Тяговый расчет автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию РФ

Восточно-Сибирский Государственный Технологический Университет

Межотраслевой Региональный Институт Переподготовки кадров при ВСГТУ Кафедра «Автомобили »

Курсовая работа

Тяговый расчет автомобиля

Выполнил: Иванов С.А.

Группа Д-1 АиАХ 08 г.

Проверил: Быков А.В.

г. Улан-Удэ 2010 г.

Содержание

Исходные данные

1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

2. Тяговый баланс автомобиля

3. Динамический фактор автомобиля

4. Характеристика ускорений автомобиля

5. Характеристика времени и пути разгона автомобиля

6. Мощностной баланс автомобиля

7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Список использованных источников

Приложения

Исходные данные

1	Номер варианта	14
2	Номер зачетной книжки	381114
3	Модель автомобиля	ГАЗ-3110"Волга"
4	Полная масса (кг)	2040
5	Модель ДВС	ЗМЗ-402
6	Колея В, (мм)	1470
7	Высота габарит. без нагрузки Н, (мм)	1610
8	Коэффициент аэродинамического сопротивления, Сх	0,42
9	Передаточное число коробки передач	3,5
		2,26
		1,45
		1
10	Передаточное число раздаточной коробки	_
11	Передаточное число главной передачи	4,1
12	Размер шин	7,35 х 14
13	r стат. (м)	0,31
14	Максимальная мощность Ne max, [кВт],при ne , [об/мин]	69,74500
15	Максимальный крутящий момент Me, [Н?м],при ne , [об/мин].	186,34500
16	Минимальный удельный расход топлива ge min, [г/ кВт?ч]	307
17	Момент инерции Jм, [кГ?м2]	0,274

1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:

автомобиль двигатель тяговой разгон

, [кВт] (1.1)

где: N_{e max} - максимальная эффективная мощность двигателя, [кВт];

n_e - текущая частота вращения, [об/мин];

n_N - частота вращения при максимальной мощности, [об/мин].

Коэффициенты а, b, с зависящие от типа и конструкции двигателя приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Тип двигателя	Коэффициент
	а	b	с
Бензиновый	1	1	1
Дизельный	0,5	1,5	1

Чтобы воспользоваться формулой Лейдермана, необходимо определить значения наименьшей устойчивой - n_{e min} , и максимальной - n_{e max}, частот вращения коленчатого вала двигателя. Наименьшую, устойчивую частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - n_{e min} = 0,13 n_N, [об/мин].принимаем ne min = 600

Максимальную частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - n_{e max} = 1,2 n_N , [об/мин]. ne max =5400

С целью облегчения расчетов, полученные значения n_{e min} и n_{e max} следует округлить до ближайшей сотни об/мин. Следует помнить, что часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность N_e - так называемая мощность нетто, используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери мощности обычно составляют 10 - 15%, для определения мощности нетто воспользуемся выражением:

N_e = 0,9N_e, [кВт]. (1.2)

Еще одним неотъемлемым графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости эффективного крутящего момента двигателя М_e = f(n_e). Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Нм]. (1.3)

Аналогично с мощностью, часть эффективного крутящего момента двигателя - M_e затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто - М_e, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

М_e = 0,9 М_e , [Нм] (1.4)

Еще одним графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости удельного расхода топлива двигателя g_e = f(n_e). Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:

, [г / кВтч] (1.5)

для дизельных двигателей:

, [г / кВтч] (1.6)

где: g_{e min} - минимальный удельный расход топлива [г / кВтч].

Последним из графиков внешней скоростной характеристики двигателя является график часового расхода топлива. Для его построения используют полученные значения удельного часового расхода топлива и выражение вида:

, [кг/ч] (1.7)

Полученные результаты расчета заносим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2.

Параметры внешней скоростной характеристики двигателя, марки ЗМЗ-402

№ строки	Параметры внешней скоростной характеристики	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Ne, [кВт]	10,37	18,17	28,40	38,63	48,28	56,79	63,58	68,07	69,70	63,57
2	Ne?, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
3	Me, [Н?м]	165,01	173,49	180,79	184,44	184,44	180,79	173,49	162,53	147,92	112,42
4	Me?, [Н?м]	148,51	156,14	162,71	166,00	166,00	162,71	156,14	146,28	133,13	101,18
5	ge, [г/кВт?час]	324,74	301,69	279,71	265,31	258,49	259,24	267,58	283,50	307,00	368,40
6	GТ, [кг/час]	3,37	5,48	7,94	10,25	12,48	14,72	17,01	19,30	21,40	23,42

2. Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах F_к, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению F_f, [Н] и воздуха F_w, [Н], от скорости движения автомобиля V_a, [км/ ч].

Графики сил тяги на колесах автомобиля - F_{к i} = f (V_a) строят для всех ступеней - i в основной коробке передач. Для автомобилей, имеющих раздаточную коробку, строят также дополнительный график для случая одновременного включения первой передачи (i = 1) в основной коробке передач и низшей - в раздаточной. При наличии делителя, кривые F_{к i} строят для всех возможных передаточных чисел в КПП, раздаточной коробке и делителе.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи - F_{к i} производится по формуле:

, [Н] (2.1)

где: _ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

U_ТР - передаточное число трансмиссии; r_к - радиус качения колеса, [м].

