3501
.pdf
31
Таблица 10 - Время переключения передач
Тип коробки передач |
Время переключения передач, с |
|
|
|
|
|
|
|
Карбюраторные двигатели |
Дизельные двигатели |
|
|
|
|
|
Без синхронизатора |
1,3 - 1,5 |
1 |
- 5 |
|
|
|
|
С синхронизаторами |
0,3 - 0,5 |
1 |
- 1,5 |
|
|
|
|
Выбираю время переключения передачи - 0,5 с.
Падение скорости автомобиля за время переключения передач определяется по формуле-25
VH |
3,6 tH |
g |
|
H |
|
, км/ч (25) |
|
|
|
||
где Н - коэффициент учета вращающихся масс при |
движении |
автомобиля накатом; принимается Н =1,05 так как при накате |
uk =0 (см. |
п.5.2.7); |
|
tH - время переключения передачи, с; см. табл.10; |
|
Ш - коэффициент сопротивления дороги, соответствующий скорости
движения автомобиля при которой происходит переключение передачи;
|
V 2 |
|
f 0,015 1 |
H |
|
20000 |
(cм. п.2.5 4) |
|
|
|
|
Путь разгона автомобиля определяется для тех же интервалов
изменения скорости автомобиля по формуле 26
Si |
Vсрi ti |
|
|
3,6 |
, м (26) |
||
|
|||
|
|
32
где Vсрi - средняя скорость движения в каждом интервале скоростей,
км/ч;
Vсрi = |
Vi Vi |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
||
Путь, |
проходимый |
автомобилем за время переключения передач |
|||
(движение накатом), определяется по формуле-27 |
|||||
SH |
|
VH |
17 tH |
tH |
|
|
|
|
|
|
|
3,6 |
, м (27) |
|
Используя всю вышеприведенную информацию, определяем время и путь разгона автомобиля на горизонтальной дороге с асфальтобетонным
покрытием до максимальной скорости Vmax .
Все расчеты по данному подразделу сводим в таблицу-11.
Таблица 10 - Расчет времени и пути разгона проектируемого автомобиля до максимальной скорости.
Номер передачи КПП |
Интервал Vi, км/ч |
Интервал j i, м/с2 |
ДVi, км/ч |
jср i, м/с2 |
Дt i, с |
∑Дt i, c |
Vср i, км/ч |
ДS i, м |
∑ДSi, м |
|
2,6-5,2 |
1,17-1,26 |
2,6 |
1,22 |
0,592 |
0,592 |
3,9 |
0,641 |
0,641 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,2-7,8 |
1,26-1,29 |
2,6 |
1,28 |
0,564 |
1,156 |
6,5 |
1,018 |
1,659 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
7,8-10,3 |
1,29-1,26 |
2,5 |
1,28 |
0,543 |
1,699 |
9,05 |
1,365 |
3,024 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,3-13 |
1,26-1,17 |
2,7 |
1,22 |
0,615 |
2,314 |
11,65 |
1,990 |
5,014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13-15,5 |
1,17-1,02 |
2,5 |
1,10 |
0,631 |
2,945 |
14,25 |
2,498 |
7,512 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накат |
- |
- |
0,255 |
- |
0,5 |
3,445 |
- |
2,135 |
9,647 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33
II |
15,2-19,5 |
1,02-1,22 |
4,3 |
1,12 |
1,066 |
4,511 |
17,35 |
5,138 |
14,785 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19,5-24,3 |
1,22-1,13 |
4,8 |
1,18 |
1,130 |
5,641 |
21,9 |
6,874 |
21,659 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,3-29,2 |
1,13-0,98 |
4,9 |
1,06 |
1,284 |
6,925 |
26,75 |
9,541 |
31,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накат |
- |
- |
0,262 |
- |
0,5 |
7,425 |
- |
4,037 |
35,237 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
28,9-34,8 |
0,98-0,83 |
5,9 |
0,91 |
1,801 |
9,226 |
31,85 |
15,934 |
51,171 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34,8-43,5 |
0,83-0,75 |
8,7 |
0,79 |
3,059 |
12,285 |
39,15 |
33,267 |
84,438 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43,5-52,2 |
0,75-0,66 |
8,7 |
0,71 |
3,404 |
15,689 |
47,85 |
45,245 |
129,683 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накат |
- |
- |
0,286 |
- |
0,5 |
16,189 |
- |
7,230 |
136,913 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV |
51,91-66 |
0,52-0,32 |
14,09 |
0,42 |
9,32 |
25,51 |
59 |
152,74 |
289,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
66-85 |
0,32-0, 20 |
19 |
0,26 |
20,30 |
45,81 |
75,5 |
425,74 |
715,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85-99 |
0, 20-0,07 |
14 |
0,135 |
28,81 |
74,62 |
92 |
736,3 |
1451,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам расчетов строим графики изменения времени и пути разгона автомобиля до максимальной скорости. Эти графики допускается строить в одних координатных осях в соответствующих масштабах.
