Tеория автомобилей
Расчетно-пояснительная
записка
к курсовой работе
по дисциплине: «Теория эксплутационных свойств автомобиля».
Содержание
1. Тяговый расчет автомобиля
1.1.Определение полной массы автомобиля
и распределение ее по осям
1.2. Расчет координат центра тяжести автомобиля
1.3. Выбор шин
1.4. Определение характеристик двигателя
1.4.1. Определение подкапотной мощности двигателя
необходимой для движения автомобиля с максимальной
скоростью
1.4.2. Расчет стендовой мощности двигателя
1.4.3. Построение внешней скоростной характеристики
двигателя
1.4.4. Определение крутящего момента
1.4.5. Определение литража двигателя
1.4.6. Определение хода поршня (S) и диаметра поршня(D)
1.5. Определение конструктивных параметров автомобиля
1.5.1. Определение передаточного числа главной передачи
1.5.2. Определение передаточного числа 1-ой передачи
1.5.3. Выбор количества передач
1.5.4.Определение передаточных чисел промежуточных передач
1.5.5. Определение скорости автомобиля на различных
передачах
1.6. Расчет тягового баланса автомобиля
1.6.1. Определяем силу сопротивления вспомогательного
оборудования
1.6.2. Сила сопротивления дороги
1.6.3. Сила аэродинамического сопротивления
1.6.4. Сила сопротивления трансмиссии
1.7. Мощностной баланс автомобиля
1.8. Динамический паспорт автомобиля
1.8.1. Динамический фактор
1.8.2. Номограмма загрузки автомобиля (D>0>)
1.8.3. Номограмма контроля буксования
1.9. Характеристика ускорений
1.10. Характеристика разгона
2. Топливная характеристика установившегося
движения автомобиля
3. Сравнительная характеристика и анализ спроектированного автомобиля
Литература
1. Тяговый расчет автомобиля.
|
Тяговый расчет автомобиля |
|||||||
|
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
||||
|
Литер |
Лист |
Листов |
|||||
|
3 |
26 |
||||||
1.1.Определение полной массы автомобиля и распределение ее по осям:
,
где :
m>o>=1020 (кг)- масса снаряженного автомобиля (прототип);
m>гр>=150 (кг)- номинальная грузоподъемность автомобиля;
q>o>=70 (кг)- расчетная масса пассажира;
q>бг>=10 (кг)- расчетная масса багажа;
N>сум>=5 (чел.)- кол-во перевозимых пассажиров (суммарно) с учетом водителя;
;
.
m>a>>1>= 46% = 563,2(кг)- вес приходящийся на переднюю ось;
m>a>>2>= 54% = 766,8(кг)- вес приходящийся на заднюю ось.
1.2. Расчет координат центра тяжести автомобиля:
- расстояние от передней
балки
до центра тяжести;
-расстояние от заднего
моста
до центра тяжести;
h=(0,25)L = 0,25* 2424 = 606(мм) – высота центра тяжести;
где:
L=2424(мм)- колесная база автомобиля.
1.3. Выбор шин:
Определение осевой нагрузки, действующей на шину.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
4 |
||||||
где :
-
количество шин на передней балке ;
-количество
шин установленных на заднем мосту ;
.
Размеры шин :
175/70 S R13
где :
175 – ширина профиля (мм);
R – радиальная;
13 – диаметр диска;
S – индекс скорости допускает максимальную скорость 180 км/ч.
Статический радиус колеса:
Радиус качения:
Наружный диаметр: = 600(мм)
1.4. Определение характеристик двигателя.
1.4.1. Определение подкапотной мощности двигателя необходимой для движения автомобиля с максимальной скоростью.
где:
-
сила тяжести автомобиля g
= 9,81 (м/с2) –
ускорение свободного падения;
-
коэффициент сопротивления качению
колеса;
|
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
5 |
||||||
V>max>=140 (км/ч) = 39 (м/с) – максимальная скорость автомобиля;
-
КПД трансмиссии;
k = 0,28 – коэффициент обтекаемости автомобиля;
F = 0,78*1,443*1,62 = 1,82 (м2) – лобовая площадь сечения автомобиля;
где:
В>Г >= 1,62 (м) – габаритная ширина автомобиля;
Н>Г >= 1,443 (м) – наибольшая габаритная высота автомобиля;
1.4.2. Расчет стендовой мощности двигателя
где:
N>v> – подкапотная мощность двигателя;
-
коэффициент потери мощности двигателя
на привод
вспомогательного оборудования;
1.4.3.Построение внешней скоростной характеристики двигателя.
мощность двигателя.
где:
-
подкапотная мощность двигателя;
А=В=С=1 – коэффициенты;
n>e>> >= 500 – 6000 (об/мин) – текущие обороты двигателя;
n>N>> >= 5500(об/мин) – обороты при максимальной мощности двигателя;
1.4.4. Определение крутящего момента.
где:
N>e> – мощность двигателя при текущих оборотах;
n>е> – текущие обороты двигателя;
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
6 |
||||||
Расчеты сводим в таблицу 1.1.
-
n>e>
>
>
N>e>, кВт
М>е>, Н м
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0,09
0,18
0,27
0,36
0,45
0,54
0,63
0,72
0,81
0,9
1
1,09
0,0081
0,0324
0,0729
0,1296
0,2025
0,2916
0,3969
0,5184
0,6561
0,81
1
1,1881
4,388
9,309
14,567
19,963
25,3
30,382
35,011
38,991
42,124
44,212
45,069
44,306
83,81
88,9
92,742
95,323
96,646
96,715
95,529
93,09
89,395
84,444
78,255
70,52
Табл. 1.1.
1.4.5. Определение литража двигателя.
где:
-максимальная
мощность двигателя;
- литровая мощность
двигателя.
1.4.6. Определение хода поршня (S) и диаметра поршня(D).
ход
поршня.
где:
литраж
двигателя;
i = 4 – число цилиндров.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
7 |
||||||
диаметр поршня.
1.5. Определение конструктивных параметров автомобиля.
1.5.1. Определение передаточного числа главной передачи.
передаточное число главной передачи;
где:
r>k> = 285 мм = 0,285 м – статический радиус колеса;
n>v> = 6000 об/мин. – обороты двигателя при максимальной скорости;
i>кв> = 0,75 – передаточное отношение высшей передачи КПП;
V>amax> = 140 км/ч = 39 м/с – максимальная скорость автомобиля;
1.5.2. Определение передаточного числа 1-ой передачи.
передаточное число 1-ой передачи.
где:
Ga =13916 Н – сила тяжести автомобиля;
- КПД трансмиссии;
М>emax> = 96,715 – максимальный крутящий момент (табл. 1.1.);
максимальное
дорожное сопротивление;
r>к> = 0,285 м – статический радиус колеса;
i>0> = 5,39 – передаточное число главной передачи.
1.5.3. Выбор количества передач.
У данного прототипа ВАЗ-21047 имеется пятиступенчатая коробка переключения передач.
1.5.4.Определение передаточных чисел промежуточных передач.
где:
к – порядковый номер рассчитываемой передачи;
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
8 |
||||||
- передаточное число 2-ой
передачи;
- передаточное число 3-ей
передачи;
-
передаточное число 4-ой передачи;
-
передаточное число 5-ой передачи;
-передаточное число
заднего хода.
1.5.5. Определение скорости автомобиля на различных передачах.
-
скорость автомобиля.
где:
n>e> – текущие обороты автомобиля;
r>к >= 290 мм = 0,29 м – радиус качения колеса;
i>к> – передаточное число соответствующей передачи автомобиля;
i>0> = 5,39 – передаточное число главной передачи.
Расчеты сводим в таблицу 1.2.
-
n>e> об/мин.
V>a> м/с
1
2
3
4
5
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0,86
1,72
2,6
3,45
4,32
5,18
6,04
6,91
7,77
8,64
9,5
10,37
1,27
2,55
3,82
5,1
6,38
7,65
8,93
10,21
11,48
12,76
14,04
15,31
1,89
3,78
5,67
7,57
9,46
11,35
13,25
15,14
17,03
18,93
20,82
22,71
2,78
5,5
8,34
11,13
13,91
16,6
19,48
22,26
25,04
27,82
30,61
33,39
3,97
7,95
11,92
15,9
19,87
23,85
27,82
31,8
35,78
39,75
43,73
47,7
Табл. 1.2.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
9 |
||||||
1.6. Расчет тягового баланса автомобиля
где:
P>e> – полная эффективная сила тяги;
1.6.1. Определяем силу сопротивления вспомогательного оборудования.
P>b>- сила сопротивления вспомогательного оборудования;
где:
M>b> – момент сопротивления создаваемый вспомогательным оборудованием;
где:
M>b>>0> – момент сопротивления вспомогательного оборудования при
низкой частоте вращения коленчатого вала;
b>E>> > - коэффициент учитывающий влияние скоростного режима на
увеличение момента сопротивления;
где;
P>b>>0> = 0,01 мПа – среднее расчетное давление газов, обеспечивающее
привод вспомогательных механизмов, на низкой частоте вращения
коленчатого вала;
b>E>>0> – коэффициент скоростных потерь на привод вспомогательного > >
оборудования =
1.6.2. Сила сопротивления дороги.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
10 |
||||||
где:
Ga – сила тяжести автомобиля;
f>0> – коэффициент сопротивления качению колеса; > >
V>a> – скорость автомобиля на высшей передачи.
1.6.3. Сила аэродинамического сопротивления.
где:
k – коэффициент обтекаемости;
F – площадь лобового сечения.
1.6.4. Сила сопротивления трансмиссии.
где:
n>тр> = 2 – количество агрегатов в трансмиссии;
-
нагрузка на ведущий мост при полном
использование грузоподъемности;
- коэффициент, учитывающий
тип автомобиля;
Р>х0> = 30 (Н) – сила сопротивления проворачивания валов, агрегата
трансмиссии;
- коэффициент скоростных
потерь;
- коэффициент силовых
потерь в трансмиссии.
Результаты сводим в таблицы 1.3. и 1.4.
-
N
передач.
Показатели
Частота вращения кол. вала.
обоз.
размерн.
