МІНИСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНИЙ ІНСТИТУТ

ДЕРЖАВНОГО ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ

“ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ”

Факультет: “Транспортні технології”

Кафедра: “Автомобілі та двигуни”

Тяговий розрахунок

з дисципліни: «Експлуатаційні властивості транспортних засобів»

Виконав: ст. групи ОПУТ-10а

Іщенко К.Ю.

Перевірив: доц. Вороніна І.Ф

№ залікової книжки - 10010

Горлівка 2012г.

ВИХІДНІ ДАНІ

Варіант 10

Вихідні дані до виконання проектувального розрахунку вибираємо по першій букві прізвища та останній цифрі шифру залікової книжки:

1 – тип автомобіля – легковий;

4 – тип двигуна – карбюраторний;

6 – тип прохідності – звичайна;

9 – пасажиромісткість – 3 чоловік;

58 - максимальна швидкість руху υ_max = 45 м/с;

80 – коефіцієнт максимального сумарного опору дорозі = 0,45

103 – коефіцієнт сумарного опору дороги на максимальній швидкості руху ψ_v = 0,033.

РЕФЕРАТ

Сторінок 37 , таблиць 7 ;рисунків 10 ; джерел 3 .

Об’єктом проектування виступає легковий автомобіль.

Мета роботи: на основі вихідних даних спроектувати автомобіль, виконавши проектувальний тяговий розрахунок, розрахунок ПЕХ. Побудувати графіки характеристик тягового розрахунку.

Виконаний тяговий розрахунок проектованого автомобіля з побудовою графіків зроблений з аналізом аналогічних вітчизняних і зарубіжних автомобілів. Оцінка потенційних властивостей АТЗ на стадії проектування за допомогою аналітичних методів виконаного тягового розрахунку дає можливість прогнозувати і оптимізувати показники експлуатаційних властивостей для будь-яких експлуатаційних умов і оцінити ефективність розробленої конструкції АТЗ в цих ситуаціях.

АВТОБІЛЬ; КАРБЮРАТОРНИЙ ДВИГУН; ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК; РОЗРАХУНОК ПАЛИВНО-ЕКОНОМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК; ПЕРЕДАТОЧНЕ ЧИСЛО; РОЗДАТОЧНА КОРОБКА; ЗВИЧАЙНА ПРОХІДНІСТЬ.

ЗМІСТ:

Вихідні данні………………………………………………………….2

Реферат…………………………………………………………...……3

Вступ…………………………………………………………………..5

1. Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристика автотранспортного засобу……...…………………..6

1.1 Вибір прототипу і компонувальної схеми АТЗ……………. .6

1.2 Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна проектованого АТЗ………………………………………………....8

1.3 Побудова графіка силового (тягового) балансу……………..13

1.4 Побудова графіка динамічної характеристики………………18

1.5 Побудова графіка прискорень………………………………...20

1.6 Побудова графіка величин, зворотних прискоренням...…....22

1.7 Побудова графіка часу і шляху розгону АТЗ……………….22

1.8 Побудова графіка потужносного балансу…………………...24

1.9 Побудова графіка паливно-економічної характеристики…..31

Висновок……………………………………………………………...36

Перелік посилань……………………………………………………..37

ВСТУП

Проектувальний тяговий розрахунок є важливим елементом інженерної методики проектування АТЗ, який дозволяє оцінити його потенціальні властивості и дає змогу проаналізувати та оптимізувати показники експлуатаційних властивостей для різних умов експлуатації, змінюючи конструктивні параметри АТЗ.

Використовуючи досвід іноземних виробників у машинобудуванні та беручи за основу вже існуючі на світовому ринку автомобілі можемо не будувати принципово нові моделі, а зосередити зусилля на вдосконаленні окремих вузлів, механізмів, конструкції в цілому з метою зменшення їх металоємкості, енергоємності та ціни, що призведе до підвищення економічності та зниженню собівартості автомобіля.

Таким чином, мета даної курсової роботи – це покращення безпеки дорожнього руху автомобіля, підвищення техніко - економічних показників, підвищення приємистості автомобіля, комфорту керування в міських умовах руху.

1. Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу

1. Вибір прототипу і компонувальноі схеми атз

У зв’язку з тим, що проектувальний розрахунок, як правило, виконується, коли ще не виконана конструкторська проробка АТЗ який проектується, виникає необхідність у попередньому виборі окремих конструктивних параметрів. До них відносяться: габаритні розміри кузова, компонувальна схема трансмісія, радіус коліс та інше. Для вибору цих параметрів проектувальник орієнтується на вже існуючі конструкції, аналогічні по пасажиромісткості за якими і вибирає прототип. При цьому «прототип» розуміється не як одна фіксована для розрахунку модель, а можливо і декілька різних моделей, окремі параметри яких близькі до аналогічних параметрів АТЗ, який проектується. Далі конструктивні параметри «прототипу» використовуються проектувальником у розрахунку. Слід відмітити, що конструктивні параметри «прототипу» як правило, змінюються з урахуванням задач удосконалення конструкції АТЗ, який проектується. Іншими словами, габаритні розміри, власна маса можливо будуть змінені. Параметри АТЗ, який проектується відрізняються від аналогічних параметрів «прототипу». В результаті аналізу існуючих конструкцій із позиції вихідних даних вибираємо автомобіль ВАЗ-1111 «Ока» 2х4, розробляємо компонувальну схему АТЗ, який проектуємо (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Компонувальна схема автомобіля

