Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
Кафедра Судовых двигателей внутреннего сгорания и дизельных установок
Курсовая работа
Тягово-динамический расчет автомобиля УАЗ 31514
ВЫПОЛНИЛ: студент гр. 2420 Кожевников И. С.
ПРОВЕРИЛ: Медведев В.В.
Санкт-Петербург
2011 год
Содержание
1.Описание двигателя………………………………………………………………….3
2.Тягово-динамический расчет автомобиля…………………………………………4
2.1.Определение массы автомобиля …………………………………………………4
2.2.Определение максимальной мощности двигателя……………………………….5
2.3.Построение внешней характеристики двигателя…………………………...……5
2.4.Определение параметров трансмиссии…………………………………………...7
2.5.Вычисление передаточного числа первой передачи……………………………..7
2.6.Вычисление общего передаточного числа трансмиссии……………………..….8
2.7.Тяговый баланс автомобиля……………………………………………………....9
2.8.Расчет мощностного баланса автомобиля……………………………………….12
2.9.Оценка тягово-динамических качеств автомобиля……………………………..15
3.Расчетная характеристика топливной экономичности автомобиля……………..23
Список используемой литературы…………………………………………………...29
1.Описание двигателя
В таблице 1представлены исходные данные автомобиля.
Таблица 1- Исходные данные
1.Обьемдвигателя, см3 |
2,89 |
2.Число цилиндров |
4 |
3.Максимальная мощность, кВт (л.с.)/мин-1 |
72(98)/4000 |
4.Максимальный момент, Нм/мин-1 |
209/2200 |
5.Максимальная скорость, км/ч |
110 |
Трансмиссия |
|
6.Коробка передач |
механическая |
7.Передаточные числа коробки передач |
|
1 передача |
4,124
|
2 передача |
2,641
|
3 передача |
1,58
|
4 передача |
1,0 |
8.Главная передача |
одинарная, цилиндрическая, косозубая |
9.Передаточное число главной передачи |
5,38 |
10.Масса снаряженного автомобиля, кг |
1750 |
11.Максимально допустимая масса, кг |
2500 |
12.Длина, мм |
4028 |
13.Ширина, мм |
1785 |
14.Высота снаряженного автомобиля, мм |
2020 |
2.Тягово-динамический расчет автомобиля
2.1.Определение массы автомобиля, выбор размера шин
Полная
масса mα
автомобиля складывается из массы
полезного груза mГ
и
собственной массы автомобиля m0
mα=
mГ+
m0=720+1750=2470
кг,
где
-
масса человека;
-
число
сидячих мест для пассажиров;
-
масса багажа на одного человека.
Выбор размера шины производится по величине нагрузки, приходящейся на одно колесо автомобиля. Такая нагрузка для колес передней оси
;
где
- сила
тяжести , приходящаяся на переднюю ось;
-
масса, приходящаяся на переднюю ось;
-
число колес на оси.
Нагрузка для колес задней оси рассчитывается аналогично
.
2.2.Определение максимальной мощности двигателя
Мощность двигателя
где f=0,02 – коэффициент сопротивления качению;
i=0,0394- подъем, преодолеваемый автомобилем при движении на высшей передаче;
– максимальная
скорость автомобиля, км/ч;
-
коэффициент сопротивления воздуха,
;
А- площадь лобового сопротивления, м2;
– потери
в трансмиссии на высшей передаче;
– коэффициент
учитывающий потери мощности на привод
вспомогательных механизмов.
2.3.Построение внешней характеристики двигателя
Мощностные
свойства двигателя внутреннего сгорания
принято оценивать скоростными
характеристикам, представляющими
зависимость эффективной мощности
и крутящего момента
на коленчатом вале при установившемся
режиме работы от частоты вращения
двигателя. Скоростная характеристика,
полученная при полной подаче топлива,
называется внешней характеристикой.
Для вычисления текущего значения мощности воспользуемся формулой С. Р. Лейдерманова
,
где a, b, c – эмпирические коэффициенты (для карбюраторного двигателя a=1; b=1; c=1);
– номинальная
частота вращения коленчатого вала;
-
текущая частота вращения коленчатого
вала, об/мин.
Для вычисления текущего значения эффективного крутящего момента воспользуемся зависимостью
,
где Ne – текущее значение мощности, кВт;
- текущая частота вращения коленчатого вала, об/мин.
Таблица 2 – Построение внешней характеристики двигателя
ne, об/мин |
Ne, кВт |
Me, Нм/мин-1 |
800 |
16,70 |
199,39 |
900 |
19,02 |
201,86 |
1000 |
21,38 |
204,12 |
1100 |
23,75 |
206,16 |
1200 |
26,14 |
207,98 |
1300 |
28,53 |
209,60 |
1400 |
30,93 |
210,99 |
1500 |
33,33 |
212,17 |
1600 |
35,71 |
213,14 |
1700 |
38,08 |
213,89 |
1800 |
40,42 |
214,43 |
1900 |
42,73 |
214,75 |
2000 |
45,00 |
214,86 |
2100 |
47,23 |
214,75 |
2200 |
49,40 |
214,43 |
2300 |
51,52 |
213,89 |
2400 |
53,57 |
213,14 |
2500 |
55,55 |
212,17 |
2600 |
57,45 |
210,99 |
2700 |
59,26 |
209,60 |
2800 |
60,98 |
207,98 |
2900 |
62,61 |
206,16 |
3000 |
64,13 |
204,12 |
3100 |
65,53 |
201,86 |
3200 |
66,82 |
199,39 |
3300 |
67,98 |
196,70 |
3400 |
69,00 |
193,80 |
3500 |
69,89 |
190,69 |
3600 |
70,63 |
187,36 |
3700 |
71,22 |
183,81 |
3800 |
71,65 |
180,05 |
3900 |
71,91 |
176,08 |
4000 |
72,00 |
171,89 |
4100 |
71,91 |
167,48 |
4200 |
71,63 |
162,86 |
4300 |
71,16 |
158,03 |
4400 |
70,49 |
152,98 |
4500 |
69,61 |
147,72 |
4600 |
68,52 |
142,24 |
4700 |
67,20 |
136,54 |
4800 |
65,66 |
130,63 |
Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика