Смекни!
smekni.com

Подвижной состав Автомобильного транспорта (стр. 2 из 5)

2. По значениям показателя удельной мощности можно оценить запас мощности двигателей двух микроавтобусов. Так как значение этого показателя для микроавтобуса РАФ-2203 больше, чем для УАЗ-2206, то это означает, что двигатель автомобиля РАФ-2203 обладает большим запасом мощности, чем двигатель автомобиля УАЗ-2206.

3. Так ка для обоих микроавтобусов значение отношения хода поршня к диаметру цилиндра равно 1, то можно предположить, что двигатели, устанавливаемые на этих автобусах, с небольшой долей вероятности относятся к быстроходным.

3. Внешние скоростные характеристики автомобиля.

Таблица №4

Исходные данные для расчета внешних характеристик двигателя.

Параметр Размерность Обозначение Значение
Автомобиль (марка) РАФ-2203-01
Максимальная мощность двигателя пpи частоте кВт об/мин Nmax nmax 72,1 4500
Минимальный удельный расход топлива г/кВт*ч gmin 285.6
Коэффициенты в уравнении мощности а1 а2 а3 1 1 1
Коэффициенты в уравнении расхода топлива b0 b1 b2 1, 2 1 0,8
Минимальная частота вращения об/мин no 700
Максимальная частота вращения об/мин nk 5600

Внешние скоростные (стендовые) характеристики двигателя, представляющие собой зависимости от частоты вращения коленчатого вала мощности Ne(n), крутящего момента Me(n) и удельного эффективного расхода топлива ge(n), рассчитываются для всего возможного диапазона оборотов n и наносятся на график . Расчет выполняется по формулам:

Ne(n) = Nmax*(a1* X + a2*X2 - a3*X3), ( 1 )

Me(n) = 9554 * Ne(n) / n , ( 2 )

ge(n) = gmin *(bo - b1*X + b2*X2)/c, ( 3 )

где X = n / nmax, c = bo - b12/(4*b2).

Расчет характеристик двигателя при n=1400 об/мин.

X=1400/4500=0,3111

Ne(1400)=72,1*(1*0,3111+1*0,31112-1*0,31113)=27,24 кВт

Me(1000)=9554*27,24/1400=185,88 Н*м

ge(1000)=285,6*(1,2-1*0,3111+0.8*0,31112)/(1,2-1*1/(4*0.8))=310,96 г/кВт*ч

Таблица №5

Расчетные значения внешних скоростных характеристик

Параметр Значение при оборотах ne, об./мин
700 1400 2100 2800 3500 4200 4900 5600
X=ne/nmax 0,155 0,311 0,466 0,622 0,777 0,933 1,088 1,244
X2 0,024 0,097 0,218 0,387 0,605 0,871 1,186 1,548
X3 0,004 0,030 0,102 0,241 0,471 0,813 1,291 1,927
Ne, кВт 12,688 27,238 42,021 55,407 65,770 71,480 70,910 62,430
Me, Н*м 173,184 185,883 191,175 189,058 179,534 162,601 138,260 106,510
ge 342,334 310,965 292,054 285,602 291,609 310,075 340,999 384,383

Рисунок №2

Внешние скоростные характеристики.

Из представленных в таблице №5 и на графике данных видно, что стендовые и расчетные значения характеристик совпали. Это свидетельствует о точности формул, по которым рассчитывались внешние скоростные характеристики.

4. Тягово-скоростные характеристики автомобиля.

Тягово-скоpостные характеристики, к которым относятся скорость движения, тяговые усилия на ведущих колесах и динамический фактор автомобиля, определяются по рассчитанным внешним скоростным характеристикам. Расчет выполняется для всех передач, и на основании полученных результатов делается заключение о тяговых и динамических свойствах автомобиля. В проекте представлены в табличном и графическом виде следующие характеристики:

- скорости движения на разных передачах;

- тяговые усилия на ведущих колесах на разных передачах;

- силы сопротивления движению;

- динамический фактоp на разных передачах при полной и частичной загрузке автомобиля (динамический паспорт).

