8150
Тяговый расчет автомобиля и определение его эксплуатационных характеристик
Курсовая
Производство и промышленные технологии
Задачей тягового расчета является определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и его топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации. При проведении...
Русский
2013-02-05
509 KB
29 чел.
PAGE 13
При проведении тягового расчета конструктор имеет дело с тремя видами параметров: заданными, выбираемыми и расчетными.
Исходные данные для расчета сведены в таблицу 1.
Таблица 1 Исходные данные по 8 варианту
Тип автомобиля |
Бортовой грузовик |
Грузоподъемность, кг |
11900 |
Колесная формула |
4 2 |
Число передач КП |
5 |
Максимальная скорость, км/ч |
85 |
Коэффициент приспосабливаемости по оборотам kω |
1,66 |
Коэффициент приспосабливаемости по моменту kM |
1,24 |
Тип двигателя |
дизель |
1.1 Определение полной массы автомобиля
Полная масса автомобиля определяется следующим образом
Масса полезной нагрузки определяется следующим образом
где mгр номинальная грузоподъёмность, кг;
mчэ масса члена экипажа: принимаем 75кг;
mб масса багажа одного члена экипажа: mб = 5 кг;
n количество членов экипажа, n=1 чел.
Показатель удельной грузоподъёмности
Еy=mн/mо
mо= mн/ Еy
Еy=0.95-1.25
mн=11900+(75+5)·1=11980 кг
mo=11980/0.95=12610 кг
ma=12610+11980=24590 кг
1.2 Распределение полной массы по мостам автомобиля
Сила тяжести, приходящийся на задний мост
G2=(0.66-0.72) · Ga
Ga= ma*g=24590·9.81=241227 H
G2=0.66·241227=159209 H
Сила тяжести, приходящийся на передний мост
G1= Ga- G2=241227-159209=82018 H
1.3 Подбор шин
При выборе шин исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах. Наиболее нагруженными являются шины переднего моста. Определяем нагрузку на одну шину:
Fш1= G1/2=82018/2=41 кН
где n число шин одного моста, n = 2.
Затем на шину заднего моста:
Fш2= G2/4=159209/4=39,8 кН
Из ГОСТ 5513 97 “ Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов “ определяем :
370/70 R20
Определяем радиус качения колеса:
r0=0.5· (0.5·Dн+rст), где
Dн- наружный (свободный) диаметр шины =1020 мм
rст- статический радиус шины =474 мм
r0=0.5· (0.5·1020+474)=373,5 мм
1.4 Определение площади лобового сопротивления
Определяем силу лобового сопротивления воздуха, которая напрямую зависит от лобовой площади автомобиля:
FB=Cx·AB·q
Cx-коэффициент обтекаемости
Cx= kB/0.61
где kВ коэффициент воздушного сопротивления;
принимаем kВ = 0,45;
AВ площадь лобового сопротивления:
принимаем AВ = 5 м2;
q-скоростной напор
=1.225 кг/м3 ГОСТ 4401
FB=0.73·5·324=1182 H
1.5 Выбор характеристики двигателя
Максимальная мощность двигателя определяется из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля при заданном дорожном сопротивлении ψ, которое находится в пределах (0.015 … 0.025 ). Принимаем ψ =0,025.
где ηтр КПД трансмиссии; при работе трансмиссии с полной нагрузкой, т. е. при работе двигателя по внешней скоростной характеристике.
Принимаем =0,87
Вт
Максимальная мощность для дизельных двигателей Pemax=Pev=197.4 кВт
Двигатель выбираем по максимальной стендовой мощности, которая определяется по формуле:
где kст поправочный коэффициент, равный 0,93…0,96, принимаем kст = 0,96.
кВт.
Минимальные устойчивые обороты коленчатого вала двигателя:
ne min = 800 мин-1.
Определяем момент, развиваемый двигателем при максимальной мощности:
=288 рад/с
H м.
Максимальный момент, развиваемый двигателем равен:
H м.
Максимальный момент двигателя, измеренный на стенде, отличается от реального на 4…6%, определяем по формуле:
Н м.
Обороты коленчатого вала двигателя при максимальной мощности:
1.6 Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи определяем исходя из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля по формуле:
где Uкпв передаточное число высшей передачи в КП, принимаем
=3500 об/мин
1.7 Определение передаточных чисел коробки передач
Передаточное число первой передачи рассчитывается, исходя из того, чтобы автомобиль мог преодолеть максимальное сопротивление дороги, характеризуемое коэффициентом ψmax, не буксовал при трогании с места и мог двигаться с устойчивой минимальной скоростью. Определим передаточное число первой передачи:
по условию преодоления максимального дорожного сопротивления:
где ψmax максимальное дорожное сопротивление, 0,35…0,40: принимаем ψmax = 0,40.
по условию сцепления ведущих колёс авто с поверхностью дорожного покрытия:
где φ коэффициент сцепления шин с дорогой: принимаем φ = 0,85;
Gφ cцепной вес автомобиля, для заднеприводных автомобилей определяется по формуле:
,
где kR2 коэффициент перераспределения нормальных реакций, для заднеприводных автомобилей находится в пределах 1.05…1.15,
Принимаем kR2= 1,15;
H,
тогда
по условию движения с минимальной скоростью Vmin
где Vmin минимально устойчивая скорость движения:
принимаем Vmin = 5 км/ч при nemin=800 об/мин
Должно выполняться условие:
Принимаем передаточное число первой передачи: U1 = 8,5
Передаточные числа промежуточных передач выбираем из условия максимальной интенсивности разгона автомобиля, а также возможности длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.
