Тяговий розрахунок автомобіля

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Санкт - Петербурзька Державна Академія
Сервісу і економіки
«Тяговий розрахунок автомобіля»
Калуга 2007

1. Вихідні дані
Автомобіль - ВАЗ-2108
Колісна формула - 4х2
Вантажопідйомність автомобіля - 450кг
Тип двигуна - Карбюраторний
Коробка передач - Механічна 5 ступінчаста
Максимальна швидкість - 140 км / год
Коефіцієнт сумарного опору дороги - f 0 = 0.0085
Повна маса автомобіля - 1425кг
Маса, яка припадає на провідні колеса - 800кг
Потужність двигуна - 135 к.с. (100 кВт) при 6000 об / хв
Питома витрата палива - 7 л на 100 км
Шини - 175/65 R 14
Радіус кочення R к = 0.288 м
ККД трансмісії - & = 0.953
Коефіцієнт лобового опору K w = 0.3
Лобова площа Fa = 2 м 2
2. Тягово-динамічний розрахунок автомобіля
До зовнішніх швидкісним характеристикам двигуна внутрішнього згоряння відносять залежності виду:
де N e-ефективна потужність двигуна, кВт
M e-ефективний крутний момент на колінчастому валу двигуна, Н * м
g e-питома ефективна витрата палива, г / кВт * год
n e-частота обертання колінчастого вала двигуна внутрішнього згоряння, хв -1
Визначення робочого діапазону двигуна по частоті обертання колінчастого вала
У робочому діапазоні частота обертання колінчастого вала ДВС змінюється від n emin до n emax при цьому:
Для карбюраторних двигунів-n emin = 600-1200 хв -1
n emax = (1.25-1.3) n eN хв -1
За вказаними рекомендаціями встановлюємо n emin = 800 хв -1 і
n emax = 1.3 * 6000 = 7800 хв -1
Визначення поточного значення потужності в робочому діапазоні оборотів
Потужність двигуна визначається за формулою Лейдерман:
N ei = N emax (a * (n ei / n eN) + b * (n ei / n eN) 2-c * (n ei / n eN) 3),
де n ei-поточне значення частоти обертання колінчастого вала, хв -1.
n ei змінюється в діапазоні від n emin до n emax
n eN - Частота обертання колінчастого вала при максимально ефективної потужності двигуна, хв -1
i = 1,2,3 ...-номери розрахункових точок.
a, b, c-коефіцієнти (константи Лейдерман), що залежать від конструкції ДВЗ. Для карбюраторних двигунів a = b = c = 1
N ei -Поточне значення ефективної потужності, кВт
N emax-максимальна ефективна потужність двигуна, кВ
N 800 = 100 * (1 * (800/7800) +1 * (800/7800) 2 -1 * (800/7800) 3) = 11,2 кВт
N 7800 = 100 * (1 * (7800/7800) +1 * (7800/7800) 2 -1 * (7800/7800) 3) = 100 кВт
Інші дані заносяться в таблицю
N i
11.2
23.86
37.39
50.96
64
76.1
86.34
90.68
94.13
98.86
100
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Визначення мінімального питомої витрати палива
g emin - Мінімальна питома витрата палива, г / кВт * год
g emin = [1.22-1.22 * (n i / nNe max) + (n i / n Ne max) 2]
g emin = 287 г / кВт * год
Визначення ефективного крутного моменту.
Ефективний крутний момент на колінчастому валу двигуна розраховується за формулою:
M ei = 9550 * N ei / n ei, Н * м
де N ei -Поточне значення ефективної потужності, кВт
n ei-поточне значення частоти обертання колінчастого вала, хв -1.
M 800 = 9550 * 11.2/800 = 133,7 Н * м
M 7800 = 9550 * 100/7800 = 122,44 Н * м
Інші дані заносяться в таблицю
М
133,7
142,3
150,65
152,1
153
151
147
144
140
131
122,4
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Визначення поточних значень ефективного питомої витрати палива.
Питома ефективна витрата палива розраховується за виразом:
g ei = Kg * g emin (AB (n ei / n eN) + C (n ei / n eN) 2), г / кВт * год
де Kg-коефіцієнт, що враховує рівномірність горіння заряду палива: для карбюраторних Kg = 0.99 ... 1
g emin-мінімальна питома витрата палива, г / кВт * год
n ei поточне значення частоти обертання колінчастого вала, хв -1.
змінюється в діапазоні від n emin до n emax
A, B, C-коефіцієнти, що характеризують конструктивні особливості двигуна: A = 1.3 B = 0.85 C = 0.6
g 800 = 1 * 287 * (1,3-0,85 * (800/7800) +0,6 * (800/7800) 2) = 349,88 г / кВт * год
g 7800 = 1 * 287 * (1,3-0,85 * (7800/7800) +0,6 * (7800/7800) 2) = 301,35 г / кВт * год
Інші дані заносимо в таблицю
g
349
330
314
301
293
288
286
287
288
294
301
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Отримані дані заносяться в таблицю

