Попов ПЗ КП

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Транспортный факультет
Кафедра автомобильного транспорта
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Техника транспорта, обслуживание и ремонт»
Расчет характеристик эксплуатационных свойств подвижного состава
Пояснительная записка
ОГУ 23.03.01. 2123. 135 ПЗ
Руководитель
докт. техн. наук, профессор
____________ Н.Н. Якунин
"____"____________ 2023г.
Исполнитель
студент группы з20ТТПба)ОП
____________ И.В. Попов
"___"____________ 2023г.
Оренбург 2023
Содержание
Введение ........................................................................................................................... 4
1 Определение параметров двигателя ........................................................................... 5
2 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя .......................................... 6
3 Определение передаточных чисел трансмиссии ...................................................... 7
4 Расчет тягового баланса автомобиля ....................................................................... 10
5 Расчет мощностного баланса автомобиля ............................................................... 13
6 Расчет динамической характеристики автомобиля ................................................ 15
7 Расчет ускорений автомобиля ................................................................................... 17
8 Расчет времени и пути разгона автомобиля ............................................................ 19
9 Расчет топливной экономичности автомобиля ....................................................... 22
Список использованных источников .......................................................................... 26
Лист
3
Введение
Автомобильный транспорт имеет важное значение для экономического
роста любых отраслей промышленности и экономики государства в целом. Без
него не мыслимо нормальное функционирование ни одной из отраслей народного
хозяйства.
Можно выделить некоторые особенности автомобильного транспорта,
заключающиеся в следующем:
1 большая экономичность при перевозке определенных видов грузов на
расстояние до 400 км, а также при перевозке срочных, ценных и скоро
портившихся грузов;
2 доставка грузов от двери к двери;
3 большая мобильность;
4 регулярность и хорошая маневренность перевозок;
5 обеспечение сохранности, количества и качества перевозимого груза;
6 высокая скорость доставки;
7 приспособленность к дорожным условиям.
Последний показатель особенно актуален для нашей страны т.к.
существуют места трудно доступные для других видов транспорта, таких как
железная дорога, авиация, морское и речное судоходство, в силу особенностей
каждого из вида транспорта.
На автомобильном транспорте можно реализовать различные требования
предъявляемые в данных условия: скорость, проходимость, плавность хода,
грузоподъемность, маневренность, типаж перевозимых грузов.
Седельные тягачи отличаются от других классов грузового парка
автомобилей достаточно большой своей универсальностью. За счет наличия
прицепного устройства на них возможна реализации разнообразного рода задачи
требований. На них возможна быстрая смена навесного оборудования, начиная от
обычного полуприцепа и заканчивая специализированным оборудованием.
Машины такого типа могут использоваться намного продуктивней и с большей
отдачей т.к. сам тягач не зависит от прицепного оборудования, тем самым
уменьшается время простоя автомобиля без работы.
Лист
4
1 Определение параметров двигателя
К параметрам двигателя, определяемым в данном подразделе, относятся
минимальная и максимальная частоты вращения коленвала, вращающий момент и
мощность двигателя, развиваемая во всем диапазоне частот вращения коленвала.
Принимаем минимально устойчивую частоту вращения коленвала
двигателя ne min = 750 мин-1, максимальную частоту вращения коленвала двигателя
ne max = ne N = 3200 мин-1.
Для определения мощности двигателя проектируемого автомобиля
необходимо оценить его предполагаемый собственный и полный вес.
Собственный вес автомобиля может быть определен по формуле 1:
та  kc  mг ,
где
(1)
kc - коэффициент снаряженного веса;
mг - масса груза, перевозимого автомобилем, кг.
та  0,8  5250  4200 кг.
Полная масса автомобиля определяется по следующей зависимости:
m  ma  (75  mб )  n  mг ,
(2)
где mб - масса багажа пассажиров, кг;
m  4200  (75  10)  3  5250  9705 кг
При движении автомобиля затрачивается мощность на преодоление сил
сопротивления дороги (NΨ) и сил сопротивления воздуха (NW). Суммарная
мощность, затрачиваемая на движение полностью груженого автомобиля с
максимальной скоростью по горизонтальной дороге определяется по формуле 3:
N  NW 
где
3
m Dmin Vmax k  F Vmax
,