где n номер прямой передачи;
m номер передачи, для которой ведется расчет;
U1 передаточное число первой передачи.
Значения передаточных чисел сведены в таблицу 2
Таблица 2 Передаточные числа
№ Передачи |
Передаточное число |
1 |
8,5 |
2 |
5 |
3 |
3 |
4 |
1,7 |
5 |
1 |
2 ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности и крутящего момента от угловой скорости или частоты вращения коленчатого вала двигателя при установившемся режиме работы.
Скоростная характеристика двигателя, полученная при полной подаче топлива, называется скоростной внешней характеристикой (рис.1) .
Значения мощности при различной частоте вращения коленчатого вала определяем по формуле:
Значение вращающего момента при различных оборотах рассчитываем по формуле:
Таблица 3 Данные для построения внешней скоростной характеристики
neoб/мин |
ne/np |
Pe, kBт |
Pсте, kВт |
Mе, Hм |
Mсте, Hм |
800 |
0.22 |
43.4 |
45.2 |
518.4 |
540 |
1000 |
0.28 |
59.3 |
61.8 |
566.6 |
590.3 |
1200 |
0.34 |
75.6 |
78.8 |
622.7 |
648.7 |
1500 |
0.42 |
97.9 |
102 |
623.6 |
649.6 |
2000 |
0.57 |
138.6 |
144.4 |
661.9 |
689.5 |
2200 |
0.62 |
151 |
157.3 |
655.6 |
683 |
2500 |
0.71 |
170.6 |
177.8 |
652.2 |
679.4 |
3000 |
0.85 |
192 |
200 |
611.2 |
636.7 |
3500 |
1 |
197.3 |
205.6 |
538.6 |
561.1 |
3 ОЦЕНКА ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ
3.1 Тяговая характеристика автомобиля
Fk = Ff + Fi + Fв + Faj
где Fk тяговая сила, приложенная к колесам;
Ff сила сопротивления качению;
Fi сила сопротивления подъема;
Fв сила сопротивления воздуха;
Faj сила сопротивления разгону.
Уравнение называется уравнением тягового баланса автомобиля: сумма всех сил сопротивления, движению автомобиля, включая силу сопротивления разгону, в любой момент времени равна окружной силе на ведущих колесах, определенной для случая установившегося движения.
3.1.1 Построение графика тяговой характеристики
Графическое изображение уравнения тягового баланса в координатах полная окружная сила скорость называется тяговой характеристикой автомобиля.
Для построения тяговой характеристики используется зависимость:
Fk=(518.4∙48∙0.87)/0.373=58 kH
V=0,377ner0/ UкпUгп
V800=0.377∙800∙0.373/48=2.3 km/ч
Сила сопротивления качению колёс автомобиля
Ff=Ga∙f
где f коэффициент сопротивления качению:
f = f0[1 + ( 0.006.V)2 ]
где f0 коэффициент сопротивления качению колеса, катящегося с постоянной скоростью, не превышающей 50 км/ч, с постоянным радиусом ( f0 = 0.007 ).
f800=0.007(1+(0.006∙Va)2=0.007
Ff=241227∙0.007=1688.5 H
График тяговой характеристики представлен на рисунке 2.
3.1.2 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля
По тяговой характеристике можно определить:
1) Максимальную скорость движения автомобиля Vmax=85 км/ч. Ее определяют по абсциссе: точки пересечения кривых совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления и силы тяги на высшей передаче.
2 ) Максимально возможную силу сопротивления дороги
Fψ max = Fk max FВ
3) Максимальную окружную силу по сцеплению колес с дорогой:
Fφ max = φG
4)Критическую скорость движения автомобиля Vk по условиям окружной силы и область устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя.
5)Скоростной диапазон автомобиля на i-й передаче, определяется по формуле
где Vmaxi и Vki соответственно максимальная и критическая скорости при движении автомобиля на i-й передаче в коробке передач.
6) Силовой диапазон автомобиля на i-й передаче, равный
где Fki max и Fk vi - соответственно максимальное значение окружной силы и значение окружной силы при максимальной скорости в случае движения автомобиля на i-й передаче
3.2 Мощностная характеристика автомобиля
По аналогии с уравнением тягового баланса уравнение мощностного баланса можно записать в виде:
Рк= РВ +Рf +-Рa
Или для случая установившегося движения автомобиля по горизонтальной дороге уравнение можно представить в виде:
Рк= РВ +Рf
Мощность, подводимая на каждой передаче от двигателя к ведущим колёсам автомобиля рассчитывают по выражению:
Рк=Ре∙
Данные мощности определяются из выражений:
Pf=Ff∙Va и РВ=FВ∙Va
Рк800=43.4∙0.89=38.62 кВт
Pf800=1688,5∙0,6=1013,1 Н
РВ800=0,91∙0,6=0,54 Вт
Отношение мощности, необходимой для равномерного движения автомобиля, к мощности, которую двигатель может развить при полной подаче топлива и той же скорости движения автомобиля называют степенью использования мощности двигателя и обозначают буквой И:
И= ( Pf+ РВ)/ Рк
И800= (1013,1+0,54)/38620=0,026
3.3 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. Поэтому применяют метод решения уравнения движения с помощью динамической характеристики. Воспользуемся динамическим фактором отношение свободной силы тяги к весу автомобиля:
D = ( Fk Fв ) / Ga
D800=( 58030-0.91)/241227=0.24
3.3.1 Построение динамической характеристики
Графическое изображение динамического фактора от скорости движения автомобиля при различных передачах и полной нагрузке называется динамической характеристикой. При построении динамической характеристики используем следующие допущения:
1) двигатель работает по внешней скоростной характеристике;
2 ) автомобиль движется по ровной горизонтальной дороге.
График динамической характеристики представлен на рисунке 3.
3.3.2 Практическое использование динамической характеристики
Динамическая характеристика позволяет определить:
imax = Dmax fV
4) Критическую скорость движения автомобиля по условиям величины окружной силы и область устойчивого движения автомобиля при полной нагрузке двигателя Vкi ;
5) Зону движения автомобиля без буксования ведущих колес:
Необходимо определить динамический фактор по сцеплению:
где Gφ / Ga=k коэффициент сцепного веса, который показывает, какая доля веса автомобиля приходится на ведущие колеса.
6 ) Условие безостановочного движения автомобиля:
Dφ > Dmax >
3.4 Ускорение автомобиля при разгоне
Ускорение рассчитывают применительно к горизонтальной дороге с твердым покрытием при условии максимального использования мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес. Величину ускорения находим из уравнения, связывающего динамический фактор с условиями движения автомобиля:
ax = ( D f )g / δ
Определяем коэффициент учета вращающихся масс:
где Uкп передаточное число передачи в КП,
коэффициенты принимаем равными:
σ1 =σ2 = 0,04
Таблица 4 Коэффициенты учета вращающихся масс
№ Передачи |
Коэффициент учета вращающихся масс |
1 |
3.93 |
2 |
2.04 |
3 |
1.4 |
4 |
1,15 |
5 |
1.08 |
δ =1+0,04∙8,52+0,04=3,93
ax800 = (0,24-0,007/3,93) ∙9,81=0,6
Минимальная устойчивая скорость соответствует минимальным устойчивым оборотам коленчатого вала двигателя. В интервале от 0 до Vmin автомобиль трогается с места при пробуксовке сцепления и постоянном увеличении подачи топлива. Процесс трогания кратковремен, и определяется индивидуальными способностями водителя, поэтому считают, что разгон начинается со скорости Vmin на передаче, с которой происходит трогание автомобиля с места.
Результаты расчетов динамической характеристики автомобиля и ускорений на передачах представлены в таблице 5
Таблица 5. Данные для построения графиков оценки тягово-скоростных свойств автомобиля
ne,мин-1 |
Pe,kВт |
Me,Hм |
V,км/ч |
Fk,кH |
Fв,H |
f |
Ff,H |
D |
ах,м/с2 |
Первая передача |
|||||||||
800 |
43,4 |
518,4 |
2,3 |
58 |
0,91 |
0,007 |
1688,5 |
0,24 |
0,6 |
1000 |
59,3 |
566,6 |
2,9 |
63,4 |
1,44 |
0,00701 |
1691 |
0,26 |
0,63 |
1200 |
75,6 |
622,7 |
3,5 |
69,7 |
2,12 |
0,00702 |
1693,4 |
0,28 |
0,68 |
1500 |
97,9 |
623,6 |
4,4 |
69,8 |
3,36 |
0,00703 |
1695,8 |
0,3 |
0,73 |
2000 |
138,6 |
661,9 |
5,8 |
74,1 |
5,84 |
0,00705 |
1700,6 |
0,31 |
0,75 |
2200 |
151 |
655,6 |
6,4 |
73,3 |
7,11 |
0,00706 |
1703 |
0,31 |
0,75 |
2500 |
170,6 |
652,2 |
7,3 |
73 |
9,25 |
0,00708 |
1707,8 |
0,31 |
0,75 |
3000 |
192 |
611,2 |
8,7 |
68,4 |
13,1 |
0,00711 |
1715,1 |
0,28 |
0,68 |
3500 |
197,3 |
538,6 |
10,2 |
60 |
18 |
0,00716 |
1727,1 |
0,24 |
0,58 |
Вторая передача |
|||||||||
800 |
43,4 |
518,4 |
4 |
34 |
2,77 |
0,00702 |
1693,4 |
0,14 |
0,63 |
1000 |
59,3 |
566,6 |
5 |
37,6 |
4,34 |
0,00703 |
1695,8 |
0,15 |
0,68 |
1200 |
75,6 |
622,7 |
6 |
41,3 |
6,25 |
0,00705 |
1700,6 |
0,17 |
0,78 |
1500 |
97,9 |
623,6 |
7,4 |
41,4 |
9,5 |
0,00706 |
1703 |
0,171 |
0,788 |
2000 |
138,6 |
661,9 |
9,8 |
43,9 |
16,6 |
0,00708 |
1707,8 |
0,18 |
0,83 |
2200 |
151 |
655,6 |
10,8 |
43,5 |
20,25 |
0,00711 |
1715,1 |
0,18 |
0,831 |
2500 |
170,6 |
652,2 |
12,3 |
43,3 |
26,2 |
0,00716 |
1727,1 |
0,179 |
0,82 |
3000 |
192 |
611,2 |
14,8 |
40,6 |
38 |
0,00720 |
1739,2 |
0,168 |
0,77 |
3500 |
197,3 |
538,6 |
17,2 |
35,8 |
51,3 |
0,00721 |
1745,3 |
0,148 |
0,67 |
Третья передача |
|||||||||
800 |
43,4 |
518,4 |
6,5 |
20,6 |
7,3 |
0,00705 |
1700,6 |
0,08 |
0,5 |
1000 |
59,3 |
566,6 |
8,2 |
22,5 |
11,67 |
0,00706 |
1703 |
0,09 |
0,58 |
1200 |
75,6 |
622,7 |
9,8 |
24,8 |
16,6 |
0,00708 |
1707,8 |
0,1 |
0,65 |
1500 |
97,9 |
623,6 |
12,3 |
24,9 |
26,2 |
0,00711 |
1715,1 |
0,1 |
0,65 |
2000 |
138,6 |
661,9 |
16,4 |
26,3 |
46,6 |
0,00716 |
1727,1 |
0,1 |
0,65 |
2200 |
151 |
655,6 |
18 |
26,1 |
56,25 |
0,00720 |
1739,2 |
0,1 |
0,65 |
2500 |
170,6 |
652,2 |
20,5 |
26 |
72,9 |
0,00722 |
1746,3 |
0,1 |
0,65 |
3000 |
192 |
611,2 |
24,6 |
24,3 |
105 |
0,00725 |
1749,9 |
0,1 |
0,65 |
3500 |
197,3 |
538,6 |
28,7 |
21,4 |
143 |
0,00729 |
1751,2 |
0,08 |
0,5 |
Четвертая передача |
|||||||||
800 |
43,4 |
518,4 |
11,6 |
11,7 |
23,3 |
0,00701 |
1715 |
0,04 |
0,28 |
1000 |
59,3 |
566,6 |
14,5 |
12,8 |
36,5 |
0,00716 |
1727,1 |
0,05 |
0,36 |
1200 |
75,6 |
622,7 |
17,4 |
14 |
52,5 |
0,00720 |
1739,2 |
0,057 |
0,42 |
1500 |
97,9 |
623,6 |
21,7 |
14,1 |
81,7 |
0,00722 |
1746,3 |
0,058 |
0,43 |
2000 |
138,6 |
661,9 |
29 |
14,9 |
146 |
0,00729 |
1750,1 |
0,06 |
0,44 |
2200 |
151 |
655,6 |
31,9 |
14,8 |
176,6 |
0,00732 |
1754,2 |
0,061 |
0,45 |
2500 |
170,6 |
652,2 |
36,2 |
14,7 |
227,5 |
0,00739 |
1759,1 |
0,06 |
0,44 |
3000 |
192 |
611,2 |
43,5 |
13,8 |
328,5 |
0,00741 |
1762,3 |
0,057 |
0,42 |
3500 |
197,3 |
538,6 |
50 |
12,1 |
434 |
0,00745 |
1765,4 |
0,05 |
0,36 |
Пятая передача |
|||||||||
800 |
43,4 |
518,4 |
19,7 |
6,8 |
67,3 |
0,00721 |
1740,2 |
0,02 |
0,116 |
1000 |
59,3 |
566,6 |
24,6 |
7,5 |
105 |
0,009724 |
1749,3 |
0,03 |
0,2 |
1200 |
75,6 |
622,7 |
29,6 |
8,2 |
152,1 |
0,00729 |
1750,1 |
0,033 |
0,23 |
1500 |
97,9 |
623,6 |
37 |
8,29 |
237,6 |
0,00739 |
1759,1 |
0,033 |
0,23 |
2000 |
138,6 |
661,9 |
49,3 |
8,7 |
421,9 |
0,00745 |
1765,4 |
0,034 |
0,24 |
2200 |
151 |
655,6 |
54,2 |
8,71 |
510 |
0,00749 |
1769,5 |
0,033 |
0,23 |
2500 |
170,6 |
652,2 |
61,6 |
8,6 |
658,7 |
0,00752 |
1771,4 |
0,032 |
0,22 |
3000 |
192 |
611,2 |
74 |
8,1 |
950,6 |
0,00755 |
1776,2 |
0,029 |
0,19 |
3500 |
197,3 |
538,6 |
85 |
7,1 |
1182 |
0,00759 |
1779,1 |
0,023 |
0,13 |
Таблица 6. Данные для построения графиков мощностной характеристики автомобиля
ne,мин-1 |
Е |
Pe,kВт |
Pк,kВт |
V,км/ч |
V,м/с |
Pf,kВт |
PB,Вт |
И |
|||||||||
Первая передача |
|||||||||||||||||
800 |
0,22 |
43,4 |
38,62 |
2,3 |
0,6 |
1,01 |
0,54 |
0,026 |
|||||||||
1000 |
0,28 |
59,3 |
52,7 |
2,9 |
0,8 |
1,35 |
1,15 |
0,025 |
|||||||||
1200 |
0,34 |
75,6 |
67,2 |
3,5 |
0,9 |
1,52 |
1,9 |
0,022 |
|||||||||
1500 |
0,42 |
97,9 |
87,1 |
4,4 |
1,2 |
2,03 |
4 |
0,023 |
|||||||||
2000 |
0,57 |
138,6 |
123,3 |
5,8 |
1,6 |
2,72 |
9,34 |
0,022 |
|||||||||
2200 |
0,62 |
151 |
134,3 |
6,4 |
1,7 |
2,89 |
12,08 |
0,021 |
|||||||||
2500 |
0,71 |
170,6 |
151,8 |
7,3 |
2 |
3,41 |
18,5 |
0,022 |
|||||||||
3000 |
0,85 |
192 |
170,8 |
8,7 |
2,4 |
4,11 |
31,4 |
0,027 |
|||||||||
3500 |
1 |
197,3 |
175,5 |
10,2 |
2,8 |
4,83 |
50,4 |
0,027 |
|||||||||
Вторая передача |
|||||||||||||||||
800 |
0,22 |
43,4 |
38,62 |
4 |
1,1 |
1,86 |
3,047 |
0,048 |
|||||||||
1000 |
0,28 |
59,3 |
52,7 |
5 |
1,38 |
2,34 |
5,98 |
0,044 |
|||||||||
1200 |
0,34 |
75,6 |
67,2 |
6 |
1,66 |
2,82 |
10,37 |
0,042 |
|||||||||
1500 |
0,42 |
97,9 |
87,1 |
7,4 |
2 |
3,4 |
19 |
0,039 |
|||||||||
2000 |
0,57 |
138,6 |
123,3 |
9,8 |
2,72 |
4,64 |
45,15 |
0,037 |
|||||||||
2200 |
0,62 |
151 |
134,3 |
10,8 |
3 |
5,14 |
60,75 |
0,038 |
|||||||||
2500 |
0,71 |
170,6 |
151,8 |
12,3 |
3,41 |
5,88 |
89,3 |
0,039 |
|||||||||
3000 |
0,85 |
192 |
170,8 |
14,8 |
4,1 |
7,13 |
155,8 |
0,042 |
|||||||||
3500 |
1 |
197,3 |
175,5 |
17,2 |
4,77 |
8,32 |
244,7 |
0,048 |
|||||||||
Третья передача |
|||||||||||||||||
800 |
0,22 |
43,4 |
38,62 |
6,5 |
1,8 |
3,06 |
13,14 |
0,079 |
|||||||||
1000 |
0,28 |
59,3 |
52,7 |
8,2 |
2,27 |
3,86 |
26,49 |
0,073 |
|||||||||
1200 |
0,34 |
75,6 |
67,2 |
9,8 |
2,72 |
4,64 |
45,15 |
0,069 |
|||||||||
1500 |
0,42 |
97,9 |
87,1 |
12,3 |
3,41 |
5,84 |
89,3 |
0,068 |
|||||||||
2000 |
0,57 |
138,6 |
123,3 |
16,4 |
4,55 |
7,85 |
212,03 |
0,065 |
|||||||||
2200 |
0,62 |
151 |
134,3 |
18 |
5 |
8,69 |
281,25 |
0,066 |
|||||||||
2500 |
0,71 |
170,6 |
151,8 |
20,5 |
5,69 |
9,93 |
414,8 |
0,068 |
|||||||||
3000 |
0,85 |
192 |
170,8 |
24,6 |
6,83 |
11,95 |
717,15 |
0,074 |
|||||||||
3500 |
1 |
197,3 |
175,5 |
28,7 |
7,97 |
13,95 |
1139,7 |
0,085 |
|||||||||
Четвертая передача |
|||||||||||||||||
800 |
0,22 |
43,4 |
38,62 |
11,6 |
3,22 |
5,52 |
75 |
0,144 |
|||||||||
1000 |
0,28 |
59,3 |
52,7 |
14,5 |
4 |
6,9 |
146 |
0,133 |
|||||||||
1200 |
0,34 |
75,6 |
67,2 |
17,4 |
4,83 |
8,4 |
253,5 |
0,128 |
|||||||||
1500 |
0,42 |
97,9 |
87,1 |
21,7 |
6,02 |
10,4 |
491,8 |
0,125 |
|||||||||
2000 |
0,57 |
138,6 |
123,3 |
29 |
8,05 |
14,05 |
1175,3 |
0,123 |
|||||||||
2200 |
0,62 |
151 |
134,3 |
31,9 |
8,86 |
15,5 |
1564,6 |
0,127 |
|||||||||
2500 |
0,71 |
170,6 |
151,8 |
36,2 |
10 |
17,5 |
2275 |
0,13 |
|||||||||
3000 |
0,85 |
192 |
170,8 |
43,5 |
12 |
21,1 |
3942 |
0,146 |
|||||||||
3500 |
1 |
197,3 |
175,5 |
50 |
13,8 |
24,3 |
5989,3 |
0,172 |
|||||||||
Пятая передача |
|||||||||||||||||
800 |
0,22 |
43,4 |
38,62 |
19,7 |
5,47 |
9,51 |
368,1 |
0,255 |
|||||||||
1000 |
0,28 |
59,3 |
52,7 |
24,6 |
6,83 |
11,94 |
717,1 |
0,24 |
|||||||||
1200 |
0,34 |
75,6 |
67,2 |
29,6 |
8,22 |
14,38 |
1250,2 |
0,232 |
|||||||||
1500 |
0,42 |
97,9 |
87,1 |
37 |
10,27 |
18,06 |
2440,1 |
0,235 |
|||||||||
2000 |
0,57 |
138,6 |
123,3 |
49,3 |
13,6 |
24 |
5737,8 |
0,241 |
|||||||||
2200 |
0,62 |
151 |
134,3 |
54,2 |
15 |
26,54 |
7650 |
0,254 |
|||||||||
2500 |
0,71 |
170,6 |
151,8 |
61,6 |
17,1 |
30,29 |
11263 |
0,273 |
|||||||||
3000 |
0,85 |
192 |
170,8 |
74 |
20,5 |
36,41 |
19487 |
0,327 |
|||||||||
3500 |
1 |
197,3 |
175,5 |
85 |
23,6 |
41,98 |
27895 |
0,398 |
3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге при полной подаче топлива на участке длиной 2000 м (соответствует ГОСТ 22576 90 “Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний.”).
3.5.1 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 определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на 5-6 интервалов. Определим изменение скорости на этих промежутках:
ΔVi = Vi+1 Vi
где Vi+1 скорость в конце рассматриваемого интервала;
Vi - скорость в начале рассматриваемого интервала.
ΔVi =2-1,52=0,48 м/с
Считаем, что в полученных промежутках автомобиль движется равноускоренно, тогда определим среднее ускорение:
aср i = 0,5(ai + ai+1)
где ai ускорение автомобиля в начале интервала;
ai+1 - ускорение автомобиля в конце интервала.
aср i = 0,5(0,75+0,78)=0,765 м/с2
Время движения автомобиля, за которое его скорость возрастает на величину приращения скорости, определяется по закону равноускоренного движения:
Δti = ΔVi / aсрi
Δti = 0,48/0,765=0,627 с
Время разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:
ti = Σ Δti
Строим зависимость скорости движения от времени разгона на передаче.
