Введение
Различные виды подвижного состава автомобильного транспорта – одиночные автомобили, седельные и прицепные автопоезда объединяются понятием “автотранспортные средства”/АТС/. Общим для них служат колесные движители и опорные оси в различных комбинациях. В связи с этим взаимодействие АТС с дорогой и окружающей средой базируется на тех же основных закономерностях, что и для одиночного автомобиля.
Эффективность использования АТС в различных условиях эксплуатации определяется комплексом их потенциальных эксплуатационных свойств – тягово-скоростных, тормозных, проходимости, топливной экономичности, устойчивости и управляемости, комфортабельности плавности хода. На эти эксплуатационные свойства влияют основные параметры автомобиля и его узлов, прежде всего двигателя, трансмиссии и колес, а также характеристики дороги и условий движения.
При выполнении курсовой работы оценивалась взаимосвязь и взаимозависимость совместного влияния конструктивных параметров автомобиля и условий движения на эксплуатационные свойства. При анализе тягово-скоростных свойств автомобиля ВАЗ – 21083 выполняются необходимые расчеты на основании конкретных технических данных, строятся графики и по ним анализируются тягово-скоростные свойства.
Исходные данные для расчета
Вид автомобиля | легковой |
Полная масса м, кг | 1370 |
Марка и тип двигателя | ВАЗ-21083, карбюраторный |
Максимальная мощность Nemax, кВт | 52,6 |
Частота вращения двигателя при максимальной мощности nN, об/мин | 5600 |
Наличие ограничителя частоты вращения коленчатого вала | нет |
Передаточные числа | |
Uk1 | 3,636 |
Uk2 | 1,95 |
Uk3 | 1,357 |
Uk4 | 0,941 |
Uk5 | 0,784 |
раздаточной коробки или делителя | нет |
главной передачи Ud | 3,7 |
Шины | 175/70R13 |
Статистический радиус колес rст | 0,269 |
Габаритные размеры: | |
ширина Br, м | 1,62 |
высота Hr, м | 1,402 |
КПД трансмиссии η | 0,9 |
Коеффициент сопротивления воздуха К, Η*c2 /м4 | 0,25 |
σ/ Реальные значения основных параметров автомобиля для сравнения их с полученными расчетами | |
Максимальный крутящий момент двигателя Memax, Η*м | 106,4 |
Частота вращения двигателя при максимальном крутящем моменте nм, об/мин | 3400 |
Максимальная скорость Vmax, км/ч | 156 |
Время разгона до 100 км/ч tp, с | 13 |
1.Построение внешней скоростной характеристики двигателя
??? ?????????? ??????? ?????????? ?????????????? ?????????? ????????? ??????????? ???????? ?????????? ???????????? ???????, ??????????? ?? ????????? ??????????? ????? ????? ?????????? ?????????????? (Nemax ? nN ) ????????????? ??? ?????? ????????:
где Ne , кВт – текущее значение мощности двигателя, соответствующее частоте вращения вала двигателя n, об/мин; Nemax , кВт – максимальная мощность двигателя внутреннего сгорания при частоте вращения nN , об/мин; A1 , A2 – эмпирические коэффициенты, характеризующие тип двигателя внутреннего сгорания.
Возможно вы искали - Реферат: Редуктор червячный
Значения эмпирических коэффициентов A1 , A2 принимают для карбюраторных двигателей A1 = A2 = 1,0.
??? ?????? ???????? ???????? n ???????? ??????? ???????? ???? ????????? ?? ?????????? ?????????? ???????? nmin ?? nN ????????? ?? ???????????? ????? ????????:
Так как у карбюраторного двигателя, не имеющего ограничителя частоты вращения, максимальная частота вращения коленчатого вала nmax при движении автомобиля с максимальной скоростью может на 10-20% превышать частоту nN , для него берут еще одно значение n после nN c тем же интервалом D n .
Минимальную частоту вращения коленчатого вала nmin выбирают в пределах 800 об/мин.
????????? Ne ??? ???????? ???????? n , ????????? ??????????????? ???????? ????????? ??????? ?????????, ??:
Результаты расчетов сводят в табл.1 и строят внешнюю скоростную характеристику двигателя Ne = f( n) и Me = f( n) .
Таблица 1
Результаты расчетов внешней скоростной характеристики двигателя
Параметры | Значение параметров | |||||||
n,об/мин | 800 | 1600 | 2400 | 3200 | 4000 | 4800 | 5600 | 6400 |
A1*n/nN | 0,1429 | 0,2857 | 0,4286 | 0,5714 | 0,7143 | 0,8571 | 1 | 1,1429 |
A2(n/nN )^2 | 0,0204 | 0,0816 | 0,1837 | 0,3265 | 0,5102 | 0,7347 | 1 | 1,3061 |
(n/nN )^3 | 0,0029 | 0,0233 | 0,0787 | 0,1866 | 0,3644 | 0,6297 | 1 | 1,4927 |
A1*n/nN +A2(n/nN )^2-(n/nN )^3 | 0,1604 | 0,344 | 0,5336 | 0,7113 | 0,8601 | 0,9621 | 1 | 0,9563 |
Ne,кВт | 8,437 | 18,0944 | 28,0674 | 37,4144 | 45,2413 | 50,6065 | 52,6 | 50,301 |
Ме,Hм | 100,717 | 108,001 | 111,685 | 111,659 | 108,014 | 100,686 | 89,702 | 75,059 |
2.Построение графиков силового баланса и динамической характеристики
??? ?????????? ???????? ???????? ??????? ??? ????????? ??????? ? ????????? ???????? ?????????? ???????????? ???????? ???????????? ????????? ???????? ???????:
??????? ?????? ?? ??????? ??????? ?????????? ?? ?????????, ?:
Похожий материал - Реферат: Сборка червячного редуктора
где rд - динамический радиус колеса, который в нормальных условиях движения принимаем равным rст , м. Вторую составляющую силового баланса - силу суммарного дорожного сопротивления определяют по формуле, Н:
??? G= gm - ?????? ??? ??????????, ?; g= 9.8I ?/?2 - ????????? ?????????? ???????.
В расчетах не учитывается влияние скорости движения на коэффициент сопротивления качению, в связи c чем полагают Y=const.
Для ВАЗ-21083 G=9,81*1370=13439,7 Н, а при заданном Y=0,019 Р=0,019*1370*9,81=255,35 Н.
???? ????????????? ???????, ?:
где F - лобовая площадь, м2 ; v - скорость автомобиля, км/ч.
Лобовая площадь может быть определена по чертежу автомобиля, а при его отсутствии - приближенно по выражению:
??? a - ??????????? ?????????? ???????, ??? ???????? ??????????? a=0,78-0,8 . ??? ВАЗ - 21083 F = 0,78*1,65*1,402=1,804 ?2
Очень интересно - Реферат: Сварочные технологии
Сила сопротивления разгону, Н:
??? d - ???????????, ??????????? ??????? ??????? ??????????? ????; j - ????????? ?????????? ? ?????????????? ????????, ?/?2 .
При построении и анализе графиков силового баланса величина Pj не рассчитывается, а определяется как разность тягового усилия Pk и суммы сопротивлений движению ( P Y + Pw ) .
?????? ???????? ??????? ? ??? ??????????? ?????? ? ??????? ???????? ?????????? v, ??/?, ??????? ??????? ? ???????? ???????? ???? ????????? n ????????????:
где rk - радиус качения колеса, м, равный при отсутствии проскальзывания статическому радиусу rст .
???????????? ?????? ?????????? D ???????????? ??? ????????? ??????? ? ????????? ???????? ?? ???????:
Переменные по скорости величины Pk , Pw и D рассчитывают по формулам, сводят данные расчетов в табл.2 и строят по ним графики силового 6aланca и динамической характеристики.
Таблица 2
Результаты расчетов силового баланса и динамической характеристики
Параметры | Значение параметров | ||||||||
n,об/мин | 800 | 1600 | 2400 | 3200 | 4000 | 4800 | 5600 | 6400 | |
Ме,Нм | 100,717 | 108,001 | 111,685 | 111,659 | 108,014 | 100,686 | 89,702 | 75,059 | |
V,км/ч | 6,0081 | 12,0163 | 18,0244 | 24,0326 | 30,0407 | 36,0489 | 42,057 | 48,0652 | |
Uк1 = | Pк,Н | 4600,82 | 4933,55 | 5101,84 | 5100,65 | 4934,15 | 4599,4 | 4097,64 | 3428,74 |
3,636 | Рw,Н | - | - | 11,3079 | 20,1031 | 31,411 | 45,232 | 61,5656 | 80,4124 |
Рк-Рw,H | 4600,82 | 4933,55 | 5101,84 | 5100,65 | 4934,15 | 4599,4 | 4097,64 | 3428,74 | |
D | 0,3423 | 0,3671 | 0,3796 | 0,3795 | 0,3671 | 0,3422 | 0,3049 | 0,2551 | |
V,км/ч | 11,2029 | 22,4058 | 33,6086 | 44,8115 | 56,0144 | 67,2173 | 78,4202 | 89,6231 | |
Uк2 = | Pк,Н | 2467,43 | 2645,88 | 2736,14 | 2735,5 | 2646,2 | 2466,68 | 2197,58 | 1838,85 |
1,95 | Рw,Н | - | 17,474 | 39,315 | 69,894 | 109,21 | 157,262 | 214,051 | 279,577 |
Рк-Рw,H | 2467,43 | 2645,88 | 2736,14 | 2735,5 | 2646,2 | 2466,68 | 2197,58 | 1838,85 | |
D | 0,1836 | 0,1969 | 0,2036 | 0,2035 | 0,1969 | 0,1835 | 0,1635 | 0,1368 | |
V,км/ч | 16,098 | 32,197 | 48,295 | 64,394 | 80,492 | 96,591 | 112,689 | 128,788 | |
Uк3 = | Pк,Н | 1717,08 | 1841,26 | 1904,07 | 1903,63 | 1841,49 | 1716,55 | 1529,29 | 1279,65 |
1,357 | Рw,Н | 9,02 | 36,082 | 81,183 | 144,329 | 225,511 | 324,739 | 442,002 | 577,314 |
Рк-Рw,H | 1717,08 | 1841,26 | 1904,07 | 1903,63 | 1841,49 | 1716,55 | 1529,29 | 1279,65 | |
D | 0,1278 | 0,137 | 0,1417 | 0,1416 | 0,137 | 0,1277 | 0,1138 | 0,0952 | |
V,км/ч | 23,215 | 46,431 | 69,646 | 92,861 | 116,077 | 139,292 | 162,507 | - | |
Uк4 = | Pк,Н | 1190,7 | 1276,81 | 1320,36 | 1320,05 | 1276,96 | 1190,33 | 1060,47 | - |
0,941 | Рw,Н | 18,76 | 75,04 | 168,83 | 300,14 | 468,98 | 675,33 | 919,19 | - |
Рк-Рw,H | 1171,94 | 1201,77 | 1151,53 | 1019,91 | 807,98 | 515 | 141,28 | - | |
D | 0,0872 | 0,0894 | 0,0857 | 0,0759 | 0,0601 | 0,0383 | 0,0105 | - | |
V,км/ч | 27,864 | 55,729 | 83,593 | 111,457 | 139,322 | 167,186 | - | - | |
Uк5 = | Pк,Н | 992,04 | 1063,78 | 1100,07 | 1099,81 | 1063,91 | 991,73 | - | - |
0,784 | Рw,Н | 27,02 | 108,1 | 243,22 | 432,39 | 675,62 | 972,88 | - | - |
Рк-Рw,H | 965,02 | 955,68 | 856,85 | 667,42 | 388,29 | 18,85 | - | - | |
D | 0,0718 | 0,0711 | 0,0638 | 0,0497 | 0,0289 | 0,0014 | - | - | |
РΨ+РW ,H | 282,37 | 363,45 | 498,57 | 687,74 | 930,97 | 1228,23 | - | - | |
255,3543 | 255,3543 | 255,3543 | 255,3543 | 255,3543 | 255,3543 | - | - |
3.Оценка показателей разгона автомобиля
Вам будет интересно - Реферат: Система автоматизированного производства
Показатели разгона автомобиля представляют собой графики ускорений, времени и пути разгона в функции скорости.
????????? j ??? ?????? ??????? ? ????????? ?????????? ?? ????????? D ?? ????.2, ????????? ???????:
где d =1,04 + 0.04 uki 2 предварительно рассчитывается для каждой передачи.
Расчетные данные для построения графика ускорений сводят, в табл.3, где приводятся значения величин, обратных ускорениям 1/ j , которые будут использованы при определении времени разгона АТС.
Поскольку при максимальной скорости для автомобиля без ограничителя частоты вращения вала двигателя ускорение j=0 , а обратная величина 1/ j= ¥ , построение графика 1/ j= f( v) ограничивают последней точкой, примерно соответствующей 0.9 vmax . Для ВАЗ - 21083 это ограничение составляет 0,9*156=140 км/ч. Скорости 140 км/ч соответствуют значения j = 0,1761м/с2 и 1/j = 5,6786c2 /м.
Таблица 3
Результаты расчетов ускорений и величин обратных ускорениям
n, об/мин | 800 | 1600 | 2400 | 3200 | 4000 | 4800 | 5600 | 6400 | |
V,км/ч | 6,0081 | 12,016 | 18,024 | 24,033 | 30,041 | 36,049 | 42,057 | 48,0652 | |
1-я передача | D | 0,3423 | 0,3671 | 0,3796 | 0,3795 | 0,3671 | 0,3422 | 0,3049 | 0,2551 |
Uк1 = 3,636 | D - ψ | 0,3233 | 0,3481 | 0,3606 | 0,3605 | 0,3481 | 0,3232 | 0,2859 | 0,2361 |
δ1 = 1,56882 | j,м/с2 | 2,0216 | 2,1767 | 2,2549 | 2,2542 | 2,1767 | 2,021 | 1,7878 | 1,4764 |
1/j | 0,4947 | 0,4594 | 0,4435 | 0,4436 | 0,4594 | 0,4948 | 0,5593 | 0,6773 | |
V,км/ч | 11,203 | 22,406 | 33,609 | 44,812 | 56,014 | 67,217 | 78,42 | 89,6231 | |
2-я передача | D | 0,1836 | 0,1969 | 0,2036 | 0,2035 | 0,1969 | 0,1835 | 0,1635 | 0,1368 |
Uк2 = 1,95 | D - ψ | 0,1646 | 0,1779 | 0,1846 | 0,1845 | 0,1779 | 0,1645 | 0,1445 | 0,1178 |
δ2 = 1,1921 | j,м/с2 | 1,3545 | 1,464 | 1,5191 | 1,5183 | 1,464 | 1,3537 | 1,1891 | 0,9694 |
1/j | 0,7383 | 0,6831 | 0,6583 | 0,6586 | 0,6831 | 0,7387 | 0,841 | 1,0316 | |
V,км/ч | 16,098 | 32,197 | 48,295 | 64,394 | 80,492 | 96,591 | 112,69 | 128,788 | |
3-я передача | D | 0,1278 | 0,137 | 0,1417 | 0,1416 | 0,137 | 0,1277 | 0,1138 | 0,0952 |
Uк3 = 1,357 | D - ψ | 0,1088 | 0,118 | 0,1227 | 0,1226 | 0,118 | 0,1087 | 0,0948 | 0,0762 |
δ3 = 1,11366 | j,м/с2 | 0,9584 | 1,0394 | 1,0808 | 1,08 | 1,0394 | 0,9575 | 0,8351 | 0,6712 |
1/j | 1,0434 | 0,9621 | 0,9252 | 0,9259 | 0,9621 | 1,0444 | 1,1975 | 1,4899 | |
V,км/ч | 23,215 | 46,431 | 69,646 | 92,861 | 116,08 | 139,29 | 162,51 | - | |
4-я передача | D | 0,0872 | 0,0894 | 0,0857 | 0,0759 | 0,0601 | 0,0383 | 0,0105 | - |
Uк4 = 0,941 | D - ψ | 0,0682 | 0,0704 | 0,0667 | 0,0569 | 0,0411 | 0,0193 | -0,008 | - |
δ4 = 1,075419 | j,м/с2 | 0,6221 | 0,6422 | 0,6084 | 0,519 | 0,3749 | 0,1761 | -0,078 | - |
1/j | 1,6075 | 1,5571 | 1,6437 | 1,9268 | 2,6674 | 5,6786 | -12,9 | - | |
V,км/ч | 27,864 | 55,729 | 83,593 | 111,46 | 139,32 | 167,19 | - | - | |
