Розрахунок тягово-швидкісних властивостей трактора і автомобіля

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

скачати

МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

Білоруський державний АГРАРНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА "Трактори і автомобілі"

Курсова робота

Основи теорії і розрахунку трактора і автомобіля

Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність автомобіля

Виконавець: Ісакович Д.Є.

Керівник: Поздняков Н.А.

МІНСЬК 2008

Реферат

Курсова робота містить 19 аркушів пояснювальній записки і 2 аркуша формату А1 графічної частини.

Містить 2 розділи: Тягово-швидкісні властивості автомобіля, Паливна економічність автомобіля.

Зміст

Введення

1. Тягово-швидкісні властивості автомобіля

1.1 Визначення потужності двигуна автомобіля

1.2 Вибір колісної формули автомобіля і геометричних параметрів коліс

1.3 Визначення місткості і параметрів платформи

1.4 Гальмівні властивості автомобіля

1.4.1 Стале уповільнення при русі автомобіля

1.4.2 Мінімальний гальмівний шлях

1.5 Динамічні властивості автомобіля

1.5.1 Вибір передач автомобіля

1.5.2 Побудова регуляторної характеристики дизеля в функції від частоти обертання

1.5.3 Універсальна динамічна характеристика автомобіля

1.5.4 Короткий аналіз отриманих даних

2. Паливна економічність автомобіля

2.1 Аналіз економічної характеристики

Список використаної літератури

Введення

Довгостроковими програмами розвитку народного господарства Республіки Білорусь в нових умовах перед автомобільною промисловістю поставлено завдання забезпечити збільшення і поліпшення структури випуску автотранспортних засобів, більш повно відповідають потребам народного господарства і завданню економії палива.

Автотранспортним засобом є машина, переміщення якої по поверхні землі здійснюється за допомогою сили, створюваної взаємодією коліс із дорогою або грунтом. До них відносяться поодинокі автомобілі, автобуси і автопоїзда, що складаються з автомобіля-тягача і одного або декількох причепів (напівпричепів). Різноманітність умов експлуатації зумовило широку спеціалізацію автотранспортних засобів, які відрізняються специфічними властивостями, що забезпечують їх використання в конкретних умовах з найбільшою ефективністю.

Автомобіль досить складна машина, що володіє значною кількістю якостей (продуктивність, паливна економічність і прохідність), властивостей і показників (надійність, економічні, естетичні, експлуатаційні і т.д.). У теорії трактора і автомобіля вивчається тільки найважливіша група властивостей - експлуатаційні властивості, що визначають ступінь пристосованості автомобілів до експлуатації в якості специфічного (наземного колісного безрейкового) транспортного засобу. Експлуатаційні властивості автомобіля включають такі більш дрібні групові властивості, що забезпечують рух: тягово-швидкісні, розгін-гальмові, паливна економічність двигуна, керованість, стійкість, обертальність, плавність ходу і ін Від таких властивостей значною мірою залежить продуктивність автомобіля. Продуктивність автомобіля визначається масою перевезеного вантажу або чисельністю пасажирів, а також середньою швидкістю руху. Значення і стабільність першого і другого показників залежить від компоновочной схеми автомобіля (автопоїзда), потужності двигуна, надійності всіх основних механізмів автомобіля, керованості, розгону-гальмівних властивостей, плавності ходу, стану дорожнього покриття, конструкції ходових систем та інших експлуатаційних властивостей.

Сучасний етап розвитку теорії експлуатаційних властивостей характеризується поглибленим вивченням окремих особливостей цих властивостей, оцінкою їх в комплексі системи "автомобіль-водій-дорога-середовище" та оптимізацією експлуатаційних властивостей і технічних параметрів.

Це дозволяє на стадії проектування автомобіля створити найбільш раціональні конструкції, а при використанні забезпечити максимальну ефективність їх застосування в конкретних умовах експлуатації в різних кліматичних зонах.

1. Тягово-швидкісні властивості автомобіля

Тягово-швидкісними властивостями називають сукупність властивостей, що визначають можливі за характеристиками двигуна або зчеплення провідних коліс з дорогою діапазони зміни швидкостей руху та граничні інтенсивності розгону і гальмування автомобіля при його роботі на тяговому режимі в різних дорожніх умовах.

Тяговим прийнято вважати режим, при якому від двигуна до провідних колесам підводиться потужність, достатня для подолання зовнішніх опорів руху.

Показники тягово-швидкісних властивостей автомобіля (максимальна швидкість, прискорення при розгоні або уповільнення при гальмуванні, сила тяги на гаку, ефективна потужність двигуна, підйом, який може здолати в різних дорожніх умовах, динамічний чинник, швидкісна характеристика) визначаються проектувальним тяговим розрахунком. Він передбачає визначення конструктивних параметрів, які можуть забезпечити оптимальні значення швидкостей і прискорень в заданих дорожніх умов руху, а також встановлення граничних дорожніх умов руху.

1.1 Визначення потужності двигуна автомобіля

В основу розрахунку кладеться номінальна вантажопідйомність автомобіля m г на кг або автопоїзда m a.