При расчетах для автомобилей время переключения принимают равным 0.8…1.5 с. Принимаем tп=1 с.
Падение скорости за время переключения рассчитывается по формуле:
Vп = 33,5f tп
Vп = 33,5∙0,007∙1=0,2345 км/ч
3.5.2 Определение пути разгона
При равноускоренном движении в интервале скоростей Vi путь, проходимый автомобилем определяется:
ΔSi = Vср iΔti
ΔSi =1,76∙0,627=1,103 м
Определим путь автомобиля за время переключения передачи:
Sп = (Vmax k 0,5Vп)t п
где k номер передачи.
Sп = (5-0,5∙0,0651) ∙1=4,967 м
Путь разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:
Si = Σ ΔSi
Таблица 7.
Номер точки |
Vi км/ч |
Vi ,м/с |
ΔVi ,м/с |
ai,м/с2 |
ai ср,м/с2 |
Δti,c |
ti,,c |
tп,,c |
Vп км/ч |
Vп ,м/с |
Vi ср,м/с |
ΔSi,м |
Si,м |
Sп,м |
Вторая передача |
||||||||||||||
0 |
5,5 |
1,52 |
0 |
0,75 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,2345 |
0,0651 |
0 |
0 |
0 |
4,967 |
1 |
7,5 |
2 |
0,48 |
0,78 |
0,765 |
0,627 |
0,627 |
1,76 |
1,103 |
1,103 |
||||
2 |
9,5 |
2,63 |
0,63 |
0,83 |
0,805 |
0,782 |
1,409 |
2,315 |
1,81 |
2,913 |
||||
3 |
11,5 |
3,19 |
0,56 |
0,831 |
0,8305 |
0,674 |
2,083 |
2,91 |
1,961 |
4,874 |
||||
4 |
13,5 |
3,75 |
0,56 |
0,82 |
0,8315 |
0,673 |
2,756 |
3,47 |
2,335 |
7,209 |
||||
5 |
15,5 |
4,3 |
0,55 |
0,77 |
0,795 |
0,691 |
3,447 |
4,025 |
2,781 |
9,99 |
||||
6 |
18 |
5 |
0,7 |
0,67 |
0,7 |
1 |
4,447 |
4,65 |
4,65 |
14,64 |
||||
Третья передача |
||||||||||||||
0 |
18 |
5 |
0 |
0,65 |
0,66 |
0 |
4,447 |
1 |
0,2345 |
0,0651 |
5 |
0 |
14,64 |
7,937 |
1 |
20,1 |
5,58 |
0,58 |
0,65 |
0,65 |
0,892 |
5,339 |
5,29 |
4,718 |
19,35 |
||||
2 |
22,3 |
6,19 |
0,61 |
0,62 |
0,635 |
0,96 |
6,299 |
5,885 |
5,649 |
25 |
||||
3 |
24,9 |
6,91 |
0,72 |
0,6 |
0,61 |
1,18 |
7,479 |
6,55 |
7,729 |
32,73 |
||||
4 |
26,9 |
7,47 |
0,56 |
0,58 |
0,59 |
0,949 |
8,428 |
7,19 |
6,823 |
39,55 |
||||
5 |
27,9 |
7,75 |
0,18 |
0,53 |
0,555 |
0,324 |
8,752 |
7,61 |
2,465 |
42,02 |
||||
6 |
28,7 |
7,97 |
0,18 |
0,5 |
0,515 |
0,349 |
9,101 |
7,86 |
2,743 |
44,76 |
||||
Четвертая передача |
||||||||||||||
0 |
28,7 |
7,97 |
0 |
0,44 |
0,47 |
0 |
9,101 |
1 |
0,2345 |
0,0651 |
7,97 |
0 |
44,76 |
13,84 |
1 |
32,2 |
8,94 |
0,97 |
0,45 |
0,445 |
2,17 |
11,27 |
8,455 |
18,347 |
63,11 |
||||
2 |
35,7 |
9,91 |
0,97 |
0,44 |
0,445 |
2,17 |
13,44 |
9,425 |
20,452 |
83,56 |
||||
3 |
39,2 |
10,88 |
0,97 |
0,42 |
0,43 |
2,25 |
15,69 |
10,395 |
23,388 |
106,9 |
||||
4 |
42,8 |
11,88 |
1 |
0,4 |
0,41 |
2,43 |
18,12 |
11,38 |
27,65 |
134,6 |
||||
5 |
46,4 |
12,89 |
1,1 |
0,38 |
0,39 |
2,82 |
20,94 |
12,385 |
34,92 |
169,5 |
||||
6 |
50 |
13,88 |
0,9 |
0,36 |
0,37 |
2,43 |
23,37 |
13,385 |
32,52 |
202 |
||||
Пятая передача |
||||||||||||||
0 |
50 |
13,88 |
0 |
0,24 |
0,3 |
0 |
23,37 |
1 |
0,2345 |
0,0651 |
13,88 |
0 |
202 |
23,56 |
1 |
55,8 |
15,5 |
1,62 |
0,22 |
0,23 |
7,04 |
30,41 |
14,69 |
103,41 |
305,4 |
||||
2 |
61,6 |
17,11 |
1,61 |
0,2 |
0,21 |
7,66 |
38,07 |
16,305 |
124,89 |
430,3 |
||||
3 |
67,4 |
18,72 |
1,61 |
0,18 |
0,19 |
8,47 |
46,54 |
17,915 |
151,74 |
582 |
||||
4 |
73,2 |
20,33 |
1,61 |
0,16 |
0,17 |
9,47 |
56,01 |
19,525 |
184,9 |
766,9 |
||||
5 |
79 |
21,94 |
1,61 |
0,14 |
0,15 |
10,73 |
66,74 |
21,135 |
226,77 |
1033 |
||||
6 |
85 |
23,6 |
1,66 |
0,13 |
0,135 |
12,29 |
79,03 |
22,77 |
279,84 |
1313 |
3.5.3 Практическое использование характеристики времени и пути разгона
По скоростной характеристике разгона автомобиля определяют следующие оценочные параметры тягово-скоростных свойств автомобиля:
1) Условная максимальная скорость Vу max. Она определяется как средняя скорость прохождения автомобилем последних 400 метров 2000 метрового участка.
