Розрахунково-графічний аналіз тягово-швидкісних властивостей автомобіля ГАЗ-13

Міністерство освіти України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кафедра автомобілів

Курсова робота за темою:

"Розрахунково-графічний аналіз тягово-швидкісних властивостей автомобіля Газ-13"

Виконав: ст. гр. Д 24

Домовец М.С.

Харків 2004

Зміст

1. Вихідні дані для розрахунку

2. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

3. Побудова графіків силового балансу та динамічної характеристики

б) Реальні значення основних параметрів автомобіля для порівняння їх з отриманими розрахунковими даними
Максимальний крутний момент двигуна М Еmax , Н ∙ м	451.1
Частота обертання валу двигуна при максимальному обертовому моменті n m, об / хв	2700
Максимальна швидкість V max, км / год	175
Час розгону до 80 км / год	немає даних

2. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики поршневого двигуна внутрішнього згоряння використовують емпіричну формулу Лейдерман, що дозволяє по відомим координатами однієї точки швидкісної характеристики N _{e max} і n _N відтворити всю картину потужності:

,

де N _e, кВт - поточне значення потужності двигуна,

n, об / хв - відповідна частота обертання валу двигуна,

N _{e max,} кВт - максимальна потужність двигуна, N _emax = 161.8 кВт.

n _N, об / хв - частота обертання валу двигуна при максимальній потужності.

А _1, А2 - емпіричні коефіцієнти, що характеризують тип двигуна.

А1 і А2 приймаємо рівні 1,0 відповідно оскільки двигун на заданому автомобілі карбюраторний.

Для вибору поточне значення n діапазон обертання валу двигуна від мінімально стійких обертів n _min до n _N розбивається на довільне число ділянок з постійним інтервалом Δ n, кратним 50 або 100. Інтервал вибираємо за формулою:

,

Так як у карбюраторного двигуна, що не має обмежувача частоти обертання, максимальна частота обертання колінчастого вала n _N при русі автомобіля з максимальною швидкістю може на 10-20% перевищувати частоту n _N, для нього беруть ще одне значення n після n _N з тим же інтервалом Δ n.

Мінімальну частоту обертання колінчастого вала n _min вибирають в межах 400 ... 800 об / хв. Менші значення приймають для дизелів, великі - для карбюраторних двигунів легкових автомобілів та АТС на їх базі, середні - для карбюраторних двигунів вантажних автомобілів та АТС на їх базі.

Nmin = 800 об / хв і Δ n = об / хв.

,

Результати розрахунків занесені в таблицю 1 і з їх допомогою строєм зовнішню

швидкісну характеристику двигуна N _e = f (n) і M _e = f (n). Для дизельних двигунів і карбюраторних з обмежувачами зовнішню швидкісну характеристику будують до точки, що відповідає n _N.

3. Побудова графіків силового балансу і динамічною характеристикою

При побудові графіків силового балансу для різних передач і швидкостей руху автомобіля розраховують значення складових рівняння силового балансу:

P _{k-P ψ-P w-P j} = 0, (4)

Тягове зусилля на ведучих колесах визначають з виразу, Н:

, (5)

де: r _д - динамічний радіус колеса, який в нормальних умовах руху приймають рівним r _ст, м.

Другу складову силового балансу - силу сумарного дорожнього опору - визначають за формулою, Н:

P _ψ = ψ ∙ G,

де G = g ∙ m - повний вага автомобіля, Н. g = 9,81 м / с ² - прискорення вільного падіння.

У розрахунках не враховується вплив швидкості руху на коефіцієнт опору коченню, у зв'язку з чим вважаємо ψ = const. Для автомобіля Газ-13 G = 9,81 ∙ 3175 = 31146.75 Н, а при заданому ψ = 0,0 37 Р _ψ = 0,037 ∙ 31146,75 = 1152,430 Н.

Сила опору повітря, Н:

,

де: F - лобова площа автомобіля, м ^2.

V - швидкість автомобіля, км / ч.

Лобова площа може бути визначена за кресленням автомобіля, а при його відсутності - приблизно за виразом:

F = α ∙ B _r ∙ H _r,

де: α - коефіцієнт заповнення площі, для легкових автомобілів

α = 0,78 ... 0,8; для вантажних автомобілів α = 0,75 ... 0,9 (більше значення приймають для автомобілів з ​​більшою повною масою); для автобусів α = 0,85 ... 0,95 (менші значення приймаються для автобусів малої місткості, а великі - більшою).

F = 0,8 ∙ 1,61 ∙ 1,44 = 1,3552 м ²

Сила опору розгону, Н:

,

де: δ - коефіцієнт, що враховує вплив інерції обертових мас.

j - прискорення автомобіля в поступальному русі, м / с ^2.

При побудові та аналізі графіків силового балансу величина P _j не розраховується, а визначається як різниця тягового зусилля P _k і суми опорів руху (P _ψ + P _w).

Графік силового балансу і всі наступні будують у функції швидкості автомобіля V, км / год, яка пов'язана з частотою обертання вала n залежністю:

,

де r _k - радіус кочення колеса, м, рівний за відсутності прослизання, статистичному радіусу r _ст.

Динамічний фактор автомобіля D визначається для різних передач і швидкостей руху за формулою:

,

Для побудови графіка силового балансу розраховуємо суму P _ψ + P _w, яка залежить тільки від швидкості і не залежить від передаточного числа коробки передач. Тому розрахунок виконуємо стосовно до швидкостей, відповідним вищої передачі.

Таблиця 2. Результати розрахунків силового балансу та динамічної характеристики автомобіля ЗАЗ-968М

Малюнок 1-Зовнішня швидкісна характеристика карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння

Малюнок 2. Силовий баланс автомобіля

Малюнок .3. Динамічна характеристика автомобіля

Таблиця 1. Результати розрахунків зовнішньої швидкісної характеристики двигуна