Главная Коллекция "Otherreferats" Транспорт Расчет параметров автомобильного двигателя

Расчет параметров автомобильного двигателя

Построение внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания. Формирование и структура силового баланса: определение тяговой силы, лобового и дорожного сопротивления воздуха. Построение динамической характеристики, графика ускорения.

Рубрика	Транспорт
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	31.10.2017
Размер файла	2,2 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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/

1. Построение внешней скоростной характеристики двигателя внутреннего сгорания

скоростной силовой баланс тяговый

В настоящее время на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания. Их мощностные свойства принято оценивать скоростными характеристиками, представляющими зависимость эффективной мощности или крутящего момента на коленчатом валу при установившемся режиме работы от частоты работы вращения коленчатого вала двигателя. Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива называется внешней скоростной характеристикой.

Исходные данные для расчета эксплуатационных характеристик автомобиля приведены в таблице 1:

Таблица 1. Исходные данные

№ п/п	Наименование	Размерность
1	Марка автомобиля	Шкода Октавиа
2	Высота автомобиля, мм	1462
3	Ширина автомобиля, мм	1769
4	Полная масса автомобиля, кг	1880
5	Максимальная скорость, км/ч	190
6	Тип ДВС	инжекторный
7	Максимальная мощность, л.с.	102
8	Оборот, соответствующий максимальной мощности, об/мин	5600
9	Максимальный крутящий момент, Н*м	148
10	Обороты, соответствующие максимальному моменту, об/мин	3800
11	Передаточные числа КПП: 1 2 3 4 5	3,46 1,96 1,28 0,98 0,81
12	Передаточное число главной передачи	4,533
13	Колесная формула	4х2
14	Марка шины	195/65R15
15	КПД трансмиссии: 1 2 3 4 5	0,93 0,94 0,95 0,96 0,97

Текущие значения мощности N_iи крутящего момента M_iдвигателя определяются по формулам (1) и (2):

N_i = N_N*[a*(n_i/n_N)+b*(n_i/n_N)²-c*(n_i/n_N)³], кВт; (1)

M_i = 9550*N_i/n_i, Н*м; (2)

Где a,b,c - коэффициенты, значения которых зависят от типа и конструкции двигателя;

N_N - максимальная эффективная мощность, кВт или л.с.;

n_N - частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности, с^-1 (об/мин);

M_max - максимальный крутящий момент на коленчатом валу двигателя, Н*м;

n_M - частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, с^-1 (об/мин);

n_i - текущие значения частоты вращения коленчатого вала, с^-1 (об/мин);

n_max - максимальная частота вращения коленчатого вала, с^-1 (об/мин);

n_min- минимальная частота вращения коленчатого вала, с^-1 (об/мин).

Определяем крутящий момент на коленчатом валу двигателя при максимальной мощности M_N по формуле 3:

M_N = 9550*N_N/n_N; Н*м (3)

M_N = 9550*75/5600 = 128 Н*м.

Определяем коэффициент приспособляемости по моменту k_Mпо формуле 4:

k_M = M_max/M_N; (4)

k_M = 148/75 ? 1,9.

Определяем коэффициент запаса по частоте вращения k_wпо формуле 5:

k_w = n_N/n_M; (5)

k_w = 5600/3800 = 1,47.

Определяем величину запаса крутящего момента двигателя М_з по формуле 6:

М_з = (k_M - 1)*100%; (6)

М_з = (1,9 - 1)*100% = 90%.

Коэффициенты двигателя a,b,cопределяются из системы уравнений для карбюраторного двигателя:

Решаем систему уравнений и получаем: а=0,5; b=2; c=1,5.

Рассчитываем текущие значения мощности ВСХ двигателя. Результаты расчетов ВСХ двигателя заносим в таблицу 2:

Таблица 2. Результаты расчетов ВСХ двигателя

n двигателя	N_i	M_i
1000	10,84	103,51
1200	13,82	109,96
1400	16,99	115,91
1600	20,34	121,38
1800	23,82	126,35
2000	27,40	130,84
2200	31,06	134,84
2400	34,77	138,34
2600	38,49	141,36
2800	42,19	143,89
3000	45,84	145,93
3200	49,42	147,48
3400	52,88	148,54
3600	56,21	149,11
3800	59,36	149,19
4000	62,32	149
4200	65,04	147,89
4400	67,50	146,50
4600	69,66	144,62
4800	71,50	142,26
5000	72,99	139,40
5200	74,08	136,06
5400	74,77	132,22
5600	75,00	127,90
5800	74,76	123,09
6000	74,00	117,79

Cтроим график ВСХ двигателя по полученным табличным данным.