Vу max = 4003,6 / (t2000 t1600 )
где t2000 и t1600 время разгона автомобиля на участках соответственно 2000 м и 1600 м.
t1600 = 91 с
t2000 = 108 с
Vу max=400∙3,6/( 108-91)=84,7 км/ч
Так как автомобиль развивает максимальную скорость на участке менее 2000 метров, то определим время прохождения автомобилем 2000 отметки:
t2000 = tV + (2000 Sv)3,6 / Vmax
t2000 =79,03+(2000-1313) ∙3,6/85=95 с
где tV время разгона автомобиля до максимальной скорости;
Sv путь, на котором автомобиль разгоняется до максимальной скорости
t400 =40,3 с t1000 =65,7 с
t3=67.8 c
Результаты сведены в таблицу 12
4 ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
4.1 Построение топливной характеристики 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 QS от установившейся скорости Va при установившемся движении на ровной горизонтальной дороге на высшей передаче.
Значения степени использования мощности И и частоты вращения Е:
Е = ne / np
И = (Pψi + PВi) / Pki
Определяем коэффициенты, зависящие от степени использования двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя:
kE = 1.25 0.99E + 0.98E2 0.24E3
kИ = 1.2 + 0.14И 1.8И2 +1.46И3
Путевой расход топлива (в л/100 км) определяется по формуле:
QSi = gepkEikИi (Pf,i + PВi)100/( ρТVaiηтр)
где gep удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности, выше gemin на 5…10%. Для дизельных двигателей ge min лежит в пределах 195…230г/кВт ч; принимаем ge min = 230 г/кВт ч; gep=250 г/кВтч (8 %)
ρт плотность топлива, ρт = 860 кг/м3.
Результат расчета сводим в таблицу 8.
V,км/ч |
ne,мин-1 |
Pсте, kВт |
Pe,кВт |
Pk,кВт |
Pf,kВт |
Pв,Вт |
И |
Е |
Kи |
Ke |
Qs,л/100 |
19,7 |
800 |
45.2 |
43,4 |
38,62 |
9,51 |
368,1 |
0,255 |
0,22 |
1,1429 |
1,0771 |
20,16 |
24,6 |
1000 |
61.8 |
59,3 |
52,7 |
11,94 |
717,1 |
0,24 |
0,28 |
1,1501 |
1,0444 |
20,18 |
29,6 |
1200 |
78.8 |
75,6 |
67,2 |
14,38 |
1250,2 |
0,232 |
0,34 |
1,15415 |
1,0172 |
20,24 |
37 |
1500 |
102 |
97,9 |
87,1 |
18,06 |
2440,1 |
0,235 |
0,42 |
1,15244 |
0,9892 |
20,63 |
49,3 |
2000 |
144.4 |
138,6 |
123,3 |
24 |
5737,8 |
0,241 |
0,57 |
1,14967 |
0,95961 |
21,51 |
54,2 |
2200 |
157.3 |
151 |
134,3 |
26,54 |
7650 |
0,254 |
0,62 |
1,1433 |
0,9558 |
22,45 |
61,6 |
2500 |
177.8 |
170,6 |
151,8 |
30,29 |
11263 |
0,273 |
0,71 |
1,1338 |
0,9553 |
23,8 |
74 |
3000 |
200 |
192 |
170,8 |
36,41 |
19487 |
0,327 |
0,85 |
1,10443 |
0,9611 |
26,13 |
85 |
3500 |
205.6 |
197,3 |
175,5 |
41,98 |
27895 |
0,398 |
1 |
1,0626 |
1 |
28,47 |
4.2 Определение эксплуатационного расхода топлива
При определении эксплуатационного расхода топлива исходя из того, что при неустановившемся движении по дорогам с асфальтобетонным покрытием расход топлива оказывается на 10…15% выше, чем расход, определенный по топливной характеристике установившегося движения при скорости, соответствующей 3/4 от максимальной для автомобилей с дизельным двигателем. Определяя значения максимальной эксплуатационной скорости на высшей передаче надо учитывать ограничение скорости правилами дорожного движения, оказывающей влияние на значение максимальной эксплуатационной скорости.
VQЭ = 3/4Va max
VQЭ = 3/485=63.75 км/ч
По графику топливной характеристики установившегося движения для эксплуатационной скорости определяется расход топлива QVQЭ=24,2 л. Затем вычисляется эксплуатационный расход топлива:
QЭ = (1.10…1.15) QVQЭ
QЭ = (1.10…1.15) 24,2=26,6 л
Эксплуатационный расход топлива QЭ= 26,6л/100
Данные, определяемые по тяговой характеристике автомобиля.
