Тягово-скоростные характеристики автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Динамические и топливо-экономические показатели автомобиля BLMC MINI 1275 GT………..…………………………………………………………..

1.1 Назначение тягового расчета. Исходные данные…………………………

1.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя…………………………..

1.3 Мощностной баланс автомобиля…………………………………………...

1.4 Диагностическая характеристика автомобиля …………………………...

1.5 Ускорение автомобиля………………………………………………………

1.6 Путь и время разгона автомобиля…………………………………………..

1.7 Время и путь торможения автомобиля……………………………………..

1.8 Топливо - экономическая характеристика автомобиля…………………...

2. Главная передача автомобиля………………………………………………...

2.1 Требования, классификация, применяемость………………………………

2.2 Анализ и оценка конструкций одинарных главных передач……………...

2.3 Двойные главные передачи …………………………………………………

2.4 Уровень шума главных передач …………………………………………….

Заключение………………………………………………………………………..

Список использованных источников……………………………………………

Введение

автомобиль экономичность двигатель передача ускорение

Особое место в единой транспортной системе страны занимает автомобильный транспорт, ставший организационно экономически важной самостоятельной отраслью народного хозяйства. Значение автомобильного транспорта трудно переоценить и не только потому, что без его участия не совершается ни один вид хозяйственной деятельности, но и потому, что им перевозится более 80 % всех народно-хозяйственных грузов и пассажиров, доставляемых всеми видами транспорта. Автомобили выполняют либо полностью весь процесс перевозок грузов и пассажиров от производителя до потребителя, либо взаимодействуя с другими видами транспорта начальной, промежуточной или конечно фазы.

Автомобильный транспорт - это самый удобный и комфортабельный вид транспорта. В настоящее время почти нет отрасли народного хозяйства, которая не была бы теснейшим образом связана с автомобильным транспортом. Автомобили широко применяются на строительстве, в промышленности и связи, в сельском хозяйстве и торговле. Исключительно велика роль автомобильного транспорта в удовлетворении различных бытовых и культурных нужд трудящихся. Дальнейшее повышение роли автомобильного транспорта неразрывно связано с улучшением качества его работы. Улучшить качество работы автомобильного транспорта - это, прежде всего, обеспечить регулярную и бесперебойную работу автомобилей на линии, своевременную доставку грузов и пассажиров, сохранность перевозимых грузов и максимальное удобство для пассажиров.

Качество работы автомобильного транспорта в большей степени зависит от совершенства конструкции автомобилей и их потенциальных свойств. В этой связи в курсовой работе приведены результате расчетного анализа показателей динамичности, топливной экономичности автомобиля BLMC MINI 1275 GT.

1. Динамические и топливо-экономические показатели автомобиля BLMC MINI 1275 GT

1.1 Назначение тягового расчета. Исходные данные

Тяговой расчет авто проводится с целью выбора (обоснования) основных конструктивных параметров двигателя и трансмиссии, которые обеспечивают, возможно, высокие динамические и топливно-экономические показатели проектируемого авто. Тяговый расчет проводится также для оценки совершенства конструкции существующего авто по показателям динамичности и топливной экономичности.

Для расчета тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик автомобиля BLMC MINI 1275 GT принимаем нижеследующие исходные данные:

- КПД трансмиссии. Для современных авто КПД трансмиссии з=0,8-0,93. Принимаем для заданного авто з = 0,9.

- коэффициент сопротивления воздуха к_в, Нс²/м⁴. Для легковых авто к_в=0,15-0,35. Принимаем к_в=0,3 Нс²/м⁴.

Остальные необходимые для расчета данные принимаем по технической характеристике заданного автомобиля, которые приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Краткая техническая характеристика автомобиля

Наименование показателей	Единица измерения	обозначение	величина
Пассажировместимостимость	чел.	n	4
Собственная масса	кг	m1	670
Полная масса	кг	ma	1025
Габаритные размеры
Длина	мм	Д	3165
Ширина	мм	Ш	1410
Высота	мм	В	1345
Максимальная скоорость	км/час	Vmax
Контрольный расход топлива	л/100	gmin
Тип двигателя		К, D, V, P	K
Максимальная мощность двигателя	кВт	Nmax	44,12
Частота вращения КВ при Nmax	мин-1	nN	5300
Максимальный крутящий момент	Нм	Mmax	9,1
Частота вращения КВ при Мmax	мин-1	nM	2550
Тип КПП		А, М	М
Передаточные числа КПП
1-ая ступень		Uk1	3,300
2-ая ступень		Uk2	2,070
3-ая ступень		Uk3	1,350
4-ая ступень		Uk4	1,000
З.Х.		UkЗ.Х
Тип главной передачи			гипоидная
Передаточное число ГП		Uo	3,650
Шины
высота	дюйм	В	145
посадочный диаметр	дюйм	d	10
радиальная, диагональная		R, D	D

1.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя

Она представляет собой зависимость мощности N и крутящего момента двигателя М от частоты вращения или угловой скорости коленчатого вала при полностью открытой дроссельной заслонки.

Для построения этого графика задаются минимальные и максимальной частотой вращения коленчатого вала.

Для современных автомобильных двигателей ,

принимаем .

Максимальная частота вращения .

Принимаем n_max=1n_N=1*5300=5300 мин ^-1.

Произвольно задаемся шестью значениями частоты вращения коленчатого вала в диапазоне от n_min. _до n_max

Для каждого из этих частот вращения коленчатого вала, рассчитываем соответствующие величины мощности и крутящего момента по последующим формулам:

кВт,

где а = в = с =1- коэффициент для карбюраторного двигателя.

Пример: Определим мощность и крутящий момент двигателя при частоте вращения коленчатого вала п = п_min = 1000

кВт,

М=1000(9,6/105)=91,41 Нм.

Результаты остальных расчетов сводим в таблицу 1.2 и по этим данным строим внешнюю скоростную характеристику двигателя (рисунок 1.1).

Таблица 1.2

Мощность и крутящий момент двигателя

n,об/мин	1000	2000	3000	4000	5300	6360
w,c	105	210	315	420	557	668
N,кВт	9,6	20,56	31,11	39,46	44,12	40,24
M,Н*м	91,41	97,91	98,77	93,96	79,21	60,24

1.3 Мощностной баланс автомобиля

Уравнение движения автомобиля в форме мощностного баланса

.

Тяговая мощность автомобиля *з_т,

где N-эффективная мощность двигателя, кВт (по таблице 1.2).

Мощность сопротивления воздуха

.

Радиус качения колеса для диагональной шины

м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.3

Таблица 1.3

Тяговая мощность автомобиля

n,об/мин	1000	2000	3000	4000	5300	6360
w,c	105	210	315	420	557	668
N,кВт	9,6	20,56	31,11	39,46	44,12	40,24
Nt,кВт	8,64	18,5	27,99	35,51	39,71	36,22
v1,м/с	2,27	4,53	6,80	9,07	12,02	14,42
v2,м/с	3,61	7,23	10,84	14,45	19,17	22,99
v3,м/с	5,54	11,08	16,62	22,16	29,39	35,25
V4,м/с	7,48	14,96	22,44	29,92	39,68	47,58

Лобовая площадь автомобиля

м²,

F=(0.8*1410*1345) /1000=1,52м²,

где б-коэффициент заполнения площади для легковых автомобилей

б = 0,78-0,80. Принимаем б = 0,8.

Нг, Вг - габаритные ширина и высота автомобиля, м (по таблице 1.1).

Мощность сопротивления дороги

,

где ш = 0,02 - коэффициент суммарного дорожного сопротивления.

Вес нагруженного автомобиля

G_a==10•1025 =10250Н.

Задаемся произвольно шестью значениями скорости движения автомобиля в диапазоне скоростей v_min... v_max (2,27; 10; 20; 30; 40;47,58).

