- •Введение
- •1 Проектировочный тяговый расчёт автомобиля
- •1.1 Расчёт требуемой мощности двигателя
- •1.2 Построение внешней скоростной характеристики
- •1.3 Расчёт передаточных чисел
- •1.3.1 Определение передаточного числа главной передачи
- •1.3.2 Выбор числа передач и определение передаточных чисел коробки передач
- •2 Проверочный тяговый расчёт автомобиля
- •2.1 Расчёт кинематической скорости по передачам
- •2.2 Расчёт тяговой характеристики автомобиля
- •2.3 Расчёт динамической характеристики автомобиля
- •2.4 Расчёт ускорений автомобиля по передачам
- •2.5 Расчёт времени и пути разгона автомобиля до максимальной скорости
- •3 Топливно-экономическая характеристика
- •3.1 Расчёт баланса и степени использования мощности
- •3.2 Расчёт расхода топлива
- •4 Описание агрегата автомобиля-прототипа
- •4.1 Подробное описание конструкции главной передачи автомобиля заз-968м
- •4.2 Принцип и последовательность работы агрегата, его кинематическая схема
- •5 Прочностной расчёт агрегата
- •5.1 Проектировочный расчёт
- •5.2 Проверочный расчёт
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение
1 Проектировочный тяговый расчёт автомобиля
1.1 Расчёт требуемой мощности двигателя
Одной из основных задач тягового расчёта является выбор мощности двигателя рассчитываемого автомобиля. Она должна быть достаточной для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью Vmax при полном использовании грузоподъёмности автомобиля.
Мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля с полной нагрузкой в заданных дорожных условиях с установившейся максимальной скоростью , определяется по формуле [1]:
, (1.1)
где — ускорение свободного падения;
— коэффициент обтекаемости;
– коэффициент полезного действия трансмиссии; (АТС с колесной формулой 4х2), , , ;
– площадь лобового сопротивления АТС, м2. При этом:
для грузовых , (1.2)
для легковых , (1.3)
где – ширина колеи передних колес АТС, м;
– габаритная высота АТС, м.
– полная масса автотранспортного средства (АТС), кг;
– максимальная линейная скорость, которую может развивать автотранспортное средство, км/ч;
На суммарный коэффициент сопротивления дороги ψv, влияет вид дорожного покрытия и его состояние, конструкция и состояние шин и давления в них. При исправных шинах и нормальном давлении воздуха данный коэффициент зависит от качества дорожного покрытия. Эта зависимость обычно выражается формулой [2]
, (1.4)
где f0 — коэффициент сопротивления качению при малой скорости; υ —скорость автомобиля, выраженная в м/с (равна скорости в км/ч, делённой на 3,6).
Для режима движения автомобиля с максимальной скоростью:, (1.5)
Рекомендуется принимать:
— для шин с дорожным рисунком протектора ;
—для шин с универсальным рисунком протектора ;
— для шин повышенной проходимости .
Подставив, получим :
м2;
;
кВт.
Т.к мощность двигателя необходимая до достижения максимальной скорости меньше чем мощность двигателя данного прототипа, следовательно автомобиль достигнет заданной максимальной скорости и для дальнейших расчетов принимаем параметры двигателя прототипа.
1.2 Построение внешней скоростной характеристики
Основные параметры двигателя в зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала определяются по эмпирическим формулам. Текущее значение эффективной мощности , кВт, равно: , (1.6)
где а, b, с – коэффициенты корректирования. Для двигателя МеМЗ-968Б коэффициенты соответственно равны , , .
Текущее значение эффективного крутящего момента , кНм, равно:
. (1.7)
Для вновь проектируемого двигателя при построении внешней скоростной характеристики угловая скорость вращения коленчатого вала принимается от (0,2…1,2) (для бензинового двигателя), и (0,2…1,0)(для дизельного двигателя) с учетом того, что номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.
Для об/мин рассчитаем и :
кВт;
Н.м.
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения эффективной мощности и эффективного момента рассчитывается аналогично. Полученные значения заносим в таблицу 1.1 и строим график внешней скоростной характеристики двигателя.
Таблица 1.1— Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики, об/мин |
Угловая скорость вращения коленчатого, рад/с |
Эффективная мощность, кВт |
Эффективный крутящий момент, Н∙м |
880 |
92,11 |
6,71 |
72,88 |
1223,95 |
128,11 |
10,09 |
78,75 |
1567,90 |
164,11 |
13,70 |
83,50 |
1911,85 |
200,11 |
17,43 |
87,12 |
2255,80 |
236,11 |
21,16 |
89,63 |
2599,75 |
272,11 |
24,76 |
91,01 |
2943,69 |
308,11 |
28,12 |
91,26 |
3287,64 |
344,11 |
31,11 |
90,40 |
3631,59 |
380,11 |
33,60 |
88,41 |
3975,54 |
416,11 |
35,49 |
85,30 |
4400 |
460,53 |
36,80 |
79,91 |
4743,95 |
496,53 |
36,89 |
74,29 |
5087,90 |
532,53 |
35,97 |
67,54 |
По внешней скоростной характеристике определяются максимальные мощностные параметры двигателя и минимальные удельные параметры. Также по внешней скоростной характеристике определяется коэффициент приспособляемости двигателя, равный отношению максимального эффективного момента к моменту при максимальной мощности :
. (1.8)
.