367
46700
(3)
Dmin - минимальное значение динамического фактора, Н/Н,
Dmin = 0,03 Н/Н;
Vmax - максимальная скорость автомобиля, км/ч;
Н  с2
k - коэффициент обтекаемости автомобиля,
,
м4
Лист
5
k = 0,5
Н  с2
;
м4
F - лобовая площадь автомобиля, м2;
F = 5 м2 .
N  NW 
11055  0,03  90 0,5  5  903

 120,9 кВт.
367
46700
Требуемая для движения полностью груженого автомобиля с максимальной
скоростью по горизонтальной дороге мощность двигателя определится по
формуле:
N eV

max
где
N   NW  ,
(4)
тр
ηтр - КПД трансмиссии автомобиля,
ηтр = 0,9.
N eVmax 
160
 177 кВт.
0,9
2 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой
зависимость мощности и вращающего момента на выходном конце коленвала
двигателя от частоты вращения коленвала при полностью открытой дроссельной
заслонке или полностью выдвинутой рейке топливного насоса высокого давления.
Зависимость между мощностью, развиваемой двигателем, и частотой вращения
коленчатого вала двигателя описывается с помощью уравнения Лейдермана:
 n
 n
N e  N e max  a e b e
 ne N
 ne N

2

 n
 c e

n

 eN




3



(5)
где ne - текущая частота вращения коленвала двигателя, для которой
определяется мощность, мин-1.
Вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при
различных частотах его вращения может быть определен по формуле:
Лист
6
M e  9555,3
Ne
ne
(6)
Результаты расчетов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Расчет мощности Ne и вращающего момента Me на коленвалу
двигателя при различных частотах вращения ne
ne, мин-1 750
Ne, кВт 34,7
Me, Н·м 442,3
900
44,0
467,1
1300
70,8
520,7
1700
99,0
556,3
2000
119,6
571,2
2300
138,6
575,9
2600
155,2
570,5
2900
168,4
554,9
3200
177,2
529,2
Рисунок 1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя
3 Определение передаточных чисел трансмиссии
Тип шин подбирается по максимальной нагрузке, приходящейся на неё и
максимальной скорости автомобиля Vmax. Для определения нагрузок на шины
передней и задних осей определяются нагрузки на оси автомобиля:
x
G12  m  g  12 ,
100
(7)
Лист
7
где
G1(2) - нагрузка, приходящаяся на переднюю 1 или заднюю 2 оси; Н;
g - ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81м/с2;
x1(2) - часть полного веса автомобиля, приходящегося на переднюю 1
или задние 2 оси автомобиля, %;
G1  9705  9,81 
30
 28562 Н,
100
G2  9705  9,81 
70
 66644 Н.
100
Нагрузку, приходящуюся на шины передней и задних осей, определяют из
выражения 8:
Gш12 
где
G12 ,
a12b12
(8)
а1(2) - число передних 1 или задних 2 осей на автомобиле;
b1(2) - число колес на передней1 или задней 2 оси автомобиля;
Gш1 
28562
 14281 Н,
1 2
Gш 2 
66644
 16661 Н.
1 4
20110
9
1
9
Статический радиус
шины, м
Высота профиля шины,
H, ‫״‬
20
Отношение высоты
профиля шины к
ширине шины, Н/B
100
Ширина профиля
шины, B, ‫״‬
Диаметр обода колеса,
d, ‫״‬
9.00R20
(260R508)
Максимально
допустимая скорость,
[V], км/ч
Марка
шины
Допустимая нагрузка
на шину, [G], Н
Таблица 2 - Характеристика шин проектируемого автомобиля
0,476
Лист
8
Передаточное число главной передачи автомобиля определяется из условия
обеспечения заданной максимальной скорости движения автомобиля Vmax на
высшей передаче:
u0 
где
0,377rk ne max
uk Vmax
(9)
uk - передаточное число коробки передач на высшей передаче,
uk = 1.
u0 
0,377  0,476  3200
 4,917 .
1  110
Передаточное число первой передачи КПП определяется из условия
преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги:
ukI 
где
max rk m g
M e max u0  тр
(10)
ψmax - максимальный коэффициент сопротивления дороги,
преодолеваемой автомобилем на первой передаче;
ψmax = 0,4;
Me max - максимальный вращающий момент, Н·м;
u k1 
0,4  0,476  9705  9,81
 6,7 .
575,9  4,917  0,9
Сцепление ведущих колес с дорогой будет обеспечено, если выполняется
условие
PT max  Pсц
где
,
(11)
PT max – максимальная сила тяги на ведущих колесах автомобиля, Н;
Рсц – сила сцепления шин с дорогой, Н.
PT max 
PT max 
M e max ukI u0  тр
rk
575,9  6,7  4,917  0,9
 38082 Н.
0,476
Лист
9
Рсц    Gсц
где
(12)
φ - коэффициент сцепления шин с дорогой,
φ = 0,6…0,8;
Gсц - сцепной вес автомобиля, Н.
Gсц  G2  1,2 ,
(13)
Gсц  66644  1,2  79972 Н,
Рсц  0,6  79972  47984 Н.
Передаточные числа II, III и других передач КПП определяются по формуле
14:
uki  l 1 ukI 
l i
где
(14)
l - число ступеней КПП без учета ускоряющей передачи;
i - порядковый номер передачи.
uk 2  4 6,73  4,16,
uk 3  4 6,7 2  2,59 ,
uk 4  4 6,7  1,61.
4 Расчет тягового баланса автомобиля
Уравнение тягового баланса автомобиля имеет следующий вид:
PT  P  PW  Pj
где
(15)
Рψ - cила сопротивления дороги, Н;
РW - сила сопротивления воздуха, Н;
Рj - сила инерции автомобиля при его неравномерном движении, Н.
Для построения графика зависимости силы тяги на ведущих колесах
автомобиля от скорости его движения используется выражение:
Лист
10
PT 
M e u k u0  тр
(16)
rk
где Ме - вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при
соответствующей его частоте вращения, Н·м.
Скорость движения автомобиля при различных частотах вращения
коленвала двигателя определяется по формуле:
V
0,377rk ne
u k u0
(17)
Таблица 3 – Расчет сил тяги на ведущих колесах проектируемого
автомобиля и его скоростей движения
900
1300 1700 2000 2300 2600 2900 3200
ne, мин-1 750
467
521
556
571
576
570
555
529
Me, Н·м
442
PT1, Н
29249 30886 34432 36786 37770 38082 37725 36696 34997
4,6
6,7
8,7
10,3
11,8
13,3
14,9
16,4
V1, км/ч
3,8
PT2, Н
18180 19198 21402 22865 23477 23671 23449 22809 21753
7,4
10,7
14,0
16,5
19,0
21,5
23,9
26,4
V2, км/ч
6,2
PT3, Н
11300 11933 13303 14212 14592 14713 14575 14178 13521
12,0
17,3
22,6
26,6
30,5
34,5
38,5
42,5
V3, км/ч
10,0
PT4, Н
7024 7417 8269 8834 9070 9145 9059 8812 8404
19,2
27,8
36,3
42,7
49,1
55,6
62,0
68,4
V4, км/ч
16,0
PT5, Н
4366 4610 5140 5491 5638 5684 5631 5478 5224
30,9
44,7
58,4
68,8
79,1
89,4
99,7 110,0
V5, км/ч
25,8
Для построения графика зависимости силы сопротивления дороги от
скорости движения автомобиля Рψ используется формула:
P    m  g ,
где
ψ - коэффициент сопротивления дороги.
 i  f ,
где
(18)
(19)
i - уклон дороги;
f - коэффициент сопротивления дороги.
Лист
11

V2 


f  0,015 1
 20000 


(20)
Таким образом, формула для определения силы сопротивления дороги
приобретает вид:

V2 

m g
P  0,015  1
 20000 


(21)
Сила сопротивления воздуха РW движению автомобиля определяется по
формуле:
k  F V 2
PW 
13
(22)
Таблица 4 – Расчет сил сопротивления движению проектируемого
автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием
V, км/ч
Pψ, Н
Pw, Н
25,8
30,9
44,7
58,4
68,8
79,1
89,4
1475,55 1496,43 1570,68 1671,93 1765,59 1874,43 1998,46
99,7
2137,68
110,0
2292,09
129,61
1937,83
2359,50
186,64
389,41
665,91
921,68
1218,92 1557,64
Рисунок 2 - График тягового баланса проектируемого автомобиля
Лист
12
5 Расчет мощностного баланса автомобиля
Мощностной баланс автомобиля в общем виде можно представить
следующей формулой:
NT  N f  Ni  NW  N j
где
воздуха,
(23)
NT - мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля, кВт;
Nf - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению
колес автомобиля, кВт;
Ni - мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма, кВт;
NW - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления
кВт;
NT  Ne тр
(24)
Ne - мощность на выходном конце коленчатого вала двигателя, кВт;
Nf 
NW 
Pf V
(25)
3600
PW V
3600
(26)
N j  NT  ( N f  Ni  NW )
(27)
N j  NT  ( N f  NW )
(28)
При N i  0
Лист
13
Таблица 5 – Расчет мощностного баланса проектируемого автомобиля
750
900
1300
1700
2000
2300
2600
2900
3200
Ne , кВт
Nт , кВт
34,7
31,2
44,0
39,6
70,8
63,8
99,0
89,1
119,6
107,6
138,6
124,8
155,2
139,7
168,4
151,6
177,2
159,5
1
V, км/ч
Nf , кВт
Nw , кВт
Nj , кВт
3,8
1,5
0,003
29,7
4,6
1,8
0,005
37,8
6,7
2,7
0,016
61,1
8,7
3,5
0,036
85,6
10,3
4,1
0,059
103,4
11,8
4,7
0,089
120,0
13,3
5,3
0,129
134,2
14,9
6,0
0,178
145,4
16,4
6,6
0,240
152,7
2
V, км/ч
Nf , кВт
Nw , кВт
Nj , кВт
6,2
2,5
0,013
28,8
7,4
3,0
0,02
36,6
10,7
4,3
0,07
59,4
14,0
5,6
0,15
83,3
16,5
6,6
0,24
100,7
19,0
7,7
0,37
116,7
21,5
8,7
0,54
130,5
23,9
9,8
0,74
141,1
26,4
10,8
1,00
147,7
3
V, км/ч
Nf , кВт
Nw , кВт
Nj , кВт
10,0
4,0
0,05
27,2
12,0
4,8
0,09
34,7
17,3
7,0
0,28
56,5
22,6
9,2
0,62
79,3
26,6
10,9
1,02
95,7
30,5
12,7
1,54
110,5
34,5
14,5
2,23
123,0
38,5
16,4
3,09
132,1
42,5
18,4
4,16
137,0
4
V, км/ч
Nf , кВт
Nw , кВт
Nj , кВт
16,0
6,4
0,2
24,6
19,2
7,8
0,4
31,4
27,8
11,4
1,2
51,2
36,3
15,4
2,6
71,1
42,7
18,5
4,2
84,9
49,1
21,8
6,4
96,5
55,6
25,4
9,3
105,0
62,0
29,3
12,9
109,4
68,4
33,5
17,3
108,7
5
V, км/ч
Nf , кВт
Nw , кВт
Nj , кВт
25,8
10,6
0,9
19,8
30,9
12,9
1,6
25,1
44,7
19,5
4,8
39,4
58,4
27,1
10,8
51,1
68,8
33,7
17,6
56,3
79,1
41,2
26,8
56,8
89,4
49,6
38,7
51,4
99,7
59,2
53,7
38,7
110,0
70,0
72,1
17,4
передача
ne , мин-1
Лист
14
Рисунок 3 – График мощностного баланса проектируемого автомобиля
6 Расчет динамической характеристики автомобиля
Динамическим фактором автомобиля D называют отношение разности силы
тяги на ведущих колесах автомобиля РТ и силы сопротивления воздуха РW к
полному весу автомобиля G.
D
PT  PW
G
(29)
Динамический фактор автомобиля при включении различных передач КПП
определяется по формуле:
Di 
PTi  PWi
G
(30)
PWi 
k  F Vi 2
13
(31)
Лист
15
Величина динамического фактора ограничивается условиями сцепления
ведущих колес автомобиля с дорогой. Динамический фактор по условиям
сцепления колес с дорогой может быть определён по формуле:
D   
где
m2 G2
G
(32)
φ - коэффициент сцепления шин с дорогой,
φ = 0,2…0,4;
m2 - коэффициент перераспределения нормальных реакций для задней
оси; m2 =1,2;
G2 - часть полного веса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось, Н.
D  0,2 
1,2  66644
H
 0,168 .
95206
H
Таблица 6 – Расчет динамического фактора проектируемого автомобиля
передача
КПП
1
2
3
4
5
V, км/ч
PT, Н
Pw, H
PT - Pw, H
Di, H/H
3,8
6,7
10,3
13,3
16,4
6,2
10,7
16,5
21,5
26,4
10,0
17,3
26,6
34,5
42,5
16,0
27,8
42,7
55,6
68,4
25,8
44,7
68,8
89,4
110,0
29249
34432
37770
37725
34997
18180
21402
23477
23449
21753
11300
13303
14592
14575
13521
7024
8269
9070
9059
8404
4366
5140
5638
5631
5224
2,89
8,68
20,54
34,71
52,57
7,47
22,46
53,15
89,83
136,07
19,35
58,13
137,58
232,50
352,19
50,08
150,45
356,09
601,79
911,59
129,61
389,41
921,68
1557,64
2359,5
29246
34424
37749
37690
34945
18173
21380
23423
23359
21617
11281
13245
14455
14342
13169
6974
8118
8714
8458
7493
4236
4750
4716
4073
2864
0,307
0,362
0,396
0,396
0,367
0,191
0,225
0,246
0,245
0,227
0,118
0,139
0,152
0,151
0,138
0,073
0,085
0,092
0,089
0,079
0,044
0,050
0,050
0,043
0,030
Лист
16
Рисунок 4 – Динамическая характеристика проектируемого автомобиля
7 Расчет ускорений автомобиля
Динамический
фактор
автомобиля
соответствует
дорожному
сопротивлению, характеризуемому коэффициентом сопротивления дороги Ψ,
которое автомобиль способен преодолеть на данной передаче с заданной
постоянной скоростью. В случае, если величина динамического фактора
автомобиля отличается от коэффициента сопротивления дороги, по которой он
движется, то это движение будет ускоренным (при D > Ψ), либо замедленным
(при D < Ψ). Величина развиваемого автомобилем ускорения (замедления)
определяется по формуле:
(33)
D    g
j
 вр
где
δвр - коэффициент учета вращающихся масс автомобиля;
 вр 1,05  0,05  uk2
где
(34)
uk - передаточное число передачи КПП, на которой движется
автомобиль.
Лист
17