Переломы графиков в точках, соответствующих моментам переключения передач следует показывать условно, так как в масштабах построения графиков, эти падения скорости движения автомобиля практически неуловимы.
Пример графиков времени и пути разгона автомобиля до максимальной скорости построенный в одних координатных осях приведен на рисунке-7.
ДS, м
∑Дt
∑ДS
V, км/ч
Рисунок 7 - График времени и пути разгона проектируемого автомобиля до максимальной скорости.
34
1.9 РАСЧЕТ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ АВТОМОБИЛЯ
Топливно-экономические качества вновь проектируемых автомобилей при движении с постоянной скоростью оцениваются топливно-
экономической характеристикой. Эта характеристика представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости движения для различных дорожных условий.
Путевой расход топлива определяется по формуле-28
gп |
|
ge Ne |
|
||
10V |
T , л/100км (28) |
||||
|
|||||
|
|
|
|||
где ge - удельный эффективный расход топлива, г/кВт ч;
Ne - мощность двигателя, необходимая для равномерного движения по дороге с коэффициентом сопротивления Ш с заданной скоростью, кВт;
Т - плотность используемого топлива, кг/л;
для бензина Т = 0,74 кг/л;
Удельный эффективный расход топлива зависит от частоты вращения коленвала двигателя и степени использования мощности двигателя (степени открытия дроссельной заслонки карбюратора. Это положение учитывают коэффициенты формулы-29, связывающей удельный расход топлива при заданном режиме движения и удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя.
ge gN Kn KN (29)
где gN - удельный расход топлива при максимальной мощности
двигателя;
35
для карбюраторных двигателей gN =353,6 г/кВт ч;
Kn - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленвала двигателя; является функцией от отношения текущей и номинальной частот вращения коленвала;
f ne
Kn = nN
где ne - частота вращения коленвала двигателя при заданных условиях движения, об/мин;
nN - частота вращения коленвала двигателя при максимальной мощности; об/мин;
K N - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя при заданных дорожных условиях; является функцией от отношения текущей мощности и максимальной для данной скорости движения;
|
|
f |
Ne |
|
K |
N = |
N100 |
||
|
||||
|
|
|
где Ne - мощность двигателя при заданной скорости движения автомобиля, требуемая для преодоления сопротивлений дороги и сопротивления воздуха; определяется по формуле-30
|
N N m |
V |
|
k F V 3 |
|||||
Ne |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
тр |
367 |
тр |
46700 |
тр , кВт (30) |
|||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||
36
N 100
- максимальная мощность двигателя для заданной скорости движения (при 100% открытии дроссельной заслонки или полностью
выдвинутой рейке топливного насоса высокого давления). Значение 
берется с графика мощностного баланса автомобиля для заданной скорости движения.
В курсовом проекте построение топливно-экономической характеристики автомобиля производится для условий его движения на высшей передаче по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием.
В связи с этим, для подстановки в формулу 30 и для определения N 100
следует брать 5…6 скоростей движения автомобиля на высшей передаче, а
соответствующие этим скоростям частоты вращения коленвала двигателя
сравнивать с номинальной частотой nN для определения коэффициента Kn . ne
Значения коэффициентов Kn и K N в зависимости от отношений nN и
Ne
N 100
выбираем по специальным графикам или по рекомендациям таблиц 12
и 13.
Таблица 12 - Значения коэффициента Kn
|
Для всех |
|
ne |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
типов |
|
|
|
0,2 |
0,4 |
|
0,6 |
|
0,8 |
|
1,0 |
1,2 |
|
||||
|
nN |
|
||||||||||||||||
|
двигателей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kn |
|
1,13 |
1,0 |
|
0,96 |
0,97 |
|
1,0 |
1,15 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Таблица 13 - Значения коэффициента K N |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Ne |
|
0,2 |
|
|
0,4 |
|
0,6 |
|
0,8 |
|
1,0 |
|
Тип двигателя |
|
||
|
|
N 100 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K N |
|
2,0 |
|
|
1,34 |
1,0 |
0,98 |
|
1,0 |
Карбюраторный |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Значения |
коэффициентов Kn и K N |
для |
промежуточных значений |
||||||||||
|
|
n |
|
Ne |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
e |
и N 100 следует определять методом интерполяции. |
||||||||||
отношений |
nN |
|
||||||||||||
Расчет и построение топливно-экономической характеристики автомобиля следует проводить для двух условий движения автомобиля,
характеризуемых следующими значениями коэффициентов сопротивления
дороги: |
1 0,015 и 2 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчеты |
топливно-экономической |
характеристики |
автомобиля |
||||
представляем в форме таблицы-14. |
|
|
|
|
|||
По |
результатам |
расчета |
строим |
топливно-экономическую |
|||
характеристику автомобиля. Форма кривых топливно-экономической характеристики автомобиля показана на рисунке 8.
Таблица 14 - Расчет топливно-экономической характеристики проектируемого автомобиля.
Параметры |
Коэффициент сопротивления дороги Ш1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ne, об/мин |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
ne /nN |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Kn |
1,13 |
1,07 |
0,98 |
0,965 |
0,97 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
V, км/ч |
16,5 |
33 |
49,5 |
66 |
85 |
99 |
|
|
|
|
|
|
|
Ne, кВт |
5,906 |
13,211 |
23,312 |
37,611 |
61,093 |
84,391 |
|
|
|
|
|
|
|
N(100), кВт |
22,69 |
48,89 |
75 |
97,81 |
113,8 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
Ne / N(100) |
0,260 |
0,270 |
0,311 |
0,385 |
0,537 |
0,703 |
|
|
|
|
|
|
|
KN |
1,84 |
1,84 |
1,67 |
1,34 |
1,17 |
0,99 |
|
|
|
|
|
|
|
g e, г/кВт ч |
735,21 |
696,17 |
578,70 |
457,24 |
401,30 |
350,06 |
|
|
|
|
|
|
|
g п, л/100 км |
35,56 |
37,66 |
36,83 |
35,21 |
38,98 |
40,32 |
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
Коэффициент сопротивления дороги Ш2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ne, об/мин |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
ne /nN |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Kn |
1,13 |
1,07 |
0,98 |
0,965 |
0,97 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
38
V, км/ч |
16,5 |
33 |
49,5 |
66 |
85 |
99 |
|
|
|
|
|
|
|
Ne, кВт |
11,579 |
24,556 |
40,330 |
60,302 |
90,317 |
118,42 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
N(100), кВт |
22,69 |
48,89 |
75 |
97,81 |
113,8 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
Ne / N(100) |
0,510 |
0,502 |
0,538 |
0,617 |
0,794 |
0,987 |
|
|
|
|
|
|
|
KN |
1,17 |
1,17 |
1,09 |
1,0 |
0,98 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
g e, г/кВт ч |
467,50 |
442,67 |
377,72 |
341,22 |
336,13 |
353,6 |
|
|
|
|
|
|
|
g п, л/100 км |
44,33 |
44,51 |
41,59 |
42,13 |
48,26 |
57,16 |
|
|
|
|
|
|
|
gп, л/100км
Ш2
Ш1
V, км/ч
Рисунок 8 - Топливно-экономическая характеристика проектируемого
автомобиля
39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполненных расчетов определены числовые значения показателей эксплуатационных свойств и построены графики изменения эксплуатационных свойств проектируемого автомобиля в зависимости от изменения его скорости движения.
Несмотря на то, что показатели эксплуатационных свойств автомобиля определены только для одного режима работы двигателя автомобиля (работа с полностью открытой дроссельной заслонкой), они имеют большое практическое значение. Некоторые показатели используются для оценки технического уровня вновь проектируемого автомобиля (например, время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости, топливно-
экономическая характеристика), другие - являются исходными данными для проектирования механизмов и систем автомобиля, на основании которых во второй части настоящего проекта разработан карданная передача проектируемого автомобиля.