Рисунок 1. ВСХ двигателя автомобиля

2. Построение графика силового баланса автомобиля

2.1 Определение тяговой силы, P_т=f(V)

Cила, обеспечивающая движение автомобиля - тяговая сила, находится для каждой передачи по формуле 7:

Pⁱ_т = (Mⁱ_k*Uⁱ_тр*зⁱ_тр)/r_k; (7)

где Mⁱ_k - момент соответствующий M_i из таблицы ВСХ;

Uⁱ_тр - передаточное число трансмиссии на i-той передаче,

Uⁱ_тр = U_гп*Uⁱ_кп;

U_гп - передаточное число главной передачи;

Uⁱ_кп - передаточное число коробки передач на i-той передаче;

зⁱ_тр - КПД трансмиссии на i-той передаче;

r_k - кинематический радиус колеса.

Расстояние от оси колеса до опорной поверхности, замеренное у неподвижного колеса, называется статическим радиусом r_ст.

Расстояние от оси колеса до опорной поверхности, замеренное при качении колеса называется динамическим радиусом.

При качении колеса по твердой опорной поверхности с малой скоростью статический и динамический радиусы его практически одинаковы. Поэтому, при приближенных расчетах динамический радиус принимают равным статическому.

Статический радиус колеса при известных конструктивных параметрах шин находим по формуле 8:

r_ст = 0,5*d+B*л_см*?; (8)

где d - внутренний диаметр, мм;

В - ширина профиля, мм;

л_см - коэффициент смятия шин (для л./а.=0,8 - 0,95);

? - отношение высоты профиля к ширине (H/B для л./а.=0,7).

r_ст = 0,5*0,381+0,195*0,8*0.65 = 0,29 м.

Радиальная шина имеет смешенное миллиметрово-дюймовое обозначение. Например, маркировка 195/65R15 обозначает:

195 - условная ширина профиля шины (B), мм;

65 - отношение высоты профиля (H) к ее ширине (B),%;

«R» - обозначение радиальной шины;

15 - посадочный диаметр, дюйм.

При приближенных расчетах кинематический радиус колеса по формуле 9:

r_к = r_ст*д; (9)

где д - коэффициент деформации шины (для л./а.=1,05).

r_к = 0,300*1,05 = 0,306 м.

Рассчитываем передаточное число на каждой передачи по формуле 10:

Uⁱ_тр = U_гп*Uⁱ_кп; (10)

Результаты расчетов приведены в таблице 3:

Таблица 3. Результаты расчетов передаточного числа на каждой передаче

№ передачи	U_гп	Uⁱ_кп	Uⁱ_тр
1	4,533	3,46	14,88
2	4,533	1,96	8,43
3	4,533	1,28	5,50
4	4,533	0,98	4,21
5	4,533	0,81	3,48

Рассчитываем Pⁱ_тпо формуле 7 на каждой передаче.

Для расчетов используем данные из таблицы 4:

Таблица 4. Дополнительные данные для расчетов

№ передачи	Uⁱ_тр	зⁱ_тр	r_к
1	14,88	0,93	0,306
2	8,43	0,94	0,306
3	5,50	0,95	0,306
4	4,21	0,96	0,306
5	3,48	0,97	0,306

Результаты расчетов Pⁱ_т приведены в таблице 5:

Таблица 5. Результаты расчетов тяговой силы

М_к, Н*м	Р_т, Н
	1передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
95,77	4323,3	2475,4	1633,8	1264,0	1055,6
101,61	4587,2	2626,5	1733,5	1341,2	1120,1
107,06	4833,0	2767,2	1826,4	1413,0	1180,1
112,10	5060,5	2897,5	1912,4	1479,6	1235,6
116,73	5269,8	3017,3	1991,5	1540,8	1286,8
120,97	5461,0	3126,8	2063,7	1596,6	1333,4
124,80	5633,9	3225,8	2129,0	1647,2	1375,6
128,22	5788,6	3314,4	2187,5	1692,4	1413,4
131,25	5925,2	3392,5	2239,1	1732,4	1446,8
133,87	6043,5	3460,3	2283,8	1767,0	1475,7
136,09	6143,6	3517,6	2321,7	1796,2	1500,1
137,90	6225,5	3564,5	2352,6	1820,2	1520,1
139,31	6289,2	3601,0	2376,7	1838,8	1535,7
140,32	6334,7	3627,0	2393,9	1852,1	1546,8
140,93	6362,0	3642,7	2404,2	1860,1	1553,4
141	6371,1	3647,9	2407,6	1862,8	1555,7
140,93	6362,0	3642,7	2404,2	1860,1	1553,4
140,32	6334,7	3627,0	2393,9	1852,1	1546,8
139,31	6289,2	3601,0	2376,7	1838,8	1535,7
137,90	6225,5	3564,5	2352,6	1820,2	1520,1
136,09	6143,6	3517,6	2321,7	1796,2	1500,1
133,87	6043,5	3460,3	2283,8	1767,0	1475,7
131,25	5925,2	3392,5	2239,1	1732,4	1446,8
128,22	5788,6	3314,4	2187,5	1692,4	1413,4
124,80	5633,9	3225,8	2129,0	1647,2	1375,6
120,97	5461,0	3126,8	2063,7	1596,6	1333,4

Определяем интервалы скоростей движения автомобиля по формуле 11:

V_a = 0,377*n_дв/Uⁱ_тр*r_к; км/ч. (11)

Результаты расчетов интервалов скоростей движения автомобиля приведены в таблице 6:

Таблица 6. Результаты расчетов интервалов скоростей

n_дв, об/мин	V_a, км/ч
	1передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
1000	7,77	13,71	20,99	27,42	33,18
1200	9,32	16,45	25,19	32,90	39,81
1400	10,87	19,19	29,39	38,39	46,45
1600	12,43	21,94	33,59	43,87	53,08
1800	13,98	24,68	37,79	49,36	59,72
2000	15,53	27,42	41,99	54,84	66,35
2200	17,09	30,16	46,19	60,32	72,99
2400	18,64	32,90	50,38	65,81	79,62
2600	20,19	35,65	54,58	71,29	86,26
2800	21,75	38,39	58,78	76,78	92,89
3000	23,30	41,13	62,98	82,26	99,53
3200	24,85	43,87	67,18	87,74	106,16
3400	26,41	46,61	71,38	93,23	112,80
3600	27,96	49,36	75,58	98,71	119,43
3800	29,51	52,10	79,78	104,20	126,07
4000	31,07	54,84	83,97	109,68	132,70
4200	32,62	57,58	88,17	115,16	139,34
4400	34,17	60,32	92,37	120,65	145,97
4600	35,73	63,07	96,57	126,13	152,61
4800	37,28	65,81	100,77	131,62	159,24
5000	38,83	68,55	104,97	137,10	165,88
5200	40,39	71,29	109,17	142,58	172,51
5400	41,94	74,03	113,37	148,07	179,15
5600	43,49	76,78	117,56	153,55	185,78
5800	45,05	79,52	121,76	159,04	192,42
6000	46,60	82,26	125,96	164,52	199,05

Строим график тяговой силы по полученным табличным данным.

Рисунок 2. Сила тяги автомобиля

2.2 Определение силы лобового сопротивления P_w

Значительная часть полезной мощности, вырабатываемой автомобильным двигателем, расходуется на преодоление сил сопротивления воздушной среды. Основные показатели легкового автомобиля на высоких скоростях зависят, прежде всего от его аэродинамических качеств.

Очень важную роль играет конструкция стоек крыши, водосливных желобов и других подобных устройств.

Рассчитаем силу лобового сопротивления для высшей передачи по формуле 12:

P_w= k_в*F_d*V_a²; (12)

где k_в - коэффициент аэродинамического сопротивления, кг/м³ (k_в=0,3);

F_d - лобовая площадь автомобиля, м² (F_d=2,32);

Результаты расчетов силы лобового сопротивления приведены в таблице 7:

Таблица 7. Результаты расчетов силы лобового сопротивления

V_a, км/ч	P_w
33,18	58,92
39,81	84,85
46,45	115,49
53,08	150,84
59,72	190,91
66,35	235,69
72,99	285,19
79,62	339,40
86,26	398,32
92,89	461,96
99,53	530,31
106,16	603,38
112,80	681,16
119,43	763,65
126,07	850,86
132,70	942,78
139,34	1039,41
145,97	1140,76
152,61	1246,82
159,24	1357,60
165,88	1473,09
172,51	1593,29
179,15	1718,21
185,78	1847,84
192,42	1982,19
199,05	2121,25
33,18	58,92

2.3 Определение силы дорожного сопротивления Р_ш

Сила дорожного сопротивления складывается из двух составляющих: силы сопротивления качению колеса и силы, обусловленной подъемом дорожного полотна.

Рассчитываем силу дорожного сопротивления по формуле 13:

Р_ш = G_a*ш, Н; (13)

где G_a - вес автомобиля, G_a = m*g;

ш - приведенный коэффициент дорожного сопротивления.

Рассчитываем приведенный коэффициент дорожного сопротивления по формуле 14:

ш =f±i, (14)

i - уклон дороги, в нашем случае уклон отсутствует так как автомобиль движется по горизонтальной дороге (i=0);

f - коэффициент сопротивлению качению.

Рассчитываем приведенный коэффициент сопротивлению качению по формуле 15:

f=f₀+k_v*V_a²/13; (15)

где f₀ начальное значение коэффициента сопротивления качению (f₀=0,018);

k_v - динамический коэффициент (k_v = 7*10^(-6)).

