- •2. Тяговый расчет автомобиля
- •Исходные данные:
- •2.1. Определение вспомогательных параметруов автомобиля
- •2.2 Определение основных параметров автомобиля
- •2.2.1. Определение мощности двигателя.
- •Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя отобразим на рисунке 1.
- •2.3 Определение передаточного числа главной передачи
- •2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач
- •2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах
- •3. Динамический расчет автомобиля
- •Библиографический список
Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя отобразим на рисунке 1.
Крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле
2.8
где дв - угловая скорость вала двигателя, с-1;
n1 =1700 мин– дв1 =177,93 с– Mк1 =168,7 Нм
n2 =2600 мин– дв2 =272,13 с– Mк2 =166,4 Нм
n3 =3500 мин– дв3 =366,34 с– Mк3 =150,4 Нм
n4 =3900 мин– дв4 =408,2 с– Mк4 =138,8 Нм
n5 =4400 мин– дв5 =460,53 с– Mк5 =120,6 Нм
Кривую удельного эффективного расхода топлива gе = ƒ(n) построим используя внешнюю скоростную характеристику (регуляторную характеристику дизеля) двигателя-прототипа.
Значения удельного расхода на номинальном режиме можно принять для карбюраторных двигателей gе = 250—320 г/кВт-ч, для дизелей gе = 210—250 г/кВт-ч.
2.3 Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:
2.9
Передаточное число главной передачи, полученное расчетом соответствует табличному.
2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач
Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.
Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле
2.10
где т — число передач в коробке.
Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле
2.11
где Мmах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;
ψ1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).
Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие
2.12
где — коэффициент сцепления движителей с дорогой;
λк – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;
λк = 1 - для машин повышенной и высокой проходимости;
Для нашего расчета принимаем λк = 1
Вывод – передаточное число удовлетворяет условию
Тогда:
iкп 1 = 6,046
iкп 2 = 3,9
iкп 3 = 2,52
iкп 4 = 1,63
2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах
Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:
V1 = 7,12м/с
V2 = 11,01м/с
V3 = 17,05м/с
V4 = 26,39м/с
3. Динамический расчет автомобиля
В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.
Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.
Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:
3.1
Так как касательная сила тяги Рк и сила сопротивления воздуха Рw изменяются с изменением скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. Его оценивают с помощью динамической характеристики, которая представляет собой D = ƒ(V).
Основой для построения динамической характеристики (рис. 2) является внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя или регуляторная характеристика дизеля, а также данные тягового расчета и ряд параметров автомобиля-прототипа
а) Построение динамической характеристики автомобиля. Наметим не менее пяти точек скоростных режимов автомобиля на каждой передаче. Скорости движения автомобиля при движении на различных передачах и при различных значениях частот вращения вала двигателя определяют по формуле
3.2
Значение частоты, мин– |
1-ая передача |
2-ая передача |
3-ья передача |
4-ая передача |
1700 |
1,765 |
3,17 |
5,7 |
10,26 |
2600 |
2,7 |
4,85 |
8,72 |
15,68 |
3500 |
3,63 |
6,53 |
11,74 |
21,11 |
3900 |
4,05 |
7,28 |
13,08 |
23,52 |
4400 |
4,57 |
8,21 |
14,76 |
26,54 |
б) Для этих скоростных режимов находим значения крутящих моментов двигателя и определяют касательные силы тяги на каждой передаче по формуле:
3.3
Значение Мк (Нм) |
1-ая передача |
2-ая передача |
3-ая передача |
4-ая передача |
168,7 |
15512,7 |
8629,19 |
4800,13 |
2670,1 |
166,4 |
15302,33 |
8512,17 |
4735,03 |
2633,9 |
150,4 |
13829,8 |
7693,03 |
4279,37 |
2380,5 |
138,8 |
12770,12 |
7103,59 |
3951,49 |
2198,1 |
120,6 |
11094,97 |
6171,76 |
3433,14 |
1909,7 |
Для определения силы сопротивления воздуха используют зависимость.
1-ая передача |
2-ая передача |
3-ья передача |
4-ая передача |
6,065 |
19,599 |
63,34 |
204,69 |
14,185 |
45,84 |
148,15 |
478,79 |
25,706 |
83,075 |
268,47 |
867,64 |
31,917 |
103,15 |
333,35 |
1077,3 |
40,626 |
131,29 |
424,3 |
1371,2 |
Значения коэффициента сопротивления воздуха kw и площади поперечного сечения автомобиля Fа принимают из тягового расчета.
в) Значения динамического фактора для каждой передачи подсчитывают
по формуле:
Используя полученные значения динамического фактора, строят характеристику D = ƒ(V).
1-ая передача |
2-ая передача |
3-я передача |
4-ая передача |
0,6033 |
0,335 |
0,1843 |
0,096 |
0,5948 |
0,3294 |
0,1785 |
0,084 |
0,537 |
0,296 |
0,156 |
0,06 |
0,495 |
0,2724 |
0,1408 |
0,0436 |
0,43 |
0,235 |
0,117 |
0,021 |
Динамическая характеристика автомобиля представлена на рисунке 2 в приложении.