Содержание.
		Стр.
	Введение	2
1.	Выбор исходных данных и их обоснование	3
2.	Тягово-скоростной расчет автомобиля	5
2.1	Определение полной массы автомобиля.	5
2.2	Подбор шин для автомобиля.	5
2.3	Определение параметров двигателя	5
2.4	Определение параметров трансмиссии.	8
2.5	Расчет показателей динамичности автомобиля.	9
2.6	Определение параметров разгона автомобиля.	11
2.7	Построение топливно-экономической характеристики автомобиля	14
	Заключение	17
	Библиографический список	18
	Приложение	19

Введение

Целью работы является получение навыков по расчету тягово-мощностных характеристик автомобиля.

1. Выбор исходных данных и их обоснование

Прежде чем выбрать исходные данные необходимо проанализировать существующие автомобили среднего класса, и уже после сравнения их характеристик определиться с параметрами проектируемого автомобиля. Для сравнения были выбраны следующие автомобили: Fiat Doblo Cargo 1,4 MT; Volkswagen Caddy IV 2,0 TDI. Основные показатели этих моделей приведены в таблице 1.

Таблица 1.1 – Показатели автомобилей прототипов

Показатели	Fiat Doblo Cargo 1,4 MT	Volkswagen Caddy IV 2,0 TDI
1. Привод	передний	передний
2. Снаряженная масса, кг	1230	1640
3. Рабочий объем, л	1,368	1,980
4. Максимальная скорость, км/ч	148	170
5. База, мм	2720	2681
6. Коробка передач	механическая, 5-ступенчатая	механическая, 6-ступенчатая
7. Передние тормоза
8. Задние тормоза	дисковые	дисковые
9. Коэффициент лобового сопротивления, Cx	-	-
10. Шины	185/65 R15	195/65 R16

На основании проведенного анализа и задания на курсовой проект, принимаем следующие исходные данные для выполнения тягового расчета.

Таблица 1.2 – Исходные данные для тягового расчета

Максимальная скорость Vmax, км/ч	145
Коэффициент лобового сопротивления Cx	0,4
Снаряженная масса Мс, кг	1320
Геометрические параметры:
длина, мм	4253
ширина, мм	1722
высота, мм	1831
база, мм	2583
Координаты центра масс:
h, мм	600
Количество пассажиров	2
Масса груза, кг	450

Определившись с исходными данными, приступаем к тягово-скоростному расчету. При расчете будем учитывать, что, автомобиль является переднеприводным с 5-ступенчатой, двухвальной коробкой передач.

2 Тягово-скоростной расчет автомобиля

2.1 Определение полной массы автомобиля

Полная масса автомобиля определяется по формуле:

,

(2.1)

где М₀ - собственная масса автомобиля (1320 кг), М_п - масса пассажира (75 кг); М_б - масса багажа (450 кг).

2.2 Подбор шин для автомобиля

Размер шин устанавливает ГОСТ 4754-97 по нагрузке, приходящейся на одно колесо. Кроме нагрузки при выборе размера и типа шин будем учитывать максимальную скорость движения и условия эксплуатации автомобиля.

Выбираем для автомобиля шины 185/65 R15 90N, где 185 – ширины профиля покрышки в мм, 65 – высота профиля покрышки в процентах от ширины, R – обозначение радиальной покрышки, 15 – посадочный диаметр в дюймах, 90 – индекс нагрузки (600 кг); N – индекс скорости (140 км/ч)/

Статический радиус колеса:

,

(2.2)

где d₀ - диаметр обода колеса, м ( ; H - высота профиля, м ( ; λ^* - коэффициент деформации шины (λ^*=0,1).

2.3 Определение параметров двигателя

2.3.1 Определение мощности двигателя при максимальной скорости автомобиля

Сначала определим мощность двигателя, которая необходима для движения автомобиля с заданной максимальной скоростью по горизонтальной дороге:

,

(2.3)

где С_х = 0,4 - коэффициент лобового сопротивления; ρ = 1,29 кг/м³ - плотность воздуха; F_a - площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную к его продольной оси, м²; V_max =37,5 м/с - максимальная скорость автомобиля, ^М/_С; M_a - полная масса автомобиля, кг; g - ускорение свободного падения; f_v - коэффициент сопротивления качению; η_тр =0,92 - КПД трансмиссии на высшей передаче.