За даними розрахунків будуються графіки залежностей N e, M e, g e.
Визначення передавальних чисел КПП
За довідковими даними: 1 - 3,64 3 - 1,36 2 - 1,95 квітень - 0,94 травень - 0,78
Збільшення числа передач покращує тягові властивості автомобіля, динамічний чинник на передачах і сприяє розвитку великих прискорень при однакових опорах, скорочує час розгону. Головне передавальне число 3,7.
3. Визначення динамічних показників автомобіля
До них відносять дотичну силу тяги на ведучих колесах, динамічний чинник, швидкість руху, прискорення, час і шлях розгону. Останні три параметри характеризують швидкість розгону автомобіля і визначають його прийомистість. Параметри динамічності автомобіля визначаються за універсальною динамічної характеристики і заданому дорожньому опору для горизонтальної ділянки дороги з твердим покриттям.
Тягова характеристика автомобіля
Сила тяги визначається із залежності:
P kn = U т pn * M ei * n тр / r k, Н
де: P k - сила тяги на ведучих колесах
U тр n - Передавальне відношення трансмісії на n-му номері передач
U тр n = U 0n * U n * U pkn Де:
U 0 n - передавальне відношення головної передачі
U n - передавальне відношення в коробці передач на n-ій передачі
U ТР1 = 3,7 * 3,64 = 13,468
U ТР2 = 3,7 * 1,95 = 7,252
U ТР3 = 3,7 * 1,36 = 5,032
U ТР4 = 3,7 * 0,94 = 3,478
U тр5 = 3,7 * 0,78 = 2,886
M ei - Поточне значення крутного моменту двигуна
n тр - ККД трансмісії на всіх передачах - постійно
r k - Радіуси кочення всіх коліс однакові і не змінюються у всьому діапазоні швидкостей руху автомобіля
Сила тяги на 1-ій передачі:
P k 800 = 13,468 * 133,7 * 0,95 / 0,288 = 5939,715 Н
P k 7800 = 13.468 * 122.44 * 0.95/0.288 = 5439.482H
Останні значення заносяться в таблицю
P k
5939
6321
6692
6756
6798
6726
6541
6404
6240
5825
5439
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800

Сила тяги на 2 ій передачі:
P k 800 = 7.252 * 133,7 * 0,95 / 0,288 = 3198.308Н
P k 7800 = 7.252 * 122.44 * 0.95/0.288 = 2928.952H
Інші дані заносять у таблицю
P k
3198
3404
3603
3637
3660
3621
3522
3448
3360
3136
2928
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Сила тяги на 3 ий передачі:
P k 800 = 5.032 * 133,7 * 0,95 / 0,288 = 2219,234 Н
P k 7800 = 5.032 * 122.44 * 0.95/0.288 = 2032.334H

Інші дані заносять у таблицю

P k
2219
2361
2500
2524
2540
2513
2443
2393
2331
2176
2032
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Сила тяги на 4 ій передачі:
P k 800 = 3,478 * 133,7 * 0,95 / 0,288 = 1533.883H
P k 7800 = 3,478 * 122.44 * 0.95/0.288 = 1404,701 H
Інші дані заносяться в таблицю
P k
5939
6321
6692
6756
1755
1737
1689
1654
1611
1504
1404
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Сила тяги на 5 ой передачі:
P k 800 = 2.886 * 133,7 * 0,95 / 0,288 = 1278.796H
P k 7800 = 2.886 * 122.44 * 0.95/0.288 = 1165.603H
Інші дані заносяться в таблицю
P k
1278
1354
1434
1447
1456
1441
1401
1372
1337
1248
1165
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800

Сила лобового (аеродинамічного) опору
P w = K w * F a * V 2 ani / 13
де K w - коефіцієнт лобового опору
F a - Лобова площа автомобіля
V ani - швидкість руху автомобіля на n-ій передачі в i ї розрахунковій точці V ani = 0.377 * r k * n ei / U тр n Де:
n ei-частота обертання валу двигуна в i-ої розрахунковій точці, хв -1
r k-радіус кочення шини
U тр n-передавальне відношення трансмісії на n-ій номері передач
у кожному з агрегатів
На першій передачі:
V ani 800 = (0.377 * 0.288 * 800) / 13.46 = 6.4
V ani 7800 = (0.377 * 0.288 * 7800) / 13.46 = 63
На другій передачі:
V ani 800 = (0.377 * 0.288 * 800) / 7.2 = 12
V ani 7800 = (0.377 * 0.288 * 7800) / 7.2 = 116
На третій передачі:
V ani 800 = (0.377 * 0.288 * 800) / 5 = 17
V ani 7800 = (0.377 * 0.288 * 7800) / 5 = 163
На четвертій передачі:
V ani 800 = (0.377 * 0.288 * 800) / 3.4 = 25
V ani 7800 = (0.377 * 0.288 * 7800) / 3.4 = 171
На п'ятій передачі:
V ani 800 = (0.377 * 0.288 * 800) / 2.8 = 30
V ani 7800 = (0.377 * 0.288 * 7800) / 2.8 = 293
На першій передачі:
P w 800 = 0.3 * 2 * 41.59/13 = 1.9
P w 7800 = 0.3 * 2 * 3954.12/13 = 182.49
На другій передачі:
P w 800 = 0.3 * 2 * 143.4 = 6.7
P w 7800 = 0.3 * 2 * 13.637 = 629.4
На третій передачі:
P w 800 = 0.3 * 2 * 297.9 = 13.7
P w 7800 = 0.3 * 2 * 283.25 = 1307.5
На четвертій передачі:
P w 800 = 0.3 * 2 * 623.7 = 28.7
P w 7800 = 0.3 * 2 * 5929.2 = 2736.5
На п'ятій передачі:
P w 800 = 0.3 * 2 * 905.8 = 41.9
P w 7800 = 0.3 * 2 * 8611.9 = 3974.5
Інші дані заносяться в таблицю
На першій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
P w
1.9
7.6
17.2
30.7
48
70
94
107
122
155
182
На другій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
P w
6.6
26
56
105
165
238
324
372
423
536
629
На третій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
P w
14
55
123
220
343
495
673
773
880
1113
1307

На четвертій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
P w
28.7
115
259
460
719
1036
1410
1619
1842
2331
2736
На п'ятій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
6800
7800
P w
41
167
376
668
1045
1505
2048
2351
2675
3386
3976
Швидкість руху автомобіля:
V = 0.105 * ((n i * r k) / (i 0 * i k))
де: n i - Частота обертання колінчастого вала
r k - радіус кочення
i 0 - головне передавальне число
i k - передавальне число для кожної передачі
На першій передачі
V 800 = 0,105 * ((800 * 0,288) / (3,7 * 3,64)) = 1,8
V 7800 = 17
На другій передачі
V 800 = 3.5
V 7800 = 33.5
На третій передачі
V 800 = 4.8
V 7800 = 47
На четвертій передачі
V 800 = 7
V 7800 = 67
На п'ятій передачі
V 800 = 8
V 7800 = 81
Інші дані заносяться в таблицю
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
V a
1,8
3,57
5,4
7,14
9
11
12,5
13,4
14
16
17
На другій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
V a
3.5
7
10
14
17
20
24
26
27.5
30
33.5
На третій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
V a
4.8
9.6
14
19
24
29
33
36
39
43
47
На четвертій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
V a
7
13.7
20
27
34
41
48
51
55
62
67
На п'ятій передачі
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
V a
8
16
25
33
41
50
58
62
67
75
81
Динамічна характеристика автомобіля
Для порівняльної оцінки тягових якостей автомобіля, незалежно від маси, використовується динамічний фактор

