Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Данный график показывает величину ускорения, которую может иметь проектируемый автомобиль при различной скорости движения на каждой передаче при условии движения по дороге, характеризуемой коэффициентом Ш. Топливно-экономический расчёт автомобиля Заключение Технические характеристики автомобиля Двигатель и его системы Приложение, А Приложение Б Приложение В Приложение Г Список использованных… Читать ещё >

Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Министерство образования Российской Федерации Петрозаводский Государственный Университет Кафедра «Механизации сельского хозяйства»

Курс «Тракторы и автомобили»

Курсовая работа

«Тяговый и топливно-экономический расчёт автомобиля»

Пояснительная записка к курсовой работе Выполнил: студент гр. 43 203

Богданов Е. Р.

Руководитель: преподаватель Черняев Л.А.

Петрозаводск

Введение

Контрольное задание

1. Выбор параметров двигателя

1.1 Двигатель

1.2 Передаточное число главной передачи автомобиля

1.3 Передаточное число 1 передачи коробки передач

1.4 Передаточные числа промежуточных передач

2. Тяговый расчёт автомобиля

2.1 График тягового баланса

2.2 График баланса мощности

2.3 График динамического фактора

2.4 График ускорений

2.5 График времени разгона

2.6 График пути разгона

3. Топливно-экономический расчёт автомобиля Заключение Технические характеристики автомобиля Двигатель и его системы Приложение, А Приложение Б Приложение В Приложение Г Список использованных источников

Курсовая работа является самостоятельной работой студента, завершающей изучение расчетного курса «Тракторы и автомобили» и подводящей к дипломному проекту по специальности.

Цель курсовой работы:

Обобщение и углубление знаний, полученных при изучении расчётного курса «Тракторы и автомобили»;

2. Закрепление навыков в использовании методов определения показателей эксплуатационных свойств автотракторной техники.

Задачи курсовой работы:

1. Закрепление знаний по конструкции автомобиля;

2. Развитие навыков в использовании специальной литературы и других источников;

3. Стимулирование творческой инициативы студента в изучении и применении расчётных приёмов;

4. Развитие умения критически оценивать полученные данные и сопоставлять их с результатами других работ.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

Используемые методические указания написаны с учетом разработок кафедры «Трактора и автомобили» СПГАУ, кафедры «Трактора и автомобили» МГАУ им. Горячкина, ЛИФ ПетрГУ.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

1. Грузоподъемность автомобиля-, Н

2. Максимальная скорость автомобиля-, км/ч (м/с)

3. Удельный расход топлива при максимальной мощности-, г/кВт*ч

4. Частота вращения коленчатого вала двигателя

при максимальной мощности-n, мин ^-1

75 (20,8)

1 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЯ

1.1 Двигатель

Подбор осуществляется исходя из условия движения с максимальной скоростью по хорошей дороге:


кВт	(1)

где

— полный вес автомобиля, Н;

— собственный вес автомобиля, Н;

— коэффициент использования автомобиля,;

— коэффициент сопротивления дороги, ;

— КПД трансмиссии автомобиля,;

— коэффициент обтекаемости,;

— лобовая площадь автомобиля, ;

— максимальная скорость движения.

— грузоподъёмность автомобиля:

тогда

кВт Максимальная мощность двигателя


кВт	(2)

кВт Максимальная частота вращения вала двигателя определяется из соотношения:


об/мин	(3)

об/мин Чтобы получить точки для построения кривой внешней характеристики двигателя проектируемого автомобиля, воспользуемся формулой профессора Хлыстова:


кВт	(4)

где

— текущее значение частоты вращения вала двигателя, при которых определяется мощность;

— коэффициент, .

Полученные значения сведём в таблицу № 1

Крутящий момент двигателя определим при тех же значениях частоты вращения вала n из соотношения:


Н*м	(5)

Полученные значения крутящего момента двигателя сведены в таблицу 1.

Таблица 1 — Мощность и крутящий момент двигателя.


Частота, об/мин	Мощность, Н*м	Момент, кВт
	14,18	169,3215
	18,90	171,9
	24,14	177,3362
	29,06	179,0471
	33,53	177,8953
	37,95	176,7915
	41,95	174,1837
	45,90	171,9
	47,04	160,44
	48,50	151,845
	49,50	143,25

По данным таблицы 1 строим графики внешней характеристики двигателя

и .