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

U_ТР = U_КПП U_РК U_ГП (2.2)

где : U_КПП - передаточное число коробки перемены передач;

U_РК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

U_ГП - передаточное число главной передачи.

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - r_стат, который определяется на основании таблицы 8.3. При этом следует учитывать, что радиус качения r_к обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин.

Радиус качения колеса с диагональной шиной: r_к = 1,02 r_стат, [м];

Радиус качения колеса с радиальной шиной: r_к = 1,04 r_стат, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

, (2.3)

Часть мощности при этом затрачивается на преодоление сил трения в зацеплениях зубчатых шестерен коробки передач, главных передачах ведущих мостов, в карданных шарнирах и шлицах, подшипниках и сальниках, расходуется на взбалтывание масла и на его разбрызгивание. Поэтому мощность N_к - подводимая к ведущим колесам автомобиля, меньше мощности развиваемой двигателем - N_e' на величину вышеперечисленных потерь - N_ТP. Таким образом, величина N_ТP - учитывает два вида потерь мощности: потери, вызванные наличием трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах, подшипниках, а также гидравлические потери. Причем, потери мощности на преодоление трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах и подшипниках пропорциональны моменту, передаваемому трансмиссией.

Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:

_тр = 0,98^К 0,97^L 0,99^M (2.4)

где: K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на i-той передаче;

L - число пар конических или гипоидных шестерен;

M - число карданных шарниров.

Следует помнить, что КПД трансмиссии - _тр следует определять для каждой i - той передачи коробки перемены передач, а также раздаточной коробки или делителя.

Расчеты зависимостей силы тяги на колесах автомобиля, от его скорости F_{к i} = f(V_a), выполняют с использованием выражения (2.1). При этом, значения крутящего момента двигателя нетто - М_e' берутся из таблицы 1.2 внешней скоростной характеристики двигателя для каждого значения частоты вращения n_e коленчатого вала. Причем, для тех же значений частот вращения n_e, рассчитывают скорость движения автомобиля на всех передачах по формуле:

, [км/ ч] (2.5)

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля, рассчитанные для каждой передачи заносят в таблицу 2.1

Таблица 2.1.1

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ-3110 "Волга" на 1-й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса а/м	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	5,1	8,5	12,7	16,9	21,2	25,4	29,6	33,9	38,1	45,7
2	Me? - момент НЕТТО, [Н?м]	148,51	156,14	162,71	166,00	166,00	162,71	156,14	146,28	133,13	101,18
3	Fк - сила тяги на колесах, [Н]	6035,4	6345,4	6612,5	6746,1	6746,1	6612,5	6345,4	5944,6	5410,2	4111,8

Таблица 2.1.2.

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ-3110 "Волга" на 2-й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса а/м	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	7,9	13,1	19,7	26,2	32,8	39,4	45,9	52,5	59,0	70,8
2	Me? - момент НЕТТО, [Н?м]	148,51	156,14	162,71	166,00	166,00	162,71	156,14	146,28	133,13	101,18
3	Fк - сила тяги на колесах, [Н]	3897,2	4097,3	4269,8	4356,1	4356,1	4269,8	4097,3	3838,5	3493,5	2655,0

Таблица 2.1.3.

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ-3110 "Волга" на 3-й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса а/м	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	Me? - момент НЕТТО, [Н?м]	148,51	156,14	162,71	166,00	166,00	162,71	156,14	146,28	133,13	101,18
3	Fк - сила тяги на колесах, [Н]	2500,4	2628,8	2739,5	2794,8	2794,8	2739,5	2628,8	2462,8	2241,4	1703,5

Таблица 2.1.4.

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ-3110 "Волга" на 4-й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса а/м	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	Me? - момент НЕТТО, [Н?м]	148,51	156,14	162,71	166,00	166,00	162,71	156,14	146,28	133,13	101,18
3	Fк - сила тяги на колесах, [Н]	1795,5	1887,7	1967,2	2006,9	2006,9	1967,2	1887,7	1768,5	1609,5	1223,2

Далее определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию используя выражение:

, [Н] (2.6)

где: m_a - для условий данной курсовой работы, это масса полностью загруженного автомобиля, [кг] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4);

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

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса - f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

, (2.7)

где: f ₀ = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f ₀ = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

, [Н] (2.8)

где: К_в - коэффициент обтекаемости формы автомобиля,

S_x - площадь Миделя - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м²].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления С_х можно легко определить значение коэффициента обтекаемости К_в по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

К_в = 0,5 С_{х в}, [кг/м³] (2.9)

где: _в = 1,225 , [кг/м³] - плотность воздуха.

Для нахождения площади Миделя автомобиля S_x воспользуемся выражениями:

- для легковых автомобилей -

S_x = 0,78 Ва Н, [м²];

-для автобусов -

S_x = Ва Н, [м²];

- для грузовых автомобилей

- S_x = В Н, [м²];

где: Ва и Н - соответственно наибольшие ширина и высота автомобиля, [м];

В - колея передних колес автомобиля, [м] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4).

Графики суммарных сил сопротивления движению, строят для случаев разгона автомобиля с полной нагрузкой для 2-х типов дорог (строки № 6 и 7 таблицы 2.2).

Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносят в таблицу 2.2.

Значение максимального значения скорости - V_{a max} выбирают таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи и находящегося в строке №1 таблицы 2.1.

График тягового баланса строят на основе данных, таблиц 2.1 и 2.2. На графике тягового баланса должны быть нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

- = 0,8 - сухой асфальтобетон;

- = 0,6 - сухая грунтовая дорога;

- = 0,4 - мокрый асфальтобетон;

- = 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

F_сц = m_к g , [Н] (2.10)

где: m_к - масса автомобиля, приходящаяся на его ведущие колеса.

Таблица 2.1.5

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой

Тип дороги	?	Fсц0, Н
сухой асфальтобетон	0,8	8248
сухая грунтовая дорога	0,6	6186
мокрый асфальтобетон	0,4	4124
укатанная снежная дорога	0,2	2062

Таблица 2.2.

Значения сил сопротивления движению автомобиля

№ строк	Параметры сопротивления движению автомобиля	Значения скорости автомобиля -Va, [км/час]
		0	20	40	60	80	100	120	140	160	180
1	f1 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	0,018	0,018	0,019	0,021	0,024	0,027	0,031	0,036	0,041	0,047
2	Ff1- сила сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	360	367	389	425	475	540	620	713	821	944
3	f2 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	0,030	0,031	0,032	0,035	0,040	0,045	0,052	0,059	0,068	0,079
4	Ff2- сила сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	600	612	648	708	792	901	1033	1189	1369	1573
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	0	18	72	162	287	449	646	879	1149	1454
6	Суммарная сила сопротивления Fw + Ff1 ; [Н]	360	385	461	587	763	989	1266	1593	1970	2398
7	Суммарная сила сопротивления Fw + Ff2 ; [Н]	600	630	720	870	1080	1349	1679	2068	2517	3027

На графике тягового баланса должны быть определены и отмечены два значения максимальных скоростей движения автомобиля V_{a max} на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.

3. Динамический фактор автомобиля

Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля.

Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения D_i = f(V_a). Графики динамического фактора строят для тех же условий движения, что и графики тягового баланса, т.е. для каждой передачи i. При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала, графики зависимостей D_i = f(V_a), строят с учетом их работы. Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля:

, (3.1)

На графике динамической характеристики (рис. 3.1) показывают также зависимость суммарного коэффициента сопротивления дороги = f(V_a), который в случае разгона автомобиля на ровной, горизонтальной поверхности дороги численно равен коэффициенту сопротивления качению:

= f + tg. (3.2)

где: - угол подъема дороги.

Таблица 3.1.1.

Значения параметров динамического фактора автомобиля на 1-ой передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	5,1	8,5	12,7	16,9	21,2	25,4	29,6	33,9	38,1	45,7
2	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	1,2	3,2	7,2	12,9	20,1	29,0	39,4	51,5	65,2	93,9
3	Di - динамический фактор	0,302	0,317	0,330	0,336	0,336	0,329	0,315	0,294	0,267	0,201

Таблица 3.1.2.

Значения параметров динамического фактора автомобиля на 2-ой передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	7,9	13,1	19,7	26,2	32,8	39,4	45,9	52,5	59,0	70,8
2	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	2,8	7,7	17,4	30,9	48,3	69,5	94,6	123,5	156,3	225,1
3	Di - динамический фактор	0,195	0,204	0,212	0,216	0,215	0,210	0,200	0,186	0,167	0,121

Таблица 3.1.3.

Значения параметров динамического фактора автомобиля на 3-й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	5,4	15,0	33,7	59,9	93,7	134,9	183,6	239,8	303,5	437,0
3	Di - динамический фактор	0,125	0,131	0,135	0,137	0,135	0,130	0,122	0,111	0,097	0,063

Таблица 3.1.4.

Значения параметров динамического фактора автомобиля на 4-той передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	14,2	39,4	88,7	157,7	246,4	354,9	483,0	630,9	798,5	1149,8
3	Di - динамический фактор	0,089	0,092	0,094	0,092	0,088	0,081	0,070	0,057	0,041	0,004

Таблица 3.2

Значения коэффициентов суммарного сопротивления движению автомобиля

№ строк	Параметры сопротивления движению автомобиля	Значения скорости автомобиля -Va, [км/час]
		0	20	40	60	80	100	120	140	160	180
1	?1 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону;	0,018	0,018	0,019	0,021	0,024	0,027	0,031	0,036	0,041	0,047
2	?2 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по грунтовой дороге;	0,030	0,031	0,032	0,035	0,040	0,045	0,052	0,059	0,068	0,079

С изменением веса автомобиля динамический фактор изменяется, и его можно определить по формуле:

, (3.3)

Чтобы не пересчитывать при каждом изменении нагрузки автомобиля величину D, динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок, которую строят следующим образом. Ось абсцисс динамической характеристики продолжают влево и на ней откладывают отрезок произвольной длины. На этом отрезке, наносят шкалу Н нагрузки автомобиля в процентах (для грузовых автомобилей) или указывают число пассажиров (для легковых автомобилей и автобусов). В начале этой шкалы помещают новую шкалу динамического фактора D_o, для автомобиля в снаряженном состоянии.

Масштаб для шкалы D_o определяют по формуле:

, (3.4)

где: а_а - масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной нагрузкой;

m_o- собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии, с учетом массы водителя (масса водителя 70 кг.).

a_a=D/d, 1/мм,

где D - цена деления шкалы; d - длина цены деления шкалы, мм.

Принимаем D=0,1, при этом d=50 мм;

а_а=0,1/50=0,002 1/мм; а₀=0,002*2040/(1550+70)=0,0025185 1/мм

предельный динамический фактор по сцеплению с массой

m_a-D_aСЦ=m_Ка/m_а*?

предельный динамический фактор по сцеплению с массой

m₀-D_0СЦ=m_К0/m₀*?

где mка и mк0 - масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля с полной массой и без нагрузки, соответственно, кг.

принимаем m_Ка и m_а2=1051 кг и m_К0 и m₀₂=834 кг.

Таблица 3.3

Номограмма динамического фактора автомобиля

?	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
D0СЦ	0,0515	0,1030	0,1544	0,2059	0,2574	0,3089	0,3604
DаСЦ	0,0515	0,1030	0,1546	0,2061	0,2576	0,3091	0,3606

Равнозначные деления шкал D_o и D_a соединяют прямыми линиями. График контроля буксования представляет собой зависимость динамического фактора по сцеплению колес автомобиля с дорогой от массы автомобиля. Он позволяет определить предельную возможность движения автомобиля, при гарантии отсутствия буксования его колес.

Сначала по формулам, приведенным ниже, определяют предельные значения динамического фактора по сцеплению для автомобиля с полной нагрузкой - D_{a сц} и в снаряженном состоянии - D_{о сц} для реальных коэффициентов сцепления колес автомобиля с дорогой - _х , в диапазоне от _х = 0,1 0,7

, (3.5)

, (3.6)

где: m_{о сц} - масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля без нагрузки, [кг].

Затем предельные значения динамического фактора D_{a сц} по сцеплению откладывают по оси D_а и полученные точки соединяют прямой штриховой линией. На каждой линии указывают величину коэффициента сцепления _х.

На графике динамической характеристики должны быть определены и отмечены два значения максимальных скоростей движения автомобиля V_a max на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.

4. Характеристика ускорений автомобиля

Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости

j_{a i} = f(V_a), [м/с²],

при его разгоне на каждой передаче.

Указанные зависимости строят для случая разгона полностью загруженного автомобиля, на ровной горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием. Если автомобиль снабжен раздаточной коробкой или делителем, то характеристика ускорений строится лишь для ряда передаточных чисел основной коробки передач. При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала, графики зависимостей

j_{a i} = f(V_a), строят с учетом их работы.

Величину ускорений при разгоне автомобилей рассчитывают из выражения:

, [м/с²] (4.1)

где: - коэффициент суммарного дорожного сопротивления ( = f );

_вр - коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля.

Коэффициент _вр рассчитывают по формуле:

, (4.2)

где: J_м, - момент инерции маховика и разгоняющихся деталей двигателя, [кг/м²], (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.2);

J_к - момент инерции всех колес автомобиля, [кг/м²] (выбирается из таблицы 8.3);

n - общее число колес автомобиля.

?_вр=1+(J_м*U_тр²*?_тр+J_к*n)/(m_a*r_к²)

j_a=(D_a-?)*g/ ?_вр

Таким образом, величина коэффициента _вр показывает, во сколько раз увеличиваются силовые и мощностные затраты, связанные с разгоном автомобиля, по причине разгона вращающихся масс автомобиля (двигателя, шестерен и валов трансмиссии, колес и связанных с ними деталей)

Таблица 4.1.

Данные для расчета ускорений автомобиля ГАЗ 3110 "Волга"

№	Передача	Uтр	?тр	?вр
1	I	14,35	0,9130	1,2607
2	II	9,266	0,9130	1,1191
3	III	5,945	0,9130	1,0595
4	IV	4,1	0,9507	1,0384

Таблица 4.1.1

Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 1 -ой передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	5,1	8,5	12,7	16,9	21,2	25,4	29,6	33,9	38,1	45,7
2	Di - динамический фактор	0,30	0,32	0,33	0,34	0,34	0,33	0,32	0,29	0,27	0,20
3	?1 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону	0,018	0,018	0,018	0,018	0,018	0,019	0,019	0,019	0,019	0,020
4	(Di - ?1) разность параметров	0,28	0,30	0,31	0,32	0,32	0,31	0,30	0,28	0,25	0,18
5	ja i - ускорение автомобиля, [м/с2]	2,21	2,33	2,43	2,48	2,47	2,42	2,31	2,14	1,93	1,41
6	?вр- коэффициент учета вращающихся масс	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607	1,2607

Таблица 4.1.2

Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 2 -ой передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	7,9	13,1	19,7	26,2	32,8	39,4	45,9	52,5	59,0	70,8
2	Di - динамический фактор	0,19	0,20	0,21	0,22	0,22	0,21	0,20	0,19	0,17	0,12
3	?1 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону	0,018	0,018	0,018	0,019	0,019	0,019	0,020	0,020	0,021	0,023
4	(Di - ?1)	0,18	0,19	0,19	0,20	0,20	0,19	0,18	0,17	0,15	0,10
5	ja i - ускорение автомобиля, [м/с2]	1,55	1,63	1,70	1,73	1,72	1,67	1,58	1,45	1,28	0,87
6	?вр- коэффициент учета вращающихся масс	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191	1,1191

Таблица 4.1.3

Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 3 -й передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	Di - динамический фактор	0,12	0,13	0,14	0,14	0,13	0,13	0,12	0,11	0,10	0,06
3	?1 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону	0,018	0,018	0,019	0,019	0,020	0,021	0,022	0,023	0,024	0,027
4	(Di - ?1)	0,11	0,11	0,12	0,12	0,12	0,11	0,10	0,09	0,07	0,04
5	ja i - ускорение автомобиля, [м/с2]	0,99	1,04	1,08	1,09	1,07	1,01	0,93	0,82	0,67	0,34
6	?вр- коэффициент учета вращающихся масс	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595	1,0595

Таблица 4.1.4

Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 4 -той передаче

№ строк	Параметры тягового баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	Di - динамический фактор	0,09	0,09	0,09	0,09	0,09	0,08	0,07	0,06	0,04	0,00
3	?1 - коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону	0,018	0,019	0,020	0,021	0,023	0,025	0,028	0,031	0,034	0,041
4	(Di - ?1) - разность параметров	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07	0,06	0,04	0,03	0,01	-0,04
5	ja i - ускорение автомобиля, [м/с2]	0,67	0,69	0,70	0,67	0,61	0,52	0,40	0,25	0,06	-0,35
6	?вр- коэффициент учета вращающихся масс	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384	1,0384

5. Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Характеристика разгона представляет собой зависимости времени t = f(V_a), [c] и пути S = f(V_a), [м], разгона полностью загруженного автомобиля, на отрезке ровного, горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. Для определения времени разгона воспользуемся графиком зависимости j_{a i} = f(V_a).

Время разгона автомобиля от одного известного значения скорости V_a1, до любого другого искомого значения - V_a2, можно определить методом интегрирования величин обратных ускорений по скорости:

, [c] (5.1)

Интегрирование этого выражения проводится графическим методом. Предполагается, что в очень малом интервале скоростей V_i = V_i - V_i-1 движение автомобиля является равноускоренным. Величину интервала скоростей V_i для легковых автомобилей и автобусов выбирают равной 5 км/час, а для грузовых автомобилей - 3 км/час. При этом ускорение движения автомобиля на интервале скоростей интегрирования, равно полусумме ускорений в начале и конце интервала. Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину V_i определяется по закону равноускоренного движения:

, [c] (5.2)

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости V_{a min} до максимальной скорости V_{a max} находят суммированием времени разгона на интервалах:

, [c] (5.3)

где: q - общее число интервалов.

Моменты переключений с низшей передачи на высшую соответствует скоростям движения автомобиля при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, если ускорение на низшей передаче, на всех скоростях движения, выше ускорения на высшей передаче или соответствует той скорости автомобиля, при которой кривые ускорений на низшей и высшей передачах пересекаются.

Время переключения передач у легковых автомобилей и автобусов следует принять равным 2 секунды. Время переключения передач у грузовых автомобилей следует принять равным 3 секунды.

Во время переключения передач скорость движения автомобиля принимается постоянной.

Таблица 5.1

Значения времени и пути разгона автомобиля

№	I передача
1	Va, км/ч	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
2	ja, м/с2	0,00	2,17	2,36	2,45	2,47	2,42	2,29	2,09	1,80	1,46
3	?t с	0,000	0,613	0,934	0,820	0,843	0,851	0,884	0,935	1,016	1,123
4	t, с	0,000	0,613	1,547	2,367	3,210	4,061	4,945	5,880	6,896	8,019
5	?S, м	0,000	0,426	1,945	2,847	4,100	5,319	6,751	8,443	10,581	13,257
6	S, м	0,000	0,426	2,371	5,218	9,319	14,637	21,388	29,832	40,413	53,669
II передача
7	Va, км/ч	45	50	55	60	65	70
8	ja, м/с2	1,59	1,50	1,38	1,24	1,07	0,90
9	?t с	2,000	0,899	0,965	1,058	1,201	1,413
10	t, с	10,019	10,918	11,883	12,941	14,143	15,556
11	?S, м	25,000	11,866	14,071	16,905	20,857	26,502
12	S, м	78,669	90,535	104,607	121,512	142,369	168,871
III передача
13	Va, км/ч	70	75	80	85	90	95
14	ja, м/с2	0,86	0,79	0,71	0,62	0,52	0,41
15	?t с	2,000	1,690	1,856	2,095	2,452	2,991
16	t, с	17,556	19,247	21,103	23,198	25,650	28,641
17	?S, м	38,889	34,043	39,964	48,001	59,607	76,852
18	S, м	207,760	241,802	281,766	329,767	389,375	466,227
IV передача
19	Va, км/ч	95	100	105	110	115	120	125	130	135	140
20	ja, м/с2	0,47	0,43	0,39	0,34	0,28	0,24	0,17	0,10	0,04	0
21	?t с	2,000	3,065	3,383	3,830	4,471	5,309	6,851	10,248	19,723	-631,3
22	t, с	30,641	33,706	37,089	40,919	45,391	50,700	57,551	67,799	87,522	-543,8
23	?S, м	52,778	83,011	96,321	114,379	139,731	173,289	233,125	362,945	725,916	-24113
24	S, м	519,004	602,016	698,337	812,715	952,446	1125,734	1358,860	1721,804	2447,720	-21666

Путь разгона автомобиля находят интегрированием скорости автомобиля по времени:

, (5.4)

Интегрирование данного выражения тоже выполняют графическим методом, используя результаты расчетов времени разгона (таблица 5.1).

При равноускоренном движении в интервале скоростей V_i = V_i - V_i-1 путь, проходимый автомобилем:

S_i = (V_срt) / 3,6 S_i = (0,5(V_i-1 + V_i) t_i) / 3,6

S_i = (V_i-1 + V_i) t_i / 7,2 (5.5)

Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости V_{a min} = 0 до максимальной - V_{a max}, находят суммированием расстояний S_i на интервалах:

(5.6)

где: q - общее число интервалов.

Путь, пройденный автомобилем за время t_п переключения передачи с индексом i на передачу с индексом i+1 составляет:

S_П = V_{i max} t_П (5.7)

При выполнении расчетов следует помнить, что путь и время разгона автомобиля до максимальной скорости стремятся к бесконечности. Поэтому, расчеты следует выполнять до значений скорости, составляющих 0,95 Va max.

6. Мощностной баланс автомобиля

Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля

N_Кi = f(V_a), [кВт],

для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления дороги

N = f(V_a), [кВт], и воздуха N_w=f(V_a), [кВт], от скорости движения V_a, [км/ч].

Вспомним, что развиваемая на коленчатом валу двигателя мощность нетто - N_е:

N_е = 0,9 N_е

Определим мощность приведенную от двигателя к колесам автомобиля, на каждой i - той передаче, с учетом потерь в трансмиссии:

N_{к i} = N_{е ТР} (6.1)

Таблица 6.1.1Значения мощности на колесах автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 1- й передаче

№ строк	Параметры мощностного баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	5,1	8,5	12,7	16,9	21,2	25,4	29,6	33,9	38,1	45,7
2	Ne? - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
3	Nк - мощность на колесах, [Н]	8,52	14,93	23,33	31,74	39,68	46,67	52,25	55,94	57,28	52,24

Таблица 6.1.2

Значения мощности на колесах автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 2- й передаче

№ строк	Параметры мощностного баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	7,9	13,1	19,7	26,2	32,8	39,4	45,9	52,5	59,0	70,8
2	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,3	16,3	25,6	34,8	43,5	51,1	57,2	61,3	62,7	57,2
3	Nк - мощность на колесах, [Н]	8,52	14,93	23,33	31,74	39,68	46,67	52,25	55,94	57,28	52,24

Таблица 6.1.3

Значения мощности на колесах автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 3- й передаче

№ строк	Параметры мощностного баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	Ne? - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
3	Nк - мощность на колесах, [Н]	8,52	14,93	23,33	31,74	39,68	46,67	52,25	55,94	57,28	52,24

Таблица 6.1.4

Значения мощности на колесах автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 4- й передаче

№ строк	Параметры мощностного баланса автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
3	Nк - мощность на колесах, [Н]	8,87	15,54	24,30	33,05	41,31	48,59	54,40	58,25	59,64	54,39

Определим мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха:

, (6.2)

Определим мощность суммарного сопротивления дороги из выражения:

, (6.3)

где:

F = Ff + F,

причем F - сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема.

Поскольку расчет мощностного баланса ведется для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной опорной поверхности дороги (F = 0), выражение (6.3) учитывает только силу сопротивления качению Ff .

Таблица 6.2.

Значения мощности, затрачиваемой автомобилем на сопротивление движению

№	Параметры сопротивления движению автомобиля	Значения скорости автомобиля -Va, [км/час]
		0	20	40	60	80	100	120	140	160	180
1	Ff1- сила сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	360,22	367,43	389,04	425,06	475,49	540,33	619,58	713,24	821,31	943,78
2	Nf1- мощность сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [кВт]	0,000	2,041	4,323	7,084	10,567	15,009	20,653	27,737	36,503	47,189
3	Ff2- сила сопротивления качению колес автомобиля по грунту; [Н]	600,37	612,38	648,40	708,44	792,49	900,56	1032,64	1188,74	1368,85	1572,97
4	Nf2- мощность сопротивления качению колес автомобиля по грунту; [кВт]	0,00	3,40	7,20	11,81	17,61	25,02	34,42	46,23	60,84	78,65
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	0,00	17,95	71,79	161,53	287,16	448,69	646,11	879,43	1148,64	1453,75
6	Nw - мощность сопротивления воздуха; [кВт]	0,00	0,10	0,80	2,69	6,38	12,46	21,54	34,20	51,05	72,69
7	Суммарная мощность сопротивления Nw+Nf1; [кВт]	0,00	2,14	5,12	9,78	16,95	27,47	42,19	61,94	87,55	119,88
8	Суммарная мощность сопротивления Nw+Nf2 ; [кВт]	0,00	3,50	8,00	14,50	23,99	37,48	55,96	80,43	111,89	151,34

При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала, графики зависимостей N_Кi = f(V_a), строят с учетом их работы.

На графике мощностного баланса должны быть определены и отмечены:

- два значения максимальных скоростей движения автомобиля V_{a max} на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач;

- графики мощности, подведенной от двигателя к колесам автомобиля - N_К;

- графики мощности двигателя нетто на коленчатом валу N_е.

7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля

 Qs = f(V a).

Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его движении с постоянной скоростью и позволяет определить расход топлива при известных значениях этой скорости V_a и суммарной мощности сопротивлений дороги N и воздуха N_w.

Расчет топливно-экономической характеристики ведется на основе тягового баланса автомобиля, функции зависимости удельного расхода топлива g_e= f(n_e)

Сначала рассчитывается часовой расход топлива по формуле:

, [кг/ч] (7.1)

где: g_e - функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, [г/кВтч];

N+ N_w - суммарная мощность сопротивления движению автомобиля, [кВт];

K_u - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива - g_e в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя U.

Коэффициентом использования мощности двигателя U называется отношение мощности сопротивления движению автомобиля, приведенной к двигателю (N+ N_w)/_ТР, к мощности нетто двигателя N_e' при максимальной подаче топлива и заданной частоте вращения ne коленчатого вала двигателя.

U=(N_?+N_W)/(N_e'*?_тр), (7.2)

Численные значения коэффициента K_u при известных величинах коэффициентов использования мощности двигателя U рассчитываются с помощью эмпирических формул:

- для бензинового двигателя:

(7.3)

- для дизельного двигателя:

(7.4)

Значения путевого расхода топлива определяют по выражению:

, (7.5)

где: _Т - плотность топлива, [г/см³];

_Т = 0,73 , [г/см³] - плотность бензина.

Таблица 7.1.1

.Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 3- й передаче по асфальтобетону

№	Параметры	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	f1 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	0,0181	0,0183	0,0187	0,0192	0,0199	0,0207	0,0217	0,0228	0,0241	0,0268
3	Ff1- сила сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	362,39	366,24	373,76	384,29	397,82	414,36	433,92	456,47	482,04	535,64
4	Nf1 - мощность сопротивления качению колес по асфальтобетону, [кВт]	1,10	1,86	2,85	3,90	5,05	6,31	7,71	9,27	11,01	14,68
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	5,40	14,99	33,72	59,94	93,66	134,88	183,58	239,78	303,47	437,00
6	Nw - мощность сопротивления воздуха, [кВт]	0,02	0,08	0,26	0,61	1,19	2,05	3,26	4,87	6,93	11,98
7	(N?+Nw)/?тр приведенная мощность сопротивления движению, [кВт]	1,227	2,120	3,398	4,940	6,832	9,161	12,017	15,485	19,654	29,203
8	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
9	U - коэффициент использования мощности двигателя	0,1315	0,1296	0,1330	0,1421	0,1572	0,1792	0,2100	0,2527	0,3133	0,5104
10	ge - удельный расход, [г/кВт?час]	324,74	301,69	279,71	265,31	258,49	259,24	267,58	283,50	307,00	368,40
11	Ku - коэффициент учитывающий изменение ge при изменении U	2,826	2,837	2,818	2,764	2,677	2,554	2,389	2,173	1,896	1,217
12	GТ - часовой расход топлива, [кг/ч]	1,13	1,81	2,68	3,62	4,73	6,06	7,68	9,54	11,44	13,09
13	Qs - путевой расход топлива, [л/100км]	14,07	13,60	13,38	13,58	14,17	15,15	16,45	17,88	19,05	18,17

Таблица 7.1.2

Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 4- й передаче по асфальтобетону

№	Параметры	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	f1 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	0,0183	0,0188	0,0198	0,0212	0,0229	0,0251	0,0277	0,0307	0,0340	0,0411
3	Ff1- сила сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону; [Н]	365,92	376,05	395,84	423,54	459,15	502,68	554,13	613,48	680,76	821,79
4	Nf1 - мощность сопротивления качению колес по асфальтобетону, [кВт]	1,81	3,10	4,89	6,98	9,45	12,42	15,97	20,21	25,23	36,54
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	14,20	39,43	88,72	157,73	246,45	354,89	483,04	630,91	798,50	1149,84
6	Nw - мощность сопротивления воздуха, [кВт]	0,07	0,32	1,10	2,60	5,07	8,77	13,92	20,78	29,59	51,13
7	(N?+Nw)/?тр, [кВт]	1,975	3,599	6,296	10,070	15,279	22,284	31,443	43,115	57,658	92,220
8	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
9	U - коэффициент использования мощности двигателя	0,2117	0,2201	0,2463	0,2897	0,3516	0,4360	0,5495	0,7037	0,9192	1,6120
10	ge - удельный расход, [г/кВт?час]	324,74	301,69	279,71	265,31	258,49	259,24	267,58	283,50	307,00	368,40
11	Ku - коэффициент учитывающий изменение ge при изменении U	2,379	2,336	2,204	2,000	1,737	1,433	1,123	0,885	0,905	3,754
12	GТ - часовой расход топлива, [кг/ч]	1,53	2,54	3,88	5,34	6,86	8,28	9,45	10,82	16,03	127,53
13	Qs - путевой расход топлива, [л/100км]	11,76	11,72	11,96	12,35	12,68	12,75	12,48	12,50	16,46	109,13

Таблица 7.1.3

Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 3- й передаче по грунту

№	Параметры топливной экономичности автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	11,0	18,3	27,4	36,6	45,7	54,8	64,0	73,1	82,2	98,7
2	f2 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	0,0302	0,0305	0,0311	0,0320	0,0331	0,0345	0,0361	0,0380	0,0401	0,0446
3	Ff2- сила сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	604,0	610,4	622,9	640,5	663,0	690,6	723,2	760,8	803,4	892,7
4	Nf2 - мощность сопротивления качению колес по грунту, [кВт]	1,84	3,10	4,74	6,50	8,41	10,52	12,85	15,45	18,35	24,47
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	5,40	14,99	33,72	59,94	93,66	134,88	183,58	239,78	303,47	437,00
6	Nw - мощность сопротивления воздуха, [кВт]	0,02	0,08	0,26	0,61	1,19	2,05	3,26	4,87	6,93	11,98
7	(N?+Nw)/?тр, [кВт]	2,033	3,477	5,476	7,789	10,518	13,769	17,646	22,253	27,694	39,924
8	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
9	U - коэффициент использования мощности двигателя	0,2179	0,2127	0,2143	0,2240	0,2420	0,2694	0,3084	0,3632	0,4415	0,6979
10	ge - удельный расход, [г/кВт?час]	324,74	301,69	279,71	265,31	258,49	259,24	267,58	283,50	307,00	368,40
11	Ku - коэффициент учитывающий изменение ge при изменении U	2,348	2,375	2,366	2,316	2,225	2,094	1,917	1,691	1,415	0,891
12	GТ - часовой расход топлива, [кг/ч]	1,55	2,49	3,62	4,79	6,05	7,47	9,05	10,67	12,03	13,10
13	Qs - путевой расход топлива, [л/100км]	19,36	18,67	18,11	17,94	18,14	18,67	19,38	19,99	20,04	18,18

Таблица 7.1.4

Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ 3110 "Волга" на 4- й передаче по грунту

№	Параметры топливной экономичности автомобиля	Значения частот вращения ne , [об/мин]
		600	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5400
1	Va - скорость автомобиля, [км/ ч]	17,8	29,6	44,5	59,3	74,1	88,9	103,8	118,6	133,4	160,1
2	f2 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	0,0305	0,0313	0,0330	0,0353	0,0382	0,0419	0,0461	0,0511	0,0567	0,0684
3	Ff2- сила сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге;[Н]	609,9	626,8	659,7	705,9	765,3	837,8	923,5	1022,5	1134,6	1369,6
4	Nf2 - мощность сопротивления качению колес по грунту, [кВт]	3,01	5,16	8,15	11,63	15,75	20,70	26,62	33,68	42,04	60,91
5	Fw - сила сопротивления воздуха; [Н]	14,20	39,43	88,72	157,73	246,45	354,89	483,04	630,91	798,50	1149,84
6	Nw - мощность сопротивления воздуха, [кВт]	0,07	0,32	1,10	2,60	5,07	8,77	13,92	20,78	29,59	51,13
7	(N?+Nw)/?тр, [кВт]	3,24	5,77	9,72	14,96	21,91	30,99	42,64	57,29	75,35	117,85
8	Ne' - мощность нетто, [кВт]	9,33	16,35	25,56	34,76	43,45	51,11	57,22	61,27	62,73	57,21
9	U - коэффициент использования мощности двигателя	0,3476	0,3529	0,3805	0,4304	0,5042	0,6063	0,7452	0,9350	1,2011	2,0599
10	ge - удельный расход, [г/кВт?час]	324,74	301,69	279,71	265,31	258,49	259,24	267,58	283,50	307,00	368,40
11	Ku - коэффициент учитывающий изменение ge при изменении U	1,753	1,731	1,626	1,451	1,233	1,011	0,857	0,923	1,552	7,856
12	GТ - часовой расход топлива, [кг/ч]	1,85	3,01	4,42	5,76	6,98	8,12	9,78	14,99	35,91	341,07
13	Qs - путевой расход топлива, [л/100км]	14,22	13,93	13,62	13,31	12,91	12,51	12,91	17,32	36,87	291,86

Графики топливно-экономической характеристики автомобиля строят для его движения на двух высших передачах, с полной нагрузкой, для двух типов дорог. Для каждого случая движения автомобиля заполняют таблицу 7.1 (всего четыре таблицы).

На каждом графике Q_s = f (V _a) необходимо определить и отметить значения минимальных расходов топлива Q_{s min} для каждого указанного выше случая, а также соответствующие им скорости движения автомобиля.

Список использованных источников

1. Быков А.В., Алексеев В.М. Тяговый расчет автомобиля - методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Теория эксплуатационных свойств автомобиля»

2. Краткий автомобильный справочник М.: Транспорт 1983.

3. Internet.

Размещено на Allbest.ru