Определение параметров двигателя

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЯГОВЫЙ, ДИНАМИЧЕСКИЙ И ТОПЛИВНО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ

Выполнил: студент

Голишников Е.Д

Группа: ИТ-41

Проверил:

Молоканов С. В.

Волгоград

2016.

1. ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ

Определение веса автомобиля

Полный вес автомобиля G_a рассчитывается по формуле

= (1)

где - номинальная грузоподъемность автомобиля;

- собственный вес автомобиля;

- вес одного человека, принимаемый равным 750Н;

- вес багажа (200—250 Н), учитывается при расчете пассажирского автомобиля;

- число пассажиров.

Собственный вес автомобиля можно выбрать по прототипу (табл. 3) или приближенно определить с помощью коэффициента использования веса автомобиля

; (2)

Чем совершеннее конструкция автомобиля, тем выше этот коэффициент. На основании статистических данных можно считать, что в пределах, указанных в табл. 1, коэффициент линейно зависит от , и определять его по формуле

= (3)

где a, b и c - постоянные для автомобилей данного типа величины, определяемые с помощью табл. 1.

Таблица 1

Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса

Выбор шин для автомобилей производится по величине наибольшей статической нагрузки G на одно колесо при полностью загруженном автомобиле. Распределение веса по осям автомобиля зависит от его базы и продольной координаты центра тяжести. Для двухосного автомобиля веса, приходящиеся на переднюю и заднюю оси, определяются по следующим формулам:

=

= (4)

где и - веса, приходящиеся на переднюю и заднюю оси;

L - база автомобиля;

и - коэффициенты нагрузки передних и задних колес;

- расстояние от центра тяжести до задней оси для двухосных автомобилей и до оси качания тележки для трехосных.

Коэффициенты и при полной нагрузке автомобиля выбираются с помощью табл. 2, исходя из назначения автомобиля и его колесной формулы. Величины и можно также определить с помощью табл. 3, подсчитав для выбранного прототипа отношения и .

Трехосный автомобиль при подвеске задних ведущих мостов на общей балансирной тележке с реактивными тягами можно рассматривать как двухосный, продольная база которого равна расстоянию между осью передних колес и осью качания тележки. Нагрузка на одинаковое колесо определяется по формуле = (передняя ось) и = (задняя ось). Исходя из этих данных выбираем шины: 240-508P (8,25R-20) Нагрузка на колесо – 6475-16190 H.

Таблица 2

Коэффициент нагрузки колёс	Назначение автомобиля и колёсная формула
Легковые 4х2	Грузовые 4х2	Самосвалы 4х2	Автобусы 4х2	Грузовые 4х4	Грузовые 4х6
	0,46-0,49	0,24-0,33	0,27-0,30	0,27-0,38	0,45-0,48	0,26-0,30
	0,51-0,54	0,67-0,76	0,70-0,73	0,62-0,73	0,52-0,55	0,70-0,74

Учитывая, что при работе нагрузка на колеса может увеличиваться, максимальная расчетная нагрузка на шину берется на 10 - 30% больше статической. Подсчитав нагрузку, подбирают шину по табл. 4.

Определение параметров двигателя

Сначала нужно найти мощность двигателя N_v, необходимую для движения автомобиля с заданной максимальной скоростью в заданных дорожных условиях.

N_v = 0,001(G_aY_v+kFV²max) = 0,001(75740*0,035+1,8*25²) (5)

Площадь V_max – максимальная скорость движения на высшей передаче, м/с;

Y_v – соответствующее значение приведённого коэффициента дорожных сопротивлений;

F- площадь лобового сопротивления, м²;

k – коэффициент обтекаемости, кг/м³;

- коэффициент полезного действия трансмиссии.

Чтобы автомобиль мог преодолевать небольшие подъемы с максимальной скоростью и двигаться без ухудшения экономичности, величину Y_v берут равной (1,4 – 1,6) f, где f - коэффициент сопротивления качению по хорошей дороге (табл. 3).

Таблица 3

Для вычисления необходимо на основании выбранного прототипа трансмиссии определить число кинематических пар каждого вида, участвующих в передаче крутящего момента. Тогда

= = (6)

= (0,985—0,99) - КПД цилиндрической пары шестерён;

= (0,975—0,98) - КПД конической пары;

= (0,885—0,93) - КПД червячной пары;

= (0,99—0,995) - КПД карданной передачи;

n₁, n₂, n₃, n₄ - числа соответствющих кинематических пар.

У автомобильных ступенчатых трансмиссий величина механического КПД при нагрузках близких к расчетным находится в пределах 0,88 - 0,93.

Таблица 4

Для построения приближенной характеристики двигателя должны быть известны его максимальная мощность N_max и частота вращения n_N коленчатого вала при максимальной мощности.

= = = 105,72

(7)

; (8)

где m - отношение частоты вращения коленчатого вала n_v при максимальной скорости к частоте вращения n_N при максимальной мощности. Для карбюраторных двигателей без ограничителя m = 1,10 – 1,25, для карбюраторных двигателей с ограничителей и для дизелей m = 0,8 – 0,9; а = b = c = 1 - для карбюраторных двигателей; a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09 – для дизелей.

Задавшись m, можно определить N_max и частоту n_N, соответствующую максимальной мощности.

Для установления связи между частотой вращения коленчатого вала двигателя и скоростью движения автомобиля следует задаться коэффициентом оборотности h_n , равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигателя n, об/мин, к соответствующей скорости автомобиля V_a , м/с:

(9)

Для легковых автомобилей h_n = 108 - 144, для карбюраторных грузовых h_n = 90 - 150, для дизельных грузовых h_n = 70 - 100.

Тогда частота вращения коленчатого вала при N_max

= ; = 35,29*0,85 = 29,99 (10)

Для построения скоростной характеристики по известным значениям N_max и рассчитываются величины N_e и M_e во всем диапазоне частот вращения (не менее 8 -10 точек, включая точку перегиба кривой M_e)

= = 37,56 (11)

= 11209,31 (12)

где N_e - текущее значение мощности, кВт;

M_e - текущее значение крутящего момента, Нм;

n_e - текущее значение частоты вращения коленчатого вала, об/мин.

При наличии ограничителя или регулятора в зависимости от их чувствительности максимальная частота вращения превышает номинальную на 100 - 200 об/мин.

12
• 3
• 4
• Далее ⇒