
4627,3 |
42,247 |
2481,7 |
60,709 |
1727 |
87,547 |
1197,6 |
105,079 |
997,8 |
|
14 |
3200 |
24,168 |
4655,5 |
45,064 |
2496,8 |
64,756 |
1737,5 |
93,383 |
1204,9 |
112,084 |
1003,8 |
|
15 |
3400 |
25,678 |
4669,8 |
47,88 |
2504,4 |
68,803 |
1742,8 |
99,22 |
1208,6 |
119,089 |
1006,9 |
|
16 |
3600 |
27,189 |
4669,4 |
50,696 |
2504,2 |
72,85 |
1742,7 |
105,056 |
1208,4 |
126,094 |
1006,8 |
|
17 |
3800 |
28,699 |
4657,8 |
53,513 |
2498 |
76,898 |
1738,4 |
110,893 |
1205,4 |
133,1 |
1004,3 |
|
18 |
4000 |
30,21 |
4632,4 |
56,329 |
2484,4 |
80,945 |
1728,9 |
116,729 |
1198,9 |
140,105 |
998,8 |
|
19 |
4200 |
31,72 |
4592,7 |
59,146 |
2463,1 |
84,992 |
1714 |
122,566 |
1188,6 |
147,11 |
990,3 |
|
20 |
4400 |
33,231 |
4539,6 |
61,962 |
2434,6 |
89,039 |
1694,2 |
128,402 |
1174,8 |
154,115 |
978,8 |
|
21 |
4600 |
34,741 |
4473,5 |
64,779 |
2399,1 |
93,087 |
1669,6 |
134,239 |
1157,7 |
161,121 |
964,6 |
|
22 |
4800 |
36,252 |
4393,6 |
67,595 |
2356,3 |
97,134 |
1639,7 |
140,075 |
1137,1 |
168,126 |
947,3 |
|
23 |
5000 |
37,762 |
4300,2 |
70,412 |
2306,2 |
101,181 |
1604,9 |
145,912 |
1112,9 |
175,131 |
927,2 |
|
24 |
5200 |
39,273 |
4193,1 |
73,228 |
2248,8 |
105,228 |
1564,9 |
151,748 |
1085,2 |
182,136 |
904,1 |
|
25 |
5400 |
40,783 |
4072,5 |
76,045 |
2184,1 |
109,276 |
1519,9 |
157,585 |
1054 |
189,142 |
878,1 |
|
26 |
5600 |
42,294 |
3938,5 |
78,861 |
2112,2 |
113,323 |
1469,9 |
163,421 |
1019,3 |
196,147 |
849,2 |
|
27 |
5800 |
43,804 |
3791,6 |
81,678 |
2033,4 |
117,37 |
1415,1 |
169,258 |
981,3 |
203,152 |
817,5 |
|
28 |
6000 |
45,314 |
3630,3 |
84,494 |
1947 |
121,417 |
1354,9 |
175,094 |
939,5 |
210,157 |
782,8 |
Определим силу сопротивления качению в зависимости от скорости движения автомобиля:
; |
где fo - коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (при расчетах используем значение fo = 0,012).
Силу сопротивления подъема принимаем равной нулю, так как рассматриваем движение автомобиля на дороге без уклона.
Таблица 5.2 Результаты расчетов сил сопротивления дороги (качения) и воздуха
№п/п |
Va, км/ч |
, Н |
, Н |
, Н |
|
1 |
0 |
161,3 |
0 |
161,3 |
|
2 |
10 |
161,9 |
2,7 |
164,6 |
|
3 |
20 |
163,6 |
10,7 |
174,3 |
|
4 |
30 |
166,5 |
24,2 |
190,7 |
|
5 |
40 |
170,6 |
43 |
213,6 |
|
6 |
50 |
175,8 |
67,1 |
242,9 |
|
7 |
60 |
182,2 |
96,7 |
278,9 |
|
8 |
70 |
189,7 |
131,6 |
321,3 |
|
9 |
80 |
198,4 |
171,9 |
370,3 |
|
10 |
90 |
208,3 |
217,5 |
425,8 |
|
11 |
100 |
219,3 |
268,5 |
487,8 |
|
12 |
110 |
231,5 |
324,9 |
556,4 |
|
13 |
120 |
244,9 |
386,7 |
631,6 |
|
14 |
130 |
259,4 |
453,8 |
713,2 |
|
15 |
140 |
275,1 |
526,3 |
801,4 |
|
16 |
150 |
291,9 |
604,2 |
896,1 |
По рассчитанным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 Тяговая характеристика автомобиля
5.2.1 Практическое значение тяговой характеристики
По тяговой характеристике автомобиля определяем следующие показатели:
1. Максимальную скорость движения автомобиля. Ее определяют по абсциссе: точки пересечения кривых, совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления и силы тяги на высшей передаче. У данного автомобиля сила тяги на высшей передаче, при максимальных оборотах двигателя больше совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления. Можно сделать заключение, что у данного автомобиля имеется запас силы тяги, который позволит двигаться автомобилю по дороге с уклоном без снижения скорости.
Максимальная скорость движения автомобиля на 5-й и 4-й передаче
Vmax = 143 км/ч, V'max = 147км/ч.
2. Окружная сила Fкv при максимальной скорости Vmax: Н.
3. Максимальная окружная сила на высшей передаче Fк5max:
Fк5max = 1006,9 Н.
4. Максимальная окружная сила Fкmax, развиваемая на ведущих колесах автомобиля: Fкmax = 4669,8 Н.
5. Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля Vmin:
Vmin = 4,531 км/ч.
6. Максимальная окружная сила по сцеплению шин ведущих колес с дорогой Fц:
; |
||
Fц |
На данном покрытии (асфальтобетонное шоссе) сила сцепления ведущих колес с дорогой больше максимального значения окружной силы тяги.
7. Критическая скорость движения автомобиля по условию величины окружной силы на высшей передаче Vк5: Vк5 = 119,089 км/ч.
8. Скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче dV5:
; |
||
. |
9. Силовой диапазон автомобиля на высшей передаче dF5:
; |
6. Динамическая характеристика автомобиля
Методы силового и мощностного балансов затруднительно использовать при сравнении тягово-динамических свойств автомобилей, имеющих различные веса и грузоподъемности, т. к. при движении их в одинаковых условиях силы и мощности, необходимые для преодоления суммарного дорожного сопротивления различны. От этого недостатка свободен метод решения уравнения движения с помощью динамической характеристики. Поэтому воспользуемся методом решения уравнения движения с помощью динамической характеристики.
Графическая зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля при различных передачах и полной нагрузке называется динамической характеристикой.
6.1 Построение динамической характеристики
При построении динамической характеристики используем следующие допущения:
1) двигатель работает по внешней скоростной характеристике;
2) автомобиль движется по ровной горизонтальной дороге.
С целью построения динамической характеристики воспользуемся безразмерной величиной D - динамическим фактором, равным отношению свободной силы тяги (Fк - Fв) к силе тяжести автомобиля Ga:
. |
Для расчета динамического фактора D и построения динамической характеристики используют значения Fкi и Fв в функции скорости движения автомобиля V на различных передачах.
Таким образом имеем:
. |
Производим расчеты:
. |
Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 2.7. Полученные значения наносим на динамическую характеристику.
Для решения уравнения движения на динамическую характеристику наносится зависимость коэффициента сопротивления дороги ш от скорости. Поскольку в нашем случае дорога без уклона ш = f.
. |
Производим расчет:
. |
Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 2.8. Полученные значения наносим на динамическую характеристику.
По рассчитанным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 6.1).
Таблица 6.1 Результаты расчетов динамического фактора D
№ п/п |
n, об/мин |
1-я передача |
2-я передача |
3-я передача |
4-я передача |
5-я передача |
||||||
V1, км/ч |
D1 |
V2, км/ч |
D2 |
V3, км/ч |
D3 |
V4, км/ч |
D4 |
V5, км/ч |
D5 |
|||
1 |
600 |
4,531 |
0,2408 |
8,449 |
0,129 |
12,142 |
0,0896 |
17,509 |
0,0617 |
21,016 |
0,051 |
|
2 |
800 |
6,042 |
0,2549 |
11,266 |
0,1365 |
16,189 |
0,0946 |
23,346 |
0,0649 |
28,021 |
0,0534 |
|
3 |
1000 |
7,552 |
0,2682 |
14,082 |
0,1435 |
20,236 |
0,0993 |
29,182 |
0,0677 |
35,026 |
0,0554 |
|
4 |
1200 |
9,063 |
0,2801 |
16,899 |
0,1497 |
24,283 |
0,1034 |
35,019 |
0,0701 |
42,031 |
0,0569 |
|
5 |
1400 |
10,573 |
0,2914 |
19,715 |
0,1556 |
28,331 |
0,1072 |
40,855 |
0,0721 |
49,037 |
0,0581 |
|
6 |
1600 |
12,084 |
0,3012 |
22,532 |
0,1607 |
32,378 |
0,1104 |
46,692 |
0,0737 |
56,042 |
0,0587 |
|
7 |
1800 |
13,594 |
0,3103 |
25,348 |
0,1654 |
36,425 |
0,1133 |
52,528 |
0,0749 |
63,047 |
0,0591 |
|
8 |
2000 |
15,105 |
0,3183 |
28,165 |
0,1693 |
40,472 |
0,1157 |
58,365 |
0,0757 |
70,052 |
0,0589 |
|
9 |
2200 |
16,615 |
0,3253 |
30,981 |
0,1729 |
44,52 |
0,1177 |
64,201 |
0,0761 |
77,058 |
0,0584 |
|
10 |
2400 |
18,126 |
0,3313 |
33,798 |
0,1758 |
48,567 |
0,1192 |
70,038 |
0,0761 |
84,063 |
0,0575 |
|
11 |
2600 |
19,636 |
0,3364 |
36,614 |
0,1781 |
52,614 |
0,1203 |
75,874 |
0,0758 |
91,068 |
0,0561 |
|
12 |
2800 |
21,147 |
0,3403 |
39,431 |
0,1799 |
56,661 |
0,1209 |
81,711 |
0,075 |
98,073 |
0,0544 |
|
13 |
3000 |
22,657 |
0,3433 |
42,247 |
0,1811 |
60,709 |
0,1211 |
87,547 |
0,0738 |
105,079 |
0,0522 |
|
14 |
3200 |
24,168 |
0,3452 |
45,064 |
0,1817 |
64,756 |
0,1209 |
93,383 |
0,0722 |
112,084 |
0,0496 |
|
15 |
3400 |
25,678 |
0,3461 |
47,88 |
0,1818 |
68,803 |
0,1202 |
99,22 |
0,0703 |
119,089 |
0,0466 |
|
16 |
3600 |
27,189 |
0,346 |
50,696 |
0,1812 |
72,85 |
0,1191 |
105,056 |
0,0679 |
126,094 |
0,0431 |
|
17 |
3800 |
28,699 |
0,3449 |
53,513 |
0,1801 |
76,898 |
0,1175 |
110,893 |
0,0651 |
133,1 |
0,0393 |
|
18 |
4000 |
30,21 |
0,3429 |
56,329 |
0,1785 |
80,945 |
0,1155 |
116,729 |
0,062 |
140,105 |
0,0351 |
|
19 |
4200 |
31,72 |
0,3397 |
59,146 |
0,1763 |
84,992 |
0,1131 |
122,566 |
0,0584 |
147,11 |
0,0304 |
|
20 |
4400 |
33,231 |
0,3356 |
61,962 |
0,1735 |
89,039 |
0,1102 |
128,402 |
0,0545 |
154,115 |
0,0254 |
|
21 |
4600 |
34,741 |
0,3304 |
64,779 |
0,1701 |
93,087 |
0,1069 |
134,239 |
0,0501 |
161,121 |
0,0199 |
|
22 |
4800 |
36,252 |
0,3243 |
67,595 |
0,1662 |
97,134 |
0,1032 |
140,075 |
0,0454 |
168,126 |
0,014 |
|
23 |
5000 |
37,762 |
0,3171 |
70,412 |
0,1617 |
101,181 |
0,099 |
145,912 |
0,0403 |
175,131 |
0,0077 |
|
24 |
5200 |
39,273 |
0,3089 |
73,228 |
0,1566 |
105,228 |
0,0943 |
151,748 |
0,0347 |
182,136 |
0,001 |
|
25 |
5400 |
40,783 |
0,2997 |
76,045 |
0,151 |
109,276 |
0,0892 |
157,585 |
0,0288 |
189,142 |
-0,0061 |
|
26 |
5600 |
42,294 |
0,2895 |
78,861 |
0,1447 |
113,323 |
0,0837 |
163,421 |
0,0225 |
196,147 |
-0,0137 |
|
27 |
5800 |
43,804 |
0,2783 |
81,678 |
0,138 |
117,37 |
0,0778 |
169,258 |
0,0158 |
203,152 |
-0,0216 |
|
28 |
6000 |
45,314 |
0,266 |
84,494 |
0,1306 |
121,417 |
0,0714 |
175,094 |
0,0087 |
210,157 |
-0,03 |
Таблица 6.2 Результаты расчетов коэффициента сопротивления дороги ш
№ п/п |
Va, км/ч |
ш |
|
1 |
0 |
0,012 |
|
2 |
10 |
0,012 |
|
3 |
20 |
0,012 |
|
4 |
30 |
0,012 |
|
5 |
40 |
0,013 |
|
6 |
50 |
0,013 |
|
7 |
60 |
0,014 |
|
8 |
70 |
0,014 |
|
9 |
80 |
0,015 |
|
10 |
90 |
0,015 |
|
11 |
100 |
0,016 |
|
12 |
110 |
0,017 |
|
13 |
120 |
0,018 |
|
14 |
130 |
0,019 |
|
15 |
140 |
0,02 |
|
16 |
150 |
0,022 |
Рисунок 6.2 Динамическая характеристика автомобиля
6.2 Практическое использование динамической характеристики автомобиля
По динамической характеристике автомобиля определяем следующие показатели:
1. Максимальная скорость движения автомобиля на 5-й и 4-й передаче
Vmax = 143 км/ч, V'max = 147км/ч..
2. Динамический фактор при максимальной скорости движения автомобиля Dv: .
3. Максимальный динамический фактор на высшей передаче D5max:
D5max = 0,0591.
4. Максимальный динамический фактор автомобиля Dmax: Dmax = 0,347.
5. Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на высшей и низшей передачах ,: , .
6. Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем на высшей и низшей передачах ,:
; |
||
; |
||
; |
||
. |
7. Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля Vmin:
Vmin = 4,531 км/ч.
8. Динамический фактор по сцеплению шин с поверхностью дорожного покрытия Dц:
; |
||
. |
9. Критическая скорость движения автомобиля на высшей передаче по условию величины динамического фактора Vк5: Vк5 = 63,047 км/ч.
10. Скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче dV5 :
; |
||
. |
11. Силовой диапазон автомобиля на высшей передаче dD5:
; |
||
. |
7. Ускорение автомобиля при разгоне
Ускорение рассчитывают применительно к горизонтальной дороге с твердым покрытием при условии максимального использования мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес.
7.1 Построение графика ускорение автомобиля при разгоне
Величину ускорения находим из уравнения, связывающего динамический фактор с условиями движения автомобиля:
; |
где - коэффициент учета вращающихся масс;
; |
для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать ; .
Таким образом, имеем:
; |
Производим расчеты:
|
Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 7.1. Полученные значения наносим на график ускорений автомобиля.
По рассчитанным значениям строим график ускорений автомобиля (рисунок 7.1).
Рисунок 7.1 График ускорений автомобиля
Таблица 7.1 Результаты расчетов ускорения автомобиля а
№ п/п |
n, об/мин |
1-я передача |
2-я передача |
3-я передача |
4-я передача |
5-я передача |
||||||
V1, км/ч |
ax1, |
V2, км/ч |
ax2, |
V3, км/ч |
ax3, |
V4, км/ч |
ax4, |
V5, км/ч |
ax5, |
|||
1 |
600 |
4,531 |
1,421 |
8,449 |
0,955 |
12,142 |
0,677 |
17,509 |
0,448 |
21,016 |
0,354 |
|
2 |
800 |
6,042 |
1,509 |
11,266 |
1,016 |
16,189 |
0,72 |
23,346 |
0,476 |
28,021 |
0,375 |
|
3 |
1000 |
7,552 |
1,592 |
14,082 |
1,073 |
20,236 |
0,76 |
29,182 |
0,5 |
35,026 |
0,391 |
|
4 |
1200 |
9,063 |
1,665 |
16,899 |
1,123 |
24,283 |
0,795 |
35,019 |
0,521 |
42,031 |
0,403 |
|
5 |
1400 |
10,573 |
1,736 |
19,715 |
1,171 |
28,331 |
0,828 |
40,855 |
0,537 |
49,037 |
0,411 |
|
6 |
1600 |
12,084 |
1,796 |
22,532 |
1,212 |
32,378 |
0,855 |
46,692 |
0,549 |
56,042 |
0,414 |
|
7 |
1800 |
13,594 |
1,853 |
25,348 |
1,25 |
36,425 |
0,879 |
52,528 |
0,558 |
63,047 |
0,414 |
|
8 |
2000 |
15,105 |
1,902 |
28,165 |
1,281 |
40,472 |
0,899 |
58,365 |
0,563 |
70,052 |
0,409 |
|
9 |
2200 |
16,615 |
1,946 |
30,981 |
1,31 |
44,52 |
0,915 |
64,201 |
0,563 |
77,058 |
0,4 |
|
10 |
2400 |
18,126 |
1,983 |
33,798 |
1,333 |
48,567 |
0,927 |
70,038 |
0,56 |
84,063 |
0,387 |
|
11 |
2600 |
19,636 |
2,014 |
36,614 |
1,351 |
52,614 |
0,935 |
75,874 |
0,554 |
91,068 |
0,37 |
|
12 |
2800 |
21,147 |
2,038 |
39,431 |
1,365 |
56,661 |
0,938 |
81,711 |
0,544 |
98,073 |
0,349 |
|
13 |
3000 |
22,657 |
2,057 |
42,247 |
1,374 |
60,709 |
0,938 |
87,547 |
0,529 |
105,079 |
0,323 |
|
14 |
3200 |
24,168 |
2,069 |
45,064 |
1,378 |
64,756 |
0,935 |
93,383 |
0,51 |
112,084 |
0,294 |
|
15 |
3400 |
25,678 |
2,074 |
47,88 |
1,378 |
68,803 |
0,926 |
99,22 |
0,489 |
119,089 |
0,26 |
|
16 |
3600 |
27,189 |
2,073 |
50,696 |
1,372 |
72,85 |
0,915 |
105,056 |
0,462 |
126,094 |
0,221 |
|
17 |
3800 |
28,699 |
2,066 |
53,513 |
1,362 |
76,898 |
0,898 |
110,893 |
0,432 |
133,1 |
0,179 |
|
18 |
4000 |
30,21 |
2,053 |
56,329 |
1,348 |
80,945 |
0,879 |
116,729 |
0,399 |
140,105 |
0,133 |
|
19 |
4200 |
31,72 |
2,033 |
59,146 |
1,329 |
84,992 |
0,855 |
122,566 |
0,361 |
147,11 |
0,083 |
|
20 |
4400 |
33,231 |
2,007 |
61,962 |
1,305 |
89,039 |
0,827 |
128,402 |
0,32 |
154,115 |
0,029 |
|
21 |
4600 |
34,741 |
1,975 |
64,779 |
1,276 |
93,087 |
0,796 |
134,239 |
0,274 |
161,121 |
-0,03 |
|
22 |
4800 |
36,252 |
1,937 |
67,595 |
1,242 |
97,134 |
0,76 |
140,075 |
0,225 |
168,126 |
-0,093 |
|
23 |
5000 |
37,762 |
1,892 |
70,412 |
1,204 |
101,181 |
0,721 |
145,912 |
0,173 |
175,131 |
-0,16 |
|
24 |
5200 |
39,273 |
1,84 |
73,228 |
1,161 |
105,228 |
0,677 |
151,748 |
0,115 |
182,136 |
-0,231 |
|
25 |
5400 |
40,783 |
1,783 |
76,045 |
1,114 |
109,276 |
0,629 |
157,585 |
0,055 |
189,142 |
-0,306 |
|
26 |
5600 |
42,294 |
1,719 |
78,861 |
1,061 |
113,323 |
0,577 |
163,421 |
-0,009 |
196,147 |
-0,386 |
|
27 |
5800 |
43,804 |
1,649 |
81,678 |
1,005 |
117,37 |
0,522 |
169,258 |
-0,078 |
203,152 |
-0,469 |
|
28 |
6000 |
45,314 |
1,573 |
84,494 |
0,943 |
121,417 |
0,463 |
175,094 |
-0,15 |
210,157 |
-0,557 |
7.2 Практическое использование графика ускорений автомобиля
По графику ускорений автомобиля определяем следующие показатели:
1. Максимальное ускорение ахmax: ахmax = 2,074 .
2. Скорость автомобиля при максимальном ускорении Vaxmax:
Vaxmax = 25,678 км/ч.
3. Максимальное ускорение на высшей передаче ax5max: ax5max = 0,415 .
4. Скорость автомобиля на высшей передаче при максимальном ускорении Vax5max: Vax5max = 60 км/ч.
5. Максимальная скорость движения автомобиля на 5-й и 4-й передаче
Vmax = 143км/ч, V'max = 147 км/ч.
7.3 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
двигатель тяговый автомобиль топливо
Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге, при полной подаче топлива, на участке длиной 2000 м.
7.3.1 Определение времени разгона
Трогание автомобиля с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение. Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят максимально возможное ускорение при данной скорости движения автомобиля.
Для первой передачи расчет ведется в диапазоне от Vmink до Vmaxk.
Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на интервалы. Определим изменение скорости на этих промежутках:
. |
Среднее ускорение для i-того интервала составит:
. |
Время движения автомобиля Дti в секундах, за которое его скорость вырастает на величину ДVi, определяется по закону равноускоренного движения:
. |
Общее время разгона автомобиля на k-ой передаче от скорости Vmink до Vmaxk, при которой начинается переключение на (k + 1)-ую передачу, находят суммированием времен разгона в интервалах:
|
Принимаем время переключения передачи с.
Падение скорости автомобиля при переключении передачи рассчитываем по формуле:
. |
Для следующей передачи расчет ведется в диапазоне от Vmink+1 = Vmaxk - VП до Vmaxk+1.
Производим расчеты. Рассчитанные значения заносим в таблицы 2.10 для 1-й передачи, 2.11 для 2-й передачи, 2.12 для 3-й передачи, 2.13 для 4-й передачи. Для 5-й передачи расчет не проводится.
7.3.2 Определение пути разгона
Средняя скорость в интервале от до составляет:
. |
При равноускоренном движении в интервале от до путь проходимый автомобилем составляет:
. |
Путь разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяем суммированием:
|
Определим путь проходимый автомобилем за время переключения передачи:
. |
Для построения графика разгона автомобиля время и путь разгона на последующей передаче прибавляется к соответствующим значениям на предыдущей передаче.
Производим расчеты. Рассчитанные значения заносим в таблицы 2.10 для 1-й передачи, 2.11 для 2-й передачи, 2.12 для 3-й передачи, 2.13 для 4-й передачи.
Производим построение скоростных характеристик времени и пути разгона автомобиля.