Результаты расчетов fи ш приведены в таблице 8:

Таблица 8. Результаты расчетов fи ш

Va, км/ч	f	ш
33,18	0,019	0,019
39,81	0,019	0,019
46,45	0,019	0,019
53,08	0,020	0,020
59,72	0,020	0,020
66,35	0,020	0,020
72,99	0,021	0,021
79,62	0,021	0,021
86,26	0,022	0,022
92,89	0,023	0,023
99,53	0,023	0,023
106,16	0,024	0,024
112,80	0,025	0,025
119,43	0,026	0,026
126,07	0,027	0,027
132,70	0,027	0,027
139,34	0,028	0,028
145,97	0,029	0,029
152,61	0,031	0,031
159,24	0,032	0,032
165,88	0,033	0,033
172,51	0,034	0,034
179,15	0,035	0,035
185,78	0,037	0,037
192,42	0,038	0,038
199,05	0,039	0,039

Результаты расчета силы дорожного сопротивления приведены в таблице 9:

Таблица 9. Сила дорожного сопротивления

P_ш, Н	Ш
342,55	0,019
347,35	0,019
353,03	0,019
359,58	0,020
367,01	0,020
375,31	0,020
384,48	0,021
394,52	0,021
405,44	0,022
417,23	0,023
429,90	0,023
443,44	0,024
457,85	0,025
473,14	0,026
489,29	0,027
506,33	0,027
524,23	0,028
543,01	0,029
562,67	0,031
583,19	0,032
604,59	0,033
626,87	0,034
650,01	0,035
674,03	0,037
698,93	0,038
724,70	0,039

Строим график силового баланса по полученным табличным данным.

Рисунок 3. Силовой баланс автомобиля

3. Построение динамической характеристики Д=f(V)

Сравнение автомобилей по мощности двигателя не взывает затруднений, когда автомобили близки по массе, аэродинамике, типам трансмиссий, передаточным числам, размерам шин. Однако наиболее универсальным показателем для сравнения различных автомобилей, мотоциклов и т.д., является величина, называемая динамическим фактором, совпадающая с величиной угла подъема дороги, который доступен автомобилю. На горизонтальной дороге избыток тяговой силы может быть затруднен на разгон или на преодоление тяжелого участка с рыхлым снегом, песком, гравием. Таким образом динамическим фактором называют величину свободной тяговой силы, приходящейся на единицу веса автомобиля.

Определяем динамический фактор по формуле 16:

Д=(P_т-P_w)/G_a. (16)

Результаты расчетов приведены в таблице 10:

Таблица 10. Результаты расчетов динамического фактора

D
1 передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
0,2382	0,1350	0,0880	0,0673	0,0557
0,2515	0,1420	0,0921	0,0702	0,0578
0,2635	0,1481	0,0956	0,0725	0,0595
0,2742	0,1534	0,0984	0,0742	0,0606
0,2837	0,1579	0,1006	0,0754	0,0612
0,2919	0,1615	0,1021	0,0760	0,0613
0,2988	0,1642	0,1030	0,0761	0,0609
0,3044	0,1662	0,1032	0,0756	0,0600
0,3087	0,1672	0,1028	0,0745	0,0586
0,3118	0,1675	0,1018	0,0729	0,0566
0,3135	0,1669	0,1001	0,0707	0,0542
0,3140	0,1654	0,0977	0,0680	0,0512
0,3132	0,1631	0,0947	0,0647	0,0477
0,3112	0,1599	0,0911	0,0608	0,0437
0,3078	0,1559	0,0868	0,0564	0,0392
0,3032	0,1511	0,0818	0,0514	0,0342
0,2973	0,1454	0,0762	0,0458	0,0287
0,2901	0,1389	0,0700	0,0397	0,0227
0,2816	0,1315	0,0631	0,0331	0,0161
0,2719	0,1233	0,0556	0,0258	0,0091
0,2609	0,1142	0,0474	0,0180	0,0015
0,2486	0,1043	0,0386	0,0097	-0,0066
0,2350	0,0935	0,0291	0,0008	-0,0152
0,2201	0,0819	0,0190	-0,0087	-0,0243
0,2040	0,0695	0,0082	-0,0187	-0,0339
0,1865	0,0562	-0,0032	-0,0293	-0,0440

На основе табличных данных строим график динамической характеристики Д=f(V).

Рисунок 4. Динамическая характеристика автомобиля

4. Построение графика ускорений, j=f(V).

Для определения ускорения мы определили коэффициент сопротивления дороги ш на каждой передаче. Результаты расчетов приведены в таблице 11:

Таблица 11. Результаты расчетов коэффициента сопротивления дороги ш

1 передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
0,0180	0,0181	0,0182	0,0184	0,0186
0,0180	0,0181	0,0183	0,0186	0,0189
0,0181	0,0182	0,0185	0,0188	0,0192
0,0181	0,0183	0,0186	0,0190	0,0195
0,0181	0,0183	0,0188	0,0193	0,0199
0,0181	0,0184	0,0189	0,0196	0,0204
0,0182	0,0185	0,0191	0,0200	0,0209
0,0182	0,0186	0,0194	0,0203	0,0214
0,0182	0,0187	0,0196	0,0207	0,0220
0,0183	0,0188	0,0199	0,0212	0,0226
0,0183	0,0189	0,0201	0,0216	0,0233
0,0183	0,0190	0,0204	0,0221	0,0241
0,0184	0,0192	0,0207	0,0227	0,0249
0,0184	0,0193	0,0211	0,0232	0,0257
0,0185	0,0195	0,0214	0,0238	0,0266
0,0185	0,0196	0,0218	0,0245	0,0275
0,0186	0,0198	0,0222	0,0251	0,0285
0,0186	0,0200	0,0226	0,0258	0,0295
0,0187	0,0201	0,0230	0,0266	0,0305
0,0187	0,0203	0,0235	0,0273	0,0317
0,0188	0,0205	0,0239	0,0281	0,0328
0,0189	0,0207	0,0244	0,0289	0,0340
0,0189	0,0210	0,0249	0,0298	0,0353
0,0190	0,0212	0,0254	0,0307	0,0366
0,0191	0,0214	0,0260	0,0316	0,0379
0,0192	0,0216	0,0265	0,0326	0,0393

Определяем коэффициент д_вр по формуле 17:

д_вр=1+д₁*U_кп_i²*д₂; (17)

где U_кп_i - передаточное число коробки передач.

Результаты расчетов д_вр приведены в таблице 12:

Таблица 12. Результаты расчетов д_вр

№ передачи	д₁	д₂	U_кп_i	д_вр
1	0,04	0,05	3,46	1,0239
2	0,04	0,05	1,96	1,0077
3	0,04	0,05	1,28	1,0033
4	0,04	0,05	0,98	1,0019
5	0,04	0,05	0,81	1,0013

Рассчитываем значения ускорения автомобиля в заданных дорожных условиях на разных передачах по формуле 18:

j= g*(Д - ш)/д_вр, м/с² (18)

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

Д - динамическая характеристика;

ш - коэффициент сопротивления дороги.

Результаты расчетов представлены в таблице 13:

Таблица 13. Ускорения автомобиля

j, м/с²
1передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
2,1092	1,1378	0,6818	0,4788	0,3633
2,2365	1,2054	0,7211	0,5051	0,3818
2,3514	1,2647	0,7539	0,5256	0,3948
2,4541	1,3158	0,7801	0,5403	0,4024
2,5444	1,3585	0,7999	0,5491	0,4045
2,6225	1,3929	0,8131	0,5522	0,4011
2,6883	1,4190	0,8198	0,5495	0,3923
2,7418	1,4368	0,8200	0,5409	0,3779
2,7830	1,4463	0,8137	0,5265	0,3581
2,8120	1,4474	0,8008	0,5064	0,3329
2,8286	1,4403	0,7815	0,4804	0,3021
2,8329	1,4248	0,7556	0,4486	0,2659
2,8250	1,4011	0,7232	0,4110	0,2241
2,8048	1,3690	0,6843	0,3677	0,1770
2,7723	1,3286	0,6389	0,3185	0,1243
2,7275	1,2800	0,5869	0,2635	0,0661
2,6704	1,2230	0,5285	0,2027	0,0025
2,6010	1,1577	0,4635	0,1360	-0,0666
2,5193	1,0840	0,3920	0,0636	-0,1411
2,4254	1,0021	0,3140	-0,0146	-0,2212
2,3191	0,9119	0,2294	-0,0986	-0,3067
2,2006	0,8133	0,1384	-0,1885	-0,3977
2,0697	0,7065	0,0408	-0,2841	-0,4942
1,9266	0,5913	-0,0633	-0,3855	-0,5961
1,7712	0,4678	-0,1739	-0,4928	-0,7036
1,6035	0,3361	-0,2910	-0,6058	-0,8165

На основе табличных данных строим график ускорения j=f(V).

Рисунок 5. Ускорения автомобиля

5. Построение скоростной характеристики S=f(V); t=f(V).

Для определения абсолютных величин и характера разгонной характеристики на различных передачах строят график интенсивности разгона. При расчетах строят график для ускорения автомобиля на высшей передаче.

Для определения времени и пути разгона в интервале скоростей от минимальной до максимальной этот интервал разбивают на мелкие участки, для каждого из которых считают j_ср по формуле 19:

j_ср=0,5*(j_н + j_к); (19)

где j_н, j_к - ускорения в начале и конце участка, м/с².

Строим график ускорения на высшей передаче.

Рисунок 6. Ускорения автомобиля на высшей передачи

Для каждого участка также определяют V_kпо формуле 20:

V_k = V_н + j*?t, (20)

где ?t - время изменения скорости от V_н до V_k, с.

Определяют ?t по формуле 21:

?t= (V_k - V_н)/j_ср. (21)

Путь за время движения ?t определяем по формуле 22:

S=V_ср*?t, (22)

где V_ср - средняя скорость движения автомобиля, определяем по формуле 23:

V_ср= (V_н + V_к)/2. (23)

Определяем время движения по формуле 24:

t=t_i +?t_i₊₁. (24)

Результаты всех расчетов приведены в таблице 14:

Таблица 14. Результаты расчетов V_ср,j_ср, ?t,S,t

jср, м/с^2	Va, м/с	Дt, с	Vср, м/с	S, м	t, с
0,373	8,9830	4,8227	9,8813	47,6548	4,8227
0,388	10,7796	4,6266	11,6779	54,0296	9,4493
0,399	12,5762	4,5070	13,4746	60,7292	9,1336
0,403	14,3729	4,4529	15,2712	68,0016	8,9599
0,403	16,1695	4,4600	17,0678	76,1228	8,9130
0,397	17,9661	4,5288	18,8644	85,4332	8,9888
0,385	19,7627	4,6652	20,6610	96,3866	9,1940
0,368	21,5593	4,8815	22,4576	109,6274	9,5467
0,345	23,3559	5,2001	24,2542	126,1240	10,0816
0,317	25,1525	5,6591	26,0508	147,4240	10,8592
0,284	26,9491	6,3267	27,8474	176,1816	11,9858
0,245	28,7457	7,3332	29,6440	217,3844	13,6598
0,201	30,5423	8,9586	31,4406	281,6637	16,2918
0,151	32,3389	11,9283	33,2372	396,4628	20,8869
0,095	34,1355	18,8694	35,0338	661,0657	30,7976
0,034	35,9321	52,3302	36,8304	1927,3440	71,1995
-0,032	37,7287	-56,1001	38,6270	-2166,9806	-3,7699
-0,104	39,5254	-17,2986	40,4237	-699,2726	-73,3987
-0,181	41,3220	-9,9168	42,2203	-418,6892	-27,2154
-0,264	43,1186	-6,8065	44,0169	-299,6010	-16,7233
-0,352	44,9152	-5,1009	45,8135	-233,6878	-11,9074
-0,446	46,7118	-4,0287	47,6101	-191,8052	-9,1295
-0,545	48,5084	-3,2955	49,4067	-162,8194	-7,3242
-0,650	50,3050	-2,7646	51,2033	-141,5565	-6,0601
-0,760	52,1016	-2,3639	52,9999	-125,2845	-5,1285
-0,662	53,8982	-2,7156	54,7965	-148,8054	-5,0795

На основе полученных табличных данных строим графики S=f(V); t=f(V)/

Рисунок 7. Время изменения скорости

Рисунок 8. График пути движения

6. Построения топливной характеристики Q_S=f(V)

Топливная характеристика строится для высшей передачи при следующих значениях приведенного коэффициента дорожного сопротивления:

1. Ш₁ = = 0,0613;

2. Ш₂ = 0,75* = 0,0460;

3. Ш₃ = (Ш₁ + Ш₂)/2 = 0,0536.

Определяем дорожное сопротивление P_шпо формуле 25:

P_ш = G_a*ш. (25)

Результаты расчетов P_ш представлены в таблице 15:

Таблица 15. Результаты расчета дорожного сопротивления

P_ш₁	P_ш₂	P_ш₃
1129,391	847,0434	988,2173

А результаты определения аэродинамического сопротивления P_wв таблице 16:

Таблица 16. Аэродинамическое сопротивление

Pw
58,92
84,85
115,49
150,84
190,91
235,69
285,19
339,40
398,32
461,96
530,31
603,38
681,16
763,65
850,86
942,78
1039,41
1140,76
1246,82
1300,84
1449,39
1605,97
1770,58
1943,22

Находим мощность, затрачиваемую на преодоление сил дорожного сопротивленияN_ш по формуле 26; мощность, затрачиваемую на преодоление сил лобового сопротивленияN_w по формуле 27 и мощность на ведущей осиN_т по формуле 28:

N_ш= (P_ш* V_a)/3600. (26)

N_w= (P_w * V_a)/3600. (27)

N_т= N_ш + N_w. (28)

Определяем мощность двигателя, необходимую для обеспечения движения автомобиля с заданной скоростью при определенных дорожных сопротивлениях N_eпо формуле 29:

N_e = N_т/, (29)

где N_т - мощность на ведущей оси, кВТ;

- КПД трансмиссии на высшей передаче, ( = 0,97)

Результаты расчетов приведены в таблице 17:

Таблица 17. Результаты расчетов мощностей

NШ, кВт	Nт, кВт	Ne, кВт	Nw, кВт
1	2	3	1	2	3	1	2	3
10,4077	7,8057	9,1067	10,9507	8,3487	9,6497	11,28934	9,948145	11,63849	0,5430
12,4892	9,3669	10,9280	13,4275	10,3052	11,8663	13,84278	12,23334	14,2709	0,9383
14,5707	10,9280	12,7494	16,0607	12,4180	14,2394	16,55743	14,67976	17,06952	1,4900
16,6523	12,4892	14,5707	18,8764	14,7133	16,7948	19,46018	17,31427	20,06204	2,2241
18,7338	14,0503	16,3921	21,9005	17,2171	19,5588	22,57788	20,16374	23,27617	3,1668
20,8153	15,6115	18,2134	25,1593	19,9555	22,5574	25,93742	23,25503	26,73961	4,3440
22,8969	17,1726	20,0347	28,6787	22,9545	25,8166	29,56565	26,61503	30,48006	5,7818
24,9784	18,7338	21,8561	32,4848	26,2402	29,3625	33,48946	30,27059	34,52521	7,5064
27,0599	20,2949	23,6774	36,6036	29,8387	33,2211	37,7357	34,2486	38,90279	9,5437
29,1415	21,8561	25,4988	41,0613	33,7760	37,4186	42,33125	38,57591	43,64047	11,9199
31,2230	23,4172	27,3201	45,8839	38,0781	41,9810	47,30299	43,27941	48,76596	14,6609
33,3045	24,9784	29,1415	51,0974	42,7713	46,9344	52,67777	48,38595	54,30698	17,7929
35,3860	26,5395	30,9628	56,7280	47,8815	52,3047	58,48247	53,92241	60,2912	21,3419
37,4676	28,1007	32,7841	62,8016	53,4347	58,1182	64,74396	59,91566	66,74635	25,3341
39,5491	29,6618	34,6055	69,3444	59,4572	64,4008	71,4891	66,39257	73,70011	29,7953
41,6306	31,2230	36,4268	76,3824	65,9748	71,1786	78,74478	73,38001	81,18019	34,7518
43,7122	32,7841	38,2482	83,9417	73,0137	78,4777	86,53785	80,90484	89,21428	40,2295
45,7937	34,3453	40,0695	92,0483	80,5999	86,3241	94,8952	88,99395	97,8301	46,2546
47,8752	35,9064	41,8908	100,7284	88,7596	94,7440	103,8437	97,67419	107,0553	52,8531
65,2404	48,9303	57,0854	120,2529	103,9427	112,0978	123,972	115,5647	127,8062	55,0124
68,8649	51,6487	60,2568	133,5649	116,3486	124,9568	137,6957	128,8214	141,9544	64,7000
72,4894	54,3670	63,4282	147,9522	129,8299	138,8911	152,5281	143,1867	157,2454	75,4629
76,1138	57,0854	66,5996	163,4715	144,4431	153,9573	168,5273	158,7189	173,7395	87,3577
79,7383	59,8037	69,7710	180,1794	160,2448	170,2121	185,7519	175,4764	191,4968	100,4411

Определяем передаточное число Uпо формуле 30:

U= N_e/N_e_max, (30)

где N_emax - максимальное текущее значение эффективной мощности, (N_emax = 75 кВт).

Определяем текущее значение удельного расхода топлива q_e при развиваемой мощности ДВС по формуле 31:

q_e = q_N*k_п*k_N, (31)

гдеq_N - номинальный удельный расход топлива, (q_N = 290 кг/(кВт*ч));

k_прассчитывается по формуле 32:

k_п =1,23- 0,712*(n_e/n_N) + 0,58*(n_e/n_N)². (32)

k_Nрассчитывается по формуле 33:

k_N = 2,75 - 4,61*U + 2,86*U². (33)

Результаты расчетов представлены в таблице 18:

Таблица 18. Расчеты U, k_N, k_п, q_e

U	KN	qe	Kп
1	2	3	1	2	3	1	2	3
0,1485	0,1309	0,1531	2,1283	2,1956	2,1111	692,1126	713,9818	686,5144	1,1214
0,1821	0,1610	0,1878	2,0052	2,0821	1,9852	642,0232	666,6271	635,6166	1,1041
0,2179	0,1932	0,2246	1,8814	1,9663	1,8589	593,7577	620,5368	586,6457	1,0883
0,2561	0,2278	0,2640	1,7571	1,8482	1,7324	547,2248	575,5940	539,5231	1,0739
0,2971	0,2653	0,3063	1,6329	1,7282	1,6064	502,4530	531,7915	494,2980	1,0611
0,3413	0,3060	0,3518	1,5098	1,6072	1,4821	459,6014	489,2422	451,1584	1,0497
0,3890	0,3502	0,4011	1,3894	1,4863	1,3612	418,9738	448,1927	410,4465	1,0398
0,4407	0,3983	0,4543	1,2739	1,3676	1,2460	381,0371	409,0411	372,6787	1,0314
0,4965	0,4506	0,5119	1,1661	1,2533	1,1396	346,4447	372,3596	338,5704	1,0245
0,5570	0,5076	0,5742	1,0696	1,1469	1,0459	316,0645	338,9213	309,0662	1,0190
0,6224	0,5695	0,6417	0,9886	1,0522	0,9695	291,0134	309,7334	285,3767	1,0150
0,6931	0,6367	0,7146	0,9287	0,9743	0,9162	272,6975	286,0760	269,0215	1,0125
0,7695	0,7095	0,7933	0,8961	0,9189	0,8928	262,8604	269,5491	261,8805	1,0115
0,8519	0,7884	0,8782	0,8983	0,8932	0,9072	263,6388	262,1260	266,2537	1,0120
0,9406	0,8736	0,9697	0,9442	0,9054	0,9690	277,6283	266,2174	284,9310	1,0139
1,0361	0,9655	1,0682	1,0438	0,9651	1,0889	307,9584	284,7438	321,2721	1,0173
1,1387	1,0645	1,1739	1,2089	1,0835	1,2795	358,3794	321,2207	379,2992	1,0223
1,2486	1,1710	1,2872	1,4528	1,2734	1,5548	433,3612	379,8545	463,8025	1,0286
1,3664	1,2852	1,4086	1,7905	1,5492	1,9311	538,2072	465,6536	580,4608	1,0365
1,6312	1,5206	1,6817	2,8401	2,3529	3,0856	110,7432	925,0768	1207,9660	1,0116
1,8118	1,6950	1,8678	3,7858	3,1530	4,1172	1474,1805	1238,7935	1602,6978	1,0117
2,0069	1,8840	2,0690	5,0176	4,2164	5,4550	1941,4543	1648,5300	2108,5327	1,0131
2,2175	2,0884	2,2860	6,5905	5,5962	7,1577	2533,6572	2174,4498	2747,9617	1,0158
2,4441	2,3089	2,5197	8,5673	7,3527	9,2920	2533,6572	2174,4498	2747,9617	1,0198

Вычисляем Q_Sпо формуле 34:

Q_S = (q_e*N_e*100)/(с*1000*V_a), л/100 км; (34)

где q_e - текущее значение удельного расхода топлива при развиваемой мощности ДВС, кг/(кВт*ч);

N_e - мощность двигателя, необходимая для обеспечения движения автомобиля с заданной скоростью при определенных дорожных сопротивлениях, кВт;

с - плотность топлива, (с=0,74 кг/л).

Результаты расчетов представлены в таблице 19:

Таблица 19. Результаты расчетов Q_S

Va на 5 передаче, км/ч	Q_S, л/100 км
	1	2	3
33,18	31,8275	28,9325	32,5464
39,81	30,1682	27,6824	30,7909
46,45	28,6043	26,5042	29,1357
53,08	27,1113	25,3722	27,5564
59,72	25,6722	24,2659	26,0366
66,35	24,2792	23,1722	24,5703
72,99	22,9355	22,0865	23,1636
79,62	21,6581	21,0152	21,8382
86,26	20,4819	19,9797	20,6354
92,89	19,4642	19,0202	19,6218
99,53	18,6912	18,2014	18,8961
106,16	18,2859	17,6201	18,5973
112,80	18,4174	17,4135	18,9163
119,43	19,3136	17,7707	20,1084
126,07	21,2754	18,9465	22,5103
132,70	24,6951	21,2779	26,5595
139,34	25,0785	22,2049	27,8189
145,97	26,0714	23,2955	28,0059
152,61	27,4913	24,2756	29,0276
159,24	28,6851	25,8064	30,6886
165,88	29,6118	25,2103	30,1950
172,51	29,6266	26,7006	31,3260
179,15	30,9307	27,0702	31,7147
185,78	31,8275	28,9325	32,5464

По полученным табличным данным строим график расхода топлива на 100 км.

Рисунок 9. Расход топлива автомобиля при различном дорожном сопротивлении

Размещено на Allbest.ru

контрольная работа "Расчет параметров автомобильного двигателя" скачать

Подобные документы

Тепловой и динамический расчет двигателя
Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Определение размеров цилиндра и параметров двигателя, построение индикаторной диаграммы. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

курсовая работа [434,0 K], добавлен 27.03.2011
Расчет параметров проектируемого средства автотранспорта - автомобиля ГАЗ-3302
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
Проектирование и расчет эксплуатационных свойств автомобиля
Подбор и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков ускорения, времени и пути разгона. Расчет и построение динамической характеристики. Тормозные свойства автомобиля.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2017
Расчет скоростной характеристики ДВС
Расчетно-физическое определение параметров скоростной характеристики транспортного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Построение скоростной зависимости бензинового или дизельного двигателя, оценка качества выполненных воздействий на двигатель.

курсовая работа [18,1 K], добавлен 31.12.2009
Расчет тяговой характеристики автомобиля КрАЗ-255В
Расчет потребной мощности двигателя автомобиля КрАЗ-255В. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел элементов трансмиссии. Возможные ускорения разгона на каждой передаче. Характеристики ускорения и торможения.

курсовая работа [500,3 K], добавлен 11.03.2013
Определение максимальной мощности автомобильного двигателя
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
Тяговый расчёт автомобиля
Определение полной массы автомобиля. Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи, удельной силы тяги, построение тяговой характеристики.

реферат [476,6 K], добавлен 26.03.2009
Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323
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
Тепловой и динамический расчет автомобильного двигателя
Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.

курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010
Определение тягово-скоростных свойств автомобиля
Внешне скоростные характеристики двигателя. Построение силового баланса. Внешняя характеристика мощности двигателя в зависимости от угловой скорости коленчатого вала по формуле Лейдермана. Часовой расход топлива. Определение силы сопротивления качению.

контрольная работа [338,5 K], добавлен 13.02.2013

Другие документы, подобные "Расчет параметров автомобильного двигателя"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

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.