Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Моб.энер. / варианты / расчетка по авто Нива 2 вар с.doc
Скачиваний:
61
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
139.78 Кб
Скачать

2. Тяговый расчет автомобиля

Индивидуальные исходные данные (Вариант 2):

  1. Тип автомобиля – легковой;

  2. Грузоподъемность равна 400 кг;

  3. Колесная формула – 4Х4;

  4. Число передач равно 4;

  5. Максимальная скорость равна 38,9 м/с, что соответствует 140 км/ч.

Исходя из индивидуальных исходных данных, за автомобиль прототип возьмем ВАЗ-2121 «Нива».

2.1. Определение вспомогательных параметров автомобиля

Полная масса автомобиля:

ma = mг + mc + mп 2.1

где mг — масса перевозимого груза (грузоподъемность или пассажировместимость) или багажа;

mc — собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии без груза. Слагается из конструктивной (сухой) массы автомобиля, массы топлива, массы технических жидкостей, западного колеса, инструмента, принадлежностей и технологического оборудования;

mп — масса водителя и пассажиров в кабине грузового автомобиля или масса водителя и пассажиров в легковом автомобиле или автобусе. Средняя масса пассажира и водителя 75 кг.

Следовательно

ma = 400 + 1540 + 350 = 2290 кг

Силу тяжести (вес) рассчитаем по формуле: G = 9,81* ma

G = 2290 * 9,81 = 22464,9Н = 22,465кН

Шины выбирают в соответствии с типом автомобиля, условиями его эксплуатации, нагрузкой на колесо.

Динамический радиус определяют по формуле

rк = 10-3 * rст * λш

rк = 0,322 * 0,98 = 0,315 м

где λш — коэффициент, учитывающий деформацию шины от приложения тангенциальной нагрузки (равен 0,96 – 0,98). В нашем расчете

λш = 0,98

Силу сопротивления воздуха определяют так:

Рw max = k * F * V2max 2.2

где k — коэффициент сопротивления воздуха, ;

F — площадь поперечного сечения (миделево сечение) автомобиля, м3;

V— скорость движения автомобиля, м/с.

Площадь поперечного сечения рассчитывают приближенно, используя данные автомобиля прототипа

F = β*В*На,

где β — коэффициент заполнения площади. Для легковых автомобилей β = 0,78—0,8 и для грузовых автомобилей β = 0,75—0,9; В – габаритная ширина, м; Hа — габаритная высота автомобиля, (м).

Для нашего расчета принимаем β = 0,8

F = 0,8 * 1,68 * 1,64 = 2,2 м3

Подставляя полученные значения в формулу 2.2

Рw = 0,3 * 2,2 * 1148,53 = 759,46 Н

Мощность на преодоление сопротивления воздуха увеличивается пропорционально кубу скорости:

Nw = k * F * V3 2.3

Nw = 0,3 * 2,2 * 38923,8 = 25738,25 Вт = 25,74кВт

2.2 Определение основных параметров автомобиля

2.2.1. Определение мощности двигателя.

Тип двигателя выбирают по аналогии с автомобилем-прототипом.

Мощность двигателя, которую он развивает при равномерном движении автомобиля по хорошей горизонтальной дороге, на прямой передаче, с максимальной скоростью, определяют из уравнения мощностного баланса

2.4

где ψv — коэффициент суммарного дорожного сопротивления при движении по хорошей горизонтальной дороге, в данном случае ψv = ƒ;

G — полный вес автомобиля, Н;

Vmax — максимальная скорость автомобиля, м/с;

k — коэффициент сопротивления воздуха, Н*с24;

тр— механический КПД трансмиссии автомобиля на прямой передаче.

Механический коэффициент полезного действия трансмиссии определим, исходя из ее кинематической схемы по формуле (1.9).

тр= 0,9801 * 0,98 *(1–0,05) * 1 = 0,912

После того как будет определена мощность Nv построим график внешней скоростной характеристики двигателя, представляющий зависимость Ne, Mк, gе = ƒ(nдв; Vа)- в такой последовательности:

а) в соответствующем масштабе на оси абсцисс откладываем шкалу частот вращения вала двигателя;

б) задаем значение частоты вращения вала двигателя при максимальной мощности nN по прототипу и отметим в масштабе на оси абсцисс;

в) выбираем соотношение между частотой вращения вала двигателя при максимальной скорости автомобиля nv и частотой вращения вала двигателя при максимальной мощности двигателя

λ = 1,10—1,15 — для карбюраторных двигателей без ограничения частоты вращения вала двигателя (легковые и грузовые грузоподъемностью выше 1500кг);

λ = 1,0 — для дизелей и карбюраторных двигателей с ограничителем частоты вращения вала двигателя (грузовые автомобили грузоподъемностью выше 1500кг).

В нашем случае λ = 1,1; nv = 5400 * 1,1 = 5940об/мин

г) подсчитывают значение коэффициента оборотности по формуле

2.5

д) используя значение коэффициента оборотности, определим скорости движения автомобиля при соответствующих частотах вращения вала двигателя (Vа = nдв/0) и нанесем их на ось абсцисс.

е) строят теоретическую внешнюю скоростную характеристику двигателя.

Максимальную мощность двигателя подсчитывают по формуле

2.6

где с1, с2, с3 – статистические коэффициенты;

с1= с2 = с3 = 1 - для карбюраторного двигателя; с1 = 0,53; с2 = 1,56; с3 = 1,09 —для дизелей,

ж) текущие значения мощности двигателя определяют по формуле

где n – произвольное, в пределах рабочей зоны, значение частоты вращения вала двигателя, мин-1. Рабочей зоной частот вращения выбираем диапазон от nv до n = (0,4 ... 0,5) nv.

n1 = 2300 мин- Ne1 = 24307,7 Вт = 24,31 кВт

n2 = 3500 мин- Ne2 = 36500,7 Вт = 36,5 кВт

n3 = 4700 мин- Ne3 = 44416,2 Вт = 44,42 кВт

n4 = 5300 мин- Ne4 = 45826,3 Вт = 45,83 кВт

n5 = 5940 мин- Ne5 = 44894,4 Вт = 44,89 кВт

з) крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле

2.8

где дв - угловая скорость вала двигателя, с-1;

n1 = 2300 миндв1 = 240,73 с Mк1 = 101 Нм

n2 = 3500 миндв2 = 366,33 с Mк2 = 99,64 Нм

n3 = 4700 миндв3 = 491,93 с Mк3 = 90,29 Нм

n4 = 5300 миндв4 = 554,73 с Mк4 = 82,61 Нм

n5 = 5940 миндв5 = 621,72 с Mк5 = 72,21 Нм

и) 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.