Липецкий государственный технический университет
Кафедра управления автотранспортом
Расчетно-графическое задание
по дисциплине: «Динамика автомобилей»
Cтудент Мемясов А. Е.
Группы ДД-10-1
Преподаватель Кадасёв Д.А.
Липецк 2013г.
Таблица 1. Исходные данные для расчета эксплуатационных
характеристик автомобиля
№ п/п |
Наименование |
Размерность |
1 |
Марка автомобиля: МАЗ-Купава-4788 |
|
2 |
Высота автомобиля: 3580 |
мм |
3 |
Ширина автомобиля: 2600 |
мм |
4 |
Снаряженная масса: 5800 |
кг |
5 |
Полная масса: 10100 |
кг |
6 |
Число мест для сидения: 3 |
|
7 |
Общее число мест: 3 |
|
8 |
Максимальная скорость: 86,5 |
км/ч |
9 |
Марка ДВС: ММЗ-Д245.9 |
|
10 |
Тип ДВС: четырехтактный, дизель с турбонаддувом, 4 цилиндра |
|
11 |
Максимальная мощность: 95,7 |
КВт |
12 |
Обороты, соответствующие максимальной мощности: 2400 |
мин-1 |
13 |
Максимальный крутящий момент: 449 |
Н*м |
14 |
Обороты, соответствующие максимальному крутящему моменту: 1300 |
мин-1 |
15 |
Момент инерции двигателя: 2,5506 |
кг*м2 |
16 |
Передаточные числа КПП: I-6,45; II-3,56; III-1,98; IV-1,275; V-1 |
|
17 |
Передаточное число главной передачи: 3,9 |
|
18 |
Число колес: 6 |
|
19 |
Момент инерции колеса: 9,3293 |
кг*м2 |
20 |
Кпд трансмиссии: 0,85; 0,86; 0,87; 0,88; 0,89 |
|
Построение внешней скоростной характеристики (всх) двигателя внутреннего сгорания
В настоящее время на автомобилях применяют двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Их мощностные свойства принято оценивать скоростными характеристиками, представляющими зависимость эффективной мощности или крутящего момента на коленчатом валу при установившемся режиме работы от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива, называется внешней скоростной характеристикой.
Текущие значения мощности Ni и крутящего момента Mi двигателя определяются по формулам:
где a, b, c - коэффициенты, значения которых зависят от типа и конструкции двигателя.
-
максимальная эффективная мощность, кВт
или л.с. (1 л.с.=0,763 кВт).
-
частота вращения коленчатого вала,
соответствующая максимальной мощности,
об/мин.
-
текущие значения частоты вращения
коленчатого вала, об/мин.
-
максимальный крутящий момент на
коленчатом валу двигателя, Н*м.
-
частота вращения коленчатого вала при
максимальном крутящем моменте, об/мин.
-
максимальная частота вращения коленчатого
вала, об/мин.
Для дизельного двигателя:
– минимальная
частота вращения коленчатого вала,
об/мин.
Для дизельного двигателя:
-
коэффициент приспособляемости по
моменту:
-
коэффициент запаса по частоте вращения:
– крутящий
момент на коленчатом валу двигателя
при максимальной мощности, Н*м:
Коэффициенты a, b, c для дизельного двигателя определяются из системы уравнений:
Решение:
Таблица 2. Данные для расчета
NN |
MM |
nN |
nM |
nmax |
nmin |
|
|||
95,7 |
449 |
2400 |
1300 |
2400 |
800 |
200 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
a |
b |
c |
|
||||||
0,931 |
0,923 |
0,854 |
1,85 |
||||||
Таблица 3. Мощность, крутящий момент и обороты коленчатого вала
-
n
Ni
Mi
n-min
800
36,49
435,56
1000
46,55
444,52
1200
56,42
448,97
1400
65,81
448,90
1600
74,44
444,32
1800
82,03
435,21
2000
88,29
421,59
2200
92,94
403,46
n-max
2400
95,70
380,81
Рисунок 1. Скоростные характеристики карбюраторного двигателя
2. Построение графика силового баланса автомобиля
2.1 Определение окружного усилия на колесах автомобиля, Pk=f(V)
Сила, обеспечивающая движение автомобиля - окружная сила на ведущих колесах Pk, находится для каждой передачи по формуле:
где
- передаточное число трансмиссии на
i-той передаче.
-
передаточное число главной передачи.
-
передаточное число коробки передач на
i-той передаче.
-
КПД трансмиссии АТС на i-той передаче.
-
кинематический радиус пневматического
колеса, м.
Скорость движения автомобиля находится из уравнения:
КДП трансмиссии АТС характеризует относительные затраты мощности ДВС на преодоление сил трения (между зубьями кинематических пар трансмиссии, подшипниковых узлов и т.д.) и гидравлических сил сопротивления (барботаж смазочных материалов, узлов, механизмов, агрегатов и т.д.), который выбирается в зависимости от типа АТС и порядка включения передачи в КП.
Расстояние от оси колеса по опорной поверхности, замеренное у неподвижного колеса, называется статическим радиусом rст .
Расстояние от оси колеса до опорной поверхности, замеренное при качении колеса, называется динамическим радиусом rд .
При качении колеса по твердой опорной поверхности с малой скоростью статический и динамический радиусы его практически одинаковы. Поэтому при приближенных расчетах динамический радиус принимают равным статическому.
Статический радиус при известных конструктивных параметрах шин можно найти из соотношения:
-
посадочный диаметр обода, мм;
- отношение высоты профиля к его ширине (Н/В);
-
коэффициент, учитывающий смятие шины
под нагрузкой.
Таблица 4. Параметры пневматических шин
№ |
Тип машины |
H/B |
см |
1 |
Шины грузовых автомобилей |
1 |
0,85…0,9 |
2 |
Шины легковых автомобилей - с дюймовым обозначением - со смешанным обозначением - радиальные |
0,95 0,8…0,85 0,7 |
0,85…0,88 0,8 … 0,85 0,8 … 0,85 |
Кинематический радиус колеса при приближенных расчетах определяют по формуле:
где
- коэффициент деформации пневматической
шины.
Для
легковых автомобилей принимают
,
для грузовых
