Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2013 в 12:49, курсовая работа
Объем у спроектированного автомобиля получился значительно низкий по сравнению с прототипом и зарубежным аналогом, а значит и расход топлива будет значительно ниже. Во - вторых при небольшой мощности двигателя автомобиль разгоняется до 100 км за 18 секунд и развивает максимальную скорость 140 км/ч. Спроектированный автомобиль положительно отличается от прототипа, так как практически при одинаковой максимальной скорости они оба достигают ее почти за одно и тоже время.
1. Тяговый расчет автомобиля 4
1.1.Определение полной массы автомобиля
и распределение ее по осям 4
1.2. Расчет координат центра тяжести автомобиля 4
1.3. Выбор шин 4
1.4. Определение характеристик двигателя 5
1.4.1. Определение подкапотной мощности двигателя
необходимой для движения автомобиля с максимальной
скоростью 5
1.4.2. Расчет стендовой мощности двигателя 6
1.4.3. Построение внешней скоростной характеристики
двигателя 6
1.4.4. Определение крутящего момента 6
1.4.5. Определение литража двигателя 7
1.4.6. Определение хода поршня (S) и диаметра поршня(D) 7
1.5. Определение конструктивных параметров автомобиля 8
1.5.1. Определение передаточного числа главной передачи 8
1.5.2. Определение передаточного числа 1-ой передачи 8
1.5.3. Выбор количества передач 8
1.5.4.Определение передаточных чисел промежуточных передач 8
1.5.5. Определение скорости автомобиля на различных
передачах 9
1.6. Расчет тягового баланса автомобиля 9
1.6.1. Определяем силу сопротивления вспомогательного
оборудования 10
1.6.2. Сила сопротивления дороги 10
1.6.3. Сила аэродинамического сопротивления 11
1.6.4. Сила сопротивления трансмиссии 11
1.7. Мощностной баланс автомобиля 12
1.8. Динамический паспорт автомобиля 13
1.8.1. Динамический фактор 13
1.8.2. Номограмма загрузки автомобиля (D0) 14
1.8.3. Номограмма контроля буксования 15
1.9. Характеристика ускорений 15
1.10. Характеристика разгона 16
2. Топливная характеристика установившегося
движения автомобиля 20
3. Сравнительная характеристика и анализ
спроектированного автомобиля 23
Литература
Силы сопротивления движению автомобиля (табл. 1.4.)
№ п/п |
Наименование силы |
Обозн. |
Разм, |
Va м/с | |||||||||||
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 | ||||
1 |
Трансмиссии |
Ртр |
Н |
35,14 |
36,2 |
38,01 |
40,43 |
43,66 |
47,55 |
52,14 |
57,44 |
63,45 |
70,16 |
77,58 |
85,7 |
2 |
Дороги |
РY |
Н |
168,7 |
174 |
182,8 |
195,3 |
210,9 |
230,3 |
253,2 |
279,5 |
309,5 |
342,8 |
379,8 |
420,2 |
3 |
Воздуха |
РW |
Н |
8,03 |
32,2 |
72,4 |
128,8 |
201,1 |
289,8 |
394,4 |
515,3 |
652,4 |
805,2 |
974,5 |
1159 |
4 |
Суммарная |
Pсум. |
Н |
211,9 |
242,4 |
293,2 |
364,4 |
455,8 |
567,7 |
699,7 |
852,3 |
1025 |
1218 |
1431 |
1665 |
Табл. 1.4.
1.7. Мощностной баланс автомобиля.
где:
Va – скорость автомобиля (м/с);
Рb – сила сопротивления вспомогательного оборудования;
Ne – мощность двигателя;
Мощность, подводимая к колесу автомобиля (табл. 1.5.)
