Содержание

Введение

1. Тягово-скоростной расчет и топливно-экономический 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 сцепления.

Заключение

Литература

Введение

В данной части курсовой работы рассмотрены вопросы тяговой динамики и экономических параметров движения автомобиля ЗИЛ-131 с целью закрепления знаний полученных при изучении дисциплины «Теория и основы расчёта автомобиля», а также формирования навыков применения теоретических знаний к практическим расчетам сцепления, для получения знаний об эксплуатационных возможностях реальных конструкций автомобилей, уяснения сущности происходящих процессов при их движении; приобретения знаний конкретных величин тягово-динамических и экономических характеристик автомобилей, умения анализировать влияние на них различных конструктивных параметров.

1.Тягово-скоростной расчет и топливно-экономический 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:

кВт,

где k = 0,55 – коэффициент обтекаемости [1, табл. 1.2]; F=4,96 м²– лобовая площадь автомобиля; η_тр = 0,8 – коэффициент полезного действия трансмиссии по табл. 1.1 [1];

ψ_v = 0,023 – коэффициент общего дорожного сопротивления.

G_a = G₀ + G_гр = 61350 + 35000 = 96350 Н = 96,35 кН

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

F_a = a∙B_a∙F_a = 0,8∙2,5 ∙2,48 = 4,96 м²,

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 = 2, 5 м, Н_а = 2,48 м – наибольшая ширина и высота АТС.

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

ψ_v = = 0,017∙(1 + 23,61²/1500) = 0,023.

В формуле f₀ - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях.

f₀ = 0,017.

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 = 1,1∙334,9 = 368,4 с^-1 .

Минимальная частота вращения для всех типов двигателей мо­жет быть принята равной

ω_min = 0,2 ω_N = 0,2∙334,9 = 66,98 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.

кВт,

Здесь N_emax – максимальная эффективная мощность двигателя.

кВт,

где a, b, с – эмпирические коэффициенты, выбираемые из табл. 1.4 [1].

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

Для удобства расчеты сводим в табл. 1.1.

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

M_ei = 1000∙ N_ei / ω_ei = 1000·26,4/67 = 393,4 Н·м.

Таблица 1.1

	min	2	3	4	5					
ei	67,0	100,5	134,0	167,5	201,0	234,5	267,9	301,4	334,9	368,4
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	0,04	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2
cei/ev)3	0,01	0,03	0,1	0,1	0,2	0,3	0,5	0,7	1,0	1,3
Nev, кВт	26,4	41,2	56,3	71,0	84,5	96,2	105,4	111,4	113,6	111,2
Mei, Н·м	393,4	410,3	420,5	423,9	420,5	410,3	393,4	369,6	339,1	301,8
ki	1,087	1,030	0,987	0,958	0,939	0,930	0,930	0,937	0,950	0,967
gei,г/кВт·ч	358,8	340,0	325,9	316,0	309,9	307,0	307,0	309,3	313,5	319,1

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

g_ei = g_eN∙ k_ωi = 330·1,087=358,8 г/(кВт-ч),

где g_eN – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, заданный в исходных данных; 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 [1,стр.12].

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

Рис. 1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя