Міністерство освіти Російської Федерації
Петрозаводський Державний Університет
Кафедра "Механізації сільського господарства"
Курс "Трактори і автомобілі"
Курсова робота
"Тяговий і паливно-економічний розрахунок автомобіля"
Пояснювальна записка до курсової роботи
Виконав: студент гр. 43203
Богданов Е. Р.
Керівник: викладач
Черняєв Л.А.
Петрозаводськ
2009
ЗМІСТ
Введення
Контрольне завдання
1. Вибір параметрів двигуна
1.1 Двигун
1.2 Передаточне число головної передачі автомобіля
1.3 Передаточне число 1 передачі коробки передач
1.4 Передавальні числа проміжних передач
2. Тяговий розрахунок автомобіля
2.1 Графік тягового балансу
2.2 Графік балансу потужності
2.3 Графік динамічного фактора
2.4 Графік прискорень
2.5 Графік часу розгону
2.6 Графік шляху розгону
3. Паливно-економічний розрахунок автомобіля
Висновок
Технічні характеристики автомобіля
Двигун і його системи
Додаток А
Додаток Б
Додаток В
Додаток Г
Список використаних джерел
ВСТУП
Курсова робота є самостійною роботою студента, завершальній вивчення розрахункового курсу «Трактори і автомобілі» і підводить до дипломного проекту за фахом.
Мета курсової роботи:
Узагальнення та поглиблення знань, отриманих при вивченні розрахункового курсу «Трактори і автомобілі»;
2. Закріплення навичок у використанні методів визначення показників експлуатаційних властивостей автотракторної техніки.
Завдання курсової роботи:
1. Закріплення знань з конструкції автомобіля;
2. Розвиток навичок у використанні спеціальної літератури та інших джерел;
3. Стимулювання творчої ініціативи студента у вивченні та застосуванні розрахункових прийомів;
4. Розвиток вміння критично оцінювати отримані дані і зіставляти їх з результатами інших робіт.
Курсова робота складається з пояснювальної записки та графічної частини.
Використовувані методичні вказівки написані з урахуванням розробок кафедри «Трактори і автомобілі» СПГАУ, кафедри «Трактори і автомобілі» МГАУ ім. Горячкина, ліф Академії.
КОНТРОЛЬНЕ ЗАВДАННЯ
1. Вантажопідйомність автомобіля- , Н 2. Максимальна швидкість автомобіля- , Км / год (м / с) 3. Питома витрата палива при максимальній потужності- , Г / кВт * год 4. Частота обертання колінчастого вала двигуна при максимальній потужності-n, хв -1 | 40000 75 (20,8) 328 3300 |
1 ВИБІР ПАРАМЕТРІВ АВТОМОБІЛЯ
1.1 Двигун
Підбір здійснюється виходячи з умови руху з максимальною швидкістю за хорошою дорозі:
, КВт
(1)
де
- Повна вага автомобіля, Н;
- Власна вага автомобіля, Н;
- Коефіцієнт використання автомобіля, ;
- Коефіцієнт опору дороги, ;
- ККД трансмісії автомобіля, ;
- Коефіцієнт обтічності, ;
- Лобова площа автомобіля, ;
- Максимальна швидкість руху.
- Вантажопідйомність автомобіля:
тоді
, Н
, Н
, КВт
Максимальна потужність двигуна
, КВт
(2)
, КВт
Максимальна частота обертання валу двигуна визначається зі співвідношення:
, Об / хв
(3)
, Об / хв
Щоб отримати точки для побудови кривої зовнішньої характеристики двигуна проектованого автомобіля, скористаємося формулою професора Хлистова:
, КВт
(4)
де
- Поточне значення частоти обертання вала двигуна, при яких визначається потужність;
- Коефіцієнт, .
Отримані значення зведемо в таблицю № 1
Крутний момент двигуна визначимо при тих же значеннях частоти обертання вала n зі співвідношення:
, Н * м
(5)
Отримані значення крутного моменту двигуна зведені в таблицю 1.
Таблиця 1 - Потужність і крутний момент двигуна.
Частота, об / хв | Потужність, Н * м | Момент, кВт |
800 | 14,18 | 169,3215 |
1050 | 18,90 | 171,9 |
1300 | 24,14 | 177,3362 |
1550 | 29,06 | 179,0471 |
1800 | 33,53 | 177,8953 |
2050 | 37,95 | 176,7915 |
2300 | 41,95 | 174,1837 |
2550 | 45,90 | 171,9 |
2800 | 47,04 | 160,44 |
3050 | 48,50 | 151,845 |
3300 | 49,50 | 143,25 |
За даними таблиці 1 будуємо графіки зовнішньої характеристики двигуна
і .
1.2 Передаточне число головної передачі автомобіля
Швидкість руху автомобіля висловлюємо через число оборотів в хвилину двигуна n:
, М / с
(6)
де
- Діаметр кочення колеса, м;
- Передавальне число головної передачі;
- Передавальне число коробки передач.
Значення визначаємо з умови руху автомобіля із заданою максимальною швидкістю на прямій передачі коробки передач, тобто при :
(7)
Для обчислення необхідно знати розмір шин проектованого автомобіля.
Підбір шин виробляємо виходячи з навантаження, що припадає на колесо автомобіля. При визначенні навантаження на колесо керуємося таким розподілом ваги навантаженого автомобіля по осях: для автомобілів з колісною формулою 6 × 4 навантаження на передню вісь:
Вибираємо шини: 215-380 (8,40-15), зовнішній діаметр 810-5 мм.
Діаметр кочення колеса визначаємо з формули:
, М
(8)
де
- Коефіцієнт зминання шини, ;
- Коефіцієнт збільшення діаметра шини при накачуванні, .
тоді
Обчислюємо передавальне число головної передачі, за формулою 7:
1.3 Передаточне число 1 передачі коробки передач
Передаточне число на 1 передачі визначаємо з умови руху по найбільш важкої доріг при коефіцієнті опору . З рівняння тягового балансу відомо, що за умов руху:
Звідки
(9)
1.4 Передавальні числа проміжних передач
Передавальні числа першої і прямої передач відомі. Визначимо проміжні числа для чотирьох ступінчастої коробки передач:
;
2 Тягові розрахунки АВТОМОБІЛЯ
Тяговий розрахунок автомобіля включає в себе побудову графіків:
тягового балансу ;
балансу потужності ;
динамічного фактора ;
прискорень автомобіля ;
часу розгону ;
шляху розгону .
Значення входять до формули величин і коефіцієнтів ми беремо з першої частини даного розрахунку.
2.1 Графік тягового балансу
При побудові виходимо з рівняння тягового балансу. При сталому русі:
,
де
- Тягове зусилля на ведучих колесах, Н;
- Сила опору дороги, Н;
- Сила опору повітря, Н;
- Радіус колеса, м.
Підставляємо числові значення та результати розрахунку зводимо в таблицю 2
Таблиця 2 - Значення тягового зусилля на ведучих колесах, сили опору дороги і сили опору повітря.
Частота, об / хв | Швидкість, м / с. | Момент, н * м | тягове зусилля, Н | сила опору дороги, Н | сила опору повітря, н |
800,00 | 0,549953 | 169,3215 | 22696,35237 | 1600 | 0,302448 |
1050,00 | 0,721813 | 171,9 | 23041,98211 | 0,436622 | |
1300,00 | 0,893673 | 177,3362 | 23770,66017 | 0,540579 | |
1550,00 | 1,065533 | 179,0471 | 24000 | 0,644537 | |
1800,00 | 1,237394 | 177,8953 | 23845,60679 | 0,748494 | |
2050,00 | 1,409254 | 176,7915 | 23697,64826 | 0,852452 | |
2300,00 | 1,581114 | 174,1837 | 23348,0954 | 0,956409 | |
2550,00 | 1,752974 | 171,9 | 23041,98211 | 1,060367 | |
2800,00 | 1,924834 | 160,44 | 21505,84997 | 1,164324 | |
3050,00 | 2,096695 | 151,845 | 20353,75086 | 1,268282 | |
3300,00 | 2,268555 | 143,25 | 19201,65175 | 1,37224 | |
Друга передача | |||||
800,00 | 1,115062 | 169,3215 | 11193,922 | 1600 | 0,674497 |
1050,00 | 1,463519 | 171,9 | 11364,38781 | 0,885277 | |
1300,00 | 1,811976 | 177,3362 | 11723,77443 | 1,096057 | |
1550,00 | 2,160433 | 179,0471 | 11836,88566 | 1,306837 | |
1800,00 | 2,50889 | 177,8953 | 11760,73838 | 1,517617 | |
2050,00 | 2,857347 | 176,7915 | 11687,7647 | 1,728398 | |
2300,00 | 3,205804 | 174,1837 | 11515,36398 | 1,939178 | |
2550,00 | 3,554261 | 171,9 | 11364,38781 | 2,149958 | |
2800,00 | 3,902718 | 160,44 | 10606,76196 | 2,360738 | |
3050,00 | 4,251175 | 151,845 | 10038,54257 | 2,571518 | |
3300,00 | 4,599632 | 143,25 | 9470,323179 | 2,782299 | |
Третя передача | |||||
800,00 | 2,260856 | 169,3215 | 5520,882282 | 1600 | 1,367583 |
1050,00 | 2,967374 | 171,9 | 5604,956631 | 1,794952 | |
1300,00 | 3,673891 | 177,3362 | 5782,207395 | 2,222322 | |
1550,00 | 4,380409 | 179,0471 | 5837,994255 | 2,649691 | |
1800,00 | 5,086926 | 177,8953 | 5800,438144 | 3,077061 | |
2050,00 | 5,793444 | 176,7915 | 5764,447267 | 3,50443 | |
2300,00 | 6,499961 | 174,1837 | 5679,418617 | 3,9318 | |
2550,00 | 7,206479 | 171,9 | 5604,956631 | 4,359169 | |
2800,00 | 7,912996 | 160,44 | 5231,292856 | 4,786539 | |
3050,00 | 8,619514 |