Общая характеристика грузового автомобиля МАЗ-5335

Анализ грузового автомобиля МАЗ-5335, конструкция двигателя, расчёт внешней скоростной характеристики. Понятие о тяговом балансе автомобиля, методика расчета. Особенности топливно-экономической характеристики автомобиля МАЗ-5335, путевой расход топлива.

Рубрика Транспорт
Вид доклад
Язык русский
Дата добавления 09.04.2012
Размер файла 147,2 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/

Исходные данные

грузовой автомобиль двигатель топливо

Автомобиль грузовой МАЗ-5335;

Коэффициент сопротивления качению f0=0,015;

Максимальная мощность двигателя Nemax=132,4 КВт;

Обороты двигателя, соответствующие максимальной мощности, wn=220 рад/с;

Передаточные числа коробки передач U1=5,26; U2=2,9; U3=1,52; U4=1; U5=0,66;

Передаточное число главной передачи U0=7,24;

Статический радиус колеса rст=0,505 м;

Габаритная высота Н=2,72 м;

Габаритная шириеа В=2,5 м;

Полная масса автомобиля Ма= 14950 кг;

Коэффициенты двигателя а=0,44; в=1,87; с=1,31.

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Основной характеристикой двигателя является его внешняя скоростная характеристика - график зависимости мощности Ne, крутящего момента Ме, удельного расхода топлива gе от угловой скорости коленчатого вала е при максимальной подаче топлива. Внешняя скоростная характеристика определяется экспериментально на заводах по производству двигателей. Для расчёта ВСХ используют эмпирическое уравнение

где а,b,c - эмпирические коэффициенты (см. исходные данные);

Nemax-максимальная мощность двигателя;

wn- скорость вращения вала двигателя при максимальной мощности.

Построение внешней скоростной характеристики производим в диапазоне we от 80 рад/с до 220 рад/с.

Крутящий момент двигателя определяем по формуле

;

Удельный эффективный расход топлива рассчитываем по формуле

,

где gn-удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности в г/кВт ч;

kw-коэффициент, учитывающий частоту вращения вала двигателя.

Удельный эффективный расход топлива для дизеля составляет gn=210-240 г/кВт ч. Принимаем gn=220 г/кВт ч.

Коэффициент kw можно определить по эмпирическому выражению

.

При угловой скорости вала двигателя we= 220 рад/с

кВт;

Me=1000*132,4/220 = 602 Нм;

;

ge= 220*1= 220 г/кВт ч.

Результаты расчёта внешней скоростной характеристики заносим в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры ВСХ

We,рад/с

Ne, кВт

Me, Нм

ge, г/кВтч

Kw

80

45,6

569,8

226,4

1,03

100

61,3

613,5

219,0

1,00

120

77,3

644,1

213,8

0,97

140

92,6

661,7

210,8

0,96

160

106,6

666,3

209,9

0,95

180

118,4

657,8

211,1

0,96

200

127,3

636,3

214,5

0,97

220

132,4

601,8

220,0

1,00

По данным таблицы 1 строим внешнюю скоростную характеристику двигателя.

Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля представляет собой зависимости сил тяги на ведущих колёсах Fk, и сил сопротивления движению автомобиля от его скорости

Fk=F+Fj+Fв,

где F - сила сопротивления дороги;

Fj - сила инерции автомобиля;

- коэффициент учёта вращающихся масс;

Fв- сила сопротивления воздуха автомобиля.

Сила тяги определяется по формуле

Fk=Me*Uкп*Uрк*U0*тр/rд,

где тр - кпд трансмиссии автомобиля;

rд - динамический радиус ведущих колёс.

КПД трансмиссии для грузовых автомобилей равен 0,8…0,92. Принимаем тр = 0,85. Динамический радиус колеса принимаем равным статическому радиусу.

В контрольной работе тяговый баланс автомобиля определяется при его движении по горизонтальной дороге, поэтому сила сопротивления дороги равна силе сопротивления качению. Сила сопротивления качению равна

Ff=f*Ma*g,

где Ма-полная масса автомобиля (см. исходные данные);

g=9,81 м/с2-ускорение свободного падения;

f- коэффициент сопротивления качению. Возрастает с увеличением скорости движения автомобиля. Для учёта его зависимости от скорости пользуются эмпирической формулой

f=f0 [1+0,00067*Va2],

где f0 - коэффициент сопротивления качению при малой скорости (см. исходные данные).