Результаты расчетов мощностей сводим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Мощности сопротивления движению

V, м/с	2,27	10	20	30	40	47,58
Ng, м/с	0,47	2,05	4,10	6,15	8,20	9,75
Nв, м/с	0,01	0,46	3,65	12,31	29,18	49,12
Ng+Nв	0,48	2,51	7,75	18,46	37,38	58,87

По данным таблицам 1.3 и 1.4 строим график мощностного баланса (рис.1.2)

1.4 Динамическая характеристика автомобиля

Она представляет собой графическую зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля.

Динамический фактор или удельная свободная сила тяги автомобиля (полностью нагруженного автомобиля)

.

Тяговая сила на ведущих колесах автомобиля

,

где М - крутящий момент двигателя, Нм (по таблице 1.2).

Силы сопротивления воздуха .

Пример: Определим динамический фактор автомобиля при движении на первой передаче при

,

.

Результаты остальных расчетов сводим в таблицу 1.5, по этим данным строим график динамической характеристики автомобиля (рисунок 1.3).

1.5 Ускорение автомобиля

Ускорение автомобиля рассчитываем по выражению

,

где Д - динамический фактор автомобиля (таблица 1.5);

коэффициент учета вращающихся масс;

коэффициент суммарного дорожного сопротивления.

Коэффициент учета вращающихся деталей на отдельных передачах

,

где, а = 0,05.

Для первой передачи .

Пример: определим ускорение автомобиля при его разгоне на первой передаче при :

.

Результаты остальных расчетов сводим в таблицу 1.6 и по этим данным строим график ускорений. (Рисунок 1.4).

1.6 Путь и время разгона автомобиля

Время разгона автомобиля в интервале скоростей

.

Среднее ускорение разгона автомобиля в данном интервале изменения скорости

,

где - - ускорение автомобиля соответственно скоростям .

Время разгона автомобиля до максимальной скорости

.

Время на переключение передач для автомобиля с карбюраторным двигателем .

Снижение скорости при переключении передач рассчитываем по приближенной формуле

Путь разгона автомобиля в интервале изменения скоростей .

.

Таблица 1.5

Динамический фактор автомобиля

n	1000,00	2000,00	3000,00	4000,00	5300,00	6360,00
М, Нм	91,41	97,91	98,76	93,96	79,21	60,24
V1, м/с	2,27	4,53	6,80	9,07	12,02	14,42
PТ1, Н	3811,27	4082,28	4117,72	3917,59	3302,60	2511,66
PВ1, Н	2,35	9,36	21,09	37,51	65,88	94,82
Дa1,Н	0,37	0,40	0,40	0,38	0,32	0,24
V2, м/с	3,61	7,23	10,84	14,45	19,17	22,99
PТ2, Н	2390,71	2560,70	2582,93	2457,40	2071,63	1575,50
PВ2, Н	5,94	23,84	53,58	95,21	167,57	241,01
Дa2,Н	0,23	0,25	0,25	0,23	0,19	0,13
V3, м/с	5,54	11,08	16,62	22,16	29,39	35,25
PТ3, Н	1559,16	1670,02	1684,52	1602,65	1351,06	1027,50
PВ3, Н	14,00	55,98	125,96	223,93	393,88	566,61
Дa3,Н	0,15	0,16	0,15	0,13	0,09	0,04
V4,м/с	7,48	14,96	22,44	29,92	39,68	47,58
Pт4,Н	1154,93	1237,06	1247,79	1187,15	1000,79	761,11
Pв4,Н	25,51	102,05	229,62	408,21	717,97	1032,32
Да4,Н	0,11	0,11	0,10	0,08	0,03	-0,03

Таблица 1.6

Ускорение автомобиля

V1,м/с	2,27	4,53	6,80	9,07	12,02	14,42
Дa1,Н	0,3700	0,4000	0,4000	0,3800	0,3200	0,2400
J1,м/с2	2,2089	2,3982	2,3982	2,2720	1,8933	1,3885
V2,м/с	3,61	7,23	10,84	14,45	19,17	22,99
Дa2,Н	0,2300	0,25	0,25	0,23	0,19	0,13
J2,м/с2	1,6743	1,8338	1,8338	1,6743	1,3554	0,8770
V3,м/с	5,54	11,08	16,62	22,16	29,39	35,25
Дa3,Н	0,15	0,16	0,15	0,13	0,09	0,04
J3,м/с2	1,1493	1,2377	1,1493	0,9725	0,6189	0,1768
,м/с	7,48	14,96	22,44	29,92	39,68	47,58
,Н	0,11	0,11	0,1	0,08	0,03	-0,03
,м/с	0,8257	0,8257	0,7339	0,5505	0,0917	-0,4587

Средняя скорость разгона автомобиля в данном интервале изменения скоростей.