Площадь проекции автомобиля:

,

(2.4)

где Н - высота автомобиля, м; В - ширина автомобиля, м.

.

Коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости движения:

,

(2.5)

где f₀ – коэффициент сопротивления качению при малых скоростях (f₀=0,018).

.

Тогда

2.3.2 Определение максимальной мощности двигателя

,

(2.6)

где - отношение угловой скорости вращения КВ при максимальной скорости к угловой скорости при максимальной мощности (λ=1,1); коэффициенты a = b = c = 1 так как двигатель бензиновый.

Тогда

2.3.3 Построение скоростной характеристики двигателя

Если известны максимальная мощность ДВС, угловая скорость вращения КВ при максимальной мощности, то скоростная характеристика ДВС при полной подаче топлива может быть построена по формуле:

,

(2.7)

где N_e - текущие значения мощности и угловой скорости вращения КВ; ω_e - текущее значение угловой скорости вращения КВ, с^-1.

Принимаем максимальную скорость вращения КВ: ω_max =650 с^-1.

Тогда угловая скорость вращения при максимальной мощности:

ω^*= ω_max/λ=650/1,1=591 c^-1.

Минимальная угловая скорость вращения КВ: ω_min=100 с^-1.

Крутящий момент рассчитывается по формуле:

,

(2.8)

где N_e - текущее значение мощности, кВт; ω_e - текущее значение угловой скорости вращения КВ, с^-1.

Таблица 2.1 – Результаты расчета скоростной характеристики ДВС

ωе, с-1	100	200	300	400	500	591	650
n, мин-1	955	1910	2865	3820	4775	5643	6207
Ne, кВт	15,0	32,1	49,2	64,0	74,2	77,6	76,0
Me, Нм	149,8	160,7	164,1	160,0	148,4	131,3	116,9

По полученным значениям N_e и M_e строим скоростную характеристику двигателя (см. прил. рис.1).

2.3.4 Определение рабочего объема и выбор двигателя

Рабочий объем двигателя определяем по известным значениям N_мах и ω^*:

,

(2.9)

где Р_е – среднее эффективное давление при максимальной мощности (1,0); N_мах – максимальная мощность ДВС, кВт; ω^* - угловая скорость вращения КВ двигателя при максимальной мощности, с^-1.

2.4 Определение параметров трансмиссии

2.4.1 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи находим из условия достижения автомобилем максимальной скорости на горизонтальной дороге с твердым покрытием на высшей передаче.

Передаточное число главной передачи находим по формуле:

,

(2.10)

где - передаточное число расчетной передачи, при которой достигается максимальная скорость автомобиля.

2.4.2 Определение передаточных чисел коробки передач

Передаточное число первой передачи выбираем из двух условий:

- преодоление автомобилем максимального дорожного сопротивления на первой передаче при равномерном движении;

- отсутствие буксования ведущих колес по условию сцепления шин с дорогой.

Условие выбора передаточного числа первой передачи:

,

(2.11)

где φ – коэффициент сцепления колеса с дорогой; - коэффициент общего дорожного сопротивления на первой передаче; М₁ – масса, приходящаяся на переднюю ось автомобиля в статическом состоянии, кг; m₁ – коэффициент изменения вертикальной реакции на передних колесах.

,

(2.12)

где h/l – отношение высоты центра тяжести автомобиля к базе.

.

Тогда

Из ходя из выше указанного условия, выбираем передаточное число первой передачи равным i₁=3,05.

Зная передаточное число первой передачи, переходим к определению передаточных чисел на промежуточных передачах:

,

где к – порядковый номер рассчитываемой передачи; n – число передач.

В современном автомобилестроении получили распространение коробки передач с ускоряющей или так называемой обратной передачей, передаточное число которой меньше 1. Включением ускоряющей передачи в хороших дорожных условиях несколько повышается максимальная скорость движения, уменьшается расход топлива и износ двигателя. Обычно передаточное число для ускоряющей передачи принимается в пределах 0,7 – 0,85. В связи с этим передаточное число ускоряющей передачи принимаем i₅=0,85.

Таблица 2.2 – Результат расчета передаточных чисел КПП

Номер передачи	1	2	3	4	5
Передаточное число передачи	3,05	1,76	1,35	1,04	0,85