- •2.1 Основные технические данные:
- •7 Сравнительный анализ свойств проектируемого автомобиля и пртотипа
- •Часть 2
- •2 Определение времени движения и расход топлива автомобиля на заданном маршруте
- •3 Определение времени движения и расхода топлива
- •5 Сравнение динамических и экономических качеств проектируемого автомобиля с заданным прототипом
- •6 Кинематическая схема автомобиля
Лист замечаний
2.1 Основные технические данные:
-
Количество цилиндров
- 6
Рабочий объём цилиндров, л
- 6,97
Диаметр цилиндров и ход поршня, мм
-108х127
Степень сжатия
- 17,0
Максимальная мощность при ne, кВт/мин-1
- 138/2000
Максимальный крутящий момент при ne, Нм/ мин-1
- 726/1400
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСОВЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПОДБОР ШИН
3.1. Определение собственного веса автомобиля по заданной грузоподъёмности
Коэффициент использования веса автомобиля для прототипа:
, где (1)
, - номинальная грузоподъёмность
и собственный вес автомобиля-прототипа (Н)
Принимая для проектируемого автомобиля и прототипа коэффициент использования веса автомобиля одинаковым, получаем:
, где (2)
- грузоподъёмность и собственный вес проектируемого автомобиля (Н)
Для автомобиля определяется из выражения :
, (3)
где - вес одного пассажира принимаемый равным 750 Н
- число пассажиров, включая водителя
В нашем случае , исходя из того, что = следует = 1,2.
Н
3.2. Определение полного веса автомобиля
Полный вес автомобиля определяется из формулы:
, (4)
где u – число сидячих мест, x – число мест для проезда стоя
Н
3.3. Подбор шин
Т. к. проектируемый автомобиль - грузовой то распределение веса по его осям составляет 25%-30% на переднюю ось, 70%-75% на заднюю ось. Колёсная формула автомобиля 4x2 . Следовательно, величина нагрузки на оси составляет:
- на передние: 25% * 128273= 32068 Н
- на задние: 75% * 128273= 96205 Н
Т. к. задние колёса нагружены больше, то шины будем подбирать по нагрузке приходящейся на одно заднее колесо. Сзади их 4, следовательно, вес, приходящийся на одно колесо составит:
кН.
Такая нагрузка соответствует марке шины 250-508.
- наружный диаметр без нагрузки 1080 мм
- статический радиус 500 мм
В дальнейшем статический радиус считаем равным радиусу качения колеса.
4 ВЫБОР ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИИ
4.1 Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи рассчитывается по формуле:
, где (5)
r - радиус качения колеса, м
nN - частота вращения коленвала (об/мин) при максимальной мощности
двигателя
iк - передаточное число коробки передач = 1
- передаточное число доп.коробки (1-1,5) =1
- максимальная скорость автомобиля
Отсюда получим, что равно:
; (6)
4.2.Определение передаточных чисел коробки передач
Передаточное число первой передачи определяют по заданному максимальному дорожному сопротивлению = 0.35.
, где (7)
- максимальный крутящий момент двигателя (Нм)
- коэффициент, учитывающий затраты мощности на привод вспомогательных механизмов двигателя (0,08 - 0,1). Примем равным 0.08.
- КПД трансмиссии автомобиля (0, 78 - 0, 85). Примем равным 0.85.
Получаем:
;
Во избежание буксования ведущих колес должно выполняться условие:
, где (8)
- коэффициент перераспределения нагрузки на задние колёса (1, 1-1,3).
Примем равным 1,2.
- вес автомобиля, приходящийся на задние колёса.
- коэффициент сцепления (0, 6-0, 8). Примем равным 0, 8.
Получаем:
;
Определим число ступеней в коробке передач:
; где (9)
, - максимальная и минимальная скорости автомобиля. Для расчета принимают равной 3-6 км/ч.
- частота вращения коленвала при (об/мин).
- частота вращения коленвала при (об/мин).
Следовательно:
;
Следовательно, примем количество передач равным 8.
Передаточные числа ступеней равны:
, , , ,
, ,
5 ПОСТРОЕНИЕ ТЯГОВОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
5.1 Тяговая характеристика и динамическая характеристика
Для определения кривых тяговой силы (Pk=f(v)) необходимо определить на каждой передаче скорость движения и касательную силу тяги на ведущих колесах при соответствующей частоте вращения коленвала двигателя.
Тяговую силу на ведущих колесах определяют:
; (10)
Скорость автомобиля определяют по формуле:
; (11)
Чтобы учесть возможность буксования ведущих колес, нужно определить для заданного значения силу сцепления . (12)
Тягово-скоростные качества автомобиля удобно определять графоаналитическим способом. Для этого на график тяговой характеристики наносят кривые сопротивления воздушной среды (13) и сопротивления движению , (14)
где - коэффициент сопротивления воздуха (0,5 Нс2 /м4)
- лобовая площадь автомобиля (5 м2)
- коэффициент дорожного сопротивления (0,02)
Динамический фактор считается по формуле:
, (15)
где - свободная сила тяги.
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ, ВРЕМЕНИ И ПУТИ РАЗГОНА АВТОМОБИЛЯ
6.1 Ускорение при разгоне автомобиля
Ускорение автомобиля в процессе разгона находят из выражения:
, (16)
где - земное ускорение = 9.8 м /с,
- находится в пределах от 1, 2 до 2, 5 на первой передаче и от 1, 06 до 1, 1 на прямой передаче.
Следовательно, определяется из выражения: (17)
Полученные результаты см. в таблицах.
6.2 Определение времени и пути разгона автомобиля
Время и путь разгона автомобиля определяют графо-аналитическим методом. Кривую ускорений разбивают на интервалы, для прямой передачи, и считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным ускорением . Его величину определяют по формуле:
, (18)
где , - ускорения в начале и в конце интервала скоростей соответственно, (м/с2)
Для повышения точности расчета интервал скоростей берут равным 2-3 км/ч на первой передаче, 5-10 км/ч на промежуточных, 10-15 на высшей.
При изменении скоростей от до среднее ускорение:
. (19)
Следовательно, время разгона в том же интервале скоростей:
; (20)
Время разгона в интервале скоростей и :
; (21)
Общее время разгона от минимально устойчивой скорости до конечной равно:
; (22)
По значениям , определяемым для различных скоростей, строят кривую времени разгона, начиная её от скорости , для которой . Для скорости откладывают значение для скорости откладывают значение и т. д.
При расчете пути разгона S приближенно считают, что в каждом интервале изменения скорости автомобиль движется равномерно со средней скоростью:
; (23)
При этом допущении путь разгона в интервале скоростей от до равен:
; (24)
Общий путь разгона: ;
Кривую начинают от минимальной скорости и строят для тех же интервалов, что и кривую . Путь, пройденный автомобилем за время переключения передач, можно определить из выражения:
, (25)
где - скорость в момент начала переключения передач км/ч.
Полученные результаты см. в таблицах.
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТЯГОВОЙ,
ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИК И УСКОРЕНИЯ ПРИ РАЗГОНЕ
Таблица №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ И ПУТИ РАЗГОНА АВТОМОБИЛЯ
Таблица №2
РИСУНОК 2
РИСУНОК 3
РИСУНОК 4
РИСУНОК 5
РИСУНОК 6