Наим. |
Показатели |
Частота вращения коленчатого вала об/мин. | ||||||||||||
Обозн. |
Разм. |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 | |
Мощн. ДВС |
Ne |
кВт |
4,388 |
9,309 |
14,56 |
19,96 |
25,3 |
30,38 |
35,01 |
38,99 |
42,12 |
44,21 |
45,07 |
44,3 |
Мощн. потерь прив. |
Nb |
кВт |
0,04 |
0,14 |
0,32 |
0,63 |
1,12 |
1,83 |
2,8 |
4,08 |
5,72 |
7,75 |
10,25 |
13,2 |
|
Ne-Nb |
кВт |
4,3 |
9,1 |
|
19,3 |
24,2 |
28,5 |
32,2 |
34,92 |
36,3 |
36,4 |
34,8 |
31,1 |
Перед. |
Va |
м/с |
||||||||||||
1 |
Va1 |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
2 |
Va2 |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,3 |
3 |
Va3 |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
4 |
Va4 |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
5 |
Va5 |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
Табл. 1.5.
трансмиссии.
где:
Ртр – сила сопротивления трансмиссии;
сопротивления
воздуха;
где:
РY - сила сопротивления дороги;
РW - сила аэродинамического сопротивления.
Мощность сопротивления движению автомобиля (табл. 1.6.)
№ п/п |
Наим. |
Обоз. |
Разм. |
Va м/с | |||||||||||
3,97 |
7,95 |
1,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,78 |
47,7 | ||||
1 |
Трансм. |
Nтр |
кВт |
0,13 |
0,28 |
0,45 |
0,64 |
0,86 |
1,1 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,8 |
3,4 |
4,08 |
2 |
Дороги |
NY |
кВт |
0,66 |
1,38 |
2,17 |
3,1 |
4,2 |
5,5 |
7,04 |
8,9 |
11,07 |
13,6 |
16,6 |
20,04 |
3 |
Воздуха |
NW |
кВт |
0,03 |
0,25 |
0,86 |
2,04 |
3,99 |
6,9 |
10,97 |
16,3 |
23,34 |
32 |
42,5 |
55,3 |
4 |
Суммар. |
NСУМ |
кВт |
0,82 |
2,19 |
3,48 |
5,78 |
9,05 |
13,9 |
19,41 |
27 |
36,6 |
48,4 |
62,5 |
79,5 |
Табл. 1.6.
1.8. Динамический паспорт автомобиля.
1.8.1. Динамический фактор.
D = [Pe - ( Pb + Pтр + PW)] / Ga
где:
Ре и Рb – данные таблицы 1.3.
Ртр и РW – данные таблицы 1.4.
Расчеты динамического фактора сносим в таблицу 1.7.
№ пер. |
Показат. |
Частота вращения кол. вала об/мин. | ||||||||||||
Обоз |
Разм |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 | |
1 |
Va |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
Pe |
Н |
5103 |
5413 |
5647 |
5804 |
5885 |
5889 |
5817 |
5668 |
5443 |
5142 |
4765 |
4294 | |
Pb |
Н |
57 |
82 |
124 |
184 |
260 |
354 |
464 |
592 |
736 |
897 |
1076 |
1271 | |
Pтр |
Н |
34,8 |
34,9 |
35 |
35,1 |
35,2 |
35,4 |
35,6 |
35,9 |
36,1 |
36,5 |
36,8 |
37,2 | |
PW |
Н |
0,3 |
1,5 |
3,4 |
6,06 |
9,5 |
13,6 |
18,5 |
24,3 |
30,7 |
38,04 |
45,9 |
54,8 | |
Pсум |
Н |
91 |
143 |
162,4 |
227 |
298 |
404 |
519 |
652 |
802 |
971 |
1158 |
1363 | |
D |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,4 |
0,4 |
0,39 |
0,38 |
0,36 |
0,34 |
0,3 |
0,26 |
0,21 | ||
2 |
Va |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,31 |
Pe |
Н |
3455 |
3665 |
3823 |
3930 |
3984 |
3987 |
3938 |
3837 |
3685 |
3481 |
3226 |
2907 | |
Pb |
Н |
38 |
55 |
84 |
124 |
176 |
239 |
314 |
400 |
498 |
607 |
730 |
863 | |
Pтр |
Н |
34,9 |
35 |
35,1 |
35,4 |
35,7 |
36,1 |
36,6 |
37,1 |
37,7 |
38,4 |
39,2 |
40 | |
PW |
Н |
0,82 |
3,3 |
7,4 |
13,25 |
20,74 |
29,8 |
40,6 |
53,1 |
67,1 |
82,9 |
100,4 |
119 | |
Pсум |
Н |
95 |
104 |
128 |
170 |
230 |
304 |
380 |
490 |
601 |
731 |
874 |
1045 | |
D |
0,24 |
0,256 |
0,26 |
0,27 |
0,27 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
0,19 |
0,17 |
0,15 |
0,13 | ||
3 |
Va |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
Pe |
Н |
2330 |
2471 |
2578 |
2650 |
2686 |
2688 |
2655 |
2587 |
2484 |
2347 |
2175 |
1960 | |
Pb |
Н |
26 |
37 |
57 |
84 |
119 |
161 |
212 |
270 |
336 |
409 |
492 |
582 | |
Pтр |
Н |
34,9 |
35,1 |
35,5 |
36,1 |
36,8 |
37,7 |
38,7 |
39,9 |
41,1 |
42,8 |
44,5 |
46,3 | |
PW |
Н |
1,82 |
7,2 |
16,3 |
29,2 |
45,6 |
65,64 |
89,4 |
116,8 |
147,7 |
182,6 |
220,9 |
262,8 | |
Pсум |
Н |
63 |
81 |
109 |
149 |
199 |
263 |
340 |
426 |
524 |
633 |
752 |
891 | |
D |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
0,11 |
0,08 |
0,06 | ||
4 |
Va |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
Pe |
Н |
1585 |
1681 |
1753 |
1802 |
1827 |
1829 |
1806 |
1760 |
1690 |
1597 |
1479 |
1333 | |
Pb |
Н |
17,7 |
25,5 |
38,8 |
57,2 |
81 |
110 |
144,2 |
183,8 |
228,7 |
278,7 |
335,1 |
395,9 | |
Pтр |
Н |
35 |
35,5 |
36,3 |
37,6 |
39,1 |
41,01 |
43,3 |
45,9 |
48,8 |
52,1 |
55,7 |
59,7 | |
PW |
Н |
3,9 |
15,4 |
35,4 |
63,1 |
98,6 |
140,9 |
193,3 |
252,5 |
319,5 |
394,4 |
477,4 |
568,2 | |
Pсум |
Н |
57 |
86 |
110 |
158 |
219 |
292 |
381 |
482 |
596 |
612 |
721 |
807 | |
D |
0,1 |
0,11 |
0,118 |
0,116 |
0,112 |
0,11 |
0,1 |
0,091 |
0,07 |
0,059 |
0,043 |
0,022 | ||
5 |
Va |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
Pe |
Н |
1109 |
1176 |
1227 |
1261 |
1279 |
1280 |
1264 |
1232 |
1183 |
1117 |
1035 |
933,5 | |
Pb |
Н |
12,39 |
17,85 |
27,16 |
40,04 |
56,7 |
77 |
100,9 |
128,6 |
160,1 |
195,1 |
234,5 |
277,1 | |
Pтр |
Н |
35,14 |
36,2 |
38,01 |
40,43 |
43,66 |
47,55 |
52,14 |
57,44 |
63,45 |
70,16 |
77,58 |
85,7 | |
PW |
Н |
8,03 |
32,2 |
72,4 |
128,8 |
201,1 |
289,8 |
394,4 |
515,3 |
652,4 |
805,2 |
974,5 |
1159 | |
Pсум |
Н |
55 |
115 |
173 |
281 |
375,1 |
489,3 |
596,2 |
718 |
842 |
951 |
1084 |
1245 | |
D |
0,07 |
0,073 |
0,075 |
0,076 |
0,07 |
0,062 |
0,051 |
0,038 |
0,021 |
0,003 |
0 |
0 |
Табл. 1.7.
1.8.2. Номограмма загрузки автомобиля (D0).
где:
Ga – вес номинальной грузоподъемности;
G0 – вес без груза.
1.8.3.
Номограмма контроля
где:
mj - коэффициент сцепной массы автомобиля;
mвед – масса на ведущие колеса;
mа – масса автомобиля;
j - коэффициент сцепления с дорогой (0,1 – 0,7);
kj - коэффициент изменения реакции на ведущие колеса при движении:
где:
h – высота центра тяжести автомобиля;
jХ = j;
где:
mГ – масса перевозимого груза;
m0 h0 – cнаряженный автомобиль;
L – база автомобиля;
Задаваясь значением для j от 0,1 до 0,7 рассчитывают Dj для загруженного
и пустого автомобиля.
Динамический фактор по сцеплению ведущих колес (табл. 1.8.).
Нагрузка |
Показат. |
Коэффициент сцепления jХ | ||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 | ||
g = 0 |
D0j |
0,05 |
0,087 |
0,128 |
0,17 |
0,2 |
0,24 |
0,27 |
g = 1 |
Dj |
0,04 |
0,085 |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
0,23 |
0,27 |
Табл. 1.8.
1.9. Характеристика ускорений.
где:
Di – динамический фактор на i – ой передаче;
Y - коэффициент дорожного сопротивления;
коэффициент учета вращающихся масс на
каждой передачи;
iкi – передаточное число на i – ой передачи.
Все расчеты сводим в таблицу 1.9.
№ п/п |
d |
Показат. |
Частота вращения кол. вала об/мин. | ||||||||||||
Наим. |
Разм. |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 | ||
1 |
1,091 |
Va |
м/с |
0,86 |
1,72 |
2,6 |
3,45 |
4,32 |
5,18 |
6,04 |
6,91 |
7,77 |
8,64 |
9,5 |
10,3 |
D |
0,36 |
0,37 |
0,39 |
0,4 |
0,4 |
0,39 |
0,38 |
0,36 |
0,34 |
0,3 |
0,26 |
0,21 | |||
j |
м/с2 |
3,01 |
3,1 |
3,28 |
3,37 |
3,37 |
3,28 |
3,19 |
3,01 |
2,83 |
2,47 |
2,11 |
1,67 | ||
2 |
1,063 |
Va |
м/с |
1,27 |
2,55 |
3,82 |
5,1 |
6,38 |
7,65 |
8,93 |
10,21 |
11,48 |
12,76 |
14,04 |
15,31 |
D |
0,24 |
0,256 |
0,26 |
0,27 |
0,27 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
0,19 |
0,17 |
0,15 |
0,13 | |||
j |
м/с2 |
1,99 |
2,13 |
2,17 |
2,26 |
2,26 |
2,17 |
1,99 |
1,8 |
1,53 |
1,34 |
1,16 |
0,97 | ||
3 |
1,05 |
Va |
м/с |
1,89 |
3,78 |
5,67 |
7,57 |
9,46 |
11,35 |
13,25 |
15,14 |
17,03 |
18,93 |
20,82 |
22,7 |
D |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
0,11 |
0,08 |
0,06 | |||
j |
м/с2 |
1,26 |
1,36 |
1,45 |
1,49 |
1,54 |
1,45 |
1,36 |
1,17 |
0,98 |
0,8 |
0,52 |
0,33 | ||
4 |
1,045 |
Va |
м/с |
2,78 |
5,5 |
8,34 |
11,13 |
13,91 |
16,6 |
19,48 |
22,26 |
25,04 |
27,82 |
30,61 |
33,3 |
D |
0,1 |
0,11 |
0,118 |
0,116 |
0,112 |
0,11 |
0,1 |
0,091 |
0,07 |
0,059 |
0,043 |
0,022 | |||
j |
м/с2 |
0,71 |
0,8 |
0,88 |
0,86 |
0,82 |
0,8 |
0,71 |
0,62 |
0,43 |
0,32 |
0,17 |
0,09 | ||
5 |
1,042 |
Va |
м/с |
3,97 |
7,95 |
11,92 |
15,9 |
19,87 |
23,85 |
27,82 |
31,8 |
35,78 |
39,75 |
43,73 |
47,7 |
D |
0,07 |
0,073 |
0,075 |
0,076 |
0,07 |
0,062 |
0,051 |
0,038 |
0,021 |
0,003 |
0 |
0 | |||
j |
м/с2 |
0,43 |
0,46 |
0,47 |
0,48 |
0,43 |
0,35 |
0,25 |
0,13 |
0,1 |
0,03 |
0 |
0 |