.

Путь разгона автомобиля до максимальной скорости

.

Путь проходимым автомобилем при переключении передач с первой на вторую, со второй на третью и с третьей на четвертую

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.7 и по этим данным строим график пути и времени разгона автомобиля (Рисунок 1.5)

1.7 Время и путь торможения автомобиля

Путь эффективного торможения

где - скорость в начале торможения автомобиля, м/с

g = 9,8 м/с,

-коэффициент сцепления колес с дорогой,

Принимаем = 0,75.

Время эффективного торможения

Остановочный путь торможения автомобиля

где .

Время реакции водителя

Время срабатывания привода, для гидропривода тормозов

Принимаем

Время нарастания замедления до необходимого значения

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.8 и по этим данным строим график пути и времени торможения автомобиля. (Рисунок 1.6).

Таблица 1.7

Время и путь разгона автомобиля

передача	Vi, м/с	Vi+1, м/с	ДVn, м/с	ji, м/с2	ji+1, м/с3	jсрi, м/с4	Дti, с	tp, с	Vсрi, м/с	ДSi, м	Sp, м
1-ая	2,27	4,53	2,26	2,209	2,398	2,304	0,981	0,981	3,400	3,335	3,335
	4,53	6,80	2,27	2,398	2,398	2,398	0,947	1,928	5,665	5,365	8,700
	6,80	9,07	2,27	2,398	2,272	2,335	0,972	2,900	7,935	7,713	16,413
	9,07	12,02	2,95	2,272	1,893	2,083	1,416	4,316	10,545	14,932	31,345
	12,02	14,42	2,40	1,893	1,389	1,641	1,463	5,779	13,220	19,341	50,686
	ДVp=	0,2	м/с	tп=	1			6,78	Sп12=	9,02	59,71
2-ая	14,22	14,45	0,23	1,83	1,67	1,75	0,13	6,91	14,34	1,86	61,57
	14,45	19,17	4,72	1,67	1,36	1,52	3,11	10,02	16,81	52,28	113,85
	19,17	22,99	3,82	1,36	0,88	1,12	3,41	13,43	21,08	71,88	185,73
	ДVp=	0,2	м/с	tп=	1			14,43	Sп23=	14,27	200,00
3-яя	22,79	22,16	-0,63	1,15	0,97	1,06	-0,59	13,84	22,48	-13,26	186,74
	22,16	29,39	7,23	0,97	0,62	0,80	9,04	22,88	25,78	233,05	419,79
	29,39	35,25	5,86	0,62	0,18	0,40	14,65	37,53	32,32	473,49	893,28
	ДVp=	0,2	м/с	tп=	1			38,53	Sп34=	21,37	914,65
4-ая	35,05	39,68	4,63	0,55	0,09	0,32	14,47	53,00	37,37	540,74	1455,39
	39,68	47,58	7,90	0,09	-0,46	-0,19	-41,58	11,42	43,63	-1814,14	-358,75

Таблица 1.8

Время и путь торможения автомобиля

,м/с	10,00	12,00	14,00	16,00	18,00	20,00
St,м/с	6,67	9,60	13,07	17,07	21,60	26,67
,м	22,67	28,80	35,47	42,67	50,40	58,67
,м/с	13,33	19,20	26,13	34,13	43,20	53,33

1.8 Топливо-экономическая характеристика автомобиля

Представляет графическую зависимость путевого расхода топлива д_п, л/100км от скорости равномерного движения автомобиля. В курсовом проекте строится для движения автомобиля на высшей передачи при трех значениях коэффициента суммарного дорожного сопротивления:

Путевой расход топлива рассчитываем приближенно по формуле:

где скорость равномерного движения автомобиля на высшей передачи, м/с.