Характеристики автомобіля ВАЗ-1111 «Ока»:

Габаритні розміри, мм:

• Довжина – 3200;

• Ширина –1420;

• Висота –1350;

Маса спорядженого АТЗ, кг –635;

Повна маса АТЗ, кг –975;

Двигун:

• Робочій об’єм, л –0,649;

• Положення циліндрів – рядне;

Паливо – бензин;

Коробка передач – механічна;

Число передач: 4;

Тип привода – переднього хода з ручним керуванням;

Максимальна швидкість, км/ч. – 120;

При проектуванні нового автомобіля ми вносимо компонувальні і конструктивні зміни. Зменшимо кількість пасажирських місць, тим самим змінимо повну масу автомобіля. Дане рішення однозначно призведе до виконання поставленої задачі на курсовий проект.

2. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна проектованого атз.

На основі вихідних даних визначається потужність двигуна при максимальній швидкості руху за рівнянням потужносного балансу АТЗ:

, (1.1)

де – потужність двигуна при максимальній швидкості руху, кВт;

G_a – повна маса АТЗ, кг;

g – прискорення сили тяжіння м/с² ;

ψ_V – коефіцієнт сумарного опору дороги ψ_max при максимальній швидкості ψ_V = 0,033

V_max – максимальна швидкість руху АТЗ м/с;

К_п – коефіцієнт опору повітряного середовища ;

F – лобова площа АТЗ, м² ;

η_тр – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Повна маса автомобіля визначається по залежності:

, (1.2)

де – власна маса проектованого АТЗ;

_(1.3) де – маса прототипу, =625 кг.;

– маса сидіння (як середня вага сидінь для легкового автомобілю);

n – пасажиромісткість, n=3 чол.;

– вага багажу, кг (вага багажу однієї людини приймається 10…20 кг.), приймаємо тому, що це оптимальне значення для автомобілів малої вантажопідйомності);

- маса одного пасажира, кг. ( приймається в межах 70…75 кг. ). Приймаємо 75 кг, для максимального завантаження;

При проектуванні АТЗ рекомендовано брати наступні значення η_тр =0,92.

- коефіцієнт ;

- коефіцієнт, доцільно брати значення(0,20…0,35). =0,3.

Лобова площа проектованого АТЗ підраховується за наступною емпіричною формулою:

, (1.4)

де – габаритна ширина проектованого АТЗ, ;

– габаритна висота проектованого АТЗ, .

.

.

Максимальна потужність N_еmax двигуна проектованого АТЗ можна знайти по величині потужності N_еv, яка необхідна для руху проектованого АТЗ з заданою максимальною швидкістю.

Загальне рівняння кривої N_е=f(nk) ЗШХ двигуна внутрішнього згоряння з достатнім ступенем влучності відбивається формулою Р.С. Лейдермана:

, (1.5)

де N_e , n_k – відповідно потужність двигуна, кВт и частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1, для вільної точки кривої;

n_N – частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1 при максимальній потужності;

a, b, c – коефіцієнти формули Лейдермана (а=b=c=1).

Величинами n_N та n_min слід задатися, обґрунтувавши їх виходячи з тенденції розвитку сучасних двигунів внутрішнього згоряння. Рекомендується частоту обертання колінчатого вала двигуна проектованого АТЗ вибирати в наступних межах: для карбюраторного двигуна легкового автомобіля n_N =4000…7000 хв ^–1 та n_min= 1000…1100 хв^-1.

Величина n_k - визначається співвідношенням:

n_k/n_N=1,1…1,25. (1.6)

Приймаємо n_N = 4000.

.

За рівнянням Р.С. Лейдермана знаходимо максимальну потужність двигуна:

; (1.7)

По рівнянню (1.5) визначаємо координати шести-восьми точок ЗШХ двигуна N_e=f(n_k), і по рівнянню:

, (1.8)

Нм,

знаходимо значення обертаючого моменту двигуна. Данні проведених розрахунків зводимо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1-Результати розрахунку ЗШХ

											nN		nkv
		nk	хв-1	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000		4400
		nk/nN		0,25	0,375	0,5	0,625	0,75	0,875	1		1,1
		(nk/nN)^2		0,0625	0,140625	0,25	0,390625	0,5625	0,765625	1		1,21
		(nk/nN)^3		0,015625	0,052734	0,125	0,244141	0,421875	0,669922	1		1,331
ank/nN+b(nk/nN)^2-c(nk/nN)^3				0,2969	0,4629	0,6250	0,7715	0,8906	0,9707	1,0000		0,9790
		Ne	кВт	18,556	28,933	39,066	48,222	55,669	60,674	62,505		61,193
		Mk	Нм	177,21227	184,2075	186,5392	184,2075	177,2123	165,5536	149,2314		132,8159

За даним таблиці 1.1 будуємо графік ЗШХ двигуна АТЗ, який проектуємо (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна