Автотранспортные средства

Внешние характеристики изучаемого двигателя. Расчет тягово-скоростных показателей АТС. Определение величины максимальной скорости движения АТС. Расчет передаточных отношений трансмиссии. Расчет величин времени и тормозного пути при экстренном торможении.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 17.06.2012
Размер файла 206,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

Курсовой Проект

«Автотранспортные средства»

Работу выполнил:

Студент ІV курса

группы: Сервис-5,5-2007

Обужованный А.В.

Работу проверил:

Малышев А.Н.

Калуга 2011 г.

Содержание

Исходные данные

1. Внешние характеристики двигателя

2. Расчет тягово-скоростных показателей АТС

2.1 Расчет и построение внешних характеристик ДВС

2.2 Определение величины максимальной скорости движения АТС

2.3 Расчет передаточных отношений трансмиссии

3. Динамические показатели АТС

3.1 Расчет и построение динамической характеристики АТС

3.2 Расчет и построение характеристики разгона АТС

4. Расчет и построение характеристик торможения АТС

4.1 Расчет величин времени и тормозного пути при экстренном торможении

4.2 Расчет показателей рабочего торможения

Литература

Исходные данные

1

800

0,3

0,006

4

1,5

0,2

к

40

800

4000

0,25

ma - полная масса автотранспортного средства (АТС), кг;

rg - динамический радиус ведущих колес, м;

p - число передач;

Fлоб - площадь лобовой проекции АТС, м2;

kв - коэффициент аэродинамического сопротивления, Н*с24;

Ne max - величина максимальной мощности двигателя, кВт;

n - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин;

Шmax - величина максимального дорожного сопротивления;

a - эмпирический коэффициент, входящий в формулу для расчета коэффициента учета вращающихся масс д.

1. Внешние характеристики двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя е (п) задается таблично в относительных единицах Nе

Ne max

в функции от п, где п текущая частота вращения коленчатого вала, заданной в отношении к п max - максимально устойчивой частоты вращения коленчатого вала.

В табл. 2 приведены результаты экспериментального исследования характеристик карбюраторного двигателя, а в табл. 3 - дизельного в относительных единицах частот и мощностей.

Таблица 2. Карбюраторные двигатели

n/nmax

0.2

0.3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ne/Nemax

0,214

0,478

0,648

0,76

0,891

0,942

1,0

0,985

0,956

Таблица 3. Дизельные двигатели

n/nmax

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ne/Ne max

0,19

0,36

0,56

0,73

0,82

0,91

0,95

0,98

1,0

2. Расчет тягово-скоростных показателей АТС

2.1 Расчет и построение внешних характеристик ДВС

Для построения внешней характеристики Ne(п) используются данные таблиц 2 и 3.

Для построения внешней характеристики Ме (п) используется зависимость:

Ne ( щ ) 2р п

Ме = ----------, где щ = -------- (1)

щ 30

Результаты расчета по формуле (1) сводятся в табл. 4

Таблица 4

n/n max

n, об/мин

щ, 1/с

Ne / Ne max

Ne, кВт

Ме, Нм

0,2

500

104,7

0,19

30,4

291,3

0,3

750

157,5

0,36

57,6

368,7

0,4

1000

210

0,56

89,6

426,7

0,5

1250

262,5

0,73

116,8

444,9

0,6

1500

305

0,82

131,2

430,1

0,7

1750

357,5

0,91

145,6

407,2

0,8

2000

420

0,95

152

361,9

0,9

2250

472,5

0,98

156,8

331,8

1,0

2500

525

1,0

160

304,7

На рис. 1 представлены графические изображения экспериментальных внешних мощностной и моментной характеристик.

Рис. 1. Внешние характеристики заданного ДВС: а - мощностная, б - моментная

2.2 Определение величины максимальной скорости движения АТС

Расчет максимальной скорости движения автотранспортного средства Vmax производится на основе графо-аналитического решения уравнения мощностного баланса:

Nт = Nд + Nв, (2)

где: Nт - величина тяговой мощности на ведущих колесах: Nт = Nе;

Nд - величина мощности дорожных сопротивлений: Nд = f Gа V;

Nв - величина мощности сопротивления воздуха: Nв = kв Fлоб V 3;

f - коэффициент сопротивления качению колес, принимаемой в расчете 0,02;

Gа - вес АТС в ньютонах;

Fлоб - величина площади лобовой проекции АТС в м2;

V - скорость движения АТС в м/с;

kв - коэффициент аэродинамического сопротивления АТС;

з т - коэффициент полезного действия трансмиссии АТС.

Для определения приведенных выше мощностей по соответствующим формулам находятся суммарные затраты мощности на преодоление сопротивлений движению при постоянной скорости

По формуле для определения Nт выбираем величину к.п.д. АТС, из диапазона 0,85 - 0,95, на графике отмечаем соответствующую ординату и проводим линию, параллельную абсциссе, точку пересечения которой с кривой суммарных мощностей сопротивления движению проектируем на ось абсцисс и получаем величину Vmax.

Таким способом графически находится решение уравнения

Ne max * зт = f*Ga*V + kв*Fлоб* V3 (3)

Для графического решения уравнения (3) предварительно рассчитываются коэффициенты при V и V3.

Примем в качестве примера:

f = 0,02, Ga = ma*g = 9800*9,8 Н=8820 Н, зт=0,85, kв=0,4 Н*с24,

F лоб = 5,0 м2

В результате получим следующее уравнение:

1764 * V + 2 * V3 = 136000 (4)

Результаты расчетов сводятся в табл. 5

Таблица 5

V, м/с

N д, Вт

V3, м3 / с3

Nв, Вт

N д + Nв, Вт

10

17640

1000

2000

19640

20

35280

8000

16000

51280

30

52920

27000

54000

106920

40

70560

64000

128000

198560

50

88200

125000

250000

338200

60

105840

216000

432000

537840

Графическое решение уравнения (4) привело к результату

Vmax = 33,7 м/с.

Рис. 2. Графическое решение уравнения (4)

2.3 Расчет передаточных отношений трансмиссии

торможение двигатель трансмиссия скоростной

2.3.1 Расчет передаточного отношения главной передачи

Для определения передаточного отношения главной передачи используется соотношение:

u гп = щ N * r g / v max, (5),

где r g - динамический радиус ведущего колеса.

В приводимом нами примере r g = 1,7 м. Откуда

u гп = 525 * 1,7/33,7 = 26,5

2.3.2 Расчет передаточного отношения 1-й передачи

Для определения передаточного отношения 1-й передачи используется приведенное в табл. 1 значение максимального, задаваемого для каждого варианта коэффициента дорожного сопротивления движению АТС ш max.

Величина передаточного отношения 1-й передачи рассчитывается по формуле:

u 1 = ш max * m а * g * r g / Me max * uгп * з т

Шmax = 0,6. Откуда
u1 = 0,6*9000*9,8*1,7 / 444,9*26,5*0,85 = 8,97

2.3.3 Расчет передаточных отношений промежуточных передач

Выбирая метод разбивки передач по геометрической прогрессии и принимая n - ю передачу за прямую с u n = 1, получаем

u1 = q (n-1) * u n,

где q - знаменатель прогрессии.

Следовательно:

u2 = u1 / q, u3 = u2 / q = u1 / q 2 и т.д.

q = 1,73. Откуда при n=5 передаточные отношения промежуточных передач примут значения:

u 2 = 5,18,;u 3 = 2,99 ; u 4 = 1,73; u 5 = 1

2.3.4 Расчет и построение тяговой характеристики

Тяговая характеристика АТС, представляющая собой зависимость силы тяги ведущих колес (Рт) от скорости движения V на всех передачах, рассчитывается по формулам:

Р тi = М е i * з т * u i* * u гп / rg и V i = щ i *rg * / u i * u гп (6)

где i - номер передачи.

Результаты расчета по формулам (6) сводятся в табл. (6).

Таблица 6

щi, 1//с

Меi, Нм

Pт1

V1

Pт2

V2

Pт3

V3

Pт4

V4

Pт5

V5

94,8

136,1

34622

0,75

20013

1,30

11568

2,24

6687

3,88

3865

6,72

141,3

202,8

43801

1,12

25318

1,94

14635

3,35

8460

5,80

4890

10,03

188,4

206,2

50692

1,53

29302

2,65

16937

4,58

9790

7,92

5659

13,70

235,5

193,6

52854

1,87

30551

3,24

17660

5,60

10208

9,68

5901

16,75

282,6

189,2

51127

2,24

29553

3,88

17083

6,70

9874

11,60

5708

20,06

329,7

171,5

48375

2,62

27962

4,53

16163

7,84

9343

13,57

5401

23,47

376,8

159,2

42994

3,06

24852

5,29

14365

9,16

8304

15,84

4800

27,41

423,9

139,4

39418

3,45

22785

5,97

13171

10,33

7613

17,86

4401

30,90

471,0

121,8

36199

3,83

20924

6,63

12095

11,46

6991

19,83

4041

34,31

На рис. 3 в качестве примера построена тяговая характеристика АТС

Рис. 3. Тяговая характеристика АТС

3. Динамические показатели АТС

3.1 Расчет и построение динамической характеристики АТС

Динамическая характеристика АТС, представляющая собой зависимость динамического фактора Dш от скорости движения V и вычисляется по формуле:

D шik = (Pт ik - Paik) / m a * g, (7)

где Р т ik - величина тяговой силы на i - ой передаче и k - ой частоте вращения коленчатого вала двигателя щk,

Рв ik - величина силы сопротивления воздуха в тех же режимах движения.

Расчет величин динамического фактора и соответствующих скоростей движения АТС целесообразно вести при следующих значениях частот вращения коленчатого вала двигателя:

щ min, щ M, щ cp = (щ M + щ N) / 2, щ N, щ max,

где щ min - минимальная частота вращения коленчатого вала,

щ M - частота вращения вала при максимальном моменте,

щ cp - середина рабочего диапазона частот вращения коленчатого вала,

щ N - частота вращения вала при максимальной мощности двигателя,

щ max - максимальная частота вращения коленчатого вала.

Результаты расчета динамических характеристик сводятся в таблицы типа:

щ, 1/с

Pт, Н

V, м/с

Pв, Н

(P т - Pв),Н

щ min

щ M

щ cp

щ N

щ max

Рассмотрим в качестве примера расчет динамической характеристики АТС выбранного ранее варианта для 3-й передачи. Результаты расчета представлены в табл. 7.

Таблица 7

Щ, 1/С

Pт1

V1

(Pт1-Pв)

104,7

34622

0,75

1,13

34620,88

0,3925

210

50692

1,53

4,68

50687,32

0,5747

305

51127

2,24

10,04

51116,96

0,5796

420

42994

3,06

18,73

42975,27

0,4872

525

36199

3,83

29,34

36169,66

0,4101

Щ, 1/С

Pт2

V2

(Pт2-Pв)

104,7

20013

1,30

3,37

20009,35

0,2269

210

29302

2,65

14,01

29287,72

0,3321

305

29553

3,88

30,03

29523,14

0,3347

420

24852

5,29

56,05

24795,97

0,2811

525

20924

6,63

87,81

20836,47

0,2362

Щ, 1/С

Pт3

V3

(Pт2-Pв)

104,7

11568

2,24

10,08

11557,97

0,1310

210

16937

4,58

41,94

16895,48

0,1916

305

17083

6,70

89,89

16992,87

0,1927

420

14365

9,16

167,75

14197,58

0,1610

525

12095

11,46

262,79

11832,17

0,1342

Щ, 1/С

Pт4

V4

(Pт2-Pв)

104,7

6687

3,88

30,16

6656,571

0,0755

210

9790

7,92

125,51

9664,902

0,1096

305

9874

11,60

269,03

9605,398

0,1089

420

8304

15,84

502,05

7801,607

0,0885

525

6991

19,83

786,51

6204,795

0,0703

Щ, 1/С

Pт5

V5

(Pт2-Pв)

104,7

3865,1623

6,7180878

90,27

3774,897

0,0428

210

5659,1996

13,704899

375,65

5283,551

0,0599

305

5707,7626

20,064689

805,18

4902,579

0,0556

420

4799,8033

27,409798

1502,59

3297,209

0,0374

525

4041,2169

34,307035

2353,95

1687,272

0,0191

3.2 Расчет и построение характеристики разгона АТС

Здесь предлагается упрощенный метод построения характеристики разгона АТС по величинам средних значений ускорений разгона на передачах и без учета потерь скорости движения при переключении передач.

Величина среднего значения ускорения на i -ой передаче рассчитывается по формуле:

j i cp = (Dш i cp - f)*g / д i, (8)

где Dш i cp- величина среднего динамического фактора на i -ой передаче;

f - коэффициент сопротивления качению колес АТС на асфальте (0,02),

д - коэффициент учета вращающихся масс, вычисляемый по формуле /2/:

д i = 1,03 + a*u i2

После определения средних величин ускорений разгона на всех передачах рассчитываются величины времени разгона на каждой передаче по формулам:

t р i = ( V i к - V i н ) / j i ср,

где V i н и Vi к - начальные и конечные скорости разгона на i -ой передаче.

Естественно, что при разгоне с места на 1-й передаче V= 0, а за Vпринимается скорость, при которой на тяговая характеристика 2-й передачи имеет максимум (см. табл. 6), т.е. когда происходит переключение на 2-ю передачу. Эта же скорость является начальной для разгона на 2-й передаче и т.д. В табл. 9 приведены результаты расчета динамических факторов (DШ), коэффициентов учета вращающихся масс (д) и средних величин разгона выбранного варианта АТС (j).

Таблица 9

передача

Dф-F

д

J

Тр

1

0,5796

0,5596

1,136

4,83

0

2,65

0,55

2

0,3347

0,3147

1,091

2,83

2,65

4,58

0,68

3

0,1927

0,1727

1,065

1,59

4,58

7,92

2,10

4

0,1089

0,0889

1,050

0,83

7,92

13,7

6,97

5

0,0556

0,0356

1,042

0,33

13,7

33,7

59,72

По данным табл. 9 строится характеристика разгона АТС как функция V(t).

4. Расчет и построение характеристик торможения АТС

4.1 Расчет величин времени и тормозного пути при экстренном торможении

Параметры экстренного торможения рассчитываются для легковых автомобилей от скорости 20 м/с, а для грузовых от скорости 15 м/с до полной остановки на трассах с параметрами, приведенными в табл. 10.

Таблица 10.

Трасса

Сцепление ц

Сопр. качению ш

S

Jрз

1

0,8

0,02

14,00

2,462502

2

0.6

0,05

17,66

2,462506

3

0,4

0,08

23,92

2,462509

Время экстренного торможения определяется по формуле /3/:

Тт = V / jзам, где jзам = (ц + ш)*g - величина замедления.

Величина тормозного пути определяется по приближенной формуле:

S т = V*T/2

4.2 Расчет показателей рабочего торможения

Величина замедления при рабочем торможении рассчитывается по формуле:

j рз = ( P кт + Pш + Р в ) / ma,

где Р кт - сила торможения колесными тормозами, принимаемая равной 0,25 Ga;

Рш - сила сопротивления качению колес (см. табл. 10);

Рв - сила сопротивления воздуха при скорости движения АТС, равной половине скорости начала торможения;

Литература

1. А.С. Литвинов, Я.Е. Фаробин, Теория эксплуатационных свойств автомобиля. Машиностроение, 1989 год.

2. Н.В. Диваков, Н.А. Яковлев, Теория автомобиля. «Высшая школа», Москва, 1962 год.

3. А.С. Антонов и др. Армейские автомобили, Воениздат, Москва, 1970 год.

4. Г.С. Сухов, А.В. Боровиков, И.Х. Эмиров и д.р., Требования к оформлению письменных работ студентов (рефераты, контрольные, курсовые и дипломные работы). Практическое пособие. - СПб; Изд-во СПбГАСЭ, 2004. - 35с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение полной массы автомобиля, параметров двигателя, трансмиссии и компоновки. Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Подбор размера шин, расчет радиуса качения. Внешние характеристики двигателя. Выбор передаточных чисел, ускорение автомобиля.

    курсовая работа [79,9 K], добавлен 04.04.2010

  • Расчёт внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Определение кинематических параметров трансмиссии. Построение графиков пути и времени разгона АТС. Расчет тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля Ford Transit.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.05.2015

  • Комплектация и стандартные условия стендовых испытаний двигателей, оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Определение потерь в трансмиссии автомобиля. Построение графика внешней скоростной характеристики двигателя. Расчет значений КПД трансмиссии.

    лабораторная работа [117,0 K], добавлен 09.04.2010

  • Проведение тягового расчета автомобиля: полной массы, расчетной скорости движения, передаточных чисел трансмиссии и мощности двигателя. Обоснование теплового расчета двигателя: давление и температура. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма.

    курсовая работа [619,5 K], добавлен 12.10.2011

  • Определение основных параметров автомобиля, двигателя и трансмиссии. Оптимизация мощности двигателя и количества ступеней коробки передач, а также передаточных чисел коробки передач. Характеристики тягово-скоростных свойств и топливной экономичности.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.12.2013

  • Определение длины тормозного пути и времени торможения поезда при экстренном торможении способом ПТР. Расчет основного удельного сопротивления состава в режиме выбега и поезда. Определение осевой нагрузки для каждой группы вагонов, длины состава.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 24.10.2015

  • Методика расчета показателей тягово-скоростных свойств автомобиля. График внешней, скоростной характеристики двигателя, динамический паспорт автомобиля. Расчет показателей основных эксплуатационных свойств транспорта, график времени и пути разгона.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2019

  • Определение установившейся скорости движения автомобиля марки ЗИЛ-ММЗ-4505 с полной нагрузкой в заданных дорожных условиях. Расчет ускорения, времени и пути разгона автомобиля, замедления при торможении, тормозного пути автомобиля при всех видах загрузки.

    курсовая работа [149,4 K], добавлен 22.09.2013

  • Оценка мощности двигателя при максимальной скорости движения. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков тяговой, динамической характеристик автомобиля и его ускорения при разгоне. Расчет эксплуатационного расхода топлива.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2013

  • Расчет внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля. Определение скорости движения, времени и пути разгона машины. Расчет динамического фактора автомобиля. Определение крутящего момента двигателя и минимальной частоты вращения коленчатого вала.

    курсовая работа [155,5 K], добавлен 23.06.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.