1.2 Передаточное число главной передачи автомобиля

Скорость движения автомобиля выражаем через число оборотов в минуту двигателя n:


м/с	(6)

где

— диаметр качения колеса, м;

— передаточное число главной передачи;

— передаточное число коробки передач.

Значение определяем из условия движения автомобиля с заданной максимальной скоростью на прямой передаче коробки передач, т. е. при :


	(7)

Для вычисления необходимо знать размер шин проектируемого автомобиля.

Подбор шин производим исходя из нагрузки, приходящейся на колесо автомобиля. При определении нагрузки на колесо руководствуемся таким распределением веса гружёного автомобиля по осям: для автомобилей с колёсной формулой 6?4 нагрузка на переднюю ось:

Выбираем шины: 215−380 (8,40−15), наружный диаметр 810−5 мм.

Диаметр качения колеса определяем из формулы:


м	(8)

где

— коэффициент смятия шины, ;

— коэффициент увеличения диаметра шины при накачивании, .

тогда Вычисляем передаточное число главной передачи, по формуле 7:

1.3 Передаточное число 1 передачи коробки передач

Передаточное число на 1 передаче определяем из условия движения по наиболее тяжёлой дорог при коэффициенте сопротивления. Из уравнения тягового баланса известно, что при условиях движения:

Откуда


	(9)

1.4 Передаточные числа промежуточных передач

Передаточные числа первой и прямой передач известны. Определим промежуточные числа для четырёх ступенчатой коробки передач:

;

2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ

Тяговый расчёт автомобиля включает в себя построение графиков:

· тягового баланса;

· баланса мощности;

· динамического фактора;

· ускорений автомобиля;

· времени разгона;

· пути разгона.

Значения входящих в формулы величин и коэффициентов мы берём из первой части данного расчёта.

2.1 График тягового баланса

При построении исходим из уравнения тягового баланса. При установившемся движении:

где

— тяговое усилие на ведущих колёсах, Н;

— сила сопротивления дороги, Н;

— сила сопротивления воздуха, Н;

— радиус колеса, м.

Подставляем числовые значения и результаты расчёта сводим в таблицу 2

Таблица 2 — Значение тягового усилия на ведущих колесах, силы сопротивления дороги и силы сопротивления воздуха.


Частота, об /мин	Скорость, м/с.	Момент, н*м	тяговое усилие, Н	сила сопротивления дороги, Н	сила сопротивления воздуха, н
800,00	0,549 953	169,3215	22 696,35237		0,302 448
1050,00	0,721 813	171,9	23 041,98211		0,436 622
1300,00	0,893 673	177,3362	23 770,66017		0,540 579
1550,00	1,65 533	179,0471			0,644 537
1800,00	1,237 394	177,8953	23 845,60679		0,748 494
2050,00	1,409 254	176,7915	23 697,64826		0,852 452
2300,00	1,581 114	174,1837	23 348,0954		0,956 409
2550,00	1,752 974	171,9	23 041,98211		1,60 367
2800,00	1,924 834	160,44	21 505,84997		1,164 324
3050,00	2,96 695	151,845	20 353,75086		1,268 282
3300,00	2,268 555	143,25	19 201,65175		1,37 224
Вторая передача
800,00	1,115 062	169,3215	11 193,922		0,674 497
1050,00	1,463 519	171,9	11 364,38781		0,885 277
1300,00	1,811 976	177,3362	11 723,77443		1,96 057
1550,00	2,160 433	179,0471	11 836,88566		1,306 837
1800,00	2,50 889	177,8953	11 760,73838		1,517 617
2050,00	2,857 347	176,7915	11 687,7647		1,728 398
2300,00	3,205 804	174,1837	11 515,36398		1,939 178
2550,00	3,554 261	171,9	11 364,38781		2,149 958
2800,00	3,902 718	160,44	10 606,76196		2,360 738
3050,00	4,251 175	151,845	10 038,54257		2,571 518
3300,00	4,599 632	143,25	9470,323 179		2,782 299
Третья передача
800,00	2,260 856	169,3215	5520,882 282		1,367 583
1050,00	2,967 374	171,9	5604,956 631		1,794 952
1300,00	3,673 891	177,3362	5782,207 395		2,222 322
1550,00	4,380 409	179,0471	5837,994 255		2,649 691
1800,00	5,86 926	177,8953	5800,438 144		3,77 061
2050,00	5,793 444	176,7915	5764,447 267		3,50 443
2300,00	6,499 961	174,1837	5679,418 617		3,9318
2550,00	7,206 479	171,9	5604,956 631		4,359 169
2800,00	7,912 996	160,44	5231,292 856		4,786 539
3050,00	8,619 514	151,845	4951,45 024		5,213 909
3300,00	9,326 031	143,25	4670,797 193		5,641 278
Четвертая передача
800,00	4,584 022	169,3215	2722,918 846		2,772 856
1050,00	6,16 529	171,9	2764,384 615		3,639 374
1300,00	7,449 036	177,3362	2851,805 325		4,505 891
1550,00	8,881 543	179,0471	2879,319 603		5,372 409
1800,00	10,31 405	177,8953	2860,796 795		6,238 926
2050,00	11,74 656	176,7915	2843,45 966		7,105 444
2300,00	13,17 906	174,1837	2801,109 533		7,971 962
2550,00	14,61 157	171,9	2764,384 615		8,838 479
2800,00	16,4 408	160,44	2580,92 308		9,704 997
3050,00	17,47 658	151,845	2441,873 077		10,57 151
3300,00	18,90 909	143,25	2303,653 846		11,43 803