Потужність двигуна N v, необхідна для руху повністю навантаженого автомобіля зі швидкістю V max в заданих дорожніх умовах, що характеризують наведеним опором дороги ψ, визначається із залежності:

,

де: m o-власна маса автомобіля, кг; P w-опір повітря при русі з максимальною швидкістю V max; η тр-ККД трансмісії.

N v = (0,04 ∙ (9091 +10000) ∙ 9,81 +2728,1) ∙ 24/1000 ∙ 0,9408 = 260,7 кВт

Власну масу автомобіля розраховуємо за такою залежністю:

,

де: η г-коефіцієнт вантажопідйомності автомобіля. η г = 1,1 m г = 10,0 т.

m o = 10000 / 1,1 = 9091 кг

Опір повітря залежить від щільності повітря, коефіцієнта обтічності обводів і днища k w, площі лобовій поверхні автомобіля F і швидкісного режиму руху.

P w = k w ρ в FV 2 max ,

Де: ρ в = 1,293 кг / м 3-щільність повітря при температурі навколишнього середовища 15 ... 25 0 С.

Коефіцієнт обтічності k w = 0.45 ... 0,60;

P w = 0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 24 лютого = 2728,1 Н

Площа лобовій поверхні підрахуємо за формулою:

F = BH,

Де В-колія задніх коліс. У = 1,85 м.н-висота автомобіля. Н = 3,6 м.

F = 1.85 ∙ 3.6 = 6.66 м 2.

Обчислимо ККД трансмисси за формулою:

η тр = η хη гп,

де: η х = 0,95 ... 0,97-ККД двигуна на холостому ходу; η гп = 0,97 ... 0,98-ККД головної передачі.

η тр = 0,96 ∙ 0,98 = 0,941

1.2 Вибір колісної формули автомобіля і геометричних параметрів коліс

Кількість і розміри коліс (діаметр колеса d к і маса, що передається на вісь колеса) визначаються виходячи з вантажопідйомності автомобіля.

При повністю завантаженому автомобілі 65 ... 75% від загальної маси машини m а доводиться на задню вісь і 25 ... 35%-на передню. Отже, коефіцієнти навантаження передніх l п і задніх провідних l про коліс становлять відповідно 0,25 ... 0,35 і 0,65 ... 0,75.

Автомобіль тривісний, тоді маса, що припадає на одне колесо заднього візка:

P к = 0.7 ∙ m р ∙ (1 +1 / η г) / 8

P к = 0.7 ∙ 10000 ∙ (1 +1 / 2) / 8 = 1312,5 кг

Вибираємо ширину профілю шин b п = 0,260 м і діаметр посадкового обода d o = 0,508 м.

Тоді розрахунковий радіус провідних коліс буде:

r к = 0,5 d o +0,85 b п,

r к = 0,5 ∙ 0,508 +0,85 ∙ 0,26 = 0,495 м

Визначимо розподіл повної маси автомобіля, а також спорядженої маси через передній і задній мости.

Розподіл повної маси:

P з = (m 0 + m г) · 0,75 = 19091.0, 75 = 14318,25 кг

P п = (m 0 + m г) · 0,25 = 19091.0, 25 = 4772,75 кг

Розподіл спорядженої маси:

P з = (m 0 + m м · 1,1) 0,75 = 20000.0, 75 = 15000 кг

P п = (m 0 + m м · 1,1) · 0,25 = 20000.0, 25 = 5000 кг

1.3 Визначення місткості і геометричних параметрів платформи

По вантажопідйомності m г вибираємо місткість платформи V к в м 3, з умови:

V к = k р ∙ m р,

k р = 0,6 ... 0,75.

V до = 0,7 ∙ 10 = 7 м 3

Підбираємо внутрішні розміри платформи автомобіля в м: b к, h к, l к.

V к = b до ∙ h до ∙ l до

V к = 2,57 ∙ 0,5 ∙ 5,44 = 6,99 м 3

Ширина платформи b до = 1,39 ∙ В. По-колія автомобіля по задніх коліс. B до = 1,39 ∙ 1,85 = 2,57 м.

Висота кузова: h к = k до ∙ m р, приймемо коефіцієнт k до = 0,05 тоді h до = 0,05 ∙ 10 = 0,5 м.

Тоді довжина платформи:

l к = V к / (b до ∙ h к),

l к = 7 / (2,57 ∙ 0,5) = 5,44 м

По внутрішній довжині l до визначимо базу L (відстань між осями передніх коліс і віссю заднього візка):

L = k L ∙ l к,

де: k L = 0,75 ... 0,8.

L = 5.44 ∙ 0.75 = 4.08 м.

1.4 Гальмівні властивості автомобіля

Гальмування - процес створення і зміни штучного опору руху автомобіля з метою зменшення його швидкості або утримання нерухомим відносно дорогі.

Гальмівні властивості - сукупність властивостей, що визначають максимальне уповільнення j т max автомобіля при його русі на різних дорогах в гальмівному режимі, граничні значення зовнішніх сил, при дії яких загальмований автомобіль надійно утримується на місці або має необхідні мінімальні встановилися швидкості при русі під ухил.

Гальмівний режим - режим, при якому до всіх або декількох коліс підводяться гальмівні моменти.

Оціночними показниками ефективності робочої і запасний гальмівних систем є усталене уповільнення j т вуст, відповідне руху автомобіля при постійному зусиллі впливу на гальмівну педаль, і мінімальний гальмівний шлях S т min - відстань, яку проходить автомобілем від моменту натискання на педаль до зупинки.

Для автопоїздів додатковий оціночний показник - час спрацьовування гальм t ср - час від моменту натискання на гальмову педаль до досягнення j т вуст.

1.4.1 Стале уповільнення при русі автомобіля

Уповільнення j т вуст на горизонтальній дорозі:

j т вуст = g ∙ φ сц / δ вр,

Де g - прискорення вільного падіння, м / с; φ сц - коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою; δ вр - коефіцієнт обліку обертових мас. Δ вр = 1,05 ... 1,25. J т max = 6,5 ... 7 м / с.

j т вуст = 9,81 ∙ 0,7 / 1,15 = 5,97 м / с.

1.4.2 Мінімальний гальмівний шлях

Довжина мінімального гальмівного шляху S т min може бути визначена за умови, що робота, яка виконується машиною за час гальмування, повинна бути рівна кінетичній енергії, втраченої нею за цей час.

S т min = (V 1 2 - V 2 2) / 2 ∙ j т вуст,

Де V 1, V 2 - швидкості автомобіля на початку і в кінці гальмування м / с.

Якщо гальмування здійснюється на горизонтальній дорозі = 0) з уповільненням j т вуст = g ∙ φ сц / δ вр до зупинки машини:

S т min = δ вр ∙ V 1 2 / 2 ∙ g ∙ φ сц = 0,051 ∙ δ вр ∙ V 1 2 / φ сц.

S т min = 0,051 ∙ 1,15 ∙ 14 2 / 0,7 = 16,4 м

S т min = 0,051 ∙ 1,15 ∙ 22 2 / 0,7 = 40,6 м

S т min = 0,051 ∙ 1,15 ∙ 24 2 / 0,7 = 48,3 м

1.5 Динамічні властивості автомобіля

Динамічні властивості автомобіля значною мірою визначаються правильним вибором кількості передач і швидкісним режимом руху на кожній з обраних передач.

Для автомобілів сільськогосподарського призначення з механічною ступінчастою трансмісією кількість основних передач не перевищує 5 ... 6.

Остання передача пряма, тобто привід головної передачі здійснюється безпосередньо від колінчастого вала двигуна.

1.5.1 Вибір передач автомобіля

Передаточне число i тр трансмісії автомобіля:

i тр = i до ∙ i про,

де: i до - передавальне число коробки передач; i o - передавальне число головної передачі.

Передаточне число головної передачі:

i o = 0,105 ∙ r до ∙ n v / V max = ∙ n v / 30 ∙ V max) ∙ r к,

де: r к - розрахунковий радіус провідних коліс, м; n v - частота обертання колінчастого вала двигуна при максимальній потужності і максимальної швидкості руху автомобіля. n v = 2100 хв -1.

i o = (3,14 ∙ 2100/30 ∙ 24) ∙ 0,495 = 4,35

Передаточне число трансмісії на першій передачі:

i ТР1 = D l max ∙ G ∙ r к / M до maxη тр l,

де: D l max - максимальний динамічний фактор, допустимий за умовами зчеплення провідних коліс автомобіля.

i ТР1 = 0,49 ∙ 187091,8 ∙ 0,495 / 1391,5 ∙ 0,876 = 35,74

D l max = φ сцλ до,

де: φ сц - коефіцієнт зчеплення провідних коліс з дорогою, в залежності від дорожніх умов φ сц = 0,5 ... 0,75. λ до - коефіцієнт навантаження ведучих коліс автомобіля; λ до = 0,65 ... 0,8.

D 1 max = 0,7 ∙ 0,7 = 0,49

М до max - максимальний обертовий момент двигуна (Н ∙ м); G - повна вага автомобіля, Н. η тр - ККД трансмісії автомобіля на першій передачі.

,

де: η х = 0,95 ... 0,97 - ККД двигуна при холостому прокручуванні колінчастого валу; η ц = 0,98 ... 0,985 - ККД циліндричної пари шестерень; η к = 0,975 ... 0,98 - ККД конічної пари шестерень; n ц і n к - кількість циліндричних і конічних пар, що беруть участь в зачепленні на першій передачі.

η тр 1 = 0,96 ∙ 0,98 2 ∙ 0,975 2 = 0,876,

У першому наближенні при попередніх розрахунках передавальне число автомобіля будемо підбирати за принципом геометричної прогресії, утворюючи ряд: i o, i o ∙ q, ... i ТР1, де q - знаменник прогресії; підрахуємо його за формулою:

де: z - число передач.

