Реферат: Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВА И

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНО ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО

ХОЗЯЙСТВА

Кафедра« Трактора и автомобили»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Подисциплине: Основы теории и расчета трактора и автомобиля.

Натему: Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность

автомобиля.

Студента 5 курса 45 группы

Снопкова А.А.

Руководитель КП

Зайко

Минск2002.
Введение.

1.Тягово-скоростные свойстваавтомобиля.

Тягово-скоростными свойствамиавтомобиля называют совокупность свойств определяющих возможные похарактеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоныизменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона и торможенияавтомобиля при его работе на тяговом режиме работы в различных дорожныхусловиях.

Тяговым принято считать режим, прикотором от двигателя к ведущим колесам подводиться мощность, достаточная дляпреодоления внешних сопротивлений движения.

Показатели тагово-скоростных свойствавтомобиля (максимальная скорость, ускорение при разгоне или замедлении приторможении, сила тяги на крюке, эффективная мощность двигателя, подъем,преодолеваемый в различных дорожных условиях, динамический фактор, скоростнаяхарактеристика) определяются проектировочным тяговым расчетом. Он предполагаетопределение конструктивных параметров, которые могут обеспечить оптимальныеусловия движения, а также установление предельных дорожных условий движения длякаждого типа автомобиля.

Тягово-скоростные свойства ипоказатели определяются при тяговом расчете автомобиля. В качестве объектарасчета выступает грузовой автомобиль малой грузоподъемности.

1.1. Определениемощности двигателя автомобиля.

В основу расчета кладетсяноминальная грузоподъемность автомобиля <img src="/cache/referats/14110/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"><img src="/cache/referats/14110/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Мощность двигателя <img src="/cache/referats/14110/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"><img src="/cache/referats/14110/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"><img src="/cache/referats/14110/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

<img src="/cache/referats/14110/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1034">КПД трансмиссии =0,93. Номинальная грузоподъемность <img src="/cache/referats/14110/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

Собственная масса автомобиля связана вего номинальной грузоподъемностью зависимостью:<img src="/cache/referats/14110/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

<img src="/cache/referats/14110/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1039">кг.

где:<img src="/cache/referats/14110/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

У автомобиля особо малойгрузоподъемности =0,7…0,75.

Коэффициент грузоподъемности автомобилясущественно влияет на динамические и экономические показатели автомобиля: чемон больше, тем лучше эти показатели.

Сопротивление воздуха зависит отплотности воздуха, коэффициент <img src="/cache/referats/14110/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> обтекаемости обводов иднища (коэффициент парусности), площади лобовой поверхности F(в <img src="/cache/referats/14110/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> <img src="/cache/referats/14110/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

<img src="/cache/referats/14110/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1044">Н.

где:<img src="/cache/referats/14110/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1045"><img src="/cache/referats/14110/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1046"> — плотность воздухапри температуре 15…25 С.

Коэффициент обтекаемости у автомобиля<img src="/cache/referats/14110/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> =0,45…0,60.Принимаю = 0,45.

Площадь лобовой поверхности может быть подсчитана поформуле:

F=BH,

F= 1.6*2=3.2 <img src="/cache/referats/14110/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

Где:В – колея задних колес, принимаю её = 1,6м, величина Н = 2м. Величины В и Нуточняют при последующих расчетах при определении размеров платформы.

Так как <img src="/cache/referats/14110/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

где:<img src="/cache/referats/14110/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1052"><img src="/cache/referats/14110/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1053">

КПД главной передачи.

1.2. Выборколесной формулы автомобиля и геометрических параметров колес.

Количество и размеры колес (диаметрколеса <img src="/cache/referats/14110/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1055"> и масса, передаваемаяна ось колеса) определяются исходя из грузоподъемности автомобиля.

При полностью груженом автомобиле65…75% от общей массы машины приходиться на заднюю ось и 25…35% — на переднюю.Следовательно, коэффициент нагрузки передних и задних ведущих колес составляютсоответственно 0.25…0.35 и –0.65…0.75.

Тогда нагрузка на заднюю ось:

напереднюю: <img src="/cache/referats/14110/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1059"><img src="/cache/referats/14110/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

Принимаю следующие значения: на заднейоси –1528,7 кг, на одно колесо заднейоси – 764,2 кг; на передней оси – 823,0 кг, на колесо передней оси – 411,5кг.

Исходя из нагрузки <img src="/cache/referats/14110/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1061"><img src="/cache/referats/14110/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1062"><img src="/cache/referats/14110/image065.gif" v:shapes="_x0000_i1063">

Расчетные данные: наименование шины-- ; её размеры –215-380(8,40-15) ; расчетный радиус.

1.3.Определение вместимости и геометрических параметров платформы.

По грузоподъемности <img src="/cache/referats/14110/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> (в т) выбираетсявместимость платформы <img src="/cache/referats/14110/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> в куб. м., из условия:

Для бортового автомобиля <img src="/cache/referats/14110/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1073">

Определив объем подбираю внутренниеразмеры платформы автомобиля в м: ширину, высоту и длину.

Ширину платформы для грузовыхавтомобилей принимаю (1.15…1.39) от колеи автомобиля, то есть = 1,68 м.

Высоту кузова определяю по размерампохожего автомобиля – УАЗа. Она равна – 0,5 м.

Длинуплатформы принимаю – 2,6 м.

По внутренней длине <img src="/cache/referats/14110/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1074">Lавтомобиля (расстояниемежду осями передних и задних колес):

принимаю базу автомобиля = 2540 м.

1.4.Тормозные свойства автомобиля.

Торможение – процесс создания иизменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшенияего скорости или удержания неподвижнымотносительно дороги.

1.4.1.Установившееся замедление при движении автомобиля.

Замедление <img src="/cache/referats/14110/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1076"><img src="/cache/referats/14110/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1077">

Гдеg– ускорение свободного падения =9,8 м/с; <img src="/cache/referats/14110/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1078"><img src="/cache/referats/14110/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> — коэффициент учетавращающихся масс. Значения его для проектируемого автомобиля равны 1.05…1.25,принимаю = 1,12.
Чем лучше дорога, тем большеможет быть замедление машины при торможении. На твердых дорогах замедлениеможет достигать 7 м/с. Плохие дорожныеусловия резко снижают интенсивность торможения.

1.4.2.Минимальный тормозной путь.

Длина минимального тормозного пути <img src="/cache/referats/14110/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1080"><img src="/cache/referats/14110/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

Определяю тормозной путь для различныхзначений <img src="/cache/referats/14110/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1083"> их в таблицу:

Таблица№ 1.

Опорная поверхность.

Замедление на дороге.

Тормозная сила.

Минимальный тормозной путь.

Скорость движения.

14 м/с

22 м/с

V max.

25 м/с

1.Асфальт

0,65

5,69

14978

17.2

42.5

54.9

2. Гравийка.

0,6

5,25

13826

18.7

46.1

59.5

3. Булыжник.

0,45

3,94

10369

24.9

61.4

79.3

4. Сухая грунтовка.

0,62

5,43

14287

18.1

44.6

57.6

5. Грунтовка после дождя.

0,42

3,68

9678

26.7

65.8

85.0

6. Песок

0,7

6,13

16130

16.0

39.5

51.0

7. Снежная дорога.

0,18

1,58

4148

62.2

153.6

198.3

8. Обледенение дороги.

0,14

1,23

3226

80.0

197.5

255.0

1.5.Динамические свойства автомобиля.

Динамические свойства автомобиля в значительнойстепени определяются правильным выбором количества передач и скоростным режимомдвижения на каждой из выбранных передач.

Количество передач из задания – 5.Прямую передачу выбираю –4, пятая – экономичная.

Таким образом, одной из важнейшихзадач при выполнении курсовой работы по автомобилям является правильный выборколичества передач.

1.5.1.Выборпередач автомобиля.

Передаточное число <img src="/cache/referats/14110/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1085"><img src="/cache/referats/14110/image103.gif" v:shapes="_x0000_i1086">

Где:<img src="/cache/referats/14110/image105.gif" v:shapes="_x0000_i1087"><img src="/cache/referats/14110/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1088">

Передаточное число главной передачинаходиться по уравнению:

где: <img src="/cache/referats/14110/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1090"> — расчетный радиусведущих колес, м; принимается из предыдущих расчетов; <img src="/cache/referats/14110/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1091"> — частота вращениядвигателя при номинальной частоте вращения.