Необходимо отметить, что:

· здесь и далее расчёты производятся для всех передач коробки автомобиля при частотах вращения вала двигателя, соответствующих таблице 1;

· момент двигателя и мощностьберётся из той же таблицы;

· параметры автомобиля берутся из первой части расчёта.

2.2 График баланса мощности

Из уравнения баланса мощности известно, что:

или как при установившемся движении:

где

— мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;

— мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

— эффективная мощность двигателя, кВт;

— мощность, затрачиваемая на трение в трансмиссии, кВт;

— мощность на ободе ведущего колеса, кВт.

Данные произведённых расчётов сводим в таблицу 3.

Таблица 3 — Значение эффективной мощности, мощности на ободе ведущего колеса, мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дороги и мощности, затрачиваемой на преодоление трения в трансмиссии.


Частота, об/мин	Скорость, м/с	Мощность затрачиваемая на сопротивление воздуха, кВт	Мощность затрачиваемая на сопротивление дороги, кВт	Мощность на ободе колеса, кВт	Мощность, кВт

Первая передача
800,00	0,549 953	0,166	0,879 924 301	12,48 192	14,18
1050,00	0,721 813	0,376	1,154 900 645	16,632	18,90
1300,00	0,893 673	0,714	1,429 876 989	21,2432	24,14
1550,00	1,65 533	0,121	1,704 853 333	25,5728	29,06
1800,00	1,237 394	0,1 895	1,979 829 677	29,5064	33,53
2050,00	1,409 254	0,2 799	2,254 806 021	33,396	37,95
2300,00	1,581 114	0,3 953	2,529 782 365	36,916	41,95
2550,00	1,752 974	0,5 387	2,80 475 871	40,392	45,90
2800,00	1,924 834	0,7 131	3,79 735 054	41,3952	47,04
Вторая передача
800,00	1,115 062	0,1 386	1,784 099 622	12,48 192	14,18
1050,00	1,463 519	0,3 135	2,341 630 754	16,632	18,90
1300,00	1,811 976	0,5 949	2,899 161 885	21,2432	24,14
1550,00	2,160 433	0,10 084	3,456 693 018	25,5728	29,06
1800,00	2,50 889	0,15 792	4,14 224 149	29,5064	33,53
2050,00	2,857 347	0,23 329	4,57 175 528	33,396	37,95
2300,00	3,205 804	0,32 947	5,129 286 413	36,916	41,95
2550,00	3,554 261	0,0449	5,686 817 544	40,392	45,90
2800,00	3,902 718	0,59 443	6,244 348 675	41,3952	47,04

Третья передача
800,00	2,260 856	0,11 556	3,617 369 648	12,48 192	14,18
1050,00	2,967 374	0,26 129	4,747 797 664	16,632	18,90
1300,00	3,673 891	0,49 588	5,878 225 678	21,2432	24,14
1550,00	4,380 409	0,84 051	7,8 653 694	25,5728	29,06
1800,00	5,86 926	0,131 633	8,139 081 709	29,5064	33,53
2050,00	5,793 444	0,194 451	9,269 509 725	33,396	37,95
2300,00	6,499 961	0,27 462	10,39 993 774	36,916	41,95
2550,00	7,206 479	0,374 256	11,53 036 576	40,392	45,90
2800,00	7,912 996	0,495 476	12,66 079 377	41,3952	47,04
Четвёртая передача
800,00	4,584 022	0,96 325	7,334 435 262	12,48 192	14,18
1050,00	6,16 529	0,21 779	9,626 446 282	16,632	18,90
1300,00	7,449 036	0,413 333	11,9 184 573	21,2432	24,14
1550,00	8,881 543	0,700 592	14,21 046 832	25,5728	29,06
1800,00	10,31 405	1,97 205	16,50 247 934	29,5064	33,53
2050,00	11,74 656	1,620 809	18,79 449 035	33,396	37,95
2300,00	13,17 906	2,289 041	21,8 650 138	36,916	41,95
2550,00	14,61 157	3,119 541	23,3 785 124	40,392	45,90
2800,00	16,4 408	4,129 945	25,67 052 341	41,3952	47,04

На графиках тягового баланса и баланса мощности 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.

2.3 График динамического фактора

Построение графика динамического фактора производим на основании уравнения динамического фактора:


Н	(10)

Подсчёты по формуле 10 сводим в таблицу 4.

На график наносим так же значения динамического фактора по сцеплению:

где

— сила сцепления колёс с дорогой, Н;

— коэффициент сцепления на сухой дороге.

Подсчёты сводим в таблицу 4.

Таблица 4 — Динамический фактор автомобиля.


Частота, об/ мин.	Скорость, м/с	Тяговое усилие, н	Сила сопротивления воздуха, н	Динамический. фактор	Динамический фактор по сцеплению
800,00	0,549 953	22 696,35	0,302 447 959	0,283 700 624	0,599 996
1050,00	0,721 813	23 041,98	0,436 621 679	0,288 019 319	0,599 995
1300,00	0,893 673	23 770,66	0,540 579 222	0,297 126 495	0,599 993
1550,00	1,65 533		0,644 536 764	0,299 991 943	0,599 992
1800,00	1,237 394	23 845,61	0,748 494 307	0,298 060 729	0,599 991
2050,00	1,409 254	23 697,65	0,85 245 185	0,296 209 948	0,599 989
2300,00	1,581 114	23 348,1	0,956 409 392	0,291 839 237	0,599 988
2550,00	1,752 974	23 041,98	1,60 366 935	0,288 011 522	0,599 987
2800,00	1,924 834	21 505,85	1,164 324 477	0,268 808 571	0,599 985
3050,00	2,96 695	20 353,75	1,26 828 202	0,254 406 032	0,599 984
3300,00	2,268 555	19 201,65	1,372 239 563	0,240 003 494	0,599 983
Вторая передача
800,00	1,115 062	11 193,92	0,674 496 612	0,139 915 594	0,599 992
1050,00	1,463 519	11 364,39	0,885 276 803	0,142 043 782	0,599 989
1300,00	1,811 976	11 723,77	1,96 056 995	0,14 653 348	0,599 986
1550,00	2,160 433	11 836,89	1,306 837 186	0,147 944 735	0,599 984
1800,00	2,50 889	11 760,74	1,517 617 377	0,14 699 026	0,599 981
2050,00	2,857 347	11 687,76	1,728 397 568	0,146 075 454	0,599 978
2300,00	3,205 804	11 515,36	1,93 917 776	0,14 391 781	0,599 976
2550,00	3,554 261	11 364,39	2,149 957 951	0,142 027 973	0,599 973
2800,00	3,902 718	10 606,76	2,360 738 142	0,132 555 015	0,59 997
3050,00	4,251 175	10 038,54	2,571 518 333	0,125 449 638	0,599 968
3300,00	4,599 632	9470,323	2,782 298 525	0,118 344 261	0,599 965
Третья передача
800,00	2,260 856	5520,882	1,367 582 585	0,68 993 934	0,599 983
1050,00	2,967 374	5604,957	1,794 952 143	0,70 039 521	0,599 978
1300,00	3,673 891	5782,207	2,222 321 701	0,72 249 813	0,599 972
1550,00	4,380 409	5837,994	2,649 691 258	0,72 941 807	0,599 967
1800,00	5,86 926	5800,438	3,77 060 816	0,72 467 014	0,599 962
2050,00	5,793 444	5764,447	3,504 430 374	0,72 011 785	0,599 956
2300,00	6,499 961	5679,419	3,931 799 932	0,70 943 585	0,599 951
2550,00	7,206 479	5604,957	4,35 916 949	0,70 007 468	0,599 946
2800,00	7,912 996	5231,293	4,786 539 048	0,65 331 329	0,59 994
3050,00	8,619 514	4951,045	5,213 908 605	0,61 822 889	0,599 935
3300,00	9,326 031	4670,797	5,641 278 163	0,58 314 449	0,599 929
Четвертая передача
800,00	4,584 022	2722,919	2,772 856 221	0,34 001 825	0,599 965
1050,00	6,16 529	2764,385	3,63 937 379	0,34 509 316	0,599 955
1300,00	7,449 036	2851,805	4,50 589 136	0,35 591 243	0,599 944
1550,00	8,881 543	2879,32	5,372 408 929	0,3 592 434	0,599 933
1800,00	10,31 405	2860,797	6,238 926 498	0,35 681 973	0,599 922
2050,00	11,74 656	2843,046	7,105 444 067	0,35 449 257	0,599 911
2300,00	13,17 906	2801,11	7,971 961 636	0,3 491 422	0,5999
2550,00	14,61 157	2764,385	8,838 479 205	0,34 444 327	0,59 989
2800,00	16,4 408	2580,092	9,704 996 774	0,32 129 841	0,599 879
3050,00	17,47 658	2441,873	10,57 151 434	0,3 039 127	0,599 868
3300,00	18,90 909	2303,654	11,43 803 191	0,28 652 698	0,599 857

