Содержание

Введение

1. Тягово-скоростной расчет автомобиля

1.1 Определение эффективной мощности, эффективного крутящего момента и построение внешней скоростной характеристики двигателя

1.2 Построение тяговой характеристики автомобиля.

1.3 Построение динамической характеристики и графика ускорений автомобиля.

1.4 Построение графиков времени и пути разгона АТС.

1.5 Построение графика мощностного баланса.

1.6 Топливно-экономический расчет автомобиля.

2. Расчет задней рессорной подвески.

Заключение

Литература

Введение

В курсовом проекте рассмотрены вопросы тяговой динамики и топливно-экономических параметров движения автомобиля ЗИЛ-130, с целью закрепления знаний полученных при изучении дисциплины «Теория и основы расчёта автомобиля», а также формирования навыков применения теоретических знаний к практическим расчетам, для получения знаний об эксплуатационных возможностях реальных конструкций автомобилей, уяснения сущности процессов, происходящих при их движении; приобретения знаний конкретных величин тягово-динамических и экономических характеристик автомобилей, умения анализировать влияние на них различных конструктивных параметров.

Бортовой автомобиль ЗИЛ-130, грузоподъемностью 6000 кг, с колесной формулой 4х2.2 выпускается Московским автомобильным заводом имени Лихачева с 1986 года. Представляет собой модернизацию автомобилей семейства ЗИЛ-130.

На автомобиле устанавливается двигатель модели ЗИЛ-508.10 бензиновый, V-образный, 8-ми цилиндровый. Номинальная мощность двигателя 110 кВт (150 л.с.) при 3200 об/мин, крутящий момент 402 Н·м.

Коробка передач 5-ти ступенчатая, с синхронизаторами на II, III, IV и V передачах. Передаточные числа: I – 7,44; II – 4,10; III – 2,29; IV – 1,47; V – 1,00; З.Х. –7,09. Главная передача – одинарная, гипоидная с передаточным числом 6,33.

1. Тягово-скоростной расчет автомобиля

1.1. Определение эффективной мощности, эффективного крутящего момента и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Требуемую эффективную мощность двигателя проектируемого АТС определяют по указанным в задании значениям максимальной скорости (V_max).

Мощность двигателя при максимальной скорости определяется по зависимости:

,

где k – коэффициент обтекаемости, ; F– лобовая площадь автомобиля, м²; η_тр – коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД); ψ_v –коэффициент сопротивления дороги.

G_a = G₀ + G_гр = 41750 + 50000 = 91750 Н = 91,75 кН

КПД трансмиссии автомобиля зависит от конструкции и вида привода автомобиля, характеристик смазочных материалов, техни­ческого состояния АТС, поэтому в расчетах используют табулиро­ванные значения η_тр. Принимаем η_тр =0,9.

Коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля также зависит от многих па­раметров и определяется испытанием в аэродинамической трубе. Принимаем k = 0,7.

Площадь лобового сопротивления определяется по техниче­ским характеристикам или приближенно по следующей формуле:

F_a = a∙B_a∙F_a ,

где а - коэффициент заполнения площади, зависит от дорожного про­света и параметров подвески, для грузовых – а = 0,75…0,9 (большие значения для более тяжелых ав­томобилей); В_а и Н_а – наибольшая высота и ширина АТС, м.

F_a = a∙B_a∙F_a = 0,9∙1,8∙2,4 = 3,89 м²

Коэффициент сопротивления дороги нужно вычислить по сле­дующей формуле:

,

где α - угол подъема (+) или спуска (-) участка дороги; f_v - коэф­фициент сопротивления качению эластичных шин, зависит от ско­рости автомобиля,

.

В формуле f₀ - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях.

f₀ = 0,018.

ψ_v = f_v = 0,018∙(1 + 26,39²/150000) = 0,018 .

Коэффициент k_w, зависит от конструкции шин и геометрических парамет-ров, определяется экспериментально и находится в пределах:

k_w = (0,15…4,0)∙10⁶.

Поскольку максимальную скорость определяют на горизон­тальной дороге, то в данном случае α = 0.

После подстановки параметров в уравнение получим:

N_{е v} = 104,22 кВт.

Динамические, скоростные и экономические показатели авто­мобилей непрерывно связаны техническими характеристиками двигателей, установленных на них. Наиболее полно возможности дви­гателя отображает его внешняя скоростная характеристика, пред­ставляющая собой зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала питателя при полной подаче топлива. Таким образом, внешняя скоростная характеристика автомобильного двигателя может быть представлена тремя кривыми:

N_e, M_e, g_e = f(ω_e).

Угловая скорость коленчатого вала ω_N , с^-1 на номинальном режиме при N_emax

с^-1,

где n_N – частота вращения коленчатого вала двигателя (об/мин), указанная в задании.

Мощность N_ev соответствует частоте вращения коленчатого вала ω_ev, при которой скорость движения автомобиля будет V_тах.

Частота вращения ω_ev, связана с частотой вращения ω_N, соответствующей максимальной мощности, следующим образом:

ω_ev =(0,9… 1,1)∙ ω_N = 0,1∙471 = 518,1 с^-1 .

Минимальная частота вращения для всех типов двигателей мо­жет быть принята равной

ω_min = 0,2 ω_N = 0,2∙518,1 = 94,2 с^-1.

Внешняя скоростная характеристика, т.е. зависимость N_e = f(ω_e), строится с использованием эмпирической формулы в интервале частот от ω_min до ω_ev. Выбираем 10 значений точек, тогда интервал:

с^-1 ,

где n = 10 – количество точек.

,

Здесь N_emax – максимальная эффективная мощность двигателя, кВт.

= 106,45 кВт,

где a, b, с – эмпирические коэффициенты, выбираемые из табл. 1.4.

a = 1 ; b = 1 ; c = 1.

Для удобства расчеты сводим в табл. 1.1.

Таблица 1.1

	min	2	3	4	5					
ei	94,2	141,3	188,4	235,5	282,6	329,7	376,8	423,9	471,0	518,1
ei/v	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
aei/ev)	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
bei/ev)2	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2
cei/ev)3	0,0	0,0	0,1	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1,0	1,3
Nev, кВт	24,7	38,6	52,8	66,5	79,2	90,2	98,8	104,4	106,5	104,2
Mei, Н·м	262,2	273,5	280,3	282,5	280,3	273,5	262,2	246,4	226,0	201,2
ki	1,1	1,0	1,0	1,0	0,9	0,9	0,9	0,9	1,0	1,0
gei,г/кВт·ч	347,9	329,7	316,0	306,4	300,5	297,7	297,7	299,9	304,0	309,4

Кривая зависимости крутящего момента M_e на валу двигателя от его частоты вращения строится с использованием уравнения

M_ei = 1000∙ N_ei / ω_ei .

Зависимость удельного расхода топлива двигателем с доста­точной для расчетов точностью определяется выражением

g_ei = g_eN∙ k_ωi ,

где g_eN – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в исходных данных, г/(кВт-ч); k_ωi - коэффици­ент, учитывающий влияние частоты вращения коленчатого вала на удельный расход топлива, среднее значение которого определяется по формуле

,

где для всех типов двигателей а₀ = 1,25, а₁= - 0,99, а₂= 0,93, а₃= - 0,24.

По результатам строим график – внешнюю скоростную характеристику автомобильного двигателя (рис. 1.1).

Рис. 1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя