Курсовая работа: Расчет динамического фактора тормозных и топливно-экономических характеристик автомобиля
Название: Расчет динамического фактора тормозных и топливно-экономических характеристик автомобиля Раздел: Рефераты по транспорту Тип: курсовая работа | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Министерство образования Российской Федерации Московский автомобильно-дорожный институт Волжский филиал Государственный технический университет Курсовая работа по технике транспорта на тему: "Расчет динамического фактора тормозных и топливно-экономических характеристик автомобиля" Выполнил: студент II курса СЭФ Группы ЭУТ-25 Пыркин Артур Анатольевич Проверил: Филиппов В.Ф. Чебоксары, 2006год ЧАСТЬ IПодбор и определение некоторых конструктивных параметров, необходимых для тягового расчёта проектируемого автомобиля. 1. Двигатель подбирают исходя из условия движения с заданной максимальной скоростью Из уравнения и графика баланса мощности автомобиля (рис.1) известно, что
Здесь
Он находится в пределах: у грузовых автомобилей малой и средней грузоподъёмности: у грузовых автомобилей большой грузоподъёмности:
Для грузовых автомобилей можно принять
Максимальная мощность двигателя
Обороты при максимальной мощности для современных карбюраторных двигателей грузовых автомобилей составляют Максимальные обороты двигателя определяются из соотношения
Определив таким образом максимальную мощность двигателя
Где n – текущие значения оборотов двигателя, а n=400, то
n=900, то n=3000, то n=3100, то n=3200, то n=3300, то Крутящий момент двигателя М определить при тех же значениях оборотов n из соотношения
Таблица 1.
Минимальное число оборотов следует брать По данным таблицы строят графики внешней характеристики двигателя 2. Передаточное число главной передачи автомобиля Скорость движения автомобиля V может быть выражена через число оборотов в минуту двигателя n следующей формулой:
Где V – скорость автомобиля, км/час;
n – обороты двигателя в минуту;
Значение Чтобы вычислить Подбор шин производят, исходя из нагрузки, приходящейся на колесо автомобиля. При определении нагрузки на колесо можно руководствоваться таким распределением веса груженого автомобиля по осям: для автомобилей с колёсной формулой нагрузка на переднюю ось у автомобилей с формулой с формулой Исходя из нагрузки, приходящейся на наиболее нагруженное колесо, выбирают по ГОСТ тип и размер шины, из которого становится известным номинальный диаметр шины Диаметр качения колеса
здесь
Можно принимать радиус качения шины, приведенный в ГОСТ. Передаточное число I передачи коробки передач Передаточное число на I передаче
Здесь Но для того, чтобы передаточное число на I передаче обеспечивало возможность движения без буксования по сухой дороге с достаточно высоким коэффициентом сцепления
Здесь Для автомобилей с обычной компоновкой Передаточное число, полученное расчётом по наибольшему сопротивлению, должно быть не больше передаточного числа по сцеплению, т.е.
Передаточные числа промежуточных передач Передаточные числа в коробке передач должны возможно точнее соответствовать ряду геометрической прогрессии, так как только в этом случае разгон автомобиля будет наиболее быстрым и непрерывным. При небольших значениях динамического фактора на прямой передаче (меньше 0,08) рекомендуется брать 4 или более передач.
Как видно из графика (рис.3) разгон ведётся обычно в диапазоне оборотов двигателя от
а это означает, что
или
Точно так же
Следовательно: Таким образом, смежные передаточные числа составляют ряд геометрической прогрессии со знаменателем Передаточные числа первой и прямой передач известны, поэтому остаётся лишь определить промежуточные передаточные числа. Так для 3-ступенчатой коробки.
Для 4-ступенчатой коробки
С другой стороны.
Откуда а Следует иметь в виду, что при конструктивном расчёте коробки передач, передаточные числа могут быть несколько изменены. Имея все перечисленные конструктивные и эксплуатационные параметры, можно произвести тяговый расчёт проектируемого автомобиля. ЧАСТЬ IIТяговый расчёт автомобиля включает в себя: 1. построение графика тягового баланса P=f(V) 2. " " баланса мощности N=f(V) 3. " " динамического фактора D=f(V) 4. " " ускорений автомобиля j=f(V) 5. " " времени разгона T=f(V) 6. " " пути разгона S=f(V) Значения входящих в формулы величин и коэффициентов берутся из I части данного расчёта. 1. Для построения графика тягового баланса исходят из уравнения тягового баланса; При установившемся движении
Отсюда Где М=12,17, то М=11,71, то М=11,36, то М=3,45, то
V=81,57, то V=84,54, то V=87,27, то V=90, то при этом
Таблица 2.
2. Так же поступают для построения графика баланса мощности. Из уравнения баланса мощности известно, что Или при установившемся движении
л. с.;
л. с.;
Таблица 3.
На графиках тягового баланса (рис.4) и баланса мощности (рис.5) точка пересечения кривой усилия или мощности на ободе колеса с кривой суммарной силы сопротивления или с кривой суммарных потерь мощности характеризует максимальное значение скорости при данном коэффициенте сопротивления дороги. 3. График динамического фактора строят на основании уравнеиния динамического фактора
Таблица 4.
На график следует нанести также значения График ускорений показывает величину ускорения, которую может иметь проектируемый автомобиль при различной скорости на каждой передаче при условии движения по дороге, характеризуемой коэффициентом Ускорение определяется по формуле
![]() Где g – ускорение силы тяжести;
Для грузовых автомобилей можно принять
Результаты подсчёта ускорений сводят в табл.5, а по данным этой таблицы строят график Таблица 5.
Примерный характер кривых график j=f(V) производится на рис.7. У грузовых автомобилей из-за влияния коэффициента δ может быть j1>j2.
5. График времени разгона очень наглядно характеризует приемистость автомобиля. Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от V1 доV2 Это интегральное уравнение решают графически, для чего строят вспомогательный график величин обратных ускорениям Задаются масштабом шкал Например: масштаб В итоге общий масштаб времени
![]() Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости Tn=m1m2Fn, соответствующее приращению скорости от Vn до Vn+1. Разбивая всю площадь на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получают ряд значений Т, которое сводят в таблицу 6.
Примечание: время разгона определяют до скорости Vk=0,9Vmax, т. к. при По данным табл.6 строят график времени разгона Т=f(V) 7. График пути разгона S=f(V), также как и график Т=f(V), служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей. Путь разгона
Это интегральное уравнение также можно решить графически. Для этого, в качестве вспомогательного, используют график времени разгона T=f (V). Площадь, ограниченную кривой, разбивают на ряд элементарных площадок с ординатами dt. Так же задаются масштабы шкал. Масштаб времени разгона m3. Масштаб скорости m2. Определяют масштаб пути разгона, как произведение масштабов Так, если масштаб Т, 1сек=1мм, то m3=1; масштаб V, а масштаб S, Определяя величину каждой элементарной площади F’n и помножая ее на масштаб пути, получают путь автомобиля, проходимый им за время приращения времени dt.
Результаты подсчетов сводят в табл.7.
А по данным таблицы строят график пути разгона автомобиля (рис.10). В заключение следует отметить, что все графики расчета точны лишь относительно. Более точно графики могут быть построены по результатам дорожных испытаний автомобиля. Часть III.Топливно-экономический расчет автомобиля включает построение двух графиков: графика экономической характеристики автомобильного двигателя g=f(V); графика экономической характеристики автомобиля GN=f(V)
Основным показателем топливной экономичности является график экономической характеристики автомобиля. Этот график может быть построен по данным дорожных испытаний. Если же дорожные испытания произвести невозможно, как, например в нашем случае, когда необходимо получить представление об экономичности проектируемого автомобиля, то экономическую характеристику автомобиля строят аналитически. Для этого необходимо иметь график экономической характеристики автомобильного двигателя. Но чтобы построить эту характеристику, необходимо иметь характеристики двигателя, построенные при частичных нагрузках. Их получают путем стендовых испытаний двигателя. График 1 (рис.11) позволяет определить коэффициент KN показывающий зависимость удельного расхода от% загрузки двигателя. Мы не располагаем этими кривыми. Для того, чтобы построить кривую экономической характеристики автомобильного двигателя придется воспользоваться теоретическими кривыми, графически выражающими зависимость удельного расхода топлива от нагрузки и от оборотов двигателя.
График 2 (рис. 12) дает величину коэффициента Kn, выражающего зависимость удельного расхода от оборотов двигателя. Здесь за 100% n принимаются обороты при максимальной мощности nN. Зная удельный расход gN при максимальной мощности, который задается, как исходная величина, и имея коэффициенты KN и Kn, можно определить значение g для любых условий движения, т.е. при любой скорости движения по любой дороге. Для того, чтобы получить величину коэффициента KN, необходимо определить процент использования мощности двигателя при движении с различной скоростью по дорогам разного качества, т.е. с различным коэффициентом ψ. Выбираем три типа дорог с коэффициентами ψ1= 0,02, ψ2=0,025 и ψ3= 0,04. При построении экономической характеристики грузовых автомобилей большой грузоподъемностью (свыше 10-12 тонн) следует принять ψ3= 0,03. Для каждой дороги вычисляют мощность, затрачиваемую при движении с разной скоростью, приведенную к валу двигателя. Из баланса мощности при установившемся движении известно, что Результаты подсчетов сводят в таблицу 8.
По результатам подсчетов суммарной затрачиваемой мощности N'φ+N'W определяют процент использования мощности двигателя при каждом значении скорости V при движении на прямой передаче Попутно, для тех же условий движения высчитывают процент использования оборотов где nN –обороты двигателя при максимальной мощности, n-–обороты двигателя, соответствующие каждому значению V. По проценту использования N и n на вспомогательных грфиках1 и 2 находят значения коэффициентом KN и Kn и данные сводят в таблицу9.
Тогда удельный расход топлива при любом режиме движения составит:
где gN - задано. Результаты подсчетов g сводят в табл.10:
При работе двигателя на полном дросселе при 100% используемой мощности удельный расход будет зависеть только от числа оборотов двигателя n, т.е.
Значения удельного расхода для этого случая подсчитывают и сводят в табл.11.
По данным таблиц 10 и 11 строят график экономической характеристики автомобильного двигателя.
Теперь можно приступить к построению экономической характеристики автомобиля. Расход топлива в килограммах на 100 км пробега может быть определен по формуле Все данные для этого берут из предыдущих таблиц. Сводят результаты подсчетов в табл.12
И для режима работы на полном дросселе в табл.13
Характер кривых графика экономической характеристики автомобиля дан на рис.14. Следует иметь в виду, что графики экономической характеристики, построенные по этой методике не могут претендовать на высокую точность. Однако для предоставления об экономичности проектируемого автомобиля их достоверность вполне достаточна. Как было сказано выше наибольшая точность тяговой и экономической характеристик может быть получена при дорожных испытаниях. |