500
1 1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
1
Р>е>
Р>b>
Р>е>-Р>b>
V>a>
Н
H
H
м/с
5103
57
5046
0,86
5413
82
5330
1,72
5647
124
5523
2,6
5804
184
5620
3,45
5885
260
5625
4,32
5889
354
5535
5,18
5817
464
5353
6,04
5668
592
5076
6,91
5443
736
4707
7,77
5142
897
4245
8,64
4765
1076
3689
9,5
4294
1271
3023
10,37
2
P>e>
P>b>
P>e>-P>b>
V>a>
H
H
H
м/с
3445
38,6
3407
1,27
3665
55,85
3609
2,55
3823
84,6
3798
3,82
3930
124,8
3805
5,1
3984
176,6
3808
6,38
3987
239,8
3747
7,65
3938
314,6
3623
8,93
3837
400,8
3437
10,21
3685
498,9
3187
11,48
3481
607,8
2874
12,76
3226
730,6
2496
14,04
2907
863,2
2044
15,31
3
P>e>
P>b>
P>e>-P>b>
V>a>
H
H
H
м/с
2330
26,02
2304
1,89
2471
37,6
2433
3,78
2578
57,04
2521
5,67
2650
84,1
2566
7,57
2686
119
2567
9,46
2688
161,7
2527
11,35
2655
212,1
2443
13,25
2587
270,2
2317
15,14
2484
336,2
2148
17,03
2347
409,8
1939
18,92
2175
492,6
1683
20,82
1960
582
1378
22,71
Табл. 1.3.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
11 |
||||||
продолжение табл. 1.3.
-
4
P>e>
P>b>
P>e>-P>b>
V>a>
H
H
H
м/с
1585
17,7
1568
2,78
1681
25,5
1655
5,5
1753
38,8
1714
8,34
1802
57,2
1745
11,13
1827
81
1746
13,91
1829
110
1719
16,6
1806
144,2
1662
19,48
1760
183,8
1577
22,26
1690
228,7
1462
25,04
1597
278,7
1319
27,82
1479
335,1
1144
30,61
1333
395,9
938
33,39
5
P>e>
P>b>
P>e>-P>b>
V>a>
H
H
H
м/с
1109
12,39
1097
3,97
1176
17,85
1159
7,95
1227
27,16
1200
11,92
1261
40,04
1221
15,9
1279
56,7
1223
19,87
1280
77
1203
23,85
1264
100,9
1164
27,82
1232
128,6
1140
31,8
1183
160
1023
35,78
1117
175
922
39,75
1035
234,5
801
43,73
933,5
277,1
656,4
47,7
Табл. 1.3.
Силы сопротивления движению автомобиля (табл. 1.4.)
|
№ п/п |
Наименование силы |
Обозн. |
Разм, |
V>a> м/с |
|||||||||||
|
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
||||
|
1 |
Трансмиссии |
Р>тр> |
Н |
35,14 |
36,2 |
38,01 |
40,43 |
43,66 |
47,55 |
52,14 |
57,44 |
63,45 |
70,16 |
77,58 |
85,7 |
|
2 |
Дороги |
Р>> |
Н |
168,7 |
174 |
182,8 |
195,3 |
210,9 |
230,3 |
253,2 |
279,5 |
309,5 |
342,8 |
379,8 |
420,2 |
|
3 |
Воздуха |
Р>W> |
Н |
8,03 |
32,2 |
72,4 |
128,8 |
201,1 |
289,8 |
394,4 |
515,3 |
652,4 |
805,2 |
974,5 |
1159 |
|
4 |
Суммарная |
P>сум.> |
Н |
211,9 |
242,4 |
293,2 |
364,4 |
455,8 |
567,7 |
699,7 |
852,3 |
1025 |
1218 |
1431 |
1665 |
Табл. 1.4.
1.7. Мощностной баланс автомобиля.
на
привод вспомогательного оборудования;
где:
V>a> – скорость автомобиля (м/с);
Р>b> – сила сопротивления вспомогательного оборудования;
N>e> – мощность двигателя;
Мощность, подводимая к колесу автомобиля (табл. 1.5.)
|
Наим. |
Показатели |
Частота вращения коленчатого вала об/мин. |
||||||||||||||
|
Обозн. |
Разм. |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 |
|||
|
Мощн. ДВС |
N>e> |
кВт |
4,388 |
9,309 |
14,56 |
19,96 |
25,3 |
30,38 |
35,01 |
38,99 |
42,12 |
44,21 |
45,07 |
44,3 |
||
|
Мощн. потерь прив. |
N>b> |
кВт |
0,04 |
0,14 |
0,32 |
0,63 |
1,12 |
1,83 |
2,8 |
4,08 |
5,72 |
7,75 |
10,25 |
13,2 |
||
|
|
N>e>-N>b> |
кВт |
4,3 |
9,1 |
14, 3 |
19,3 |
24,2 |
28,5 |
32,2 |
34,92 |
36,3 |
36,4 |
34,8 |
31,1 |
||
|
Перед. |
V>a> |
м/с |
||||||||||||||
|
1 |
V>a>>1> |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
||
|
2 |
V>a>>2> |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,3 |
||
|
3 |
V>a>>3> |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
||
|
4 |
V>a>>4> |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
||
|
5 |
V>a>>5> |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
||
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
12 |
||||||
трансмиссии.
где:
Р>тр> – сила сопротивления трансмиссии;
- мощность, затраченная
на преодоление
сопротивления воздуха;
где:
Р>> - сила сопротивления дороги;
Р>W>> > - сила аэродинамического сопротивления.
Мощность сопротивления движению автомобиля (табл. 1.6.)
|
№ п/п |
Наим. |
Обоз. |
Разм. |
V>a> м/с |
|||||||||||
|
3,97 |
7,95 |
1,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,78 |
47,7 |
||||
|
1 |
Трансм. |
N>тр> |
кВт |
0,13 |
0,28 |
0,45 |
0,64 |
0,86 |
1,1 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
3,4 |
4,08 |
|
2 |
Дороги |
N>> |
кВт |
0,66 |
1,38 |
2,17 |
3,1 |
4,2 |
5,5 |
7,04 |
8,9 |
11,07 |
13,6 |
16,6 |
20,04 |
|
3 |
Воздуха |
N>W> |
кВт |
0,03 |
0,25 |
0,86 |
2,04 |
3,99 |
6,9 |
10,97 |
16,3 |
23,34 |
32 |
42,5 |
55,3 |
|
4 |
Суммар. |
N>СУМ> |
кВт |
0,82 |
2,19 |
3,48 |
5,78 |
9,05 |
13,9 |
19,41 |
27 |
36,6 |
48,4 |
62,5 |
79,5 |
Табл. 1.6.
1.8. Динамический паспорт автомобиля.
1.8.1. Динамический фактор.
D = [P>e >- ( P>b >+ P>тр>> >+ P>W>)] / Ga
где:
Р>е> и Р>b> – данные таблицы 1.3.
Р>тр> и Р>W> – данные таблицы 1.4.
Расчеты динамического фактора сносим в таблицу 1.7.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
13 |
||||||
|
№ пер. |
Показат. |
Частота вращения кол. вала об/мин. |
||||||||||||
|
Обоз |
Разм |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 |
|
|
1 |
V>a> |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
|
P>e> |
Н |
5103 |
5413 |
5647 |
5804 |
5885 |
5889 |
5817 |
5668 |
5443 |
5142 |
4765 |
4294 |
|
|
P>b> |
Н |
57 |
82 |
124 |
184 |
260 |
354 |
464 |
592 |
736 |
897 |
1076 |
1271 |
|
|
P>тр> |
Н |
34,8 |
34,9 |
35 |
35,1 |
35,2 |
35,4 |
35,6 |
35,9 |
36,1 |
36,5 |
36,8 |
37,2 |
|
|
P>W> |
Н |
0,3 |
1,5 |
3,4 |
6,06 |
9,5 |
13,6 |
18,5 |
24,3 |
30,7 |
38,04 |
45,9 |
54,8 |
|
|
P>сум> |
Н |
91 |
143 |
162,4 |
227 |
298 |
404 |
519 |
652 |
802 |
971 |
1158 |
1363 |
|
|
D |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,4 |
0,4 |
0,39 |
0,38 |
0,36 |
0,34 |
0,3 |
0,26 |
0,21 |
||
|
2 |
V>a> |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,31 |
|
P>e> |
Н |
3455 |
3665 |
3823 |
3930 |
3984 |
3987 |
3938 |
3837 |
3685 |
3481 |
3226 |
2907 |
|
|
P>b> |
Н |
38 |
55 |
84 |
124 |
176 |
239 |
314 |
400 |
498 |
607 |
730 |
863 |
|
|
P>тр> |
Н |
34,9 |
35 |
35,1 |
35,4 |
35,7 |
36,1 |
36,6 |
37,1 |
37,7 |
38,4 |
39,2 |
40 |
|
|
P>W> |
Н |
0,82 |
3,3 |
7,4 |
13,25 |
20,74 |
29,8 |
40,6 |
53,1 |
67,1 |
82,9 |
100,4 |
119 |
|
|
P>сум> |
Н |
95 |
104 |
128 |
170 |
230 |
304 |
380 |
490 |
601 |
731 |
874 |
1045 |
|
|
D |
0,24 |
0,256 |
0,26 |
0,27 |
0,27 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
0,19 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
||
|
3 |
V>a> |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
|
P>e> |
Н |
2330 |
2471 |
2578 |
2650 |
2686 |
2688 |
2655 |
2587 |
2484 |
2347 |
2175 |
1960 |
|
|
P>b> |
Н |
26 |
37 |
57 |
84 |
119 |
161 |
212 |
270 |
336 |
409 |
492 |
582 |
|
|
P>тр> |
Н |
34,9 |
35,1 |
35,5 |
36,1 |
36,8 |
37,7 |
38,7 |
39,9 |
41,1 |
42,8 |
44,5 |
46,3 |
|
|
P>W> |
Н |
1,82 |
7,2 |
16,3 |
29,2 |
45,6 |
65,64 |
89,4 |
116,8 |
147,7 |
182,6 |
220,9 |
262,8 |
|
|
P>сум> |
Н |
63 |
81 |
109 |
149 |
199 |
263 |
340 |
426 |
524 |
633 |
752 |
891 |
|
|
D |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
0,11 |
0,08 |
0,06 |
||
|
4 |
V>a> |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
|
P>e> |
Н |
1585 |
1681 |
1753 |
1802 |
1827 |
1829 |
1806 |
1760 |
1690 |
1597 |
1479 |
1333 |
|
|
P>b> |
Н |
17,7 |
25,5 |
38,8 |
57,2 |
81 |
110 |
144,2 |
183,8 |
228,7 |
278,7 |
335,1 |
395,9 |
|
|
P>тр> |
Н |
35 |
35,5 |
36,3 |
37,6 |
39,1 |
41,01 |
43,3 |
45,9 |
48,8 |
52,1 |
55,7 |
59,7 |
|
|
P>W> |
Н |
3,9 |
15,4 |
35,4 |
63,1 |
98,6 |
140,9 |
193,3 |
252,5 |
319,5 |
394,4 |
477,4 |
568,2 |
|
|
P>сум> |
Н |
57 |
86 |
110 |
158 |
219 |
292 |
381 |
482 |
596 |
612 |
721 |
807 |
|
|
D |
0,1 |
0,11 |
0,118 |
0,116 |
0,112 |
0,11 |
0,1 |
0,091 |
0,07 |
0,059 |
0,043 |
0,022 |
||
|
5 |
V>a> |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
|
P>e> |
Н |
1109 |
1176 |
1227 |
1261 |
1279 |
1280 |
1264 |
1232 |
1183 |
1117 |
1035 |
933,5 |
|
|
P>b> |
Н |
12,39 |
17,85 |
27,16 |
40,04 |
56,7 |
77 |
100,9 |
128,6 |
160,1 |
195,1 |
234,5 |
277,1 |
|
|
P>тр> |
Н |
35,14 |
36,2 |
38,01 |
40,43 |
43,66 |
47,55 |
52,14 |
57,44 |
63,45 |
70,16 |
77,58 |
85,7 |
|
|
P>W> |
Н |
8,03 |
32,2 |
72,4 |
128,8 |
201,1 |
289,8 |
394,4 |
515,3 |
652,4 |
805,2 |
974,5 |
1159 |
|
|
P>сум> |
Н |
55 |
115 |
173 |
281 |
375,1 |
489,3 |
596,2 |
718 |
842 |
951 |
1084 |
1245 |
|
|
D |
0,07 |
0,073 |
0,075 |
0,076 |
0,07 |
0,062 |
0,051 |
0,038 |
0,021 |
0,003 |
0 |
0 |
Табл. 1.7.
