6 Мощностной баланс автомобиля
Мощностной
баланс автомобиля представляет собой
совокупность зависимостей мощностей
на ведущих колесах автомобиля
,
кВт, для всех передаточных чисел
трансмиссии, мощностей сопротивления
дороги
, [кВт], и воздуха
, [кВт] от
скорости движения
, [км/ч].
Расчет
мощности, приведенной от двигателя к
колесам автомобиля, на каждой передаче
,
[кВт]:
(23)
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля на
1-ой,
2-ой, 3-ей и 5-ой передачах при
=420[об/мин]:
[кВт]
Значения мощности, приведенной от двигателя к колесам на 1-ой, 2-ой, 3-ей и 5-ой передачах сводятся в таблицу 9.
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля на 4-ой передаче:
[кВт]
Значения мощности, приведенной от двигателя к колесам на 4-ой передаче сводятся в таблицу 9.
Расчет
мощности, затрачиваемой на преодоление
сопротивления воздуха
, [кВт]:
(24)
При
скорости
[км/ч]:
[кВт]
Расчет
мощности суммарного сопротивления
дороги
, [кВт]:
,
(25)
где
-
, причем
- сила,
затрачиваемая на преодоление автомобилем
подъема. Так как автомобиль движется
по ровной горизонтальной поверхности
дороги, то
.
и
принимаем из
таблицы 4.
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону при скорости 0 [км/ч]:
[кВт]
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге при скорости 0 [км/ч]:
[кВт]
Значения мощности, затрачиваемой автомобилем на сопротивление движению, сводятся в таблицу 10.
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
|
|
1 передача КП и 1 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,799 |
1 передача КП и 2 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,799 | ||||||
|
Значения частот вращения ne, [об/мин] |
Параметры тягового баланса автомобиля |
Параметры тягового баланса автомобиля | ||||||
|
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] |
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] | |||
|
420 |
0,84 |
79231,89 |
18,487 |
1,39 |
47907,65 |
18,498 | ||
|
569 |
1,14 |
86831,82 |
27,497 |
1,88 |
52502,96 |
27,418 | ||
|
718 |
1,43 |
93385,61 |
37,095 |
2,37 |
56465,72 |
37,173 | ||
|
866 |
1,73 |
98893,26 |
47,524 |
2,86 |
59795,92 |
47,505 | ||
|
1015 |
2,03 |
103354,76 |
58,281 |
3,35 |
62493,57 |
58,154 | ||
|
1164 |
2,33 |
106770,11 |
69,104 |
3,85 |
64558,67 |
69,042 | ||
|
1313 |
2,62 |
109139,32 |
79,429 |
4,34 |
65991,22 |
79,556 | ||
|
1461 |
2,92 |
110462,39 |
89,597 |
4,83 |
66791,21 |
89,612 | ||
|
1610 |
3,22 |
110739,31 |
99,050 |
5,32 |
66958,65 |
98,950 | ||
|
1759 |
3,51 |
109970,08 |
107,221 |
5,81 |
66493,54 |
107,313 | ||
|
1908 |
3,81 |
108154,71 |
114,464 |
6,30 |
65395,87 |
114,443 | ||
|
2057 |
4,11 |
105287,51 |
120,203 |
6,80 |
63662,22 |
120,251 | ||
|
2095 |
4,19 |
104382,15 |
121,489 |
6,92 |
63114,79 |
121,321 | ||
|
2205 |
4,41 |
0 |
0 |
7,29 |
0 |
0 | ||
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
|
|
2 передача КП и 2 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,799 |
3 передача КП и 2 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,799 | ||||||
|
Значения частот вращения ne, [об/мин] |
Параметры тягового баланса автомобиля |
Параметры тягового баланса автомобиля | ||||||
|
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] |
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] | |||
|
420 |
2,52 |
26399,68 |
18,480 |
4,79 |
13898,65 |
18,493 | ||
|
569 |
3,41 |
28931,94 |
27,405 |
6,48 |
15231,82 |
27,417 | ||
|
718 |
4,30 |
31115,63 |
37,166 |
8,17 |
16381,46 |
37,177 | ||
|
866 |
5,20 |
32950,75 |
47,596 |
9,87 |
17347,60 |
47,561 | ||
|
1015 |
6,09 |
34437,30 |
58,256 |
11,56 |
18130,23 |
58,218 | ||
|
1164 |
6,98 |
35575,28 |
68,977 |
13,26 |
18729,34 |
68,986 | ||
|
1313 |
7,87 |
36364,69 |
79,497 |
14,95 |
19144,94 |
79,505 | ||
|
1461 |
8,76 |
36805,53 |
89,560 |
16,65 |
19377,03 |
89,619 | ||
|
1610 |
9,66 |
36897,80 |
99,009 |
18,34 |
19425,61 |
98,963 | ||
|
1759 |
10,55 |
36641,50 |
107,380 |
20,04 |
19290,67 |
107,385 | ||
|
1908 |
11,44 |
36036,62 |
114,516 |
21,73 |
18972,22 |
114,518 | ||
|
2057 |
12,34 |
35081,29 |
120,251 |
23,43 |
18469,27 |
120,204 | ||
|
2095 |
12,56 |
34779,62 |
121,342 |
23,87 |
18310,45 |
121,408 | ||
|
2205 |
13,23 |
0 |
0 |
25,12 |
0 |
0 | ||
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
|
|
4 передача КП и 2 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,815 |
5 передача КП и 2 передача РК: КПД трансмиссии – ηтр =0,799 | ||||||
|
Значения частот вращения ne, [об/мин] |
Параметры тягового баланса автомобиля |
Параметры тягового баланса автомобиля | ||||||
|
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] |
Vа- скорость автомобиля, [км/ч] |
Fк - сила тяги на калесах, [Н] |
Nк - мощность на колесах, [кВт] | |||
|
420 |
8,57 |
7920,10 |
18,854 |
10,98 |
6056,40 |
18,472 | ||
|
569 |
11,60 |
8679,80 |
27,968 |
14,87 |
6637,33 |
27,416 | ||
|
718 |
14,63 |
9334,92 |
37,936 |
18,76 |
7138,29 |
37,198 | ||
|
866 |
17,67 |
9885,47 |
48,521 |
22,65 |
7559,29 |
47,561 | ||
|
1015 |
20,70 |
10331,44 |
59,406 |
26,54 |
7900,32 |
58,243 | ||
|
1164 |
23,73 |
10672,85 |
70,352 |
30,43 |
8161,39 |
68,986 | ||
|
1313 |
26,77 |
10909,67 |
81,126 |
34,32 |
8342,49 |
79,532 | ||
|
1461 |
29,80 |
11041,93 |
91,403 |
38,21 |
8443,62 |
89,620 | ||
|
1610 |
32,83 |
11069,61 |
100,949 |
42,09 |
8464,79 |
98,967 | ||
|
1759 |
35,87 |
10992,72 |
109,530 |
45,98 |
8405,99 |
107,363 | ||
|
1908 |
38,90 |
10811,25 |
116,822 |
49,87 |
8267,23 |
114,524 | ||
|
2057 |
41,94 |
10524,64 |
122,612 |
53,77 |
8048,06 |
120,207 | ||
|
2095 |
42,72 |
10434,14 |
123,819 |
54,77 |
7978,85 |
121,389 | ||
|
2205 |
44,97 |
0 |
0 |
57,65 |
0 |
0 | ||
Таблица 10 – Значения мощности, затрачиваемой автомобилем УРАЛ-44202 на сопротивление движению
|
Исходные данные для расчета: масса автомобиля – ma=14560 кг; мидель автомобиля – Sx=5,25 м2;Кв=0,637 кг/м3. | |||||||
|
Vа, [км/ч] |
Параметры сопротивления движению автомобиля | ||||||
|
Ff1, [Н] |
Nf1, [кВт] |
Ff2, [Н] |
Nf2, [кВт] |
Nw, [кВт] |
Nw+Nf1, [кВт] |
Nw+Nf2, [кВт] | |