После определения силы сопротивления качению Ff рассчитывают силу сопротивления воздуха по формуле

Fв=kв*Sм*Va2,

где kв-коэффициент сопротивления воздуха, Н*с24;

Sм - площадь миделевого сечения автомобиля.

Для грузового автомобиля коэффициент сопротивления воздуха равен kв=0,4…0,6 Н*с24. Принимаем kв=0,5 Н*с24.

Площадь миделевого сечения автомобиля можно определить по формуле

Sмм*В*Н,

где ам - коэффициент заполнения площади. Для грузовых автомобилей ам=0,75…0,9. Принимаем ам=0,75;

В и Н - соответственно ширина и высота автомобиля (см. исходные данные). Площадь миделевого сечения автомобиля составит

Sм= 0,8*2,5*2,72=5,44 м2.

Скорость автомобиля определяется по формуле

Va=we*rk/(Uкп*Uрк*U0),

где we - угловая скорость вращения вала двигателя, рад/с;

Uкп, Uрк, U0 - передаточные числа соответственно коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи.

На 5 передаче при we =220 рад/с

Va = 220*0,505/(0,66*7,24) = 23,25 м/с;

Fk = 602*0,66*7,24*0,85/0,505 = 4842 Н;

Ff = 0,015*(1+0,000067*23,252)*14950*9,81=2991Н;

Fв= 0,5*5,44*23,252 = 1470 Н.

Результаты расчётов для каждой передачи заносим в таблицу 2. По данным таблицы 2 строим графики тягового баланса автомобиля.

Баланс мощности автомобиля

Баланс мощности автомобиля представляет собой зависимости мощности двигателя Ne, Мощности на ведущих колёсах Nk, и мощностей, расходуемых на преодоление сопротивления дороги N, воздуха Nв и инерции Nj в зависимости от скорости движения автомобиля

Ne=Nтр+ N+ Nj+Nв,

где Nтр - мощность, потерянная в трансмиссии;

N - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги. Для горизонтальной дороги N=Nf;

Nj-мощность инерции автомобиля;

Nв- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха.

Мощность, потерянная на трение в трансмиссии и мощность. подведённая к ведущим колёсам

Nтр=Ne-Nk,

Nk=Ne*тр.

Мощности Nf и Nв можно определить, умножив соответствующие силы на скорость движения автомобиля

Nf=Ff*Va,

Nв=Fв*Va.

На 5 передаче при Va = 23,25 м/с

Nk = 132,4 *0,85 = 112,5 кВт;

Nf= 2991*23,25 = 69,6 кВт;

Nв= 1470*23,25 = 34,2 кВт.

Результаты расчётов для каждой передачи заносим в таблицу 3. По данным таблицы 3 строим графики баланса мощности автомобиля.

Динамическая характеристика автомобиля

Динамическая характеристика автомобиля представляет собой зависимость динамического фактора D, рассчитанного для различных передач и коэффициента сопротивления дороги в зависимости от скорости движения автомобиля. Динамический фактор определяется по формуле

Результаты рачётов для каждой передачи заносим в таблицу 2 и строим динамическую характеристику.

Топливно-экономическая характеристика

Топливно-экономическая характеристика представляет собой зависимость путевого расхода топлива на различных передачах в зависимости от скорости при установившихся режимах движения автомобиля. Путевой расход топлива - это количество топлива в литрах, израсходованного на 100 км пути, проходимого автомобилем, который можно определить по уравнению

,

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Основной характеристикой двигателя является его внешняя скоростная характеристика - график зависимости мощности Ne, крутящего момента Ме, удельного расхода топлива gе от угловой скорости коленчатого вала е при максимальной подаче топлива. Внешняя скоростная характеристика определяется экспериментально на заводах по производству двигателей. Для расчёта ВСХ используют эмпирическое уравнение

где а,b,c - эмпирические коэффициенты (см. исходные данные);

Nemax-максимальная мощность двигателя;

wn- скорость вращения вала двигателя при максимальной мощности.