1.8.2. Номограмма загрузки автомобиля (D>0>).
где:
Ga – вес номинальной грузоподъемности;
G>0> – вес без груза.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
14 |
||||||
1.8.3. Номограмма контроля буксования.
где:
m>> - коэффициент сцепной массы автомобиля;
m>вед> – масса на ведущие колеса;> >
m>а> – масса автомобиля;
- коэффициент сцепления с дорогой (0,1 – 0,7);
k>> - коэффициент изменения реакции на ведущие колеса при движении:
где:
h – высота центра тяжести автомобиля;
>Х> = ;
где:
m>Г> – масса перевозимого груза;
m>0 >h>0> – cнаряженный автомобиль;
L – база автомобиля;
Задаваясь значением для от 0,1 до 0,7 рассчитывают D>> для загруженного
и пустого автомобиля.
Динамический фактор по сцеплению ведущих колес (табл. 1.8.).
|
Нагрузка |
Показат. |
Коэффициент сцепления >Х> |
||||||
|
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
||
|
= 0 |
D>0> |
0,05 |
0,087 |
0,128 |
0,17 |
0,2 |
0,24 |
0,27 |
|
= 1 |
D |
0,04 |
0,085 |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
0,23 |
0,27 |
Табл. 1.8.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
15 |
||||||
1.9. Характеристика ускорений.
где:
D>i> – динамический фактор на i – ой передаче;
- коэффициент дорожного сопротивления;
коэффициент
учета вращающихся масс на
каждой передачи;
i>к>>i>
– передаточное число на i
– ой передачи.
Все расчеты сводим в таблицу 1.9.
|
№ п/п |
|
Показат. |
Частота вращения кол. вала об/мин. |
||||||||||||
|
Наим. |
Разм. |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 |
||
|
1 |
1,091 |
V>a> |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
|
D |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,4 |
0,4 |
0,39 |
0,38 |
0,36 |
0,34 |
0,3 |
0,26 |
0,21 |
|||
|
j |
м/с2 |
3,01 |
3,1 |
3,28 |
3,37 |
3,37 |
3,28 |
3,19 |
3,01 |
2,83 |
2,47 |
2,11 |
1,67 |
||
|
2 |
1,063 |
V>a> |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,31 |
|
D |
0,24 |
0,256 |
0,26 |
0,27 |
0,27 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
0,19 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
|||
|
j |
м/с2 |
1,99 |
2,13 |
2,17 |
2,26 |
2,26 |
2,17 |
1,99 |
1,8 |
1,53 |
1,34 |
1,16 |
0,97 |
||
|
3 |
1,05 |
V>a> |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
|
D |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
0,11 |
0,08 |
0,06 |
|||
|
j |
м/с2 |
1,26 |
1,36 |
1,45 |
1,49 |
1,54 |
1,45 |
1,36 |
1,17 |
0,98 |
0,8 |
0,52 |
0,33 |
||
|
4 |
1,045 |
V>a> |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
|
D |
0,1 |
0,11 |
0,118 |
0,116 |
0,112 |
0,11 |
0,1 |
0,091 |
0,07 |
0,059 |
0,043 |
0,022 |
|||
|
j |
м/с2 |
0,71 |
0,8 |
0,88 |
0,86 |
0,82 |
0,8 |
0,71 |
0,62 |
0,43 |
0,32 |
0,17 |
0,09 |
||
|
5 |
1,042 |
V>a> |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
|
D |
0,07 |
0,073 |
0,075 |
0,076 |
0,07 |
0,062 |
0,051 |
0,038 |
0,021 |
0,003 |
0 |
0 |
|||
|
j |
м/с2 |
0,43 |
0,46 |
0,47 |
0,48 |
0,43 |
0,35 |
0,25 |
0,13 |
0,1 |
0,03 |
0 |
0 |
Табл. 1.9.
1.10. Характеристика разгона.
V>a>
= V>k+1>
– V>k >;
где:
V>k>>+1> и V>k> – приведены в табл. 1.9.
j>r>> >>k> и j>r>> >>k>>+1> – приведены в табл. 1.7.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
16 |
||||||
S>k> = (V>k> +V>k>>+1> / 2)* t>k> – путь проходимый автомобилем между
V>k> и V>k>>+1>;
Время переключения передач для бензинового двигателя составляет примерно 0,4 – 0,5 с.
При эксплуатации переключение передач нужно осуществлять при max крутящем моменте.
В расчетах переключение передач осуществляется при частоте вращения
коленчатого вала 0,8 – 0,85 об/мин.
где:
m>a>> >– масса автомобиля;
Р>тр> и Р>W> – взять из тягового баланса в момент переключения;
- сопротивление качению дороги;
>пп> – коэффициент учета вращающихся масс приведенных к колесам;
Все расчеты сносим в таблицу 1.10.
|
Передача автомобиля № 1 |
||||||||||
|
n об/мин. |
V>H> |
V>K> |
V>СР> |
j>H> |
j>K> |
j>СР> |
t |
S |
||
|
500 |
0,86 |
1,72 |
1,29 |
3,1 |
3,28 |
3,19 |
0,26 |
0,33 |
||
|
1000 |
1,72 |
2,6 |
2,16 |
3,28 |
3,37 |
3,325 |
0,26 |
0,56 |
||
|
1500 |
2,6 |
3,45 |
3,025 |
3,37 |
3,37 |
3,37 |
0,25 |
0,75 |
||
|
2000 |
3,45 |
4,32 |
3,88 |
3,37 |
3,28 |
3,325 |
0,26 |
1,01 |
||
|
2500 |
4,32 |
5,18 |
4,75 |
3,28 |
3,19 |
3,235 |
0,27 |
1,27 |
||
|
3000 |
5,18 |
6,04 |
5,61 |
3,19 |
3,01 |
3,1 |
0,28 |
1,57 |
||
|
3500 |
6,04 |
6,91 |
6,475 |
3,01 |
2,83 |
2,92 |
0,3 |
1,94 |
||
|
4000 |
6,91 |
7,77 |
7,34 |
2,83 |
2,47 |
2,65 |
0,37 |
2,49 |
||
|
4500 |
7,77 |
8,29 |
8,03 |
2,47 |
2,12 |
2,295 |
0,22 |
1,76 |
||
|
4800 |
8,29 |
8,64 |
8,46 |
2,12 |
2,11 |
2,115 |
0,16 |
1,35 |
||
|
Передача автомобиля № 2 |
||||||||||
|
n об/мин. |
V>H> |
V>K> |
V>СР> |
j>H> |
j>K> |
j>СР> |
t |
S |
||
|
500 |
1,27 |
2,55 |
1,91 |
1,99 |
2,13 |
2,06 |
0,62 |
1,18 |
||
|
1000 |
2,55 |
3,82 |
3,185 |
2,13 |
2,17 |
2,15 |
0,59 |
1,87 |
||
|
1500 |
3,82 |
5,1 |
4,46 |
2,17 |
2,26 |
2,215 |
0,57 |
2,54 |
||
|
2000 |
5,1 |
6,38 |
5,74 |
2,26 |
2,26 |
2,26 |
0,56 |
3,21 |
||
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
17 |
||||||
Продолжение табл. 1.10.
|
2500 |
6,38 |
7,65 |
7,015 |
2,26 |
2,17 |
2,215 |
0,57 |
3,99 |
|
3000 |
7,65 |
8,93 |
8,29 |
2,17 |
1,99 |
2,08 |
0,61 |
5,05 |
|
3500 |
8,93 |
10,21 |
9,57 |
1,99 |
1,8 |
1,895 |
0,67 |
6,4 |
|
4000 |
10,21 |
11,48 |
10,84 |
1,8 |
1,53 |
1,66 |
0,76 |
8,24 |
|
4500 |
11,48 |
12,248 |
11,86 |
1,53 |
1,44 |
1,48 |
0,51 |
6,05 |
|
4800 |
12,248 |
12,76 |
12,5 |
1,44 |
1,34 |
1,39 |
0,38 |
6,37 |
|
Передача автомобиля № 3 |
||||||||
|
n об/мин. |
V>H> |
V>K> |
V>СР> |
j>H> |
j>K> |
j>СР> |
t |
S |
|
500 |
1,89 |
3,78 |
2,839 |
1,26 |
1,35 |
1,305 |
1,44 |
4,08 |
|
1000 |
3,78 |
5,67 |
4,575 |
1,35 |
1,45 |
1,4 |
1,35 |
6,17 |
|
1500 |
5,67 |
7,57 |
6,62 |
1,45 |
1,49 |
1,47 |
1,29 |
8,53 |
|
2000 |
7,57 |
9,46 |
8,515 |
1,49 |
1,54 |
1,515 |
1,24 |
10,5 |
|
2500 |
9,46 |
11,35 |
10,405 |
1,54 |
1,45 |
1,495 |
1,3 |
13,5 |
|
3000 |
11,35 |
13,25 |
12,3 |
1,45 |
1,36 |
1,405 |
1,34 |
16,4 |
|
3500 |
13,25 |
15,14 |
14,79 |
1,36 |
1,176 |
1,268 |
1,49 |
21,1 |
|
4000 |
15,14 |
17,03 |
16,08 |
1,176 |
0,98 |
1,078 |