5-я передача | D | 0,0718 | 0,0711 | 0,0638 | 0,0497 | 0,0289 | 0,0014 | - | - |
Uk5=0.784 | D - ψ | 0,0528 | 0,0521 | 0,0448 | 0,0307 | 0,0099 | -0,018 | - | - |
δ5 =1.06459 | j,м/с2 | 0,4865 | 0,4801 | 0,4128 | 0,2829 | 0,0912 | -0,162 | - | - |
1/j | 2,0555 | 2,0829 | 2,4225 | 3,5348 | 10,965 | -6,165 | - | - |
????? ??????? ???????? ??? ???????? ???????
Похожий материал - Реферат: Совершенствование информационной технологии первого управления внутренних дел ВО города Москвы
графическим интегрированием функции 1/ j= f( v) , используя график величин, обратных ускорениям. Для этого площадь под кривыми 1/ j= f( v) в интервале от vmin до 0.9 vmax разбивают на произвольное число участков. Переход с одной передачи на другую выбирают при равных или при наиболее близких значениях j и 1/ j. При этом каждый участок будет ограничен частью оси абсцисс, частью кривой зависимости 1/ j= f( v) и ординатами точек этой кривой, соответствующих начальной и конечной скоростям выбранного интервала. Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе время разгона в соответствующем интервала скоростей на данной дороге.
Подсчитав площади участков и нарастающую сумму площадей, вычисляют время разгона, сводят расчеты в табл.4 и строят график времени разгона.
Таблица 4
Результаты расчетов времени разгона
Параметр | Значение параметра | ||||||||
V,км/ч | 6 | 26,5 | 47,5 | 68 | 88 | 109 | 128 | 139 | 140 |
Fti,мм2 | 0 | 157,5 | 189 | 241,5 | 304,5 | 378 | 462 | 330 | 138,6 |
ΣFti,мм2 | 0 | 157,5 | 346,5 | 588 | 892,5 | 1270,5 | 1732,5 | 2062,5 | 2201,1 |
Σ t,c | 0 | 2,612 | 5,746 | 9,751 | 14,8 | 21,07 | 28,731 | 34,204 | 36,502 |
???? ??????? ?????????? ?? ???????? ??????????? ??????????????? ??????? t= f( v) , ?.?. ????????? ??????????????? ???????? ??????? ??????? ???????, ?????????
Методика расчета и построения аналогична предшествующей. Для этого площадь над кривой t= f( v) в интервале от vmin до 0.9 vmax разбивают на произвольное число участков. Каждый участок ограничен частью оси ординат, частью кривой t= f( v) и абсциссами точек этой кривой, соответствующих начальной и конечной скоростям выбранного интервала. Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе путь разгона в соответствующем интервале скоростей на данной дороге
Подсчитав площади участков и нарастающую сумму площадей, вычисляют путь разгона, сводят расчеты в табл.5 и строят график пути разгона.
Таблица 5
Результаты расчетов пути разгона
Параметр | Значение параметра | |||||
V,км/ч | 6 | 43,5 | 69,3 | 89 | 119,5 | 140 |
Fsi,мм^2 | 0 | 643,5 | 1466,4 | 2057,9 | 5421 | 7785 |
ΣFsi,мм^2 | 0 | 643,5 | 2109,9 | 4167,8 | 9588,8 | 17373,8 |
S,м | 0 | 123,75 | 405,75 | 801,5 | 1844 | 3341,12 |
4.График мощностного баланса автомобиля