Построение внешней скоростной характеристики производим в диапазоне we от 80 рад/с до 220 рад/с.

Крутящий момент двигателя определяем по формуле

;

Результаты расчёта внешней скоростной характеристики заносим в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры ВСХ

We,рад/с

Ne, кВт

Me, Нм

ge, г/кВтч

Kw

80

45,6

569,8

226,4

1,03

100

61,3

613,5

219,0

1,00

120

77,3

644,1

213,8

0,97

140

92,6

661,7

210,8

0,96

160

106,6

666,3

209,9

0,95

180

118,4

657,8

211,1

0,96

200

127,3

636,3

214,5

0,97

220

132,4

601,8

220,0

1,00

По данным таблицы 1 строим внешнюю скоростную характеристику двигателя.

Тяговый баланс автомобиля представляет собой зависимости сил тяги на ведущих колёсах Fk, и сил сопротивления движению автомобиля от его скорости

Fk=F+Fj+Fв,

где F - сила сопротивления дороги;

Fj - сила инерции автомобиля;

- коэффициент учёта вращающихся масс;

Fв- сила сопротивления воздуха автомобиля.

Сила тяги определяется по формуле

Fk=Me*Uкп*Uрк*U0*тр/rд,

где kв-коэффициент сопротивления воздуха, Н*с24;

Sм - площадь миделевого сечения автомобиля.

Для грузового автомобиля коэффициент сопротивления воздуха равен kв=0,4…0,6 Н*с24. Принимаем kв=0,5 Н*с24.

Площадь миделевого сечения автомобиля можно определить по формуле

Sмм*В*Н,

где ам - коэффициент заполнения площади. Для грузовых автомобилей ам=0,75…0,9. Принимаем ам=0,75;

В и Н - соответственно ширина и высота автомобиля (см. исходные данные). Площадь миделевого сечения автомобиля составит

Sм= 0,8*2,5*2,72=5,44 м2.

Скорость автомобиля определяется по формуле

Va=we*rk/(Uкп*Uрк*U0),

где we - угловая скорость вращения вала двигателя, рад/с;

Uкп, Uрк, U0 - передаточные числа соответственно коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи.

На 5 передаче при we =220 рад/с

Nв- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха.

Мощность, потерянная на трение в трансмиссии и мощность. подведённая к ведущим колёсам

Nтр=Ne-Nk,

Nk=Ne*тр.

Мощности Nf и Nв можно определить, умножив соответствующие силы на скорость движения автомобиля

Nf=Ff*Va,

Nв=Fв*Va.

На 5 передаче при Va = 23,25 м/с

Nk = 132,4 *0,85 = 112,5 кВт;

Nf= 2991*23,25 = 69,6 кВт;

Nв= 1470*23,25 = 34,2 кВт.

Результаты расчётов для каждой передачи заносим в таблицу 3. По данным таблицы 3 строим графики баланса мощности автомобиля.

где ku- коэффициент, учитывающий степень использования мощности двигателя;

- плотность топлива. Для ДТ принимаем =850 кг/м3.

Коэффициент kw можно определить по формуле

.

Коэффициенты au, bu, cu можно принять равными для дизеля au=1,65; bu=2,3; cu = 1,65.

На 5 передаче при V = 23,25 м/с

л/100 км

Результаты расчётов путевого расхода топлива на каждой передаче заносим в таблицу 3 и строим топливно-экономическую характеристику автомобиля.

Список литературы

1.Гришкевич А.И. Автомобили. Теория.- Мн.: Вышейшая школа.-1986.

2.Краткий автомобильный справочник НИИАТ.- М.: Транспорт.-1983.

Приложение

Таблица 2 - Тяговый баланс автомобиля

V,м/с

Fk, kH

Ff, кН

Fв, кН

Ff+Fв, кН

D

f

0,00

0,00

2,20

0,00

2,20

0,000

0,015

1,06

36,52

2,20

0,00

2,20

0,249

0,015

1,33

39,32

2,20

0,00

2,21

0,268

0,015

1,59

41,29

2,20

0,01

2,21

0,281

0,015

1,86

42,41

2,20

0,01

2,21

0,289

0,015

2,12

42,71

2,21

0,01

2,22

0,291

0,015

2,39

42,17

2,21

0,02

2,22

0,287

0,015

2,65

40,79

2,21

0,02

2,23

0,278

0,015

2,92

38,58

2,21

0,02

2,24

0,263

0,015

U2=

2,90

1,92

20,14

2,21

0,01

2,22

0,137

0,015

2,41

21,68

2,21

0,02

2,22

0,148

0,015

2,89

22,76

2,21

0,02

2,23

0,155

0,015

3,37

23,38

2,22

0,03

2,25

0,159

0,015

3,85

23,55

2,22

0,04

2,26

0,160

0,015

4,33

23,25

2,23

0,05

2,28

0,158

0,015

4,81

22,49

2,23

0,06

2,30

0,153

0,015

5,29

21,27

2,24

0,08

2,32

0,144

0,015

U3=

1,52

3,67

10,55

2,22

0,04

2,26

0,072

0,015

4,59

11,36

2,23

0,06

2,29

0,077

0,015

5,51

11,93

2,24

0,08

2,33

0,081

0,015

6,42

12,26

2,26

0,11

2,37

0,083

0,015

7,34

12,34

2,28

0,15

2,43

0,083

0,016

8,26

12,18

2,30

0,19

2,49

0,082

0,016

9,18

11,79

2,32

0,23

2,55

0,079

0,016

10,10

11,15

2,35

0,28

2,63

0,074

0,016

U4=

1,00

5,58

6,94

2,25

0,08

2,33

0,047

0,015

6,98

7,48

2,27

0,13

2,40

0,050

0,015

8,37

7,85

2,30

0,19

2,49

0,052

0,016

9,77

8,06

2,34

0,26

2,60

0,053

0,016

11,16

8,12

2,38

0,34

2,72

0,053

0,016

12,56

8,02

2,43

0,43

2,86

0,052

0,017

13,95

7,75

2,49

0,53

3,01

0,049

0,017

15,35

7,33

2,55

0,64

3,19

0,046

0,017

U5=

0,66

8,45

4,58

2,30

0,19

2,50

0,030

0,016

10,57

4,93

2,36

0,30

2,67

0,032

0,016

12,68

5,18

2,44

0,44

2,87

0,032

0,017

14,80

5,32

2,52

0,60

3,12

0,032

0,017

16,91

5,36

2,62

0,78

3,40

0,031

0,018

19,02

5,29

2,73

0,98

3,71

0,029

0,019

21,14

5,12

2,86

1,22

4,07

0,027

0,019

23,25

4,84

2,99

1,47

4,46

0,023

0,020

Таблица 3 - Мощностной баланс автомобиля

V,м/с

Ne, кВт

Nk, кВт

Nf, кВт

Nв, кВт

Nf+Nв, кВт

Qs, л/100 км

0,00

0,00

0,00

0,00

1,06

45,58

38,75

2,34

0,00

2,34

29,11

1,33

61,35

52,14

2,92

0,01

2,93

28,36

1,59

77,29

65,70

3,51

0,01

3,52

27,83

1,86

92,64

78,74

4,09

0,02

4,11

27,53

2,12

106,60

90,61

4,68

0,03

4,71

27,48

2,39

118,41

100,65

5,27

0,04

5,31

27,67

2,65

127,27

108,18

5,86

0,05

5,91

28,11

2,92

132,40

112,54

6,45

0,07

6,52

28,78

U2=

2,90

1,92

45,58

38,75

4,24

0,02

4,26

27,32

2,41

61,35

52,14

5,31

0,04

5,35

26,81

2,89

77,29

65,70

6,38

0,07

6,45

26,46

3,37

92,64

78,74

7,46

0,10

7,57

26,30

3,85

106,60

90,61

8,55

0,16

8,70

26,36

4,33

118,41

100,65

9,64

0,22

9,86

26,63

4,81

127,27

108,18

10,75

0,30

11,05

27,13

5,29

132,40

112,54

11,86

0,40

12,26

27,81

U3=

1,52

3,67

45,58

38,75

8,15

0,13

8,28

24,23

4,59

61,35

52,14

10,24

0,26

10,50

24,16

5,51

77,29

65,70

12,36

0,45

12,81

24,18

6,42

92,64

78,74

14,52

0,72

15,24

24,35

7,34

106,60

90,61

16,73

1,08

17,81

24,69

8,26

118,41

100,65

19,00

1,53

20,53

25,20

9,18

127,27

108,18

21,32

2,10

23,43

25,87

10,10

132,40

112,54

23,72

2,80

26,52

26,65

U4=

1,00

5,58

45,58

38,75

12,53

0,47

13,00

21,58

6,98

61,35

52,14

15,84

0,92

16,77

21,88

8,37

77,29

65,70

19,27

1,60

20,87

22,26

9,77

92,64

78,74

22,85

2,53

25,38

22,75

11,16

106,60

90,61

26,59

3,78

30,37

23,37

12,56

118,41

100,65

30,52

5,38

35,91

24,13

13,95

127,27

108,18

34,67