1,75 |
28,14 |
|
4500 |
17,03 |
18,168 |
17,6 |
0,98 |
0,87 |
0,925 |
1,23 |
21,64 |
|
4800 |
18,168 |
18,93 |
18,55 |
0,87 |
0,8 |
0,835 |
0,91 |
16,8 |
|
Передача автомобиля № 4 |
||||||||
|
n об/мин. |
V>H> |
V>K> |
V>СР> |
j>H> |
j>K> |
j>СР> |
t |
S |
|
500 |
2,78 |
5,5 |
4,14 |
0,71 |
0,8 |
0,755 |
3,6 |
14,85 |
|
1000 |
5,5 |
8,34 |
6,92 |
0,8 |
0,88 |
0,84 |
3,38 |
23,38 |
|
1500 |
8,34 |
11,13 |
9,73 |
0,88 |
0,86 |
0,87 |
3,2 |
31,15 |
|
2000 |
11,13 |
13,91 |
12,52 |
0,86 |
0,82 |
0,84 |
3,3 |
41,3 |
|
2500 |
13,91 |
16,6 |
15,2 |
0,82 |
0,8 |
0,81 |
3,32 |
50,64 |
|
3000 |
16,6 |
19,48 |
18,04 |
0,8 |
0,71 |
0,755 |
3,8 |
68,5 |
|
3500 |
19,48 |
22,26 |
20,87 |
0,71 |
0,62 |
0,665 |
4,1 |
85,5 |
|
4000 |
22,26 |
25,04 |
23,65 |
0,62 |
0,43 |
0,525 |
5,2 |
122,9 |
|
4500 |
25,04 |
26,7 |
25,87 |
0,43 |
0,36 |
0,395 |
4,2 |
110,7 |
|
4800 |
26,7 |
27,82 |
27,26 |
0,36 |
0,32 |
0,34 |
3,2 |
87,2 |
|
Передача автомобиля № 5 |
||||||||
|
n об/мин. |
V>H> |
V>K> |
V>СР> |
j>H> |
j>K> |
j>СР> |
t |
S |
|
500 |
3,97 |
7,95 |
5,96 |
0,43 |
0,46 |
0,445 |
8,9 |
53,04 |
|
1000 |
7,95 |
11,92 |
9,93 |
0,46 |
0,47 |
0,465 |
8,5 |
84,4 |
|
1500 |
11,92 |
15,9 |
13,91 |
0,47 |
0,48 |
0,475 |
8,3 |
115,4 |
|
2000 |
15,9 |
19,87 |
17,8 |
0,48 |
0,43 |
0,455 |
8,7 |
155,5 |
|
2500 |
19,87 |
23,85 |
21,86 |
0,43 |
0,35 |
0,39 |
10,2 |
222,9 |
|
3000 |
23,85 |
27,82 |
25,8 |
0,35 |
0,25 |
0,3 |
13,2 |
341,02 |
|
3500 |
27,82 |
31,8 |
29,81 |
0,25 |
0,13 |
0,19 |
20,94 |
624,22 |
Табл. 1.10.(продолжение)
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
18 |
||||||
|
4000 |
31,8 |
35,78 |
33,79 |
0,13 |
0,1 |
0,115 |
34,6 |
1169,1 |
|
4500 |
35,78 |
39,75 |
37,73 |
0,1 |
0,03 |
0,065 |
61,07 |
2306,3 |
|
5000 |
39,75 |
43,73 |
41,74 |
0,03 |
0 |
0,03 |
132,6 |
5534,7 |
|
5500 |
43,73 |
47,7 |
45,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6000 |
47,7 |
47,7 |
47,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Табл. 1.10.(продолжение)
>пп> = 1,04
>пп> = 0,4 – 0,5 с. – время переключения передач.
V>п1> = 0,1 м/с.
V>п2> = 0,14 м/с.
V>п3> = 0,23 м/с. Падение скорости при переключении.
V>п4> = 0,48 м/с.
V>п5> = 0,64 м/с.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Тяговый расчет автомобиля |
Лист |
|
19 |
||||||
2. Топливная характеристика установившегося
движения автомобиля.
|
Топливная характеристика установившегося движения автомобиля |
|||||||
|
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
||||
|
Литер |
Лист |
Листов |
|||||
|
20 |
26 |
||||||
где:
>т> = 0,74 кг/л – плотность топлива;
= 0,35 индикаторный КПД ДВС;
Н>и> = 44 мДж/кг – теплотворная способность топлива;
Р>м> – силы внутренних потерь в ДВС;
где:
М>м0> – момент внутренних потерь в ДВС при работе на холостом ходе;
где:
Vh – литраж ДВС;
= 4 – тактность ДВС;
Р>м0> = 0,045 МПа – среднее давление механических потерь ДВС при работе на холостом ходу;
В>м> – коэффициент увеличения механических потерь в ДВС;
где:
S – ход поршня (м);
b>м0 > = 0,14 МПа/м – коэффициент учитывающий увеличение
механических потерь в ДВС при повышении частоты вращения кол. вала.