. <img src="/cache/referats/14110/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1092">

Передаточное число трансмиссии напервой передаче:

где <img src="/cache/referats/14110/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1094"> — максимальныйдинамический фактор, допустимый по условиям сцепления ведущих колес автомобиля.Величина его находиться в пределах – 0,36…0,65, она не должна превышатьвеличины:

<img src="/cache/referats/14110/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1095">=0.7*0.7=0.49

где: <img src="/cache/referats/14110/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1096"> — коэффициентсцепления ведущих колес с дорогой, в зависимости от дорожных условий =0.5…0.75; <img src="/cache/referats/14110/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1097"> — коэффициентнагрузки ведущих колес автомобиля; рекомендуемые значения = 0.65…0.8; максимальный крутящий моментдвигателя, в Н*м, берется из скоростной характеристики для карбюраторныхдвигателей; G – полный вес автомобиля, Н; — КПД трансмиссии автомобиля на первойпередаче, подсчитывается по формуле:

= 0.96 – КПД двигателя при холостомпрокручивании коленчатого вала; <img src="/cache/referats/14110/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1099"><img src="/cache/referats/14110/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1100"> — соответственно количествоцилиндрических и конических пар, участвующих в зацеплении на первой передаче.Их количество выбирается, ориентируясь на схемы трансмиссий.

В первом приближении припредварительных расчетах передаточные числа грузовых автомобилей подбираются попринципу геометрической прогрессии, образуя ряд, , где q– знаменатель прогрессии;он подсчитывается по формуле:

где:z– число передач, указываемых в задании.

Передаточное число постоянновключенной главной передач автомобиля берется, сообразуясь с принятыми упрототипа = .

По передаточным числам трансмиссииподсчитывается максимальные скорости движения автомобиля на разных передачах.Полученные данные сводятся в таблицу.

Таблица № 1.

Передача

Передаточное число

Скорость, м/с.

6,1

9,5

10,5

17,1

7,2

5,8

1.5.2. Построение теоретической(внешней) скоростной характеристики карбюраторного двигателя.

Теоретическая скоростная внешняяхарактеристика <img src="/cache/referats/14110/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1102"> = f(n) строитсяна листе миллиметровой бумаги. Расчет и построение внешней характеристикипроизводят в такой последовательности. На оси абсцисс откладываем в принятоммасштабе значение частот вращения коленчатого вала: номинальной, максимальнойхолостого хода, при максимальном крутящем моменте, минимальной, соответствующейработе двигателя.

Номинальная частота вращения задаетсяв задании, частота <img src="/cache/referats/14110/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1103">

Частота<img src="/cache/referats/14110/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1104">

Промежуточные точки значений мощностикарбюраторного двигателя находят из выражения, задаваясь значениями <img src="/cache/referats/14110/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

Значения крутящего момента <img src="/cache/referats/14110/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1107">

Текущие значения <img src="/cache/referats/14110/image149.gif" v:shapes="_x0000_i1109"><img src="/cache/referats/14110/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1110"><img src="/cache/referats/14110/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1111">

где: <img src="/cache/referats/14110/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> удельныйэффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в задании = 320 г/кВт*ч.

Часовой расход топлива определяется поформуле:

Значения <img src="/cache/referats/14110/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1115"><img src="/cache/referats/14110/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1116"> берут из построенныхграфиков, по результатам расчета теоретической внешней характеристикисоставляется таблица.

Данные для построения характеристики. Таблица№2.

№

800

13,78

164,5

4,55

330,24

1150

20,57

170,86

6,44

313,16

1500

27,49

175,5

8,25

300

1850

34,30

177,06

9,97

290,76

2200

40,75

176,91

11,63

285,44

2650

48,15

173,52

13,69

284,36

3100

54,06

166,54

15,66

289,76

3550

57,98

155,97

17,49

301,64

4000

59,40

141,81

19,01

320

4266

58,85

131,75

19,65

333,90

4532

57,16

120,44

20,01

350,06

4800

54,17

107,78

19,97

368,64

1.5.4. Универсальнаядинамическая характеристика автомобиля.

Динамическая характеристика автомобиляиллюстрирует его тягово-скоростные свойства при равномерном движении с разнымискоростями на разных передачах и в различных дорожных условиях.

Из уравнения тягового балансаавтомобиля при движении без прицепа на горизонтальной опорной поверхности,следует, что разность сил <img src="/cache/referats/14110/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1123"><img src="/cache/referats/14110/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1124">Dавтомобиля.

Таким образом, динамический факторавтомобиля.

Динамический фактор автомобиляопределяется на каждой передаче в процессе работы двигателя с полной нагрузкойпри полной подаче топлива.

Между динамическим фактором ипараметрами, характеризующими сопротивление дороги (коэффициент <img src="/cache/referats/14110/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1126">

Динамический фактор зависит отскоростного режима автомобиля – частоты вращения двигателя (его крутящегомомента) и включенной передачи (передаточное число трансмиссии). Графическоеизображение и называют динамической характеристикой. Её величина зависит такжеот веса автомобиля. Поэтому характеристику строят сначала для порожнегоавтомобиля без груза в кузове, а потом путем дополнительных построенийпреобразуют ее в универсальную, позволяющую находить динамический фактор для любоговеса автомобиля.

Дополнительные построения дляполучения универсальной динамической характеристики.

Наносим на построенной характеристикесверху вторую ось абсцисс, на коэффициентторой откладываю значения коэффициентанагрузки автомобиля.

На крайней слева точке верхней осиабсцисс коэффициент Г=1, что соответствует порожнему автомобилю; на крайнейточке справа откладываем максимальное значение, указанное в задании, величинакоторого зависит от максимального веса груженого автомобиля. Затем наносим наверхней оси абсцисс ряд промежуточных значений коэффициента нагрузки и проводимиз них вниз вертикали до пересечения с нижней осью абсцисс.

Вертикаль, проходящую через точку Г=2,принимаю за вторую ось ординат характеристики. Поскольку динамический факторпри Г=2 вдвое меньше, чем у порожнего автомобиля, то масштаб динамическогофактора на второй оси ординат должен быть в два раза больше, чем на первой оси,проходящей через точку Г=1. Соединяю однозначные деления на обеих ординатахнаклонными линиями. Точки пересечения этих прямых с остальными вертикалямиобразуют на каждой вертикали масштабную шкалу для соответствующего значениякоэффициента нагрузки автомобиля.

Результаты расчетов показателейзаносятся в таблицу.

Таблица№3.

Передача

V, м/с.

Крутящий момент, Нм.

Г=1

Г=2.5

1,22

800

164,50

12125

2,07

0,858

0,394

2,29

1500

175,05

12903

7,29

0,912

0,420

3,35

2200

176,91

13040

15,69

0,921

0,424

4,72

3100

166,54

12275

31,15

0,866

0,398

6,10

4000

141,81

10453

51,86

0,736

0,338

6,91

4532

120,44

8877

66,27

0,623

0,286

7,3

4800

107,78

7944

66,03

0,557

0,255

1,90

800

164,50

7766

5,06

0,549

0,291

3,57

1500

175,05

8264

17,78

0,583

0,309

5,23

2200

176,91

8352

38,24

0,588

0,312

7,38

3100

166,54

7862

75,93

0,551

0,292

9,52

4000

141,81

6695

126,41

0,464

0,246

10,78

4532

120,44

5686

162,27

0,390

0,207

11,45

4800

107,78

5088

182,03

0,346

0,184

3,44

800

164,50

4292

16,56

0,302

0,160

6,46

1500

175,05

4567

58,26

0,317

0,168

9,47

2200

176,91

4615

125,21

0,319

0,169

13,35

3100

166,54

4345

248,61

0,289

0,154

17,22

4000

141,81

3700

413,92

0,231

0,123

19,51

4532

120,44

3142

531,34

0,183

0,098

20,64

4800

107,78

2812

596,04

0,155

0,083

5,02

800

164,50

2943

35,21

0,206

0,094

9,42

1500

175,05

3131

123,79

0,212

0,096

13,81

2200

176,91

3165

266,29

0,204

0,090

19,46

3100

166,54

2979

528,73

0,172

0,071

25,11

4000

141,81

2537

880,30

0,144

0,04

28,45

4532

120,44

2154

1130,03

0,069

0,015

30,12

4800

107,78

1928

1267,63

0,043

0,001

6,23

800

164,50

2370

54,26

0,164

0,087

11,69

1500

175,05

еще рефераты

Еще работы по транспорту

Реферат по транспорту

Организация грузовых автомобильных перевозок

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Организация и управление пассажирскими перевозками

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Расчёт рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания автотракторного типа с помощью персональной ЭВМ

26 Июня 2015

Реферат по транспорту

Технологический процесс работы участковой станции

26 Июня 2015