7,38

42,06

24,99

15,35

132,40

112,54

39,06

9,83

48,89

25,93

U5=

0,66

8,45

45,58

38,75

19,49

1,64

21,13

19,28

10,57

61,35

52,14

24,98

3,21

28,19

19,96

12,68

77,29

65,70

30,89

5,55

36,44

20,83

14,80

92,64

78,74

37,30

8,81

46,11

21,94

16,91

106,60

90,61

44,29

13,15

57,44

23,43

19,02

118,41

100,65

51,94

18,72

70,67

25,58

21,14

127,27

108,18

60,35

25,69

86,03

29,01

23,25

132,40

112,54

69,58

34,19

103,77

35,19

Рис.

Рис.

Рис.

Рис.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Построение внешней скоростной характеристики двигателя, график силового баланса, тяговая и динамическая характеристики. Определение ускорения автомобиля, времени и пути его разгона, торможения и остановки. Топливная экономичность (путевой расход топлива).

    курсовая работа [298,4 K], добавлен 26.05.2015

  • Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля. Подбор передаточных чисел коробки передач. Тяговый баланс автомобиля. Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя. Построение динамической характеристики автомобиля.

    курсовая работа [236,2 K], добавлен 12.02.2015

  • Техническая характеристика автомобиля ГАЗ-3307. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя и тяговой диаграммы автомобиля. Расчет ускорения на передачах, времени, остановочного пути и разгона. Расчет путевого расхода топлива автомобилем.

    курсовая работа [62,2 K], добавлен 07.02.2012

  • Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя. Тяговый баланс автомобиля. Динамический фактор автомобиля, характеристика его ускорений, времени и пути разгона. Топливно-экономическая характеристика автомобиля, мощностной баланс.

    курсовая работа [276,2 K], добавлен 17.01.2010

  • Анализ и оценка основных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105, выбор его характеристик и их практическое использование. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Топливная экономичность автомобиля.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.02.2010

  • Определение исходных параметров для расчета автомобиля. Мощность двигателя, установленного на автомобиле. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел трансмиссии. Тяговые возможности автомобиля.

    курсовая работа [82,4 K], добавлен 26.03.2009

  • Методика расчета основных тягово-скоростных свойств автомобиля. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Урал-5323. Радиус качения колеса. Уравнение движения автомобиля. Частота вращения коленчатого вала. Расчет силы сопротивления воздуха.

    курсовая работа [7,1 M], добавлен 19.06.2012

  • Определение полной массы и нагрузок на оси автомобиля. Выбор двигателя и построение его внешней характеристики. Построение графика граничных ускорений. Определение разгонных характеристик и топливной экономичности, силовой передачи грузового автомобиля.

    курсовая работа [12,5 M], добавлен 14.12.2015

  • Тип и назначения автомобиля, характеристика области его применения, условия эксплуатации и топливная экономичность. Определение полной массы автомобиля, подбор шин. Выбор числа передач и двигателя, построение его внешней скоростной характеристики.

    курсовая работа [978,2 K], добавлен 01.04.2014

  • Конструкторский анализ и компоновка автомобиля. Определение мощности двигателя, построение его внешней скоростной характеристики. Нахождение тягово-скоростных характеристик автомобиля. Расчет показателей разгона. Проектирование базовой системы автомобиля.

    методичка [1,1 M], добавлен 15.09.2012

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.