Тяговый расчет автомобиля

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2013 в 14:02, курсовая работа

Описание работы

Задача тягового расчета автомобиля, определение основных параметров двигателя, трансмиссии и компоновки автомобиля в целом.

Тяговый расчет автомобиля:
Определение полной массы автомобиля.
Подбор размера шин и расчета радиуса качения.
Подбор внешней скоростной характеристики двигателя.
Выбор передаточных чисел трансмиссии.
Построения тяговой характеристики автомобиля.
Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссии.
Построение графика мощностного баланса.

Содержание работы

Исходные данные
3
Задача тягового расчета
4
1
Определение полной массы автомобиля
5
2
Подбор размера шин и расчета радиуса качения
6
3
Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя
9

Частота вращения коленчатого вала
9

Максимальная мощность двигателя
10

Построение внешней скоростной характеристики двигателя
10

Вращающий момент двигателя
11
4
Выбор передаточных чисел
13

Определение передаточного числа главной передачи
13

Подбор передаточных чисел коробки передач
13

Определение числа передач и передаточных чисел коробки передач
14
5
Построение тяговых характеристик автомобиля
15
6
Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией
18

Динамический фактор
18

Ускорение автомобиля
20

Время разгона
23

Путь разгона
26
7
Построение графика мощностного баланса
28
8
Построение экономической характеристики автомобиля

Файлы: 1 файл

тяговый расчёт зил курсовая.doc

— 538.00 Кб (Скачать файл)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Выбор передаточных чисел.

4.1 Определение передаточного числа главной передачи.

 

Передаточное  число главной передачи из условий  обеспечение Vmax на высшей передаче:

 

 

                                               (19)

 

где:

Uдк – передаточное число высшей передачи дополнительной коробки, принимаем Uдк = 1. (отсутствие).

Uкв – высшее расчетное передаточное число коробки передач, принимаем Uкв =1.

 

 

4.2 Подбор передаточных чисел коробки передач.

 

Передаточное  число первой передачи Uk1 находим из уравнения преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги Ymax:

 

 

                                      (20)

где:

Условно считаем, что rg = rk.

Ymax – максимального сопротивления дороги, принимаем Ymax = 0,35,

 

Полученное  значение UК1 проверяем по условию отсутствия буксования.

Для заднеприводных автомобилей должно выполняться  неравенство:

,                                (21)

 

где:

gx – коэффициент сцепления, на сухом шоссе принимаем gx =0,7,

hg – высота центра масс, принимаем hg=1300 мм.

 

;

9,79  £  19,06

4.3 Определение числа передач и передаточных чисел коробки передач.

Число ступеней зависит от типа, удельной мощности и предназначения автомобиля. Общее число ступеней от диагноза передаточных чисел трансмиссии.

 

Определение структуры ряда передач:

                                                      (22)

где:

    n – число передач.

Передаточные числа последующих передач:

Uk2 = Uk1 · g                                                       (23)

Uk3 = Uk1· g2

Uk4 = Uk1 · g3

Uk5 = Uk1 · g4

Uk2 = 9,79 · 0,56= 5,48

Uk3 = 9,79 · 0,562 =3,07

Uk4 = 9,79 · 0,563= 1,72.

Uk5 = 9,79 · 0,564= 0,963≈1

Передаточные числа трансмиссии:

UТ1 = Uk1 · UГ = 9,79 · 6,75 = 66,08

UТ2 = Uk2 · UГ = 5,48 · 6,75 = 36,99

UТ3 = Uk3 · UГ = 3,07 · 6,75 =20,72

UТ4 = Uk4 · UГ = 1,72 · 6,75 = 11,61

UТ5 = Uk5 · UГ = 1 · 6,75 = 6,75

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Построение тяговых характеристик автомобиля.

Тяговое усилие на первой передаче: 

                                                                 (24)

Тяговое усилие на первой передачи при  n=400 мин-1:

 Н

аналогично рассчитываем  PТ1, PТ2, PТ3, PТ4, PТ5, изменяя значение MВ и UК. Результаты приведены в таблице 3.

 

Скорость движения автомобиля на данной передаче при данной частоте вращения коленчатого вала двигателя:

                                                     (25)

Скорость движения автомобиля на первой передаче при частоте вращения коленчатого вала двигателя nт=400 мин-1:

 м/с

Скорость движения автомобиля на следующих  передачах рассчитывается таким же образом, но с учётом соответствующих, данной скорости, значений UТi и nТ. Результаты приведены в таблице 3:

Передача

Параметр

Частота вращения коленчатого вала, мин-1

400

900

1400

1900

2400

2900

3400

3900

1

Pt,  Н

34184,14

37140,61

38498,74

38341,67

36678,66

33537,42

28844,03

22663,16

Va,, м/с

0,307

0,697

1,074

1,46

1,84

2,22

2,6

2,99

2

Pt,  Н

19134,74

20789,64

21549,85

21461,94

20531,06

18772,73

16145,58

12685,82

Va,, м/с

0,55

1,23

1,92

2,6

3,3

3,93

4,66

5,3

3

Pt,  Н

10719,6

11646,75

12072,64

12023,4

11501,89

10516,84

9045,062

7106,835

Va,, м/с

0,978

2,2

3,42

4,65

5,87

7,09

8,3

9,5

4

Pt,  Н

6005,79

6525,2

6763,8

6736,23

6444,055

5892,17

5067,59

3981,68

Va,, м/с

1,74

3,93

6,113

8,29

10,48

12,66

14,8

17,03

5

Pt,  Н

3491,74

3793,73

3932,4

3916,4

3746,5

3425,68

2946,27

2314,9

Va,, м/с

3,01

6,76

10,51

14,27

18,02

21,78

25,53

29,29




Таблица 3 – Тяговая характеристика двигателя.

По данным таблицы строим график тяговой характеристики двигателя, рисунок 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тяговое усилие, подводимое к ведущим  колёсам автомобиля, расходуется  на преодоление сопротивлений качению, воздуха, подъёму, инерции.

Сопротивление воздуха определяется соотношением:

Рв = Кв · F · Va2                                                       (26)

Сопротивление воздуха на первой передаче при nТ=400 мин-1:

Pв = 0,3 · 4,32 · 0,3072 = 0,122,  H

аналогично рассчитываем  PB для всех передач и nТ, изменяя значение Va, Результаты приведены в таблице 4.

Определим свободную  силу тяги автомобиля:

Рсв = Рт - Рв                                                                                        (27)

Свободная сила тяги на первой передаче при nТ=400 мин-1:

Рсв = 34184,14 – 0,122 = 34184 H,

Передача

Параметр

Частота вращения коленчатого вала, мин-1

400

900

1400

1900

2400

2900

3400

3900

1

Va, м/с

0,307

0,69

1,07

1,46

1,84

2,22

2,61

2,99

Рв, Н

0,122

0,62

1,492

2,752

4,392

6,42

8,812

11,62

Рсв, Н

34184,022

37139,99

38497,24

38338,92

36674,27

33531

28835,21

22651,56

2

Va, м/с

0,55

1,23

1,92

2,6

3,29

3,97

4,66

5,3

Рв, Н

0,39

1,97

4,77

8,78

14,02

20,47

28,14

37,02

Рсв, Н

19134,35

20787,66

21545,08

21453,15

20517,04

18752,26

16117,44

12648,79

3

Va, м/с

0,98

2,2

3,4

4,65

5,87

7,09

8,32

9,54

Рв, Н

1,241

6,28

15,2

27,99

44,67

65,23

89,66

117,9

Рсв, Н

10718,4

11640,47

12057,44

11995,39

11457,21

10451,61

8955,4

6988,8

4

Va, м/с

1,74

3,93

6,113

8,29

10,48

12,66

14,84

17,03

Рв, Н

3,95

20,01

48,43

89,19

142,32

207,8

285,63

375,8

Рсв, Н

6001,84

6505,2

6715,39

6647,03

6301,73

5684,37

4781,95

3605,85

5

Va, м/с

3,004

6,76

10,51

14,27

18,02

21,78

25,53

29,29

Рв, Н

11,69

59,21

143,27

263,8

421,04

614,7

845,02

1111,8

Рсв, Н

3480,04

3734,52

3789,18

3652,5

3325,5

2810,9

2101,25

1203,09




 аналогично рассчитываем  Рсв, изменяя значение Рв и Рт (значение Рт берём из таблицы 3), для каждой из передач для следующих значений оборотов коленчатого вала двигателя и результаты расчётов сводим в таблицу  4.

Таблица  4 – Сила сопротивления  воздуха.

По данным таблицы строим график тяговой характеристики двигателя, рисунок 4.

    1. Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией.

6.1  Динамический фактор.

Универсальным измерителем динамических качеств автомобиля служит динамический фактор, представляющий отношение свободной тяговой силы к силе тяжести автомобиля, который находится по формуле:

                                                      (28)

Динамический фактор на первой передачи при частоте вращения коленчатого  вала nТ = 400 мин-1:

,

аналогично рассчитываем  D для каждой передачи и для всех частот вращения коленчатого вала (nТ), изменяя значение Pсв.

Результаты приведены в таблице  5.

 

.Передача

Параметр

Частота вращения коленчатого вала, мин-1

400

900

1400

1900

2400

2900

3400

3900

1

Va, м/с

0,307

0,6944

1,074

1,44

1,84

2,22

2,61

2,99

D

0,31

0,34

0,349

0,348

0,333

0,304

0,262

0,205

2

Va, м/с

0,55

1,23

1,92

2,6

3,29

3,97

4,66

5,34

D

0,17

0,188

0,1956

0,1947

0,186

0,17

0,146

0,115

3

Va, м/с

0,98

2,201

3,42

4,65

5,87

7,09

8,32

9,54

D

0,097

0,105

0,109

0,109

0,104

0,094

0,081

0,06

4

Va, м/с

1,74

3,93

6,113

8,29

10,48

12,66

14,84

17,029

D

0,05

0,059

0,061

0,06

0,057

0,051

0,043

0,033

5

Va, м/с

3,004

6,76

10,5

14,27

18,02

21,78

25,53

29,29

D

0,0316

0,034

0,0344

0,033

0,03

0,025

0,019

0,011


Таблица  5 – Динамический фактор

На основании значений динамического  фактора строится диаграмма (рисунок 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2 Ускорение автомобиля.

Ускорение на горизонтальной дороге определяется из выражения:

                                                  (29)

где:

Ψ– коэффициент сопротивления дороги, принимаем Ψ = 0,015,

d - коэффициент учета вращающихся масс.

Коэффициент учета вращающихся масс:

= + 1 + · ,                                                (30)

где:

= 0,05, = 0,07

 

d1 =0,05 + 1 + 0,07 · 9,792=7,76

d2 =0,05 + 1 + 0,07 · 5,482=3,15

d3 =0,05 + 1 + 0,07 · 3,072=1,71

d4 =0,05 + 1 + 0,07 · 1,722=1,257

d5 =0,05 + 1 + 0,07 · 12=1,12

Ускорение на первой передаче при  скорости автомобиля Vа=0,307 м/с:

 м/с2

аналогично рассчитываем  J по формуле (29) для всех передач и всех nТ, подставляя соответствующие значения и D, данные расчёты сводим в таблицу 6:

Передача

Параметр

Частота вращения коленчатого вала, мин-1

400

900

1400

1900

2400

2900

3400

3900

1

Va, м/с

0,307

0,6944

1,074

1,44

1,84

2,22

2,61

2,99

Ja, м/с2

0,373

0,407

0,423

0,421

0,402

0,366

0,312

0,241

1/Ja, с2

2,6781

2,455

2,36

2,37

2,487

2,733

3,205

4,149

2

Va, м/с

0,55

1,23

1,92

2,6

3,29

3,97

4,66

5,34

Ja, м/с2

0,494

0,54

0,562

0,559

0,533

0,483

0,408

0,31

1/Ja, с2

2,024

1,849

1,78

1,787

1,876

2,069

2,44

3,22

3

Va, м/с

0,98

2,201

3,42

4,65

5,87

7,09

8,32

9,54

Ja, м/с2

0,47

0,52

0,542

0,538

0,511

0,458

0,38

0,278

1/Ja, с2

2,117

1,922

1,845

1,856

1,958

2,18

2,628

3,59

4

Va, м/с

1,74

3,93

6,113

8,29

10,48

12,66

14,84

17,029

Ja, м/с2

0,308

0,344

0,358

0,353

0,329

0,285

0,22

0,138

1/Ja, с2

3,245

2,908

2,788

2,826

3,036

3,501

4,51

7,22

5

Va, м/с

3,004

6,76

10,5

14,27

18,02

21,78

25,53

29,29

Ja, м/с2

0,145

0,165

0,17

0,159

0,133

0,09

0,036

 

1/Ja, с2

6,88

6,039

5,885

6,287

7,516

10,85

28,01

 

Информация о работе Тяговый расчет автомобиля