2.4 График ускорений

Ускорение определим по формуле:


м/с²	(11)

где

g — ускорение силы тяжести;

д — коэффициент учёта вращающихся масс, определяемый с достаточной точностью на всех передачах по формуле:


	(12)

Для грузовых автомобилей принимаем: ;

Коэффициент учёта вращающихся масс:

· Первая передача:

· Вторая передача:

· Третья передача:

· Четвёртая передача:

Результаты подсчёта ускорений сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

2.5 График времени разгона

Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от V₁ до V₂:


с	(13)

Это интегральное уравнение решим графически, для чего построим вспомогательный график величин, обратных ускорениям:

с²/м Результаты подсчёта величин, обратных ускорениям сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

Таблица 5 — Таблица ускорений при движении автомобиля на различных передачах и величины обратной ускорению.


Скорость, м/с	Динамический фактор		Ускорение, м/с²

Первая передача
0,55	0,283 701	0,263 701	0,572 517 569	1,746 671 287
0,72	0,288 019	0,268 019	0,581 893 841	1,718 526 523
0,89	0,297 126	0,277 126	0,601 666 333	1,662 050 784
1,07	0,299 992	0,279 992	0,607 887 476	1,645 041 294
1,24	0,298 061	0,278 061	0,603 694 638	1,656 466 593
1,41	0,29 621	0,27 621	0,599 676 427	1,667 565 964
1,58	0,291 839	0,271 839	0,590 187 224	1,694 377 579
1,75	0,288 012	0,268 012	0,581 876 913	1,718 576 518
1,92	0,268 809	0,248 809	0,540 185 594	1,851 215 601
2,10	0,254 406	0,234 406	0,508 916 398	1,964 959 282
Вторая передача
1,12	0,139 916	0,119 916	0,260 347 448	3,841 020 946
1,46	0,142 044	0,122 044	0,264 967 934	3,774 041 584
1,81	0,146 533	0,126 533	0,274 715 468	3,640 129 935
2,16	0,147 945	0,127 945	0,277 779 429	3,599 978 603
2,51	0,14 699	0,12 699	0,275 707 178	3,627 036 501
2,86	0,146 075	0,126 075	0,273 721 053	3,65 335 435
3,21	0,143 918	0,123 918	0,269 036 616	3,716 966 176
3,55	0,142 028	0,122 028	0,264 933 611	3,77 453 052
3,90	0,132 555	0,112 555	0,244 366 974	4,92 206 006
Третья передача
2,26	0,68 994	0,48 994	0,1 063 702	9,401 129 298
2,97	0,7 004	0,5 004	0,108 640 262	9,204 690 595
3,67	0,7 225	0,5 225	0,113 439 003	8,815 310 178
4,38	0,72 942	0,52 942	0,114 941 384	8,70 008 665
5,09	0,72 467	0,52 467	0,113 910 566	8,778 816 884
5,79	0,72 012	0,52 012	0,112 922 223	8,855 652 778
6,50	0,70 944	0,50 944	0,110 603 066	9,41 340 697
7,21	0,70 007	0,50 007	0,108 570 672	9,210 590 473
7,91	0,65 331	0,45 331	0,98 418 358	10,16 070 604
Четвёртая передача
4,58	0,34 002	0,14 002	0,30 399 211	32,89 559 099
6,02	0,34 509	0,14 509	0,31 501 019	31,74 500 496
7,45	0,35 591	0,15 591	0,33 849 979	29,54 211 594
8,88	0,35 924	0,15 924	0,34 573 162	28,92 416 944
10,31	0,35 682	0,15 682	0,34 046 962	29,37 119 636
11,75	0,35 449	0,15 449	0,33 541 715	29,813 622
13,18	0,34 914	0,14 914	0,32 380 102	30,88 316 441
14,61	0,34 444	0,14 444	0,31 359 922	31,88 783 446
16,04	0,3 213	0,1 213	0,26 334 966	37,9 723 286

