Тяговый расчет автомобиля

Таблица  6 – Ускорение автомобиля.

По значениям таблицы 6 строим график ускорений и график обратных ускорений автомобиля (рисунок 6 и 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Время разгона.

Графически  интегрируем график значений обратных ускорений.  По графику  величин обратных ускорений строим огибающую. Отрезок на промежутке от 0 до 36 м/с делим на равные части и из центра этих отрезков проводим линии  до пересечения с огибающей, проецируя их на ось обратных ускорений.  Далее значения отрезков на оси 1/j_a и разницу между концом и началом отрезков оси ординат подставим в формулу:

 ,                                                    (31)

Результаты измерений и расчетов по формуле (31) заносим в таблицу 7:

1/Ja, мм	∆V, мм	∆t, мм2
0	0	0
2,025	1	2,025
1,8	1	1,8
1,77	1	1,77
1,84	1	1,84
1,85	1	1,85
1,91	1	1,91
2,05	1	2,05
2,3	1	2,3
2,75	1	2,75
2,92	1	2,92
3,04	1	3,04
3,2	1	3,2
3,45	1	3,45
3,75	1	3,75
4,25	1	4,25
5,2	1	5,2
6,5	1	6,5
7,23	1	7,23
7,8	1	7,8
8,4	1	8,4
9,15	1	9,15
10,3	1	10,3
13,3	1	13,3
17,7	1	17,7
22,9	1	22,9

Таблица  7 – Интегрирование графика  обратных ускорений.

Из таблицы  7 имеем значение:

Σ∆t=147,4 мм²

Определим время  разгона до 25 м/с по формуле:

t = Σ∆ t ·a · b                                                       (32)

где:

      а – масштаб  скорости М_Va, м·с^-1/мм, принимаем М_Va=1 м/с^-1/мм.

      b – масштаб обратного ускорения М_1/ja, с²·м^-1/мм, принимаем М_1/ja= 1 с²·м^-1/мм

t = 147,4 с.

 

Время разгона  от скорости V₀ до скорости V₁  определяется по формуле:

t₁ = ∆t₁ · a · b,                                                     (33)

t₁ = 0 · 1 · 1 = 0 c.

Время разгона  от  скорости V₁ до скорости V₂ определяется по формуле:

   t₂ = (∆t₁ +∆t₂) · a · b,                                               (34)

t₂ = (0 + 2,025) · 1 · 1 = 2,025 с.

аналогично находим t₃, t₄ и т.д. до скорости 25 м/с.

По полученным значениям t и графику обратных ускорений определяем значения V_a и результаты приводим в таблицу 8:

t, с	Vа, м/с
0	0
2,025	1
3,825	2
5,595	3
7,435	4
9,285	5
11,195	6
13,245	7
15,545	8
18,295	9
21,215	10
24,255	11
27,455	12
30,905	13
34,655	14
38,905	15
44,105	16
50,605	17
57,835	18
65,635	19
74,035	20
83,185	21
93,485	22
106,785	23
124,485	24
147,4	25

Таблица 8 – Время разгона.

По данным расчёта строим график времени разгона (рисунок 8)

 

 

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4 Путь разгона

Путь разгона определяется по формуле:

S = t_i · V_{a i},                                                                 (35)

меняя значения t и Va, результаты измерений заносим в таблицу  9:

t, с	Va м/с	S, м
0	0	0
2,025	1	2,025
3,825	2	7,65
5,595	3	16,785
7,435	4	29,74
9,285	5	46,425
11,195	6	67,17
13,245	7	92,715
15,545	8	124,36
18,295	9	164,655
21,215	10	212,15
24,255	11	266,805
27,455	12	329,46
30,905	13	401,765
34,655	14	485,17
38,905	15	583,575
44,105	16	705,68
50,605	17	860,285
57,835	18	1041,03
65,635	19	1247,065
74,035	20	1480,7
83,185	21	1746,885
93,485	22	2056,67
106,785	23	2456,055
124,485	24	2987,64
147,385	25	3684,625

Таблица  9 – Интегрирование графика  пути разгона.

По данным расчёта строим график пути разгона (рисунок 9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7  Построение графика мощностного баланса

Используя внешнюю скоростную характеристику, для каждой передачи определяем N_e  как функцию от скорости V_a.

Чтобы учесть несоответствие между мощностями, тяговую мощность определяют как:

N_Т=N_e·h_T·k_P                                                         (36)

Тяговая мощность при частоте вращения коленчатого вала n_T = 400 мин^-1.

N_T =15,5· 0,9·0,75 = 10,5,  кВт

аналогично рассчитываем  N_T, изменяя значение N_e  в соответствии с заданными требованиями. Результаты заносим в таблицу 10.

Мощность, затрачиваемую  на преодоление сопротивление воздуха, определим по формуле:

                                                       (37)

Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивление воздуха на первой передаче при n_Т = 400 мин^-1:

 кВт.

аналогично рассчитываем  N_B, изменяя значение V_a  в соответствии с заданными требованиями.

Мощность, затрачиваемую  на преодоление сопротивления дороги, определим по формуле:

                                                    (38)

Мощность затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги на первой передаче при n_Т = 400 мин^-1:

 кВт

аналогично рассчитываем  N_Д, изменяя значения V_a в соответствии с заданными требованиями. Результаты расчётов сводим в таблицу 10,

По данным таблицы 10 строится график мощностного баланса – рисунок 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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
	Рв,  Н	0,122	0,62	1,492	2,752	4,392	6,42	8,812	11,62
	NB, кВт	0,000037	0,00043	0,0016	0,004	0,0081	0,0143	0,023	0,035
	Nе, кВт	15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
	Nт, кВт	10,46	25,56	41,17	55,69	67,29	74,32	74,99	67,57
	Nд, кВт	0,507	1,141	1,77	2,41	3,04	3,67	4,31	4,94
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
	NB, кВт	0,0002	0,002	0,009	0,023	0,046	0,08	0,13	0,198
	Nе, кВт	15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
	Nт, кВт	10,46	25,56	41,17	55,68	67,29	74,32	74,99	67,57
	Nд, кВт	0,906	2,038	3,17	4,3	5,43	6,567	7,699	8,83
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
	NB, кВт	0,0012	0,014	0,05	0,13	0,26	0,463	0,74	1,125
	Nе, кВт	15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
	Nт, кВт	10,46	25,56	41,17	55,68	67,29	74,32	74,99	67,57
	Nд, кВт	1,617	3,64	5,659	7,68	9,7	11,72	13,74	15,76
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
	NB, кВт	0,007	0,078	0,297	0,747	1,497	2,637	4,247	6,4
	Nе, кВт	15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
	Nт, кВт	10,46	25,56	41,17	55,68	67,29	74,32	74,99	67,57
	Nд, кВт	2,88	6,49	10,1	13,71	17,31	20,92	24,53	28,13
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
	NB, кВт	0,035	0,4	1,5	3,76	7,59	13,39	21,58	32,56
	Nе, кВт	15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
	Nт, кВт	10,46	25,56	41,17	55,68	67,29	74,32	74,99	67,57
	Nд, кВт	4,96	11,17	17,37	23,58	29,78	35,98	42,19	48,39

Таблица 10 – Мощностной баланс автомобиля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8  Построение экономической характеристики автомобиля

Текущее значение использования мощности в %  определяется по формуле:

                                                (39)

где:

N_Д, N_В берутся для высшей передачи коробки передач,

N_Д рассчитывается при трёх значениях Ψ:  Ψ = 0,01, Ψ = 0,02, Ψ = 0,03.

Значение использования мощности при n_Т = 400 мин^-1 и Ψ = 0,01:

 %

аналогично рассчитываем  И , изменяя  значения N_д , N_B и N_e в соответствии с заданными требованиями. Результаты расчётов сводим в таблицу 11.

Коэффициент использования мощности двигателя:

К_и =А - В · И + С · И²                                                (40)

где:

А,В,С – коэффициенты А = 1,7; В = 2,63; С = 1,92

Коэффициент использования мощности двигателя при n_Т = 400 мин^-1 и Ψ = 0,01:

К_и = 1,7 - 2,63 · 0,319 + 1,92 · 0,3196² = 1,05

аналогично рассчитываем  К_и , изменяя значения И в соответствии с заданными требованиями. Результаты расчётов сводим в таблицу 11.

Отношение текущего значения частоты вращения коленчатого вала к частоте вращения коленчатого вала при максимальной мощности:

;                                                                   (41)

Полученные отношения заносим  в таблицу 11.

Для каждого значения отношения находим коэффициент корректировки расхода топлива Кr по графику Кr = f(n_t/n_N), который берем в методических указаниях по курсовому проектированию. Значения сводим в таблицу 11.

Определим расход топлива на 100 км по формуле:

                                         (42)

где

      q_N – удельный расход топлива, q_N =327 (г/кВт*ч),

      - плотность топлива, = 750 г/л=0,75 кг/л

Расход топлива на 100 км при  n_Т = 400 мин^-1 и Ψ = 0,01:

 л/100 км

аналогично рассчитываем  Q_s , изменяя значения  в соответствии с заданными требованиями. Результаты расчётов сводим в таблицу 11:

Параметры		Частота вращения коленчатого  вала, мин-1
		400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
Vа, м/с		3,004	6,76	10,51	14,27	18,02	21,78	25,53	29,29
NB, кВт		0,035	0,4	1,5	3,76	7,59	13,39	21,58	32,56
Nе, кВт		15,5	37,87	61	82,5	99,7	110,1	111,1	100,11
Nд, кВт		3,31	7,44	11,58	15,72	19,8	23,99	28,13	32,26
		6,62	14,89	23,16	31,43	39,71	47,98	56,25	64,52
		9,93	22,3	34,74	47,15	59,56	71,97	84,38	96,79
И, %		31,96	30,69	31,78	34,98	40,78	50,298	66,28	95,94
		63,59	59,81	59,91	63,21	70,28	82,58	103,78	143,68
		95,22	88,94	88,04	91,44	99,78	114,86	141,29	191,43
Ки		1,05	1,073	1,058	1,0148	0,94	0,86	0,8	0,94
		0,804	0,814	0,813	0,805	0,8	0,84	1,04	1,885
		0,93	0,879	0,87	0,9	0,98	1,21	1,82	3,7
nТ/nN		0,124	0,278	0,433	0,587	0,74	0,897	1,05	1,206
Kr		1,15	1,05	1,015	0,975	0,96	0,985
Qs, л/100км		24,24	23,48	23,98	24,24	24,83	26,17
		36,74	34,68	34,76	34,73	36,16	41,7
		64,084	55,75	54,8	56,2	63,36	83,96