1. Техническая характеристика объекта расчёта.

Технические характеристики автомобиля Ford Probe 2.5

Кузов автомобиля
Тип кузова	купе
Количество дверей	2
Число мест	4
Двигатель
Рабочий объём, куб. см	2497
Число цилиндров	6
Расположение цилиндров	V-образный
Число клапанов на цилиндр	4
Система питания	распределённый впрыск
Мощность, л.с. при об/мин	165 при 5600
Крутящий момент, Н*м при об/мин	217 при 4800
Трансмиссия
Тип привода	передний
Коробка переключения передач	МКПП
Ходовая часть
Тормоза	дисковые
Шины	225/50R16
Рулевое управление
Тип	шестерня-рейка
Усилитель руля	гидравлический
Размеры, масса, объёмы
Длинна, мм	4544
Ширина, мм	1773
Высота, мм	1310
Колёсная база	2610
Клиренс, мм	160
Снаряжённая масса, кг	1226
Объём топливного бака, л	60
Динамические характеристики
Разгон с места до 100 км/ч, с	9,6
Максимальная скорость, км/ч	210
Расход топлива, л/100 км	9,6

2. Определение полной массы автомобиля.

1. Определим полную массу автомобиля ma, кг, по формуле:

где m₀ = 1226 кг – снаряжённая масса автомобиля

z = 0 – перевозимое количество пассажиров в автомобиле

m_б = 60 кг – масса перевозимого багажа

3. Выбор типа и марки шин для автомобиля.

Шины для автомобиля выбирают по максимальной нагрузке массы автомобиля на одно колесо и с учётом максимальной скорости движения автомобиля.

1. Определим массу автомобиля, приходящуюся на переднюю (заднюю) ось mг, кг, по формуле:

2. Определим нагрузку на переднюю (заднюю) ось автомобиля Gк пер(зад), Н, по формуле:

3. Определим нагрузку на одно колесо автомобиля Gк, Н, по формуле:

На основании выполненных расчётов курсовым проектом предлагается использовать шины 205/60R15.

4. Определение мощности двигателя и построение внешней скоростной характеристики.

1. Определим мощность сопротивления качения автомобиля N_f, Вт, по формуле:

где V_max = 57,778 м/с – максимальная скорость движения автомобиля, м/с

f₀ = 0,014 – коэффициент сопротивления качению

2. Определим площадь лобового сопротивления F_в, м², по формуле:

где α = 0,8 – коэффициент заполнения

Н = 1,82 м – ширина автомобиля

В = 1,41 м – высота автомобиля

3. Определим мощность сопротивления воздуха N_в, Вт, по формуле:

где К_в = 0,28 – коэффициент сопротивления воздуха

F_в – площадь лобового сопротивления, м²

4. Определим мощность двигателя, которая обеспечивает максимальную скорость движения N_ev, кВт, по формуле:

где ɳ_тр = 0,95 – коэффициент полезного действия трансмиссии

N_f – мощность сопротивления качения автомобиля

N_в – мощность сопротивления воздуха

5. Определим угловую скорость коленчатого вала при максимальной мощности двигателя ω_n, с^-1, по формуле:

где Z₁ = 5600 об/мин – количество оборотов в минуту при максимальной мощности двигателя

6. Определим угловую скорость коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, ω_m, с^-1, по формуле:

где Z₂ = 4250 об/мин – количество оборотов в минуту при максимальном крутящем моменте

7. Определим общую максимальную скорость коленчатого вала ω_{e max}, с^-1, по формуле:

8. Определим максимальный крутящий момент при максимальной мощности двигателя М_кn, H × м, по формуле:

где N_{е max} = 121,36 кВт – максимальная мощность двигателя

9. Определим коэффициент приспосабливаемости по моменту Кm по формуле:

где Мк max = 217 H × м – максимальный крутящий момент двигателя

10. Определим величину запаса крутящего момента Мз по формуле:

11. Определим коэффициент приспосабливаемости по частоте вращения Кω по формуле:

12. Определяем поправочные коэффициенты a, b и c для нахождения расчётной мощности двигателя по формулам:

13. Определим расчётную мощность двигателя N_{е max}^расч, кВт, по формуле:

14. Определяем погрешность при расчёте расчётной мощности двигателя ε, %, по формуле:

Принимаем значение мощности двигателя равным N_{е max}

15. Построение внешней скоростной характеристики автомобиля.

Для построения внешней скоростной характеристики используем следующие эмпирические зависимости:

Для построения графика мощности двигателя, кВт:

Для построения графика крутящего момента, Н × м:

Для построения графика удельного расхода топлива, г / кВт × ч:

где g_n = 320 г/кВт×ч

K(ω) – коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива, который рассчитывается по формуле:

где a_ω, b_ω, c_ω – поправочные коэффициенты

a_ω = 1,26

b_ω = 0,85

c_ω = 0,59

Для построения каждого отдельного графика необходимо получить 11 значений при ω = 60, 120, 180….660 с^-1.

1. Определим поправочные коэффициенты для построения внешней скоростной характеристики a, b и c по формулам:

2. Определим значения зависимости N_e(ω):

3. Определим значения зависимости W_e(ω):

4. Определим значения зависимости g_е(ω):

1. Рассчитаем значения К_ω при соответствующих значениях ω:

2. Определим значения зависимости g_е(ω):

Результаты выполненные расчётов занесём в таблицу 1.

Таблица 1 – Значения зависимостей N_e(ω), W_e(ω), g_е(ω)

ω	60	120	180	240	300	360	420	480	540	600	660
Ne (ω)	5,58	14,11	24,86	37,06	49,97	62,83	74,91	85,43	93,67	98,86	100,26
Me (ω)	92,97	117,62	138,1	154,52	166,56	174,54	178,35	177,99	173,46	164,77	151,9
ge (ω)	378,94	358,12	340,75	326,83	316,35	309,32	305,74	305,6	308,91	315,67	325,87