Плотность бензина

Удельный расход топлива двигателя при его максимальной мощности

Минимальный удельный расход топлива двигателя для карбюраторных двигателей

.

Принимаем .

Следовательно .

Коэффициент, учитывающий влияние частоты вращения коленчатого вала на удельный расход топлива

где

Коэффициент, учитывающий влияние степени использования мощности двигателя на удельный расход топлива для карбюраторных двигателей

где

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.9 и по этим данным строим график топливо - экономической характеристики.(Рисунок1.7).

Таблица 1.9

Путевой расход топлива

Ш	V, м/с	n, мин-1	E	Ko	Nт, кВт	Nд, кВт	Nв кВт	И	Ки	gN г/кВтч	gn л/100 км
0,02	7,48	1000	0,1923	1,094156	8,64	1,53	0,19	0,20	1,97	330	6,73
	14,96	2000	0,3846	1,000552	18,51	3,07	1,53	0,25	1,74	330	7,27
	22,44	3000	0,5769	0,958946	28,00	4,60	5,15	0,35	1,38	330	7,81
	29,92	4000	0,7692	0,959101	35,52	6,13	12,21	0,52	1,02	330	8,14
	39,68	5300	1	1	39,71	8,13	28,49	0,92	0,96	330	12,03
	47,58	6360	1,2	1,05848	36,21	9,75	49,12	1,63	0,36	330	14,54
0,06	7,48	1000	0,1923	1,094156	8,64	4,51	0,19	0,54	0,99	330	9,24
	14,96	2000	0,3846	1,000552	18,51	9,02	1,53	0,57	0,96	330	9,20
	22,44	3000	0,5769	0,958946	28,00	13,52	5,15	0,67	0,90	330	9,75
	29,92	4000	0,7692	0,959101	35,52	18,03	12,21	0,85	0,93	330	12,24
	39,68	5300	1	1	39,71	23,92	28,49	1,32	1,01	330	18,12
	47,58	6360	1,2	1,05848	36,21	28,68	49,12	2,15	-3,80	330	-89,32
0,10	7,48	1000	0,1923	1,094156	8,64	7,51	0,19	0,89	0,94	330	14,38
	14,96	2000	0,3846	1,000552	18,51	15,03	1,53	0,89	0,94	330	14,14
	22,44	3000	0,5769	0,958946	28,00	22,54	5,15	0,99	0,99	330	15,91
	29,92	4000	0,7692	0,959101	35,52	30,05	12,21	1,19	1,06	330	19,50
	39,68	5300	1	1	39,71	39,86	28,49	1,72	-0,04	330	-0,94
	47,58	6360	1,2	1,05848	36,21	47,79	49,12	2,68	-14,40	330	-421,60

Заключение

Результаты расчетного анализа позволяют оценить совершенство конструкции по нижеследующим показателям динамичности.

1.Для современных легковых автомобилей

1) v_max = 28 …59 м/с

2) ш_v = 0,02 …0,04

3) ш _max = 0,30 …0,50

4) ш_в = 0,08 …0,16

Для автомобиля BLMC MINI 1275 GT

1) v_max =48м/с

2) ш_v = 0,02 …0,04

3) ш _max = 0,30 …0,50

4) ш_в = 0,08 …0,16

Сопоставление указанных показателей конструкции данного автомобиля отвечает современным требованиям по показателям динамичности.

Список используемых источников

1 Аубекеров Н.А. Тягово-скоростные свойства автомобилей.- Караганда КарПТИ, 1976. 110с.

2 Вахламов В.К. Автомобили: Эксплуатационные свойства - М.: «Академия», 2005. 240с.

3 Гришневич А.И. Автомобили. Теория - Минск: Высшая школа, 1985. 208с.

4 Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств - М.: Машиностроение, 1989. 240с.

5 Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобили: Анализ конструкций, Элементы расчета.- М.: Машиностроение, 1989. 304с.

Размещено на www.allbest.ru