Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 (стр. 1 из 5)

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автомобили»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ-3307

Улан-Удэ 2007


Содержание

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 автомобили

1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности – Ne , [кВт]; эффективного крутящего момента – Me , [Н×м]; удельного расхода топлива – ge , [г/кВт×ч]; часового расхода топлива – Gт , [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne , [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

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

, [кВт]

где Nе max =84,5 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;

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

nN =3200 [об/мин] - частота вращения при максимальной мощности;

коэффициенты а=в=с=1.

Определяем значения наименьшей устойчивой – ne min , и максимальной – ne max , частот вращения коленчатого вала двигателя.

ne min = 0,13× nN =0,13×3200=416=500 [об/мин],

ne max = 1,2× nN =1,2×3200=3840=3800 [об/мин].

Полученный диапазон частот вращения коленчатого вала разбиваем на двенадцать значений через интервал в 300 [об/мин].

Для каждого значения ne , с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя Ne .

Часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность Ne ¢ - мощность нетто, используется для движения автомобиля.

Ne ¢ = 0,9×Ne , [кВт].

Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Н×м].

Часть эффективного крутящего момента двигателя – Me затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто – Мe ¢, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:

Мe ¢ = 0,9 × Мe , [Н×м]

Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:


, [г / кВт×ч]

ge min =313 [г / кВт×ч] – минимальный удельный расход топлива.

Для определения часового расхода топлива воспользуемся формулой:

, [кг/ч]

Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 1.

На основе результатов расчетов таблицы, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (Приложение). На графике внешней скоростной характеристики отмечаем:

Максимальная мощность нетто - Nе ¢, [кВт];

Максимальный крутящий момент нетто - Mе ¢, [Н×м];

Минимальный удельный расход топлива - gе min , [г / кВт×ч];

Частоты ne вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:

- максимальной мощности двигателя nN , [об/мин];

- максимальному крутящему моменту nM , [об/мин];

- минимальному удельному расходу топлива ng ,[об/мин].


Таблица 1. Параметры внешней скоростной характеристики двигателя марки ЗМЗ-53

ne , об/мин
500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
Ne , кВт 14,94 25,09 35,60 46,07 56,07 65,19 73,01 79,12 83,08 84,50 82,95 78,00
Ne ', кВт 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20
Me , Н∙м 285,43 299,46 309,07 314,24 314,98 311,28 303,16 290,60 273,61 252,18 226,32 196,03
Me ', Н∙м 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
ge , г/кВт∙ч 324,55 301,26 283,47 271,19 264,40 263,12 267,33 277,05 292,28 313,00 339,23 370,95
Gт , кг/ч 4,85 7,56 10,09 12,49 14,82 17,15 19,52 21,92 24,28 26,45 28,14 28,93

2. Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк , [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению Ff , [Н] и в автомобиля Va , [км/ ч]. Графики сил тяги на колесах автомобиля строим для всех ступеней коробки перемены передач.

Кинематическая схема КПП и ГП.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – Fki производится по формуле:

, [Н]

hТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР - передаточное число трансмиссии;

rк - радиус качения колеса, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

hтр = 0,98К ×0,97L × 0,99M

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.

Для определения К,L,M необходимо использовать кинематическую схему автомобиля, данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Передачи K L M hтр
I 2 1 3 0,904
II 2 1 3 0,904
III 2 1 3 0,904
IV 0 1 3 0,9412

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

UТР = UКПП × UРК × UГП

UКПП - передаточное число коробки перемены передач;

UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

UГП - передаточное число главной передачи.

Для определения этих значений также воспользуемся кинематической схемой автомобиля, полученные значения занесем в таблицу 3.


Таблица 3.

UКПП UРК UГП UТР
I 6,55 1 6,17 40,4135
II 3.09 19,0653
III 171 10,5507
IV 1,00 6,17

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rстат . При этом следует учитывать, что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. На автомобиле ГАЗ -3307 установлены радиальные шины, поэтому радиус качения колеса рассчитываем по следующей формуле:

rк = 1,04 × rстат , [м];

rстат = 0,465

rк = 1,04 × 0,465 = 0,4836 [м]

При расчетах зависимостей силы тяги на колесах автомобиля крутящий момент двигателя нетто - Мe ́ берем из таблицы 1. Также для построения графика нам необходимо рассчитать скорость движения автомобиля на каждой передачи в зависимости от оборотов двигателя.

, [км/ ч]

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля, рассчитанные для каждой передачи, заносим в таблицу 4.


Таблица 4. Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на четырех передачах

ne , [об/мин]
500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 Vа 2,26 3,61 4,96 6,32 7,67 9,02 10,38 11,73 13,08 14,44 15,79 17,14
Mе ' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
Fк 19406,3 20360,8 21013,8 21365,4 21415,6 21164,5 20611,9 19758,0 18602,6 17145,9 15387,8 13328,2
2 Vа 4,78 7,65 10,52 13,39 16,26 19,13 21,99 24,86 27,73 30,60 33,47 36,34
Mе ' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
Fк 9155,0 9605,3 9913,3 10079,2 10102,9 9984,4 9723,8 9320,9 8775,9 8088,6 7259,2 6287,7
3 Vа 8,64 13,82 19,01 24,19 29,38 34,56 39,74 44,93 50,11 55,30 60,48 65,66
Mе ' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
Fк 5066,4 5315,5 5486 5577,8 5590,9 5525,3 5381,1 5158,2 4856,5 4476,2 4017,2 3479,6
4 Vа 14,77 23,64 32,50 41,37 50,23 59,10 67,96 76,83 85,69 94,56 103,42 112,29
Mе ' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
Fк 3084,7 3236,4 3340,2 3396,1 3404,1 3364,1 3276,3 3140,6 2956,9 2725,4 2445,9 2118,5

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


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.