= 1,7

Порахуємо ККД трансмісії інших передач.

i ТР2 = i ТР1 / q

i ТР2 = 35,74 / 1,7 = 21,11

i ТР3 = 21,11 / 1,7 = 12,47

i ТР4 = 12,47 / 1,7 = 7,37

i тр5 = 7,37 / 1,7 = 4,35

1.5.2 Побудова регуляторної характеристики дизеля в функції від частоти обертання

На осі абсцис відзначимо три характерні точки, відповідні n н, n x max, n M до max, через які проведемо вертикальні штрихпунктирними допоміжні лінії. Значення максимальної частоти обертання холостого ходу n x max визначимо за формулою:

n x max = [(2 + δ p) / (2 - δ p)] ∙ n н, хв -1,

де: δ р ​​- ступінь нерівномірності регулятора δ р = 0,05 ... 0,08.

n x max = [(2 +0,065) / (2-0,065)] ∙ 2100 = 2241 хв -1

Частота обертання при максимальному крутному моменті:

n M до max = n н / K об, хв -1,

де: K об - коефіцієнт пристосовності двигуна по частоті обертання. K об = 1,3 ... 1,6.

n M до max = 2100 / 1,45 = +1448 хв -1.

Візьмемо точки n i від 1448 через 163 у кількості 6 шт.

Проміжні значення потужності N ei знайдемо з вираження:

N ei = N e н ∙ (0,87 +1,13 ∙ n i / n н - n i 2 / n н 2) ∙ n i / n н, кВт.

N ei = 260,7 ∙ (0,87 +1,13 ∙ 1448/2100-1448/2100 2) ∙ 1448/2100 = 211

N ei = 260,7 ∙ (0,87 +1,13 ∙ 1611/2100-1611/2100 2) ∙ 1611/2100 = 229,7

N ei = 260,7 ∙ (0,87 +1,13 ∙ 1774/2100-1774 2 / 2100 2) ∙ 1774/2100 = 244,7

N ei = 260,7 ∙ (0,87 +1,13 ∙ 1937/2100-1937 2 / 2100 2) ∙ 1937/2100 = 255,3

N ei = 260,7 ∙ (0,87 +1,13 ∙ 2100/2100-2082, 4 2 / 2100 2) ∙ 2100/2100 = 260,7

Будуємо графік N e = f (n). Значення крутного моменту M до i порахуємо за формулою:

M до i = 9550 ∙ N ei / n i, Н ∙ м.

M до i = 9550 ∙ 211/1448 = 1391,5

M до i = 9550 ∙ 229,7 / 1611 = 1361,5

M до i = 9550 ∙ 244,7 / 1774 = 1317,1

M до i = 9550 ∙ 255,3 / 1937 = 1258,5

M до i = 9550 ∙ 260,7 / 2100 = 1185,6

M до i = 9550 ∙ 0 / 2241 = 0

Поточні значення N ei і n i беремо з графіка N e = f (n). Для побудови залежності G т = f (n) визначимо значення G т на характерних режимах. На номінальному режимі:

G тн = g ен ∙ N e н / 10 3, кг / год,

G тн = 225 ∙ 260,7 / 1000 = 58,7

де g ен - номінальний питома ефективна витрата палива (г / кВт ∙ год). g ен = 225 г / кВт ∙ год При роботі на максимальному швидкісному режимі:

G тх = 0,27 ∙ G тн, кг / ч.

G тх = 0,27 ∙ 58,7 = 15,8

На режимі M до max (n M до max) розрахуємо за формулою:

G т M до max = 1,1 ∙ G тн ∙ К м / К об, кг / год,

G т M до max = 1,1 ∙ 58,7 ∙ 1,16 / 1,45 = 51,8

де: К м - коефіцієнт пристосовності по моменту (К м = М до max / М кн). К м = 1362,5 / 1170 = 1,16

Отримані значення відкладаємо на графіку і умовно з'єднуємо прямими лініями. Для побудови регуляторної та корректорная гілок залежності g e = f (n) підраховуємо по проміжних значень.

g ei = G т i3 жовтня / N ei, г / кВт ∙ год

g ei = 52,2 ∙ 1000/211 = 247,5

g ei = 55 ∙ 1000/229, 7 = 239,5

g ei = 56,2 ∙ 1000/244, 7 = 229,7

g ei = 57,3 ∙ 1000/255, 3 = 224,5

g ei = 58,7 ∙ 1000/260, 7 = 225

g ei = 15,8 ∙ 1000 / 0 = ∞

Таблиця 1.

n i, хв -1

N ei, кВт

M до i, Нм

G т i, кг / год

g ei, г / кВт год

1

1448

211

1391,5

52,2

247,5

2

1611

229,7

1361,5

55

239, 5

3

1774

244,7

1317,1

56,2

229,7

4

1937

255,3

1258,5

57,3

224,5

5

2100

260,7

1185,6

58,7

225

6

2241

0

0

15,8

1.5.3 Універсальна динамічна характеристика автомобіля

Динамічна характеристика автомобіля ілюструє його тягово-швидкісні властивості при рівномірному русі з різними швидкостями на різних передачах і в різних дорожніх умовах.

З рівняння тягового балансу автомобіля при русі без причепа (P кр) на горизонтальній поверхні = 0), різниця сил буде дорівнює:

P к - P w = G ∙ ± δ вр ∙ j / g)

Різниця сил (P к - P w) пропорційна вазі автомобіля. Тому ставлення (P к - P w) / G характеризує запас сили тяги, що припадає на одиницю ваги автомобіля. Цей вимірник динамічних, зокрема тягово-швидкісних властивостей автомобіля, називається динамічним фактором D автомобіля. Таким чином, динамічний чинник автомобіля:

D = (P к - P w) / G = [(M до ∙ i трη тр) / r к - k w ∙ ρ в ∙ F ∙ V 2] / G

де G - вага автомобіля.

Динамічний фактор автомобіля визначається на кожній передачі в процесі роботи двигуна з повним навантаженням при повністю відкритій дросельної заслінки.

Динамічний фактор на першій передачі буде дорівнює:

D = [(1391,5 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2 лютого] / 187282,7 = 0,49

D = [(1361,5 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2,2 2] / 187282,7 = 0,479

D = [(1317,1 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2,5 2] / 187282,7 = 0,464

D = [(1258,5 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2,7 2] / 187282,7 = 0,443

D = [(1185,6 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2,9 2] / 187282,7 = 0,417

D = [(0 ∙ 35,74 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 3,1 2] / 187282,7 = 0

Динамічний фактор на другій передачі буде дорівнює:

D = [(1391,5 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 3,4 2] / 187282,7 = 0,289

D = [(1361,5 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 3,8 2] / 187282,7 = 0,283

D = [(1317,1 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 4,2 2] / 187282,7 = 0,273

D = [(1258,5 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 4,6 2] / 187282,7 = 0,261

D = [(1185,6 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 4,9 2] / 187282,7 = 0,246

D = [(0 ∙ 21,11 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 5,3 2] / 187282,7 =- 0,001

Динамічний фактор на третій передачі буде дорівнює:

D = [(1391,5 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 5,8 2] / 187282,7 = 0,17

D = [(1361,5 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 6,4 2] / 187282,7 = 0,166

D = [(1317,1 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 7,1 2] / 187282,7 = 0,161

D = [(1258,5 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 7,7 2] / 187282,7 = 0,153

D = [(1185,6 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 8,4 2] / 187282,7 = 0,144

D = [(0 ∙ 12,47 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 8,9 2] / 187282,7 =- 0,002

Динамічний фактор на четвертій передачі буде дорівнює:

D = [(1391,5 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 9,8 2] / 187282,7 = 0,099

D = [(1361,5 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 10,9 2] / 187282,7 = 0,096

D = [(1317,1 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 2 грудня] / 187282,7 = 0,092

D = [(1258,5 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 13,1 2] / 187282,7 = 0,087

D = [(1185,6 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 14,2 2] / 187282,7 = 0,081

D = [(0 ∙ 7,37 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 15,1 2] / 187282,7 =- 0,006

Динамічний фактор на п'ятій передачі буде дорівнює:

D = [(1391,5 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 16,5 2] / 187282,7 = 0,053

D = [(1361,5 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 18,4 2] / 187282,7 = 0,05

D = [(1317,1 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 20,3 2] / 187282,7 = 0,046

D = [(1258,5 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 22,1 2] / 187282,7 = 0,042

D = [(1185,6 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 24 лютого] / 187282,7 = 0,036

D = [(0 ∙ 4,35 ∙ 0,941 / 0,495) -0,55 ∙ 1,293 ∙ 6,66 ∙ 25,6 2] / 187282,7 =- 0,017

D = ψ ± δ вр ∙ j / g - при несталому русі (j ≠ 0);

D = ψ - при сталому русі (j = 0).

Динамічний фактор залежить від швидкісного режиму - частоти обертання колінчастого вала двигуна n і включеної передачі. Графічне зображення залежності D = f (V) на різних передачах називають динамічною характеристикою автомобіля. Між швидкістю V і частотою обертання n колінчастого вала двигуна існує залежність:

V = 2 ∙ π ∙ r до ∙ n / i тр.

Швидкість на першій передачі буде дорівнює:

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1448/35, 74 = 2 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1611/35, 74 = 2,2 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1774/35, 74 = 2,5 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1937/35, 74 = 2,7 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2100/35, 74 = 2,9 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2241/35, 74 = 3,1 м / хв

Швидкість на другій передачі буде дорівнює:

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1448/21, 11 = 3,4 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1611/21, 11 = 3,8 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1774/21, 11 = 4,2 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1937/21, 11 = 4,6 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2100/21, 11 = 4,9 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2241/21, 11 = 5,3 м / хв

Швидкість на третій передачі буде дорівнює:

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1448/12, 47 = 5,8 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1611/12, 47 = 6,4 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1774/12, 47 = 7,1 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1937/12, 47 = 7,7 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2100/12, 47 = 8,4 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2241/12, 47 = 8,9 м / хв

Швидкість на четвертій передачі буде дорівнює:

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1448 / 7,37 = 9,8 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1611 / 7,37 = 10,9 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ тисяча сімсот сімдесят чотири / 7,37 = 12 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1937 / 7,37 = 13,1 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2100 / 7,37 = 14,2 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2241 / 7,37 = 15,1 м / хв

Швидкість на п'ятій передачі буде дорівнює:

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1448 / 4,35 = 16,5 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1611 / 4,35 = 18,4 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ тисяча сімсот сімдесят чотири / 4,35 = 20,3 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 1937 / 4,35 = 22,1 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2100 / 4,35 = 24 м / хв

V = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,495 ∙ 2241 / 4,35 = 25,6 м / хв

Таблиця 2.