Расчеты сведем в таблицу 2.1.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Топливная характеристика установившегося движения автомобиля |
Лист |
|
21 |
||||||
|
n об/мин |
Передача 1 |
Передача 2 |
Передача 3 |
Передача 4 |
Передача 5 |
|||||
|
V>a> м/с |
q>S> л/100км |
V >a> м/с |
q>S> л/100км |
V>a> м/с |
q>S> л/100км |
V>a>> > м/с |
q>S> л/100км |
V>a> м/с |
q>S> л/100км |
|
|
500 |
0,68 |
4,28 |
1,27 |
3,5 |
1,89 |
2,9 |
2,78 |
2,6 |
3,97 |
2,4 |
|
1000 |
1,72 |
4,01 |
2,55 |
3,7 |
3,78 |
3,24 |
5,5 |
2,9 |
7,95 |
2,8 |
|
1500 |
2,6 |
5,1 |
3,82 |
4,1 |
5,67 |
3,6 |
8,34 |
3,3 |
11,92 |
3,27 |
|
2000 |
3,45 |
5,75 |
5,1 |
4,7 |
7,57 |
4,09 |
11,13 |
3,9 |
15,9 |
4 |
|
2500 |
4,32 |
6,56 |
6,38 |
5,32 |
9,46 |
4,67 |
13,91 |
4,6 |
19,87 |
4,8 |
|
3000 |
5,18 |
7,52 |
7,65 |
6,07 |
11,35 |
5,3 |
16,6 |
5,4 |
23,85 |
5,9 |
|
3500 |
6,04 |
8,6 |
8,93 |
6,9 |
13,25 |
6,1 |
19,48 |
6,4 |
27,82 |
7,2 |
|
4000 |
6,91 |
9,92 |
10,21 |
8,06 |
15,14 |
7,07 |
22,26 |
7,5 |
31,8 |
8,6 |
|
4500 |
7,77 |
11,3 |
11,48 |
9,05 |
17,03 |
8,09 |
25,04 |
8,7 |
35,78 |
10,2 |
|
5000 |
8,64 |
12,9 |
12,76 |
10,27 |
18,93 |
9,17 |
27,82 |
10,1 |
39,75 |
12,07 |
|
5500 |
9,5 |
14,7 |
14,04 |
11,6 |
20,82 |
10,4 |
30,61 |
11,6 |
43,73 |
14,04 |
|
6000 |
10,37 |
16,6 |
15,31 |
13,1 |
22,71 |
11,8 |
33,39 |
13,2 |
47,7 |
16,19 |
Табл. 2.1.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Топливная характеристика установившегося движения автомобиля |
Лист |
|
22 |
||||||
3. Сравнительная характеристика и анализ
спроектированного автомобиля.
|
Сравнительная характеристика и анализ спроектированного автомобиля |
|||||||
|
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
||||
|
Литер |
Лист |
Листов |
|||||
|
23 |
26 |
||||||
3. Сравнение спроектированного автомобиля с прототипом и с лучшим зарубежным одноклассником.
|
Марка модели |
Раб. объем (см3) |
D, S мм |
Мощн. кВт, л.с. |
Кр. момент (Нм) |
Число пер. мех. КПП |
База (мм) |
Снар. масса кг |
Полн. масса кг |
Разгон с места до 100 км/ч |
Макс. скорость (км/ч) |
Сред. расход топл. л/100 км |
|
1. Прототип (ВАЗ – 2104) |
1450 |
76х80 |
52,3 (71,1) |
182,4/3500 |
5 |
2424 |
1020 |
1475 |
17 – 19 |
143 |
9,3 |
|
2. Спроектир. автомобиль |
1001 |
72,1х61,3 |
45,069 (61,2) |
96,715/3000 |
5 |
2424 |
1020 |
1420 |
18 |
140 |
6,9 |
|
3. Fiat Brava 1,6 16 VS |
1581 |
86,7х76,7 |
90 (122,4) |
90/6000 |
5 |
2540 |
1090 |
1630 |
11,8 |
187 |
7,5 |
Табл. 3.1.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Сравнительная характеристика и анализ спроектированного автомобиля |
Лист |
|
24 |
||||||
Из показанной выше таблицы можно сделать ряд выводов: во – первых объем у спроектированного автомобиля получился значительно низкий по сравнению с прототипом и зарубежным аналогом, а значит и расход топлива будет значительно ниже. Во - вторых при небольшой мощности двигателя автомобиль разгоняется до 100 км за 18 секунд и развивает максимальную скорость 140 км/ч. Спроектированный автомобиль положительно отличается от прототипа, так как практически при одинаковой максимальной скорости они оба достигают ее почти за одно и тоже время. И это при объеме 1001 см3. Но все-таки как бы ни был хорош спроектированный автомобиль, зарубежные аналоги имеют положительные различия . При сравнении спр-ого автомобиля с зарубежным аналогом Fiat Brava мы видим различия в габаритных размерах, в весовых категориях, а так же у них одинаковая пассажировместимость
При сравнении характеристик двигателей мы видим не значительные преимущества Fiata.
Из этого можно сделать вывод. Спроектированный автомобиль почти по всем параметрам превзошел свой прототип. И приблизился к уровню лучших зарубежных аналогов.
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Сравнительная характеристика и анализ спроектированного автомобиля |
Лист |
|
25 |
||||||
ЛИТЕРАТУРА
1.Краткий автомобильный справочник М. 1994, 779с.
2.Конспект лекций по курсу «Теория автомобилей»
3. Задание на курсовую работу по курсу «Теория эксплутационных свойств автомобиля».
Изм. |
Лист |
№ докум |
Дата |
Подп |
Литература |
Лист |
|
26 |
||||||