Рисунок 7.4 Скоростная характеристика времени разгона автомобиля
Рисунок 7.5 Скоростная характеристика пути разгона автомобиля
Таблица 7.2 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 1-й передаче
№ п/п |
Vi1, км/ч |
Vi1, м/с |
ДVi1, м/с |
ai1, м/с2 |
aiср1, м/с2 |
Дti1, c |
ti1, c |
tП1, c |
Vmax1 - VП1, км/ч |
Viср1, м/с |
ДSi1, м |
Si1, м |
SП1, м |
|
1 |
4,531 |
1,259 |
1,421 |
0 |
1 |
44,882 |
0 |
12,5272 |
||||||
2 |
6,042 |
1,678 |
0,419 |
1,509 |
1,465 |
0,28601 |
0,28601 |
1,4685 |
0,42 |
0,42 |
||||
3 |
7,552 |
2,098 |
0,42 |
1,592 |
1,551 |
0,27079 |
0,5568 |
1,888 |
0,511 |
0,931 |
||||
4 |
9,063 |
2,518 |
0,42 |
1,665 |
1,629 |
0,25783 |
0,81463 |
2,308 |
0,595 |
1,526 |
||||
5 |
10,573 |
2,937 |
0,419 |
1,736 |
1,701 |
0,24633 |
1,06096 |
2,7275 |
0,672 |
2,198 |
||||
6 |
12,084 |
3,357 |
0,42 |
1,796 |
1,766 |
0,23783 |
1,29879 |
3,147 |
0,748 |
2,946 |
||||
7 |
13,594 |
3,776 |
0,419 |
1,853 |
1,825 |
0,22959 |
1,52838 |
3,5665 |
0,819 |
3,765 |
||||
8 |
15,105 |
4,196 |
0,42 |
1,902 |
1,878 |
0,22364 |
1,75202 |
3,986 |
0,891 |
4,656 |
||||
9 |
16,615 |
4,615 |
0,419 |
1,946 |
1,924 |
0,21778 |
1,9698 |
4,4055 |
0,959 |
5,615 |
||||
10 |
18,126 |
5,035 |
0,42 |
1,983 |
1,965 |
0,21374 |
2,18354 |
4,825 |
1,031 |
6,646 |
||||
11 |
19,636 |
5,454 |
0,419 |
2,014 |
1,999 |
0,2096 |
2,39314 |
5,2445 |
1,099 |
7,745 |
||||
12 |
21,147 |
5,874 |
0,42 |
2,038 |
2,026 |
0,20731 |
2,60045 |
5,664 |
1,174 |
8,919 |
||||
13 |
22,657 |
6,294 |
0,42 |
2,057 |
2,048 |
0,20508 |
2,80553 |
6,084 |
1,248 |
10,167 |
||||
14 |
24,168 |
6,713 |
0,419 |
2,069 |
2,063 |
0,2031 |
3,00863 |
6,5035 |
1,321 |
11,488 |
||||
15 |
25,678 |
7,133 |
0,42 |
2,074 |
2,072 |
0,2027 |
3,21133 |
6,923 |
1,403 |
12,891 |
||||
16 |
27,189 |
7,553 |
0,42 |
2,073 |
2,074 |
0,20251 |
3,41384 |
7,343 |
1,487 |
14,378 |
||||
17 |
28,699 |
7,972 |
0,419 |
2,066 |
2,07 |
0,20242 |
3,61626 |
7,7625 |
1,571 |
15,949 |
||||
18 |
30,21 |
8,392 |
0,42 |
2,053 |
2,06 |
0,20388 |
3,82014 |
8,182 |
1,668 |
17,617 |
||||
19 |
31,72 |
8,811 |
0,419 |
2,033 |
2,043 |
0,20509 |
4,02523 |
8,6015 |
1,764 |
19,381 |
||||
20 |
33,231 |
9,231 |
0,42 |
2,007 |
2,02 |
0,20792 |
4,23315 |
9,021 |
1,876 |
21,257 |
||||
21 |
34,741 |
9,65 |
0,419 |
1,975 |
1,991 |
0,21045 |
4,4436 |
9,4405 |
1,987 |
23,244 |
||||
22 |
36,252 |
10,07 |
0,42 |
1,937 |
1,956 |
0,21472 |
4,65832 |
9,86 |
2,117 |
25,361 |
||||
23 |
37,762 |
10,489 |
0,419 |
1,892 |
1,915 |
0,2188 |
4,87712 |
10,2795 |
2,249 |
27,61 |
||||
24 |
39,273 |
10,909 |
0,42 |
1,84 |
1,866 |
0,22508 |
5,1022 |
10,699 |
2,408 |
30,018 |
||||
25 |
40,783 |
11,329 |
0,42 |
1,783 |
1,812 |
0,23179 |
5,33399 |
11,119 |
2,577 |
32,595 |
||||
26 |
42,294 |
11,748 |
0,419 |
1,719 |
1,751 |
0,23929 |
5,57328 |
11,5385 |
2,761 |
35,356 |
||||
27 |
43,804 |
12,168 |
0,42 |
1,649 |
1,684 |
0,24941 |
5,82269 |
11,958 |
2,982 |
38,338 |
||||
28 |
45,314 |
12,587 |
0,419 |
1,573 |
1,611 |
0,26009 |
6,08278 |
12,3775 |
3,219 |
41,557 |
Таблица 7.3 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 2-й передаче
№ п/п |
Vi2, км/ч |
Vi2, м/с |
ДVi2, м/с |
ai2, м/с2 |
aiср2, м/с2 |
Дti2, c |
ti2, c |
tП2, c |
Vmax2 - VП2, км/ч |
Viср2, м/с |
ДSi2, м |
Si2, м |
SП2, м |
|
1 |
44,882 |
12,467 |
1,374 |
7,08278 |
1 |
83,988 |
54,084 |
23,4003 |
||||||
2 |
45,064 |
12,518 |
0,05 |
1,378 |
1,376 |
0,03634 |
7,11912 |
12,4925 |
0,454 |
54,538 |
||||
3 |
47,88 |
13,3 |
0,78 |
1,378 |
1,378 |
0,56604 |
7,68516 |
12,909 |
7,307 |
61,845 |
||||
4 |
50,696 |
14,082 |
0,78 |
1,372 |
1,375 |
0,56727 |
8,25243 |
13,691 |
7,766 |
69,611 |
||||
5 |
53,513 |
14,865 |
0,78 |
1,362 |
1,367 |
0,57059 |
8,82302 |
14,4735 |
8,258 |
77,869 |
||||
6 |
56,329 |
15,647 |
0,78 |
1,348 |
1,355 |
0,57565 |
9,39867 |
15,256 |
8,782 |
86,651 |
||||
7 |
59,146 |
16,429 |
0,78 |
1,329 |
1,339 |
0,58252 |
9,98119 |
16,038 |
9,342 |
95,993 |
||||
8 |
61,962 |
17,212 |
0,78 |
1,305 |
1,317 |
0,59226 |
10,57345 |
16,8205 |
9,962 |
105,955 |
||||
9 |
64,779 |
17,994 |
0,78 |
1,276 |
1,291 |
0,60418 |
11,17763 |
17,603 |
10,635 |
116,590 |
||||
10 |
67,595 |
18,776 |
0,78 |
1,242 |
1,259 |
0,61954 |
11,79717 |
18,385 |
11,39 |
127,980 |
||||
11 |
70,412 |
19,559 |
0,78 |
1,204 |
1,223 |
0,63778 |
12,43495 |
19,1675 |
12,225 |
140,205 |
||||
12 |
73,228 |
20,341 |
0,78 |
1,161 |
1,183 |
0,65934 |
13,09429 |
19,95 |
13,154 |
153,359 |
||||
13 |
76,045 |
21,124 |
0,78 |
1,114 |
1,138 |
0,68541 |
13,7797 |
20,7325 |
14,21 |
167,569 |
||||
14 |
78,861 |
21,906 |
0,78 |
1,061 |
1,088 |
0,71691 |
14,49661 |
21,515 |
15,424 |
182,993 |
||||
15 |
81,678 |
22,688 |
0,78 |
1,005 |
1,033 |
0,75508 |
15,25169 |
22,297 |
16,836 |
199,829 |
||||
16 |
84,494 |
23,471 |
0,78 |
0,943 |
0,974 |
0,80082 |
16,05251 |
23,0795 |
18,483 |
218,312 |
Таблица 7.4 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 3-й передаче
№ п/п |
Vi3, км/ч |
Vi3, м/с |
ДVi3, м/с |
ai3, м/с2 |
aiср3, м/с2 |
Дti3, c |
ti3, c |
tП3, c |
Vmax3 - VП3, км/ч |
Viср3, м/с |
ДSi3, м |
Si3, м |
SП3, м |
|
1 |
83,988 |
23,33 |
0,879 |
17,05251 |
1 |
120,8 |
241,713 |
33,6413 |
||||||
2 |
84,992 |
23,609 |
0,28 |
0,855 |
0,867 |
0,32295 |
17,37546 |
23,4695 |
7,579 |
249,292 |
||||
3 |
89,039 |
24,733 |
1,12 |
0,827 |
0,841 |
1,33175 |
18,70721 |
24,171 |
32,19 |
281,482 |
||||
4 |
93,087 |
25,858 |
1,13 |
0,796 |
0,812 |
1,39163 |
20,09884 |
25,2955 |
35,202 |
316,684 |
||||
5 |
97,134 |
26,982 |
1,12 |
0,76 |
0,778 |
1,43959 |
21,53843 |
26,42 |
38,034 |
354,718 |
||||
6 |
101,181 |
28,106 |
1,12 |
0,721 |
0,741 |
1,51147 |
23,0499 |
27,544 |
41,632 |
396,350 |
||||
7 |
105,228 |
29,23 |
1,12 |
0,677 |
0,699 |
1,60229 |
24,65219 |
28,668 |
45,934 |
442,284 |
||||
8 |
109,276 |
30,354 |
1,12 |
0,629 |
0,653 |
1,71516 |
26,36735 |
29,792 |
51,098 |
493,382 |
||||
9 |
113,323 |
31,479 |
1,13 |
0,577 |
0,603 |
1,87396 |
28,24131 |
30,9165 |
57,936 |
551,318 |
||||
10 |
117,37 |
32,603 |
1,12 |
0,522 |
0,55 |
2,03636 |
30,27767 |
32,041 |
65,247 |
616,565 |
||||
11 |
121,417 |
33,727 |
1,12 |
0,463 |
0,493 |
2,27181 |
32,54948 |
33,165 |
75,345 |
691,910 |
Таблица 7.5 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 4-й передаче
№ п/п |
Vi4, км/ч |
Vi4, м/с |
ДVi4, м/с |
ai4, м/с2 |
aiср4, м/с2 |
Дti4, c |
ti4, c |
tП4, c |
Vmax4 - VП4, км/ч |
Viср4, м/с |
ДSi4, м |
Si4, м |
SП4, м |
|
1 |
120,801 |
33,556 |
0,399 |
33,54948 |
725,551 |
|||||||||
2 |
122,566 |
34,046 |
0,49 |
0,361 |
0,38 |
1,28947 |
34,83895 |
33,801 |
43,585 |
769,136 |
||||
3 |
128,402 |
35,667 |
1,62 |
0,32 |
0,341 |
4,75073 |
39,58968 |
34,8565 |
165,594 |
934,730 |
||||
4 |
134,239 |
37,289 |
1,62 |
0,274 |
0,297 |
5,45455 |
45,04423 |
36,478 |
198,971 |
1133,701 |
||||
5 |
140,075 |
38,91 |
1,62 |
0,225 |
0,25 |
6,48 |
51,52423 |
38,0995 |
246,885 |
1380,586 |
||||
6 |
145,912 |
40,531 |
1,62 |
0,173 |
0,199 |
8,1407 |
59,66493 |
39,7205 |
323,353 |
1703,939 |
||||
7 |
151,748 |
42,152 |
1,62 |
0,115 |
0,144 |
11,25 |
70,91493 |
41,3415 |
465,092 |
2169,031 |
||||
8 |
157,585 |
43,774 |
1,62 |
0,055 |
0,085 |
19,05882 |
89,97375 |
42,963 |
818,824 |
2987,855 |
||||
9 |
163,421 |
45,395 |
1,62 |
-0,009 |
0,023 |
70,43478 |
160,40853 |
44,5845 |
3140,299 |
6128,154 |
7.3.3 Практическое использование характеристик времени и пути разгона автомобиля
По скоростной характеристике разгона определяются следующие оценочные измерители тягово-скоростных свойств автомобиля:
1) условная максимальная скорость Vymax в км/ч.
Данная скорость определяется как средняя скорость прохождения автомобилем последних 400 м двухкилометрового участка:
; |
где t2000 и t1600 - время разгона автомобиля на участках протяженностью соответственно 2000 м и 1600 м;
км/ч; |
2) время разгона автомобиля t400 и t1000 на участках протяженностью 400 м и 1000 м.
По характеристикам времени и пути разгона автомобиля t400 = 23 с;
t1000 = 42 с;
3) время разгона tз до заданной скорости Vз.
Для автотранспортных средств полной массой менее 3,5 т Vз = 100 км/ч.
По характеристикам времени и пути разгона автомобиля tз = 22,4 с.
8. Топливная экономичность автомобиля
Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в разных условиях движения.
Топливной характеристикой установившегося движения называют зависимость путевого расхода топлива от установившейся скорости при установившемся движении на ровной горизонтальной дороге на высшей передаче.
8.1 Построение топливной характеристики автомобиля
При построении графика топливной характеристики установившегося движения для заданной скорости автомобиля на высшей передаче определяются следующие параметры.
Обороты коленчатого вала двигателя, соответствующие заданной в км/ч скорости. Обороты изменяются в диапазоне от об/мин до об/мин.
Значение мощности предающейся в трансмиссию автомобиля:
Рв+
Значение мощности затрачиваемой на преодоление сил дорожного сопротивления:
. |
Значение степени использования мощности:
. |
Значение степени использования оборотов коленчатого вала двигателя:
. |
Определяем коэффициенты, зависящие от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя, для карбюраторного двигателя имеем:
; |
||
. |
Путевой расход топлива (в л/100км) определяем по формуле:
; |
где - удельный расход топлива при максимальной мощности, выше на 5-10%, для карбюраторного двигателя принимаем , тогда ;
- плотность топлива, для бензина .
Производим расчеты необходимых величин, результаты расчетов заносим в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 Расчет мощностной и топливной характеристик автомобиля на высшей передаче
№п/п |
n, об/мин |
V1, км/ч |
, кВт |
, кВт |
, кВт |
, кВт |
, кВт |
И |
Е |
kИ |
kЕ |
QS, л/100км |
|
1 |
600 |
21,016 |
4,63 |
4,40 |
4,0744 |
1 |
0,069 |
0,262 |
0,107 |
1,719 |
1,154 |
4,47 |
|
2 |
800 |
28,021 |
6,54 |
6,21 |
5,75046 |
1,3 |
0,164 |
0,255 |
0,143 |
1,748 |
1,127 |
4,56 |
|
3 |
1000 |
35,026 |
8,60 |
8,17 |
7,56542 |
1,6 |
0,321 |
0,254 |
0,179 |
1,752 |
1,102 |
4,7 |
|
4 |
1200 |
42,031 |
10,78 |
10,24 |
9,48224 |
2 |
0,554 |
0,269 |
0,214 |
1,69 |
1,079 |
4,91 |
|
5 |
1400 |
49,037 |
13,08 |
12,43 |
11,51018 |
2,4 |
0,88 |
0,285 |
0,25 |
1,628 |
1,059 |
5,11 |
|
6 |
1600 |
56,042 |
15,46 |
14,69 |
13,60294 |
2,8 |
1,313 |
0,302 |
0,286 |
1,565 |
1,04 |
5,3 |
|
7 |
1800 |
63,047 |
17,93 |
17,03 |
15,76978 |
3,2 |
1,869 |
0,321 |
0,321 |
1,5 |
1,024 |
5,48 |
|
8 |
2000 |
70,052 |
20,43 |
19,41 |
17,97366 |
3,7 |
2,564 |
0,349 |
0,357 |
1,411 |
1,009 |
5,65 |
|
9 |
2200 |
77,058 |
22,98 |
21,83 |
20,21458 |
4,2 |
3,413 |
0,377 |
0,393 |
1,331 |
0,996 |
5,81 |
|
10 |
2400 |
84,063 |
25,54 |
24,26 |
22,46476 |
4,7 |
4,431 |
0,406 |
0,429 |
1,257 |
0,985 |
5,96 |
|
11 |
2600 |
91,068 |
28,09 |
26,69 |
24,71494 |
5,3 |
5,633 |
0,442 |
0,464 |
1,177 |
0,976 |
6,12 |
|
12 |
2800 |
98,073 |
30,62 |
29,09 |
26,93734 |
5,9 |
7,036 |
0,48 |
0,5 |
1,107 |
0,969 |
6,27 |
|
13 |
3000 |
105,079 |
33,11 |
31,45 |
29,1227 |
6,6 |
8,654 |
0,524 |
0,536 |
1,041 |
0,963 |
6,45 |
|
14 |
3200 |
112,084 |
35,53 |
33,75 |
31,2525 |
7,3 |
10,503 |
0,57 |
0,571 |
0,99 |
0,958 |
6,68 |
|
15 |
3400 |
119,089 |
37,86 |
35,97 |
33,30822 |
8,1 |
12,598 |
0,621 |
0,607 |
0,951 |
0,956 |
7,01 |
|
16 |
3600 |
126,094 |
40,09 |
38,09 |
35,27134 |
8,9 |
14,954 |
0,676 |
0,643 |
0,927 |
0,954 |
7,42 |
|
17 |
3800 |
133,1 |
42,21 |
40,10 |
37,1326 |
9,8 |
17,588 |
0,738 |
0,679 |
0,918 |
0,954 |
7,99 |
|
18 |
4000 |
140,105 |
44,19 |
41,98 |
38,87348 |
10,7 |
20,513 |
0,803 |
0,714 |
0,926 |
0,955 |
8,74 |
|
19 |
4200 |
147,11 |
46,00 |
43,70 |
40,4662 |
11,7 |
23,746 |
0,876 |
0,75 |
0,949 |
0,957 |
9,7 |
|
20 |
4400 |
154,115 |
47,63 |
45,25 |
41,9015 |
12,8 |
27,303 |
0,957 |
0,786 |
0,982 |
0,96 |
10,88 |
|
21 |
4600 |
161,121 |
49,07 |
46,62 |
43,17012 |
14 |
31,198 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
22 |
4800 |
168,126 |
50,29 |
47,78 |
44,24428 |
15,2 |
35,447 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
23 |
5000 |
175,131 |
51,27 |
48,71 |
45,10546 |
16,5 |
40,065 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
24 |
5200 |
182,136 |
52,00 |
49,40 |
45,7444 |
17,9 |
45,067 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
25 |
5400 |
189,142 |
52,44 |
49,82 |
46,13332 |
19,4 |
50,47 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
26 |
5600 |
196,147 |
52,60 |
49,97 |
46,27222 |
21 |
56,288 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
27 |
5800 |
203,152 |
52,44 |
49,82 |
46,13332 |
22,6 |
62,537 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
28 |
6000 |
210,157 |
51,95 |
49,35 |
45,6981 |
24,4 |
69,231 |
- |
- |
- |
- |
- |
По полученным значениям строим мощностную (рисунок 8.1) и топливную (рисунок 8.2) характеристики автомобилей на высшей передаче.
Рисунок 8.1 Мощностная характеристика автомобиля на высшей передаче
Рисунок 8.2 Топливная характеристика автомобиля на высшей передаче
8.2 Определение эксплуатационного расхода топлива
Для определения эксплуатационного расхода топлива Qэ при движении автомобиля на высшей передаче по дороге с асфальтобетонным покрытием:
1) задаемся максимальным значением скорости движения в соответствии с Правилами дорожного движения, для легковых автомобилей, а также грузовых автомобилей полной массой не более 3,5 т на автомагистралях скорость не более км/ч;
2) определяем эксплуатационную скорость:
; |
||
км/ч; |
3) по графику топливной характеристики установившегося движения для эксплуатационной скорости Vэ определяем расход топлива QVэ:
QVэ = 5,73 л/100км;
4) вычисляем эксплуатационный расход топлива Qэ в л/100 км:
л/100 км. |
Заключение
В процессе выполнения курсового проекта выполнены расчеты максимальной мощности двигателя, внешней скоростной характеристики двигателя, передаточных чисел трансмиссии, кинематической скорости по передачам.
Список использованной литературы
1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчёт автомобильных и тракторных двигателей - М.: Высшая школа, 1980
2. Автомобили / А.В. Богатырев, Ю.Н. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский, В.А. Чернышев; Под. ред. А.В. Богатырева. - М.: КолосС, 2005. - 496 с.
3. Автомобильные двигатели / Под. ред. М.С. Ховаха - М.: Машиностроение, 1977. - 591 с.
4. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория. - Мн. Высшая школа, 1986 - 208 с.
5. Ф.М. Санюкевич С18 Детали машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие - 2-е изд., испр. и доп. - Брест: БГТУ 2004.- 488 с.
6. Автомобиль и сервис. - 2005-2009 гг. М.: ЗАО «АБС».
7. Автомобильный справочник Bosch: пер. с англ. - 2-е издание, перераб. и доп. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2007.
8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трех томах. М.: Машиностроение, 2000.-480с.
9. Авдонькин Ф.Н. «Текущий ремонт автомобилей» М.: «Транспорт» 1978 - 271с
10. Борисов Ю.М., Соколов М.М. Электрооборудование подъемно-транспортных машин: Учеб. для вузов - М.: Машиностроение, 1979.-376с.
11. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств(Охрана труда). Учеб пособие для вузов/ П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др.- М.: Высш. шк., 1999.-318с.
12. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьянов А.Ф. и др. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1999.-240с.
13. Бураев Ю.В. Безопасность жизнедеятельности на транспорте: учеб. Для студентов высших учебных заведений / Ю.В. Бураев - М.: Академия 2004.-288с.
14. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для вузов.- М:. Машиностроение, 1989.- 376с.
15. Волков Д.А., Крикун В.Я. Средства малой механизации -М.: Изд.”Мастерство”, 2008.- 480с.
16. Волоков Д.А., Крикун В.Я. Механизация -М.: АСВ, 2002.-376с.
17. Власов В.М. и др. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. М.: Академия, 2008. - 280 с.
18. Волгин В.В. Автосервис. Производство и менеджмент: Практическое пособие. - М.: «Дашков и К», 2005. -320с.
19. Волгин В.В. Автосервис. Маркетинг и анализ: Практическое пособие. - М.: «Дашков и К», 2005.-345с.
20. Вахламов В. К, Шатров М. Г. и др. «Автомобили». М.: Издательский центр «Академия», 2003.-320с.
21. Гольд. Б.В. Конструирование и расчёт автомобиля. М: Просвещение, 1982.- 465с.
22. Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобиля. М., Машиностроение, 1989. - 114 с.
23. Дюмин И.Е. Г.Г. Трегуб. Ремонт автомобилей - М., Транспорт, 1995.-355с.
24. Епифанов Л. И, Епифанова Е. А. «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей». М.: Форум: Инфра - М, 2002.-480с.
25. Карагодин В. И., Митрохин Н. Н., « Ремонт автомобилей и двигателей», Москва, И. Ц. Мастерство, 2004.-350с.
26. Косарев С. Н, Волгин С. Н. и др. «Руководство по ремонту». Издательство «Третий Рим», 2008.-256с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
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 07.02.2012Подбор 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 17.11.2017Внешняя скоростная характеристика двигателя. Потери мощности и КПД трансмиссии. Построение тяговой и динамической характеристик автомобиля. Параметры приемистости, их определение. Предельный угол подъема автомобиля, этапы вычисления пути его выбега.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2011Определение полной массы автомобиля. Распределение полной массы по мостам. Подбор шин. Определение силы лобового сопротивления воздуха. Выбор характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Ускорение автомобиля при разгоне.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2015Расчет 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 08.10.2014Внешняя 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 07.12.2013Расчёт 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 28.05.2015Построение 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 22.12.2013Внешняя скоростная характеристика двигателя автомобиля. Максимальная мощность двигателя. Свободная тяговая сила и динамический фактор. Определение ускорения автомобиля. Динамическая характеристика автомобиля Ford Focus. Определение расхода топлива.
контрольная работа [739,3 K], добавлен 20.07.2013Построение 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.
контрольная работа [430,5 K], добавлен 16.02.2011