V 2 

  f  0,015  1 

 20000 
(35)
Таблица 7– Расчет ускорений автомобиля
переда
ча
uki
1
6,70
2
4,16
3
2,59
4
1,61
5
1
V, км/ч
Di, H/H
ψ=f
D-ψ
δвр
j
2,6
6,7
10,3
13,3
16,4
4,1
10,7
16,5
21,5
26,4
6,6
17,3
26,6
34,5
42,5
10,7
27,8
42,7
55,6
68,4
17,2
44,7
68,8
89,4
110,0
0,275
0,362
0,396
0,396
0,367
0,171
0,225
0,246
0,245
0,227
0,106
0,139
0,152
0,151
0,138
0,066
0,085
0,092
0,089
0,079
0,040
0,050
0,050
0,043
0,030
0,01500
0,01503
0,01508
0,01513
0,01520
0,01501
0,01509
0,01520
0,01535
0,01552
0,01503
0,01522
0,01553
0,01589
0,01635
0,01509
0,01558
0,01637
0,01731
0,01851
0,01522
0,01650
0,01854
0,02099
0,02408
0,25963
0,34654
0,38142
0,38074
0,35184
0,15566
0,20948
0,23082
0,23000
0,21153
0,09099
0,12389
0,13630
0,13475
0,12197
0,05063
0,06969
0,07516
0,07152
0,06019
0,02517
0,03340
0,03099
0,02179
0,00601
3,29
3,29
3,29
3,29
3,29
1,92
1,92
1,92
1,92
1,92
1,38
1,38
1,38
1,38
1,38
1,18
1,18
1,18
1,18
1,18
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
0,77
1,03
1,14
1,13
1,05
0,80
1,07
1,18
1,18
1,08
0,64
0,88
0,97
0,95
0,86
0,42
0,58
0,63
0,59
0,50
0,22
0,30
0,28
0,19
0,05
Лист
18
Рисунок 5 – График ускорений проектируемого автомобиля
8 Расчет времени и пути разгона автомобиля
Время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости являются
самыми распространенными и наглядными характеристиками динамичности
автомобиля. Их определение производят графоаналитическим способом с
использованием графика ускорений автомобиля. При проведении расчетов
полагают, что разгон автомобиля на каждой передаче производится до
достижения двигателем максимальных оборотов.
Кривые ускорений автомобиля, начиная с первой передачи, разбивают на
3…4 интервала скоростей. Для каждого интервала скоростей определяют среднее
ускорение и изменение скорости в пределах интервала. Время разгона автомобиля
в данном интервале скоростей определяется по формуле:
ti 
где
Vi
3,6 jср
(36)
ΔVi - изменение скорости автомобиля в интервале скоростей
для которого определяется время разгона, км/ч;
jср - среднее ускорение в данном интервале скоростей, м/с2.
Лист
19
Vi  Vi 1  Vi ,
(37)
ji  ji 1
2
(38)
jср 
При определении времени разгона автомобиля учитывается и время на
переключение передач.
Падение скорости автомобиля за время переключения передач определяется
по формуле:
VH 
где
3,6t H   g
(39)
H
δН - коэффициент учета вращающихся масс при движении автомобиля
накатом; принимается =1,05, так как при накате uk = 0;
ΔtH - время переключения передачи, с;
Ψ - коэффициент сопротивления дороги, соответствующий скорости
движения автомобиля при которой происходит переключение
передачи;
Путь разгона автомобиля определяется для тех же интервалов изменения
скорости автомобиля по формуле:
Si 
где
Vсрi ti
(40)
3,6
Vсрi - средняя скорость движения в каждом интервале скоростей, км/ч;
Vсрi 
Vi  Vi 1
2
Путь, проходимый автомобилем за
(движение накатом), определяется по формуле:
S H 
время
(41)
переключения
VH 17t H  t H
передач
(42)
3,6
Лист
20
Таблица 7 – Расчет времени и пути разгона проектируемого автомобиля до
максимальной скорости
Номер
передач
и КПП
I-я
Накат
II- я
Накат
III- я
Накат
IV- я
Накат
V- я
Vi ,
км/ч
Vi+1 ,
км/ч
j i , м/с2
j i+1 ,
м/с2
2,6
6,7
10,3
13,3
16,4
16,4
15,9
16,5
21,5
26,4
26,4
25,9
26,6
34,5
42,5
42,5
42,0
42,7
55,6
68,4
68,4
67,8
68,8
89,4
110,0
6,7
10,3
13,3
16,4
0,87
1,03
1,14
1,13
1,05
1,03
1,14
1,13
1,05
1,07
1,18
1,18
1,08
0,88
0,97
0,95
0,86
15,9
16,5
21,5
26,4
25,9
26,6
34,5
42,5
42,0
42,7
55,6
68,4
67,8
68,8
89,4
110,0
ΔVi ,
км/ч
jср i ,
м/с2
Δt i , с ∑Δt i , c
2,8
3,6
3,1
3,1
0,951
1,084
1,135
1,091
1,18
1,18
1,08
0,6
5,0
5,0
1,061
1,179
1,130
0,82
0,92
0,75
0,78
1
0,16
1,17
1,22
0,97
0,95
0,86
0,7
8,0
8,0
0,888
0,960
0,909
1
0,21
2,31
2,43
0,58
0,63
0,59
0,50
0,63
0,59
0,50
0,8
12,8
12,8
0,573
0,610
0,548
1
0,37
5,84
6,50
0,30
0,28
0,19
0,05
0,28
0,19
0,05
0,9
20,6
20,6
0,253
0,235
0,124
1
1,02
24,34
46,21
3,28
2,54
4,95
12,71
71,57
Vср i ,
км/ч
ΔS i , м ∑ΔSi , м
5,3
8,5
11,8
14,9
16,2
16,2
19,0
23,9
1,20
2,16
2,47
3,24
4,49
0,71
6,15
8,10
26,2
26,2
30,5
38,5
7,26
1,52
19,56
26,05
42,2
42,3
49,1
62,0
11,73
4,39
79,69
195,97
111,89
68,1
68,3
79,1
99,7
18,92
19,31
534,57
1833,41
1279,53
9,08
14,96
47,13
Лист
21
Рисунок 6 – График времени и пути разгона проектируемого автомобиля до
максимальной скорости
9 Расчет топливной экономичности автомобиля
Топливно-экономические качества вновь проектируемых автомобилей при
движении с постоянной скоростью оцениваются топливно-экономической
характеристикой. Эта характеристика представляет собой график зависимости
путевого расхода топлива от скорости движения для различных дорожных
условий.
Путевой расход топлива определяется по формуле:
gп 
где
ge Ne
10V  T
(43)
ge - удельный эффективный расход топлива, г/кВт ч;
Ne - мощность двигателя, необходимая для равномерного движения по
дороге с коэффициентом сопротивления Ψ с заданной скоростью, кВт;
ρT - плотность используемого топлива, кг/л;
ρT = 0,8 кг/л.
Лист
22
Удельный эффективный расход топлива зависит от частоты вращения
коленвала двигателя и степени использования мощности двигателя (степени
использования хода рейки топливного насоса высокого давления). Это положение
учитывают коэффициенты формулы 44, связывающей удельный расход топлива
при заданном режиме движения и удельный расход топлива при максимальной
мощности двигателя.
ge  g N  K n  K N
где
(44)
gN - удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя;
gN = 258,4 г/кВт ч.
Kn - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода
топлива в зависимости от частоты вращения коленвала двигателя;
KN - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода
топлива в зависимости
от степени использования мощности
двигателя
при заданных дорожных условиях; является функцией от отношения
текущей мощности и максимальной для данной скорости движения.
n 
K n  f  e 
 nN 
где
(45)
ne - частота вращения коленвала двигателя при заданных условиях
движения, мин-1;
nN - частота вращения коленвала двигателя при максимальной
мощности; мин-1;
 N 
K N  f  e 
 N100 
(46)
где Ne - мощность двигателя при заданной скорости движения
автомобиля,
требуемая для преодоления сопротивлений дороги и сопротивления
воздуха;
N100 - максимальная мощность двигателя для заданной скорости
движения.
Ne 
N   NW
 тр
m V
k  F V 3


367 тр 46700 тр
(47)
Лист
23
Таблица
8
–
Расчет
проектируемого автомобиля.
Параметры
топливно-экономической
характеристики
Коэффициент сопротивления дороги Ψ1
ne, мин-1
750
1300
2000
2600
3200
ne/nN
Kn
V, км/ч
Ne, кВт
0,23
1,11
25,8
12,4
0,41
0,995
44,7
25,1
0,63
0,958
68,8
49,9
0,81
0,972
89,4
82,5
1,00
1
110,0
128,8
N(100), кВт
34,7
70,8
119,6
155,2
177,2
Ne / N(100)
KN
0,36
1,46
0,35
1,48
0,42
1,29
0,53
1,08
0,73
0,97
g e, г/кВт ч
418,8
380,5
319,3
271,3
250,6
g п , л/100 км
25,2
26,7
29,0
31,3
36,7
Параметры
Коэффициент сопротивления дороги Ψ2
ne, мин-1
750
1300
2000
2600
3200
ne /nN
Kn
V, км/ч
Ne, кВт
0,23
1,11
25,8
23,8
0,41
0,995
44,7
44,8
0,63
0,958
68,8
80,2
0,81
0,972
89,4
121,8
1,00
1
110,0
177,2
N(100), кВт
34,7
70,8
119,6
155,2
177,2
Ne / N(100)
KN
0,68
0,97
0,63
0,98
0,67
0,97
0,78
0,98
1,00
1
g e, г/кВт ч
278,2
252,0
240,1
246,1
258,4
g п , л/100 км
32,0
31,6
35,0
41,9
52,0
Лист
24
Рисунок 7 – Топливно-экономическая характеристика проектируемого
автомобиля
Лист
25
Список использованных источников
1 Бухарин, Н.А. Автомобили / Н.А. Бухарин, В.С. Прозоров, М.В. Щукин. –
Л.: Машиностроение, 1977. – 128 с.
2 Вахламов, В.К. Автомобили. Конструкция и элементы расчета / В.К.
Вахламов. Изд. 2-е. – М.: Академия, 2006. – 480 с.
3 Вахламов, В.К. Конструкция, расчет и эксплуатационные свойства
автомобилей / В.К. Вахламов. Изд. 2-е. – М.: Академия, 2007. – 560 с.
4 Гаспарянц, Г.А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля / Г.А.
Гаспарянц. – М.: Машиностроение, 1978. – 351 с.
Лист
26