- •Министерство аграрной политики украины
- •Методические указания
- •Раздел I. Тяговый и топливно-экономический расчет трактора
- •1.1 Выбор и расчет основных параметров трактора.
- •1.1.2 Определение массы трактора
- •1.1.3. Определение номинальной мощности двигателя
- •1.2 Расчет и построение теоретической скоростной характеристики двигателя
- •1.3. Тяговый расчет трактора
- •1.3.1 Определение основных параметров трансмиссии и ходовой части.
- •1.3.3 Расчет и построение теоретической тяговой характеристики.
- •Раздел 2. Тягово-скоростные качества и топливная экономичность автомобиля
- •2.1. Определение массы автомобиля и подбор мощности двигателя
- •2.1.1. Полная масса автомобиля определяется:
- •2.2 Построение скоростной характеристики двигателя.
- •2.3. Расчет тягово-скоростных и экономических показателей автомобиля
- •2.3.1 Выбор передаточных чисел трансмиссии.
- •2.3.2 Построение графиков тягового баланса, скоростной и динамической характеристик.
- •2.3.4. Определение времени и пути разгона автомобиля.
- •2.3.5 Топливно-экономический расчет автомобиля
- •2.3.6 Анализ динамических и экономических характеристик автомобилей
- •Общие методические указания по оформлению курсовой работы
- •Литература
- •Министерство аграрной политики Украины Луганский национальный аграрный университет
Раздел 2. Тягово-скоростные качества и топливная экономичность автомобиля
Тяговый расчет автомобиля заключается в определении потребных параметров двигателя и передаточных чисел трансмиссии, обеспечивающих проектируемому автомобилю заданные динамические качества и топливную экономичность.
2.1. Определение массы автомобиля и подбор мощности двигателя
2.1.1. Полная масса автомобиля определяется:
m = m0 + mгр + mпас (грузовые автомобили):
m = m0 + ( mпас + mбаг).nпас (легковые автомобили),
где mгр – масса перевозимого груза (задана по условию), кг:
mпас – масса пассажира (принимается mпас = 75 кг);
mбаг – масса багажа на одного пассажира (mбаг = 20…25 кг);
nпас – число пассажиров, включая водителя;
m0 – собственная (конструктивная) масса автомобиля, кг.
Собственная масса автомобиля m0 принимается по прототипу, или определяется через коэффициент грузоподъемности ηG
– для легковых автомобилей:
(30)
– для грузовых автомобилей:
(31)
Коэффициенты грузоподъемности принимаются:
= 0,3…0,6 – легковые автомобили;
= 0,9…1,1 – грузовые автомобили.
Чем больше грузоподъемность, тем выше коэффициент .При выборе коэффициента можно ориентироваться на технические характеристики соответствующих автомобилей.
2.1.2. Мощность двигателя , необходимая для движения полностью груженого автомобиля с максимальной скоростью в заданных дорожных условиях.
(32)
где ψ – коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости движения (дается в задании);
– максимальная скорость движения, км/ч;
к – коэффициент обтекаемости,
для легковых машин к = 0,2…0,35 Н . с2/м4,
для грузовых машин к = 0,5…0,7 Н . с2/м4;
F – площадь лобовой поверхности автомобиля выбирается по прототипу или, ориентировочно, подсчитывается по формулам:
F = B . H, м2
где В – ширина колеи, м;
Н – габаритная высота, м;
при выборе можно ориентироваться на технические характеристики соответствующих автомобилей;
ηтр – механический к.п.д. трансмиссии, принимается:
– для легковых автомобилей и автомобилей малой и средней грузоподъемности ηтр=0,92…0,88;
– для автомобилей большой грузоподъемности ηтр = 0,88…0,85.
Максимальная мощность двигателя определяется по формуле:
(33)
где А1 и А2 – для карбюраторных двигателей принимаются равными 1; для дизельных двигателей А1 = 0,87; А2 = 1,13;
где – частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля;
– частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности (принимается из расчета двигателя, или задается по условию).
Для двигателей без ограничителя оборотов (легковые автомобили и грузовые, грузоподъемностью до 2 т) С = 1,15…1,25.
Для двигателей с регулятором или ограничителем числа оборотов (грузовые автомобили грузоподъемностью свыше 2 т) С = 0,8…0,9.
2.2 Построение скоростной характеристики двигателя.
Образец скоростных характеристик двигателей представлен на рисунке 4.
Скоростная характеристика строится по эмпирической зависимости:
(34)
.
где n – текущие значения частоты вращения коленвала двигателя от n min до n V.
Минимальная частота вращения коленчатого вала принимается:
n min – 400-500 мин-1 – для карбюраторных;
n min – 500-700 мин-1 – для дизельных двигателей.
Крутящий момент двигателя определяется по формуле (13)
Результаты расчетов скоростной характеристики сводятся в таблицу 5.
Таблица 5.
n, мин-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ne, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мд, Н∙м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным таблицы 5 строятся графики скоростной характеристики двигателя: Ne = f(n) и Мд = f(n). Количество точек должно быть не менее 8-10.
Ограничительные ветви характеристик карбюраторных двигателей наносятся без расчета по аналогии с их протеканием на реальных характеристиках.
У автомобильных дизелей ограничительные (регуляторные) ветви характеристик строятся, как и у тракторных дизелей.
а б
Рисунок 4 – Образец скоростных характеристик автомобильных двигателей; а – без ограничителя числа оборотов;
б – с ограничителем числа оборотов