Зададимся масштабом шкал и на этом вспомогательном графике.

Масштаб, тогда m₁ =0.2;

Масштаб, тогда m₂= 0.2

В итоге общий масштаб времени 1 мм² = 0,2*0,2 = 0,04

Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости, определим величину F_n каждой элементарной площади, ограниченной кривыми, в пределах приращения скорости. Умножить эту площадь на масштаб времени, определим время разгона:


с	(14)

соответствующее приращению скорости от V_n до V_n₊₁.

Разбивая всю площадку на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получим ряд значений Т, которые сведем в таблицу 6. При расчете времени разгона определяем до, так как при

По данным таблицы 6 построим график времени разгона автомобиля.

Таблица 6 — Время разгона автомобиля.


V_n+1— V_n	Fn, мм²	Т,	УТ,
2 — 0		1,4	1,4
4 — 2		1,3	2,7
6 — 4		1,3	4,0
8 — 6		1,5	5,5
10 — 8		1,6	7,1
12 — 10		1,8	8,9
14 — 12		2,4	11,3
16 — 14		3,1	14,3
18 — 16		4,9	19,3
20 — 18		7,4	26,6

2.6 График пути разгона

График пути разгона так же, как и график, служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей.

Путь разгона:


м	(15)

Это интегральное уравнение также решим графически. Для этого, в качестве вспомогательного используем график пути разгона.

Площадь, ограниченную кривой, разбиваем на ряд элементарных площадок с ординатами. Так же задаемся масштабом шкал: масштаб времени разгона m₃, масштаб скорости m_4. Определим масштаб пути разгона, как произведение масштабов m₃*m₄.

Так, если масштаб Т 1с= 1 мм, то m₃= 1; масштаб V 1м/с = 10 мм, то m₄ = 0,1, а масштаб

Определяя величину каждой элементарной площади F и умножая ее на масштаб пути, получим путь автомобиля, пройденный им за время приращения времени :

Результаты подсчета сведем в таблицу 7.

По данным таблицы 7 строим график пути разгона автомобиля.

Таблица 7 — Путь, пройденный автомобилем за время разгона.


Тn+1-Тn, с	Fn, мм²	S,	У S,
1 — 0		6,7	6,7
2 — 1		17,5	24,2
3 — 2		27,0	51,2
4 — 3		35,9	87,1
5 — 4		41,8	128,9
6 — 5		45,4	174,3
7 — 6		49,9	224,2
8 -7		52,1	276,3
9 — 8		53,9	330,2
10 — 9		56,2	386,4

Необходимо отметить, что более точно графики могут быть построены по результатом дорожных испытаний автомобиля.

3 ТОПЛИВНО — ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ АТОМОБИЛЯ

Выбираем три типа дорог с коэффициентами:; и .

Для каждой дороги вычисляем мощность, затрачиваемую при движении с разной скоростью, приведённую к валу двигателя.

Из баланса мощности при установившемся движении известно, что:


кВт	(16)

Результаты расчётов сводим в таблицу 8 (смотри приложение А).

По результатам подсчётов суммарной затрачиваемой мощности определяем процент использования мощности двигателя при каждом значении скорости V при движении на прямой передаче (четвертой):


кВт	(17)

Для тех же условий движения подсчитаем процент использования частоты вращения вала двигателя:


%	(18)

где

— частота вращения при максимальной мощности;

— частота вращения, соответствующая каждому значению V.

По проценту использования N и n на вспомогательных графиках находим значения коэффициентов K_N и K_n и данные сведём в таблицу 9 (смотри приложение Б).

Тогда удельный расход топлива при любом режиме движения составит:


г/кВт*ч	(19)

Результаты подсчетов сводим в таблицу 10 (смотри приложение В).

При работе двигателя на полном дросселе при 100% используемой мощности удельный расход будет зависеть только от частоты вращения вала двигателя n, т. е.:


г/кВт*ч	(20)

Значения удельного расхода подсчитаем и сводим в таблицу 11.

Таблица 11- Удельный расход при полностью открытой заслонке.


Частота, об/мин	Скорость, м/с	n, %	Kn	q, г/кВт*ч

	4,17		1,00	321,39
	6,25		0,94	303,62

	8,33		0,90	290,38
	10,42		0,87	280,36
	12,50		0,86	276,17
	14,58		0,87	281,98
	16,67		0,90	291,99
	18,75		0,94	304,59
	20,83		1,00	323,00

Приступаем к построению экономической характеристики автомобиля. Расход топлива на 100 км пробега определяем по формуле:


кг/100км	(21)

Результаты расчётов сведём в таблицу 12 (смотри приложение Г).

Для режима работы на полном дросселе расход топлива равен:


кг/100км	(22)

Результаты расчётов сводим в таблицу 13.

Таблица 13

— Расход топлива при полностью открытой заслонке (кг/100 км).


Скорость, м/с	Мощность, кВт	q', г/кВт*ч	Qs, кг/100км
15,00	12,80	321,39	0,03
22,50	20,04	303,62	0,03
30,00	27,38	290,38	0,03
37,50	34,50	280,36	0,03
45,00	41,06	276,17	0,03
52,50	46,75	281,98	0,03
60,00	51,22	291,99	0,02
7,50	54,14	304,59	0,02
75,00	55,19	323,00	0,02

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате расчета были получены следующие характеристики разрабатываемого автомобиля:


Максимальная мощность	55,19
Максимальный крутящий момент	164,72
Грузоподъёмность	18 000,00
Полная масса автомобиля	41 285,71
Передаточное число главной передачи	9,25
Передаточные числа коробки передач: первая вторая третья четвёртая	4,57 2,75 1,66 1,00
Время разгона до 85 км/ч	26,60
Путь разгона автомобиля до 85 км/ч	386,93
Максимальный расход топлива на 100 км	27,44
Максимальный удельный расход топлива	600,99

По полученным данным наиболее близко подходит автомобиль-фургон для хлебобулочных изделий ГАЗ-3714. Выпускается Горьковским автомобильным заводом с 1973 года на шасси ГАЗ-66.

Технические характеристики автомобиля

Грузоподъёмность, кг

Полная масса, кг:

передняя ось

задняя ось

Собственная ось, кг:

передняя ось

задняя ось

Габаритные размеры, мм:

длина

ширина

высота

Объём продовольственного отсека, м³

Погрузочная высота, мм

Радиус поворота по

оси следа внешнего переднего колеса

наружным габаритам

Карбюратор

Напряжение сети, В

Аккумулятор

Прерыватель

Катушка зажигания

Свечи

Генератор

Реле-регулятор

Стартер

Сцепление

Шины

7,6

9,5

К-126Б

6СТ-75

Р13Д

Б114

А10НТ

Г287

РР132

СТ230-А

однодисковое

12,00−18

Двигатель и его системы

Модель

Тип

Количество цилиндров и их расположение

Диаметр цилиндров и ход поршня, мм

Рабочий объем цилиндров, л

Степень сжатия

Максимальная мощность, кВт

Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала 1400−1600 об/мин, Н*м

Марка бензина

Порядок работы цилиндров

Направление вращения коленчатого вала (наблюдая со стороны вентилятора)

Системы питания

Карбюратор

Система охлаждения

Система смазки

ГАЗ-52−04

4-тактный, карбюраторный

4, рядное

82*110

3,48

6,7

55,2

205,9

А-76

1−5-3−6-2−4

правое

с жидкостным подогревом рабочей смеси

К-126у

Жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости

Комбинированная, под давлением и разбрызгиванием

Приложение А

Таблица 8 — Мощность, затрачиваемая при движении автомобиля на прямой передаче по различным типам дорог, приводимая к валу двигателя.