Передача

V, м / с

n, хв -1

М к, Н ∙ м

Р к, Н

Р w, Н

D, при







Г = 1

Г = 2

1

2

1448

1391,5

91767,3

18,95

0,49

0,245


2,2

1611

1361,5

89788,8

22,92

0,479

0,24


2,5

1774

1317,1

86860,7

29,60

0,464

0,232


2,7

1937

1258,5

82996,1

34,53

0,443

0,221


2,9

2100

1185,6

78188,5

39,83

0,417

0,209


3,1

2241

0

0

45,52

0

-0

2

3,4

1448

1391,5

54203,1

54,75

0,289

0,145


3,8

1611

1361,5

53034,5

68,39

0,283

0,141


4,2

1774

1317,1

51305

83,55

0,273

0,137


4,6

1937

1258,5

49022,3

100,22

0,261

0,131


4,9

2100

1185,6

46182,7

113,72

0,246

0,123


5,3

2241

0

0

133,04

-0,001

0

3

5,8

1448

1391,5

32015,5

159,33

0,17

0,085


6,4

1611

1361,5

31325,2

194

0,166

0,083


7,1

1774

1317,1

30303,7

238,75

0,161

0,08


7,7

1937

1258,5

28955,4

280,81

0,153

0,077


8,4

2100

1185,6

27278,2

334,19

0,144

0,072


8,9

2241

0

0

375,16

-0,002

-0,001

4

9,8

1448

1391,5

18910,2

454,87

0,099

0,049


10,9

1611

1361,5

18502,5

562,71

0,096

0,048


12

1774

1317,1

17899,1

682,02

0,092

0,046


13,1

1937

1258,5

17102,8

812,79

0,087

0,043


14,2

2100

1185,6

16112,1

955,02

0,081

0,04


15,1

2241

0

0

1079,91

-0,006

-0,003

5

16,5

1448

1391,5

11169,5

1289,45

0,053

0,026


18,4

1611

1361,5

10928,7

1603,51

0,05

0,025


20,3

1774

1317,1

10572,3

1951,76

0,046

0,023


22,1

1937

1258,5

10101,9

2313,24

0,042

0,021


24

2100

1185,6

9516,7

2728,09

0,036

0,018


25,6

2241

0

0

3103,95

-0,017

-0,08

1.5.4 Короткий аналіз отриманих даних

За допомогою динамічної характеристики можна вирішувати різні завдання, що виникають при експлуатації автомобіля.

Тому після побудови характеристики, обов'язково повинен бути виконаний її аналіз з використанням конкретних отриманих даних і розглянуто можливі випадки застосування в реальних умовах експлуатації автомобіля.

  1. Автомобіль буде працювати в заданих дорожніх умовах, якi характеризуються наведеним коефіцієнтом дорожніх опорів ψ 1 = 0,03, ψ 2 = 0,04, ψ 3 = 0,05, максимальні швидкості він зможе розвивати 24 м / с зі значеннями коефіцієнта Г = 1 і Г = 2.

2. Визначити значення динамічного фактора D φ, що обмежуються зчепленням φ сц ведучих коліс з дорогою.

Для автомобіля із задніми провідними колесами:

D φ = φ сцλ к-Р w / G

де: λ до - коефіцієнт навантаження провідних коліс.

D φ = 0,7 ∙ 0,7-2728,1 / 187282,7 = 0,475

3. Визначимо з динамічної характеристики:

- Максимальну швидкість при сталому русі в найбільш типових для даного виду автомобіля дорожніх умовах. Швидкість буде дорівнює: V = 24 м / с. Значення f при цьому для різних дорожніх умов приймаються зі співвідношення:

ψ = (1,2 ... 1,3) ∙ f

ψ = 0,03

ψ = 0,04

ψ = 0,05

- Динамічний фактор на прямій передачі при найбільш вживаною для даного автомобіля швидкості руху дорівнює: D = 0,036.

- Максимальне значення динамічного фактора на прямій передачі D = 0,053 і відповідна швидкість руху V = 16,5 м / с.

- Максимальне значення динамічного фактора на нижчій передачі D = 0,49.

- Максимальні значення динамічного фактора на проміжних передачах: D = 0,289 - для другої передачі, D = 0,17 - для третин передачі, D = 0,099 - для четвертої передачі.

2. Паливна економічність автомобіля

Одна з найважливіших народногосподарських завдань на сучасному етапі розвитку - зниження витрати палива при роботі автотранспортних засобів.

Це завдання набуває особливої ​​актуальності, якщо врахувати, що за обсягом перевезень вантажів і пасажирів автомобільний транспорт посідає перше місце серед всіх інших видів транспорту. Автомобільний транспорт споживає приблизно 15% енергоресурсів або майже 20 млн. т. умовного палива, при цьому витрати на нього при експлуатації досягають 25 ... 35% вартості перевезень. На витрату пального при роботі автотранспорту в тій чи іншій мірі впливає безліч конструктивних, технічних, експлуатаційних та інших факторів і показників.

Одним з основних вимірників паливної економічності як експлуатаційного властивості прийнято вважати кількість палива Q s, що витрачається на 100 км шляху при рівномірному русі з певною швидкістю в заданих дорожніх умовах.

Витрата палива, л/100 км:

Q s = Q МГН ∙ t i,

де: Q МГН - миттєва витрата палива двигуном автомобіля, л;

Q si = (g ei ∙ N ei / 10 3ρ т) ∙ (100/3.6 ∙ V i),

де: g ei - питома витрата палива, відповідний даному режиму роботи двигуна, г / кВт ∙ год

N ei - потужність, що розвивається двигуном при роботі автомобіля в розглянутих умовах, кВт; ρ т - щільність палива, кг / л, що дорівнює 0,85; V i - швидкість руху автомобіля, м / с.

t i = 100 / (3.6 ∙ V i)

t i = 100 / (3.6 ∙ 16,5) = 1,7 год

t i = 100 / (3.6 ∙ 18,4) = 1,5 год

t i = 100 / (3.6 ∙ 20,3) = 1,4 год

t i = 100 / (3.6 ∙ 22,1) = 1,3 год

t i = 100 / (3.6 ∙ 24) = 1,2 год

t i = 100 / (3.6 ∙ 25,6) = 1,1 год

Потужність двигуна N ei, витрачається на подолання опору дороги Р ψ і повітря P w (в Н):

N ei = [(Р ψ + P w) ∙ V i] / 10 3η тр,

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 16,5] / 1000 ∙ 0,876 = 157,1

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 18,4] / 1000 ∙ 0,876 = 175,2

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 20,3] / 1000 ∙ 0,876 = 193,3

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 22,1] / 1000 ∙ 0,876 = 210,5

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 24] / 1000 ∙ 0,876 = 228,6

N ei = [(5618,5 +2728,1) ∙ 25,6] / 1000 ∙ 0,876 = 243,8

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 16,5] / 1000 ∙ 0,876 = 192,4

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 18,4] / 1000 ∙ 0,876 = 214,5

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 20,3] / 1000 ∙ 0,876 = 236,7

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 22,1] / 1000 ∙ 0,876 = 257,7

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 24] / 1000 ∙ 0,876 = 279,8

N ei = [(7491,3 +2728,1) ∙ 25,6] / 1000 ∙ 0,876 = 298,5

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 16,5] / 1000 ∙ 0,876 = 227,6

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 18,4] / 1000 ∙ 0,876 = 253,9

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 20,3] / 1000 ∙ 0,876 = 280,1

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 22,1] / 1000 ∙ 0,876 = 304,9

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 24] / 1000 ∙ 0,876 = 331,1

N ei = [(9364,1 +2728,1) ∙ 25,6] / 1000 ∙ 0,876 = 353,2

Опір дороги:

Р ψ = ψ ∙ G

Р ψ = 0,03 ∙ 187282,7 = 5618,5 Н

Р ψ = 0,04 ∙ 187282,7 = 7491,3 Н

Р ψ = 0,05 ∙ 187282,7 = 9364,1 Н

= 63,7

= 64,4

= 64,8

= 66,3

= 70

= ∞

= 81

= 81,1

= 80,8

= 82

= 85,7

= ∞

= 98,2

= 97,8

= 96,8

= 97,7

= 101,4

= ∞

Для наочного уявлення про паливну економічність проектованого автомобіля при різних умовах усталеного руху будується економічна характеристика Q s = f (V). На осі ординат відкладаються в прийнятому масштабі значення Q s, л/100 км, а на осі абсцис швидкість руху V, м / с.

Порядок побудови економічної характеристики.

Для різних швидкісних режимів руху автомобіля із залежності

V i = 0,105 ∙ r до ∙ n i / i тр

визначають значення частоти обертання колінчастого вала двигуна n (у хв -1):

n i = V ii тр / 0,105 ∙ r до

Знаючи частоту обертання колінчастого вала з відповідних швидкісних характеристик залежно від типу двигуна, визначають значення g ei.

Визначають потужність двигуна N ei необхідну для руху автомобіля з різними швидкостями на заданій дорозі, яка характеризується відповідним приведеного коефіцієнта опору ψ. Розрахунки ведуться до швидкості, при якій двигун завантажується на максимальну потужність N v. Змінною величиною при цьому є тільки швидкість руху V i, всі інші показники, що входять у формулу для визначення N ei, є при русі на заданій дорозі, постійними величинами (f, m o, m р, k w, ρ в, F).

Таблиця 4.

ψ

V i, м / с

n i, хв -1

Р ψ, Н

P w, Н

N ei, квт

g ei, г / кВтг

t i, ч

Q si, л/100км

0,03

16,5

1448

5618,5

2728,1

157,1

247,5

1,7

63,7


18,4

1611

5618,5

2728,1

175,2

239, 5

1,5

64,4


20,3

1774

5618,5

2728,1

193,3

229,7

1,4

64,8


22,1

1937

5618,5

2728,1

210,5

224,5

1,3

66,3


24

2100

5618,5

2728,1

228,6

225

1,2

70


25,6

2241

5618,5

2728,1

243,8

1,1

0,04

16,5

1448

7491,3

2728,1

192,4

247,5

1,7

81


18,4

1611

7491,3

2728,1

214,5

239, 5

1,5

81,1


20,3

1774

7491,3

2728,1

236,7

229,7

1,4

80,8


22,1

1937

7491,3

2728,1

257,7

224,5

1,3

82


24

2100

7491,3

2728,1

279,8

225

1,2

85,7


25,6

2241

7491,3

2728,1

298,5

1,1

0,05

16,5

1448

9364,1

2728,1

227,6

247,5

1,7

98,2


18,4

1611

9364,1

2728,1

253,9

239, 5

1,5

97,8


20,3

1774

9364,1

2728,1

280,1

229,7

1,4

96,8


22,1

1937

9364,1

2728,1

304,9

224,5

1,3

97,7


24

2100

9364,1

2728,1

331,1

225

1,2

101,4


25,6

2241

9364,1

2728,1

353,2

1,1

Підставляючи знайдені для різних швидкостей руху автомобіля значення g ei, N ei, t i у формулу, підраховуємо шукані значення витрати палива Q si.

Отримані значення n i, V i, g ei, N ei, Q si при різних швидкостях руху автомобіля зводяться в таблицю 4 із зазначенням, до якої дорозі вони відносяться.

Аналогічним чином розраховуються і будуються на економічній характеристиці криві Q si для інших дорожніх умов і на кожній такої кривої вказується значення відповідного їй коефіцієнта ψ приведеного опору дороги.

Для аналізу економічної характеристики на ній проводяться дві резюмують криві: огинає крива а-а максимальних швидкостей руху на різних дорогах, відповідна повному використанню встановленої потужності двигуна N v, і крива с-с найбільш економічних швидкостей, відповідних мінімальній витраті палива в заданих дорожніх умовах.

2.1 Аналіз економічної характеристики

Аналіз отриманих даних економічної характеристики в обов'язковому порядку включає наступні моменти:

  1. Найбільш економічні швидкість руху на всіх дорожніх покриттях: при y = 0,03 V = 16,5, при y = 0,04 V = 20,3, при y = 0,05 V = 20,3. Мінімальні значення витрати пального на 100 км шляху: при y = 0,03 Q s = 63,7, при y = 0,04 Q s = 80,8, при y = 0,05 Q s = 96,8.

  2. Пояснити характер зміни кривих паливної економічності в різних дорожніх умовах, ніж обумовлено збільшення витрати палива при відхиленні від найбільш економічних швидкостей руху вправо і вліво.

  3. Контрольна витрата палива при рівномірному русі з повним навантаженням двигуна на прямій передачі дорівнює Q s = 80.

  4. Контрольна витрата палива автомобіля-прототипу Q s = 27. У спроектованого автомобіля витрата більше тому у цього двигуна більше потужність.

  5. Виходячи із запасу ходу S зап = 500 км автомобіля, тобто шляху, який може пройти навантажений автомобіль без додаткової заправки паливом при русі по дорозі з поліпшеним покриттям, визначимо орієнтовну місткість V б паливного бака (у л) по залежності:

V б = Q sS зап / 100

V б = 101,4 ∙ 500/100 = 507 л

Основні показники спроектованого автомобіля сільськогосподарського призначення результати зводимо в таблицю.

Література

1.Скотніков В.А., Мащенскій А.А., Солонський А.С. Основи теорії і розрахунку трактора і автомобіля. М.: Агропромиздат, 1986.

2.Літвінов А.С., Фаробін Я.Є., Автомобіль: Теорія експлуатаційних властивостей. М.: Машинобудування, 1989.

3.Мащенскій А.А., Солонський М.А., Поздняков Н.А. Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність автомобіля. Мн: бгати, 2002.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Курсова
146кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунково-графічний аналіз тягово-швидкісних властивостей автомобіля ГАЗ-13
Тяговий розрахунок трактора і автомобіля 2
Тяговий розрахунок трактора і автомобіля
Визначення швидкісних характеристик автомобіля ЗІЛ-431410
Визначення швидкісних характеристик автомобіля ЗІЛ 431410
Основи теорії трактора і автомобіля
Розрахунок тягово-енергетичних характеристик тепловоза 2ТЕ121
Тяговий розрахунок трактора ДТ 75М
Тяговий розрахунок трактора ДТ-75М
© Усі права захищені
написати до нас