Д = (P k-P w) / (m a * g),
де P k - Тягова сила на ведучих колесах
P w - Величина сили опору стрічного повітря
m a - маса автомобіля
g - прискорення вільного падіння (9,8)
На першій передачі
Д 800 = (P k 800-P w 800) / (1425 * 9.8) = (5939-2) / 14 = 424
Д 7800 = (5439-182) / 14 = 375
На другій передачі
Д 800 = (3198-6,6) / 14 = 228
Д 7800 = (2928-629) / 14 = 164
На третій передачі
Д 800 = (2219-14) / 14 = 157
Д 7800 (2032-1307) / 14 = 58
На четвертій передачі
Д 800 = (1533-29) / 14 = 107
Д 7800 (1404-2736) / 14 = 0
На п'ятій передачі
Д 800 = (1272-41) / 14 = 88
Д 7800 (1165-3974) / 14 = 0
Інші дані заносять у таблицю
На першій передачі
Д 1
424
451
477
480
482
475
460
450
437
405
375
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
На другій передачі
Д 2
228
241
253
252
250
241
228
220
210
186
164
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800

На третій передачі
Д 3
157
165
170
165
157
114
126
116
104
76
58
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
На четвертій передачі
Д 4
107
108
105
92
74
50
20
2,5
0
0
0
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
На п'ятій передачі
Д 5
88
85
76
56
29
0
0
0
0
0
0
n i
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Мощностной баланс автомобіля
N = N b + N тр + N w + N j + N q
N b = 10 -3 * P b * V a [КВт] - потужність витрачена на привід допоміжного обладнання де:
V a - швидкість автомобіля (м / с);
Р b - сила опору допоміжного обладнання;
N e - потужність двигуна;
Наїм.
Показники
Частота обертання колінчастого вала об / хв.
Позн.
Розм.
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
6000
6400
7200
7800
Мощн. ДВС
N e
кВт
11
23
37
50
64
76
86
90
94
98
100
Мощн. втрат прив.
N b
кВт
0,04
0,14
0,32
0,63
1,12
1,83
2,8
4,08
5,72
7,75
10,2
N e-N b
кВт
11
23
37
40,8
63
75
84
86
90
91
89,8
Перед.
V a
м / с
1
V a 1
м / с
2
5
7
9
11
12
13
14
15
16
17
2
V a 2
м / с
4
7
10
14
17
20
24
26
27
30
33
3
V a 3
м / с
5
9
14
19
24
29
33
36
39
43
47
4
V a 4
м / с
7
13
20
27
34
41
48
51
55
62
67
5
V a 5
м / с
8
16
25
33
41
50
58
62
67
75
81

Список використаної літератури
1. Чудаков Є.А. «Теорія автомобіля» М: Машііз, 1990, - 344с.
2. «Двигуни внутрішнього згоряння: Теорія поршневих та комбінованих двигунів» / під ред. Орліна А.І., Круглова М.Т. М: Машинобудування. - 1993 р. 372с.
3. Колчин А.І., Демидов В.П. «Розрахунок автомобільних і тракторних двигунів» М: Вища школа, 1997р. - 400с.
4. Митрофанов В.І., Шабашева М.М. «Методи розрахунку ефективного питомої витрати палива ДВС при проектуванні автомобілів» Міжвузівський збірник наукових праць. М: ВЗМІ, 1996р. - 145С.
5. Смирнов Г.А. «Теорія автомобіля» М: ВШ, 1991. 344с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Курсова
228.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Тяговий розрахунок автомобіля 2
Тяговий розрахунок трактора і автомобіля 2
Тяговий розрахунок трактора і автомобіля
Тяговий розрахунок автомобіля ГАЗ 3307
Тяговий і паливно-економічний розрахунок автомобіля
Тяговий розрахунок автомобіля ГАЗ-53А з двигуном ЗМЗ53
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно економічної характеристики автотранспортного засобу
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу
Тяговий розрахунок і розрахунок паливно економічної характеристики автотранспортного засобу
© Усі права захищені
написати до нас