Расчет состоит в вычислении в заданном диапазоне частот (700 – 5600) вращения коленчатого вала n, скорости движения автомобиля V(n), тяговых усилий на ведущих колесах Pk(n), сил сопротивления движению Pf(n) и Pw(n), динамического фактора по тяге Dk(n) и сцеплению колес Df(n) на разных передачах по формулам:

0.378 * n * Rk

V(n) = ¾¾¾¾¾¾¾ ; ( 4 )

Uкп * Uo

Pk(n) = Me(n) * Uкп * Uo * hтр / Rk ; ( 5 )

Pf(n) = 9.81 * Ga * f(V); ( 6 )

где f(V) = fo * ( 1 + V(n)2/19500 );

Pw(n) = kw * Fв * V(n)2/13; ( 7 )

где Fв = 0.78 * Bа * Hа - для легковых автомобилей;

Pk(n) - Pw(n)

Dk(n) = ¾¾¾¾¾¾ ; ( 8 )

9.81 * Ga

9.81 * Gвк * j - Pw(n)

Dj(n) = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ . ( 9 )

9.81 * Gвк

Радиус качения колеса можно определить исходя из обозначения устанавливаемых на автомобиле шин по формуле

Rk = ( dп/2 + bп*kh ) *dш,

где dш - коэффициент деформации шины (0.93 ... 0.95);

dп - посадочный диаметр колеса, м;

bп - ширина пpофиля шины, м;

kh - коэффициент, определяемый отношением высоты пpофиля шины к его шиpине (kh= 0.9 ... 0.92 - для легковых

На графике тяговой характеристики должна быть показана величина силы суммарного дорожного сопротивления, характерная для данного типа автомобиля, определяемая по формуле

Py = 9.81 * Ga * y. ( 10 )

коэффициент суммарного сопротивления дороги y определяется по формуле

y » fo + a , ( 11 )

где a - профильный уклон дороги, %.

Для дорог различных категорий установлены следующие максимально допустимые продольные уклоны a:

для первой категоpии a = 0.03;

для второй категоpии a = 0.04;

для третьей категоpии a = 0.05;

для четвертой категоpии a = 0.06;

для пятой категоpии a = 0.07.

Таблица №6

Исходные данные для расчета тягово-скоростных характеристик.

Параметр Размерность Обозначение Значение
Радиус качения колеса м Rk 0,341
Передаточное число главной передачи - Uo 3,9
Передаточные числа коробки передач Uкп:
- первая передача - U1 3,50
- вторая передача - U2 2,26
- третья передача - U3 1,45
- четвертая передача - U4 1,0
КПД трансмиссии - КПДтр 0,9
Коэффициент сопротивления качению - fo 0,018
Коэффициент обтекаемости - kw 0,3
Коэффициент сцепления - коэфсцеп 0,8
Полная масса АТС кг Ga 2710
Масса,приходящаяся на ведущие колеса кг Gвк 1435
Ширина АТС (колея) м Ba 1,940
Высота АТС м Ha 1,970

Расчет радиуса качения колеса (маркировка – 185/82R15)

Коэфдефш.=0,95

dп=15*25,5=0,378 м

bп=0,185

kh=0,9

Rk=(0,378/2+0,185*0,92)*0,95=0,341

Расчет для первой передачи для n=1400 об/мин.

V(1400)=(0,105*1400*0,36)/(3,5*3,9)=13,23 км/ч

Pk(1400)=185,8*3,5*3,9*0,9/0,341=6692 Н

Pf(1400)=9.81*2710*(0.018*(1+13,22/19500))=482,8 Н

Pw(1400)=0.3*(0.78*1.97*1.94)*13,22/13=11,4 Н

Dk(1400)=(6692-11,4)/(9.81*2710)=0.251

Dкоэфсцеп(1400)=9,81*1435*0,8-11,4)/(9,81*1435)=0,798

На график динамической характеристики наносятся значения f0 и y в том же масштабе, что и Dk. Величена f0 определяет передачу, на которой автомобиль может равномерно двигаться по ровной дороге.

Максимальный подъем, который способен преодолеть автомобиль, определяется по формуле:

α=y-f0

Максимальная величина дорожного сопротивления, преодолеваемого на

- первой передаче: y1=0,256

- второй передаче: y2=0,165

- третьей передаче: y3=0,103

- четвертой передаче: y4=0,07

Максимальный подъем, который способен преодолевать автомобиль на:

- первой передаче: α=0,256-0,018=0,238

- второй передаче: α=0,147

- третьей передаче: α=0,085

- четвертой передаче: α=0,052.

Сила суммарного дорожного сопротивления:

Pсум=9,81*2710*(0,018+0,03)=1276,1 Н

Для определения динамических параметров частично загруженного автомобиля строится номограмма. Необходимо построить номограмму для загрузки автомобиля от) до 100%. Масштаб шкалы m0 находится по формуле:

m0= m100*G0/Ga

где m100 – масштаб основной шкалы Dk(n) для полностью загруженного автомобиля.

m0=2*1815/2710=2,7 см

На основании совместного гравика Df и f0, определяется возможность движения автомобиля по заданной дороше по условию:

f0≤Dk≤Df

0.018≤Dk≤Df

Таблица №7

Результаты расчета тягово-скоростных характеристик.

Передача Зрачение при оборотах ne,об/мин
n, об/мин 700 1400 2100 2800 3500 4200 4900 5600
Me, H*м 173,2 185,9 191,2 189,1 179,5 162,6 138,2 106,5
Первая V, км/ч 6,61 13,23 19,84 26,46 33,1 39,7 46,3 52,9
Pk 6234 6692 6882 6806 6463 5853 4977 3834
Pf 479,6 482,82 488,19 495,7 505,4 517,2 531,1 546,9
Pw 2,85 11,39 25,63 45,56 71,2 102,5 139,6 182,3
Dk 0,234 0,251 0,257 0,254 0,240 0,216 0,181 0,137
Df 0,799 0,798 0,797 0,796 0,794 0,792 0,789 0,785
Вторая V, км/ч 10,2 20,5 30,7 40,9 51,2 61,5 71,7 81,9
Pk 4025 4321 4444 4394 4173 3779 3214 2476
Pf 481,1 488,8 501,7 519,7 542,9 571,2 604,7 643,4
Pw 6,8 27,3 61,5 109,3 170,8 245,9 334,7 437,2
Dk 0,151 0,161 0,164 0,161 0,150 0,132 0,108 0,076
Df 0,799 0,797 0,795 0,791 0,786 0,780 0,773 0,765
Третья V, км/ч 15,9 31,9 47,9 63,9 79,8 95,8 111,8 127,7
Pk 2582 2772 2851 2819 2677 2425 2062 1588
Pf 484,8 503,6 534,9 578,6 634,9 703,8 785,1 878,9
Pw 16,6 66,4 149,3 265,5 414,8 597,4 813,1 1061,9
Dk 0,096 0,101 0,104 0,096 0,085 0,068 0,046 0,018
Df 0,798 0,794 0,788 0,778 0,766 0,752 0,734 0,715
Четвертая V, км/ч 23,2 46,3 69,5 92,6 115,8 138,9 162 185,2
Pk 1781 1912 1966 1944 1846 1672 1422 1095
Pf 491,7 531,2 596,9 688,9 807,37 952,1 1123 1320,4
Pw 34,9 139,6 313,9 558,2 872,19 1256 1710 2232,8
Dk 0,065 0,068 0,062 0,052 0,036 0,015 -0,02 -0,042
Df 0,797 0,788 0,774 0,755 0,730 0,699 0,663 0,621

Рисунок №3