n, об/мин	V, м/с	Ne, кВт	N’w, кВт	Ш=0,02	Ш=0,025	Ш=0,04
				N’Ш, кВт	N’Ш+ N’w, кВт	N’Ш, кВт	N’Ш+ N’w, кВт	N’Ш, кВт	N’Ш+ N’w, кВт
	4,17	12,80	0,13	3,82	3,96	4,78	8,73	7,65	16,38
	6,25	20,04	0,45	5,73	6,18	7,17	13,35	11,47	24,82
	8,33	27,38	1,06	7,65	8,71	9,56	18,26	15,29	33,55
	10,42	34,50	2,07	9,56	11,63	11,95	23,58	19,11	42,69
	12,50	41,06	3,58	11,47	15,05	14,34	29,38	22,94	52,32
	14,58	46,75	5,69	13,38	19,07	16,72	35,79	26,76	62,55
	16,67	51,22	8,49	15,29	23,78	19,11	42,89	30,58	73,47
	18,75	54,14	12,08	17,20	29,29	21,50	50,79	34,40	85,20
	20,83	55,19	16,58	19,11	35,69	23,89	59,58	38,23	97,81

Приложение Б

Таблица 9 — Значение коэффициентов: удельного расхода топлива от % загрузки двигателя и удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала.


n, об/мин	V, м/с	Ne, кВт	n, %	Kn	Ш=0,02	Ш=0,025	Ш=0,04
					N,%	K_N	N,%	K_N	N,%	K_N
	4,17	12,80		0,995	30,89	1,87	68,21	1,14	127,92	0,00
	6,25	20,04		0,940	30,85	1,88	66,63	1,22	123,87	0,00
	8,33	27,38		0,899	31,80	1,85	66,71	1,21	122,57	0,00
	10,42	34,50		0,868	33,71	1,79	68,34	1,14	123,75	0,00
	12,50	41,06		0,855	36,65	1,70	71,56	1,13	127,41	0,00
	14,58	46,75		0,873	40,78	1,59	76,56	1,09	133,80	0,00
	16,67	51,22		0,904	46,43	1,47	83,74	1,04	143,45	0,00
	18,75	54,14		0,943	54,09	1,32	93,81	1,01	157,35	0,00
	20,83	55,19		1,000	64,67	1,18	107,95	0,00	177,22	0,00

Приложение В

Таблица 10 — Удельный расход топлива при движении по различным типам дорог на прямой передаче.


n, об/мин	V, м/с	Kn	Ш=0,02	Ш=0,025	Ш=0,04
			Kn*KN	q1	Kn*KN	q2	Kn*KN	q3
	4,17	1,00	1,86	600,99	1,13	366,38	0,00	0,00
	6,25	0,94	1,77	570,81	1,15	370,42	0,00	0,00
	8,33	0,90	1,66	537,20	1,09	351,36	0,00	0,00
	10,42	0,87	1,55	501,85	0,99	319,61	0,00	0,00
	12,50	0,86	1,45	469,48	0,97	312,07	0,00	0,00
	14,58	0,87	1,39	448,35	0,95	307,36	0,00	0,00
	16,67	0,90	1,33	429,23	0,94	303,67	0,00	0,00
	18,75	0,94	1,24	402,06	0,95	307,63	0,00	0,00
	20,83	1,00	1,18	381,14	0,00	0,00	0,00	0,00

Приложение Г

Таблица 12 — Расход топлива при движении по различным типам дорог на прямой передаче (кг/100 км).


n, об/мин	V, м/с	Ш=0,02	Ш=0,025	Ш=0,04
		q₁	N’Ш+ N’w, кВт	Qs₁	q₂	N’Ш+ N’w, кВт	Qs₂	q3	N’Ш+ N’w, кВт	Qs3
	15,00	600,99	3,96	0,02	366,38	8,73	0,02	0,00	16,38	0,00
	22,50	570,81	6,18	0,02	370,42	13,35	0,02	0,00	24,82	0,00
	30,00	537,20	8,71	0,02	351,36	18,26	0,02	0,00	33,55	0,00
	37,50	501,85	11,63	0,02	319,61	23,58	0,02	0,00	42,69	0,00
	45,00	469,48	15,05	0,02	312,07	29,38	0,02	0,00	52,32	0,00
	52,50	448,35	19,07	0,02	307,36	35,79	0,02	0,00	62,55	0,00
	60,00	429,23	23,78	0,02	303,67	42,89	0,02	0,00	73,47	0,00
	67,50	402,06	29,29	0,02	307,63	50,79	0,02	0,00	85,20	0,00
	75,00	381,14	35,69	0,02	0,00	59,58	0,00	0,00	97,81	0,00

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Черняев Л. А. Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля. Методические указания. Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 1995. 26с.

2. Краткий автомобильный справочник. Гос. НИИавтомоб. трансп. 8-е изд., перераб. и доп. — М. Транспотр, 1979. 464с. ил., табл.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой