Характеристика автомобиля (стр. 1 из 3)

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТА АВТОМОБИЛЯ

Часть параметров принимаем в соответствии с прототипом, а часть определяем в результате расчетов. В первую очередь устанавливаем массу автомобиля, размер шин, мощность и частоту вращения коленчатого вала двигателя. Собственную массу автомобиля определяем по формуле

, (1)

где

- масса порожнего автомобиля, кг;

- грузоподъемность равна 10000 кг;

- коэффициент грузоподъемности, который для большинства грузовых автомобилей составляет = 0,9...1,1. При этом большие значения принимаются для автомобилей большой грузоподъемности. Принимаем равным 1.

Динамическую характеристику необходимо рассчитать для полностью загруженного автомобиля, масса которого

, (2)

где

- количество мест в кабине равно 2.

Размер шин принимаем в соответствии с прототипом, либо выбираем по расчетной нагрузке на колесо, которую определяем с учетом колесной формулы автомобиля и распределением веса полностью груженого автомобиля по осям. Установив размер шин, можно определить расчетный радиус колеса

, (3)

где

- расчетный радиус колес, м;

- диаметр обода колеса равен 20 дюймов;

- ширина профиля шины равна 10,2 дюймов;

- коэффициент, учитывающий радиальную деформацию шины, который зависит от типа шины и давления воздуха в ней, . Принимаем 0,93.

Мощность двигателя, установленного на автомобиле, должна обеспечить движение полностью загруженного автомобиля с максимальной скоростью в заданных дорожных условиях. Исходя из этого условия, она может быть рассчитана по формуле

, (4)

где

- мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля, кВт;

- приведенный коэффициент дорожных сопротивлений при максимальной скорости=0,025;

- масса груженого автомобиля равна 21261,111кг;

- ускорение свободного падения равно 9,81 м/с²;

- сила сопротивления воздушной среды при максимальной скорости, Н;

- максимальная скорость движения равна 23,6м/с;

- КПД трансмиссии при движении на высшей передаче равно 0,9.

В свою очередь сопротивление воздушной среды

, (5)

где

- коэффициент сопротивления воздушной среды,=0,55 кг/м³ ;

- площадь лобовой поверхности, м².

Для грузовых автомобилей можно принять

, (6)

где

и - соответственно колея задних колес равна 1,63 и габаритная высота равна 2,22 м.

КПД механической трансмиссии при движении на высшей передаче

= 0,90 (учитывая

потери в главной и карданной передаче и так называемые гидравлические потери). На остальных передачах

, (7)

где

- КПД коробки передач, который находится в зависимости от числа зубчатых пар коробки, находящихся в зацеплении

.

Для автомобилей с карбюраторными, имеющими ограничитель максимальных оборотов найденное по формуле (3) значение будет соответствовать номинальной (максимальной) мощности двигателя, то есть

.

Если в задании не указана максимальная частота вращения коленчатого вала, то ее можно определить по коэффициенту оборотности двигателя

, (8)

где

- максимальные обороты, об/мин;

– максимальная скорость автомобиля, км/ч.

Для грузовых автомобилей

.

2 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ

Тяговые возможности автомобиля при выбранных параметрах трансмиссии и ходовой части определяем внешней скоростной характеристикой установленного на автомобиле карбюраторного двигателя. В курсовой работе используется расчетная характеристика, для построения которой задаем частоту вращения коленчатого вала и находим соответствующие значения

и по формулам

, (9)

, (10)

где

- мощность двигателя при частоте вращения вала _е, кВт;

- номинальная мощность двигателя, кВт;

- удельный эффективный расход топлива при соответствующих оборотах, г/кВт ч;

- удельный эффективный расход топлива на номинальном режиме двигателя, г/кВт ч;

- опытные коэффициенты, усредненные значения которых в зависимости от типа двигателя можно принять по таблице 1.

- относительная частота вращения вала двигателя.

Крутящий момент на коленчатом валу

(Н×м) и часовой расход топлива (кг/ч) рассчитывают по формулам

, (11)

, (12)

, (13)

где

- значение динамического фактора при неполной загрузке автомобиля;

- значение динамического фактора для полностью загруженного автомобиля;

- вес полностью загруженного автомобиля;

- вес автомобиля при неполной загрузке.

Таблица 1 - Результаты расчета динамической характеристики автомобиля

Параметры	Передача	Значения при оборотах
520	1040	1300	1560	1820	2080	2600
Ме, Нм	1	658,2888	703,658	709,327	703,688	686,66	658,288	567,49
Vi, км/ч	1	5,0036	10,007	12,509	15,0109	17,513	20,014	25,018
	2	7,21	14,42	18,027	21,633	25,238	28,84	36,054
	3	10,39	20,78	25,98	31,17	36,37	41,567	51,959
	4	14,976	29,952	37,44	44,928	52,416	59,904	74,88
	Pki, Н	1	22281,23	23817,87	24009,95	23817,87	23241,64	22281,24
2		15640,94	16527,21	16660,5	16527,22	16127,37	15460,95
3		10728,35	11468,23	11560,72	11468,23	11190,77	10728,35
4		7751,35	8285,93	8352,75	8285,93	8085,92	7751,35
Pш,		1	3,844	15,379	24,0,3	34,6	47,098	61,51
	2	7,985	31,94	49,9	71,86	97,81	127,76
	3	16,58	66,33	103,65	149,25	203,15	265,34
	4	34,44	137,76	215,26	309,97	421,91	551,07
	Di	1	0,285	0,305	0,307	0,304	0,297	0,284
2		0,198	0,211	0,212	0,210	0,205	0,196
3		0,137	0,146	0,146	0,145	0,140	0,134
4		0,098	0,104	0,104	0,102	0,098	0,092

Таблица 2 - Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя