Тяговый расчет автомобиля 4 (стр. 1 из 4)
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автомобильного транспорта
Допускаю к защите
Руководитель _________________
Бойко А.В.
Тяговый расчет автомобиля.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
«Автомобили»
Выполнил студент группы АТ-04-1 ________ Саблин Д.Е.
подпись
Нормоконтролер ________ ________ ____________________
подпись И.О. Фамилия
Курсовой проект защищен
с оценкой _______________
Иркутск 2007 г.
| Содержание | ||
| Исходные данные | 3 | |
| Задача тягового расчета | 4 | |
| 1 | Определение полной массы автомобиля | 5 |
| 2 | Подбор размера шин и расчета радиуса качения | 6 |
| 3 | Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя | 9 |
| Частота вращения коленчатого вала | 9 | |
| Максимальная мощность двигателя | 10 | |
| Построение внешней скоростной характеристики двигателя | 10 | |
| Вращающий момент двигателя | 11 | |
| 4 | Выбор передаточных чисел | 13 |
| Определение передаточного числа главной передачи | 13 | |
| Подбор передаточных чисел коробки передач | 13 | |
| Определение числа передач и передаточных чисел коробки передач | 14 | |
| 5 | Построение тяговых характеристик автомобиля | 15 |
| 6 | Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией | 18 |
| Динамический фактор | 18 | |
| Ускорение автомобиля | 20 | |
| Время разгона | 23 | |
| Путь разгона | 26 | |
| 7 | Построение графика мощностного баланса | 28 |
| 8 | Построение экономической характеристики автомобиля | 31 |
Исходные данные:
1. Прототип автомобиля – ЗИЛ – 130 - 76
2. Грузоподъёмность и пассажировместимость – 6000 кг.+3 чел.
3. Максимальный коэффициент сопротивления дороги – 0,35
4. Обороты кол. вала при максимальной мощности – 3200 мин-1
5. Максимальная скорость – 90 км/ч
6. Удельный расход топлива gN– 327 г/кВт ч
Задача тягового расчета автомобиля, определение основных параметров двигателя, трансмиссии и компоновки автомобиля в целом.
Тяговый расчет автомобиля:
1. Определение полной массы автомобиля.
2. Подбор размера шин и расчета радиуса качения.
3. Подбор внешней скоростной характеристики двигателя.
4. Выбор передаточных чисел трансмиссии.
5. Построения тяговой характеристики автомобиля.
6. Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссии.
7. Построение графика мощностного баланса.
8. Построение топливной экономичности автомобиля.
1 Определение полной массы автомобиля.
Полную массу автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля mби груза mгпо номинальной грузоподъемности и числу мест пассажиров включая водителя:
Снаряженная масса автомобиля:
,(1)
где:
mг – масса груза;
,кг
Полная масса автомобиля:
ma = mб+mг+ 80·z, (2)
где:
z – число мест для сидения;
mб – снаряженная масса;
mа = 5000+6000+80·3 = 11240,кг
2 Подбор размера шин и расчет радиуса качения.
Для подбора шин и определения по их размерам радиусов качения колеса необходимо знать распределение нагрузки по мостам.
Развесовка для заднеприводного грузового автомобиля: на заднюю ось 74%, на переднюю 26% от полной массы автомобиля.
Модуль сил тяжести автомобиля:
Gа = mа·g, (3)
где:
g– ускорение свободного падения;
Gа = 11240·9.81 = 110152, Н
Нагрузки от полной массы на переднюю и заднюю ось автомобиля:
(4)
где:
hб - приклассической компоновке принимаем на задний мост равным 74%;
Н
G1 = Ga– G2(5)
G1 = 110152-81512 = 28640, H
База автомобиля: Основываясь на данных краткого справочника НИИАТ, принимаем: L=3800 мм.
L = a + b(6)
где:
a - расстояние от передней оси до центра масс;
b - расстояние от задней оси до центра масс;
(7)
мм
b = L – a(8)
b = 3800 – 2812 = 988, мм
Радиус качения колеса rк выбирается в зависимости от нагрузки на одно колесо. Наибольшая нагрузка на колесо определяется положением центра масс автомобиля.
Нагрузка на каждое колесо передней и задней оси автомобиля:
,(9)
,
где:
nk1- число колес на передней оси;
nk2- число колёс на задней оси;
Н
Н
Таблица 1 – Шины автомобилей:
| Обозначение шины | Max нагрузка,H | Обозначение шины | Max нагрузка,H |
| 155-13/6,45-13 | 3870 | 240-508 (8,15-20) | 20400 |
| 155/82 R13 | 4250 | 260-508Р (9,00Р-20) | 20500 |
| 175/70 R13 | 4500 | 320-508 (12,00-20) | 28000 |
| 165/80 R13 | 4750 | 370-508 (14,00-20) | 42600 |
| 185-14/7,35-14 | 5600 | 430-610 (16,00-24) | 61500 |
| 205/70 R14 | 6300 | 500-635 (18,00-25) | 85000 |
| 185/80 К15 | 8750 | 570-711 (21,00-78) | 88500 |
| 220-508P | 14000 | 570-838 (21,00-33) | 118000 |
| 240-381 | 19000 | 760-838 (27,00-33) | 155000 |
.
Из таблицы 1, по нагрузки на заднюю ось выбираем обозначение шины: 260-508Р (9,00Р-20) с максимальной нагрузкой которую выдержит резина 20500 Н.
b = 260,
d = 508,
где:
b - ширина профиля;
d- диаметр обода шины;
Свободный радиус колеса:
(10)
м
Радиус качения (определяется с учетом деформации зависящей от нагрузки):
rк =0,5 · d+ (1-k) · b (11)
rк = 0,5 · 508 + (1-0,12) · 260 = 482,8, мм = 0,4828, м
где:
k - коэффициент радиальной деформации. Для стандартных и широкопрофильных шин принимаем k = 0,12.
Рисунок 1 – Эскиз автомобиля.
3 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя.
Расчет начинается с определения мощности Nеv необходимый для обеспечениядвижения сзаданной максимальной скоростью Vmax:
;(12)
где:
Vmax - максимальная скорость (м/с), Vmax=90 км/ч=25 м/с;
KB - коэффициент обтекаемости, принимаем: Кв= 0,3 Н с2 м4;
kР - коэффициент коррекции, принимаем kР = 0,75;
hт – КПД трансмиссии, принимаем hт = 0,9;
Коэффициент дорожного сопротивления для легковых автомобилей:
Yv = (0,01 – 0,02) + 6·10-6· V2max(13)
Yv = 0,015 + 6·10-6·252 = 0,02
Лобовая площадь для грузового автомобиля:
FA= B·Hг, (14)
где:
В - колея, В = 1,8 м;
Hг - габаритная высота, Нг = 2,4 м;
FA =1,8·2,4 = 4,32 м2
Подставляя в формулу (12) полученные значения по формулам (13)и(14), получаем:
кВт.
3.1 Частота вращения коленчатого вала двигателя.
Частота вращения коленчатого вала двигателя на максимальной скорости движения:
nv= Vmax·hn, (15)
где:
hn - коэффициент оборотистости двигателя, для грузового автомобиля, принимаем hn= 37;
nv = 90·37 = 3330 мин-1
3.2 Максимальная мощность двигателя.
Максимальная мощность двигателя:
, (16)
где:
nv/nN– отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля частоте вращения при максимальной мощности двигателя;