Таблица 9
Параметр |
Vmax |
Fkv |
Fknmax |
Fkmax |
Vmin |
Fφ |
Vkn |
dvn |
dfn |
Размерность |
км/ч |
кН |
кН |
кН |
км/ч |
кН |
км/ч |
- |
- |
Значение |
85 |
7,1 |
8,71 |
74,1 |
2,3 |
127 |
54,2 |
Данные, определяемые по динамической характеристике автомобиля.
Таблица 10
Параметр |
Vmax |
Dv |
Dnmax |
Dmax |
Fnψ max |
hnmax |
Vmin |
Dφ |
Vkn |
dvn |
dDn |
Размерность |
км/ч |
- |
- |
- |
Н |
- |
км/ч |
- |
км/ч |
- |
- |
Значение |
85 |
0.023 |
0.034 |
0.31 |
1779.1 |
0.027 |
2.3 |
0.52 |
49.3 |
Данные, определяемые по характеристике ускорений автомобиля.
Таблица 11
Параметр |
axmax |
Vaxmax |
axnmax |
Vaxnmax |
Vmax |
Размерность |
м/с2 |
км/ч |
м/с2 |
км/ч |
км/ч |
Значение |
0.831 |
10.8 |
0.24 |
49.3 |
85 |
Данные, определяемые по характеристикам времени и пути разгона автомобиля.
Таблица 12
Vуmax |
t400 |
t1000 |
Vз |
tз |
км/ч |
с |
с |
км/ч |
с |
65 |
40,3 |
65,7 |
80 |
67,8 |
Данные, определяемые по топливной характеристике установившегося движения автомобиля.
Таблица 13
Параметр |
VQk |
Qk |
VQэ |
Qэ |
Размерность |
км/ч |
л/100 |
км/ч |
л/100 |
Значение |
85 |
28.47 |
63.75 |
26.6 |
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
28882. | Основные тенденции мирового развития в первой половине XIX века | 23.5 KB | |
Основные тенденции мирового развития в первой половине XIX века: 1 Мир развивался под влиянием промышленной революции; Промышленная революция переход от ручного труда к машинному. Причины пром. Новшества пром. промть автоматич. | |||
28883. | Попытки модернизации государственного строя в России в первой половине XIX в. | 34.5 KB | |
Попытки модернизации государственного строя в России в первой половине XIX в. который одним из первых в России осознал необходимость реформ. Сперанского автора всеобъемлющей системы обновления государственного управления в России. Сперанский завершил разработку Введения к уложению государственных законов предполагавшего превращение России из самодержавного государства в конституционное имеющее законодательные преграды на пути возрождения деспотизма. | |||
28884. | Внешняя политика России в первой половине XIX в. | 30.5 KB | |
Внешняя политика России в первой половине XIX в. Успешной для России была война со Швецией 1808 1809 гг. по итогам которой России отходила вся территория Финляндии и Аландские острова. В соответствии с заключительным актом конгресса к России отошла большая часть герцогства Варшавского Познань была отдана Пруссии Галиция Австрии. | |||
28885. | Реформы 60–70 годов XIX в.и их историческое значение | 36.5 KB | |
Явственно проявилось отставание России от передовых капиталистических государств в экономической и социально-политической сферах. было приведение экономической и социально-политической системы России в соответствие с потребностями времени. Значение реформ: способствовали более быстрому развитию капиталистических отношений в России. Были сделаны первые шаги по расширению роли общественности в жизни страны и превращении России в буржуазную монархию. | |||
28886. | Социально-экономическое и политическое развитие страны в пореформенный период (60–80 гг. XIX в.) | 33 KB | |
В пореформенный период в России был начат масштабный переход к индустриальному обществу в целом того же типа который сложился в странах Западной Европы. Основная черта пореформенной эволюции сельского хозяйства в России проявлялась в том что оно принимало все более торговый предпринимательский характер. Огромное значение в индустриализации России имело развитие транспорт главным образом железнодорожного. Быстрое развитие капитализма приводило к тому что для возникновения привилегированных прослоек типа рабочей аристократии Запада в... | |||
28887. | Во внешней политике России второй половины XIX века выделяют два этапа | 26 KB | |
Это означало что Россия должна использовать возникающие между европейскими государствами противоречия в свою пользу. После поражения Франции в 1870 году во франкоавстрийской войне Россия освободила себя от решений Парижского конгресса и начала активно вмешиваться в европейские дела. В 1873 году Россия заключила союз с Германией и Австрией но этот союз не удержал Германию от новой войны с Францией. С 1875 года Россия начинает сближаться с Францией и в 1891 году был заключен союзный договор. | |||
28888. | Место XX века во всемирно-иторическом процессе | 25 KB | |
В целом можно сказать что в результате первой мировой войны западная цивилизация попала в ситуацию глубокого кризиса. В период этого кризиса мировое производство товаров упало на 44 разорилось тысячи банков более 100 тыс. В США в период пика кризиса насчитывалось 17 млн. В капиталистических странах Европы и США были выработаны различные модели выхода из кризиса. | |||
28890. | Общественно-политические силы на рубеже 19-20вв. Революция 1905-1907 гг. в России и ее особенности | 68 KB | |
в России и ее особенности. Задачи революции: свержение самодержавия; созыв Учредительного собрания для установления демократического строя; ликвидация сословного неравноправия; введение свободы слова собраний партий и объединений; уничтожение помещичьего землевладения и наделение крестьян землей; сокращение продолжительности рабочего дня до 8 часов; признание права рабочих на стачки и создание профсоюзов; достижение равноправия народов России. В январе 1905г в России началась революция. Характеризуется ослаблением борьбы началом... | |||