|
0 |
2568,384 |
0 |
428,064 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
10 |
2582,653 |
7,174 |
428,064 |
1,189 |
0,078 |
7,252 |
1,267 |
|
20 |
2625,459 |
14586 |
442,3328 |
2,457 |
0,627 |
15,123 |
3,084 |
|
30 |
2682,534 |
22,354 |
442,3328 |
3,686 |
2,116 |
24,47 |
5,802 |
|
40 |
2768,147 |
30,757 |
456,6016 |
5,073 |
5,016 |
35,773 |
10,089 |
|
50 |
2896,566 |
40,23 |
485,1392 |
6,738 |
9,796 |
50,026 |
16,534 |
|
60 |
3024,986 |
50,416 |
499,408 |
8,323 |
16,928 |
67,344 |
25,251 |
|
70 |
3196,211 |
62,149 |
527,9456 |
10,266 |
26,881 |
89,029 |
37,146 |
|
80 |
3395,974 |
75,466 |
570,752 |
12,683 |
40,125 |
115,591 |
52,808 |
|
90 |
3610,006 |
90,25 |
599,2896 |
14,982 |
57,131 |
147,381 |
72,113 |
7 ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЯ
Топливно-экономическая
характеристика автомобиля позволяет
определять расход топлива в зависимости
от скорости его движения. Она представляет
собой график зависимости путевого
расхода топлива от скорости автомобиля
.
Значения
путевого расхода топлива
, [л/100км]
определяют из выражения:
,
(26)
где
– часовой
расход топлива, [кг/ч];
[г/см3]–
плотность дизеля.
, (27)
где
– функция
зависимости удельного расхода топлива
от частоты вращения коленчатого вала
двигателя, [г/кВтч];
–суммарная
мощность сопротивления движению
автомобиля, [кВт];
–коэффициент,
учитывающий изменение удельного расхода
топлива
в зависимости
от коэффициента использования мощности
двигателя
Для дизельного двигателя:
(28)
(29)
Определение
путевого расхода топлива
на 4-ой передаче
по асфальтобетону:
[кг/ч]
[л/100
км]
Значения путевого расхода топлива на 4-ой передаче по асфальтобетону сводятся в таблицу 11.
Определение
путевого расхода топлива
на 4-ой передаче
по грунту:
[кг/ч]
[л/100
км]
Значения путевого расхода топлива на 4-ой передаче по грунту сводятся в таблицу 11.
Определение
путевого расхода топлива
на 5-ой передаче
по асфальтобетону:
[кг/ч]
[л/100
км]
Значения путевого расхода топлива на 5-ой передаче по асфальтобетону сводятся в таблицу 11.
Определение
путевого расхода топлива
на 5-ой передаче
по грунту:
[кг/ч]
[л/100
км]
Значения путевого расхода топлива на 5-ой передаче по грунту сводятся в таблицу 11.
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 4–ой передаче по асфальтобетону
|
|
Исходные данные для расчета: ηтр =0,815;т=0,86 г/см3;f1 =0,018; | |||||||||
|
ne, [об/мин] |
Vа,[км/ч] |
Nf1,[кВт] |
Nw, [кВт] |
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт] |
Ne,[кВт] |
U |
ge, [г/кВт час] |
Кu |
GT,[кг/час] |
Qs -, [л/100км] |
|
420 |
8.57 |
6.143 |
0.045 |
7.593 |
25.69 |
0.296 |
282.88 |
1.680 |
3,609 |
48.965 |
|
569 |
11.60 |
8.340 |
0.112 |
10.371 |
38.12 |
0.272 |
265.99 |
1.754 |
4.840 |
48.512 |
|
718 |
14.63 |
10.560 |
0.225 |
13.233 |
51.72 |
0.256 |
251.31 |
1.808 |
6.011 |
47.775 |
|
866 |
17.67 |
12.816 |
0.396 |
16.221 |
66.13 |
0.245 |
238.85 |
1.844 |
7.138 |
46.973 |
|
1015 |
20.70 |
15.100 |
0.636 |
19.308 |
80.98 |
0.239 |
228.61 |
1.866 |
8.236 |
46.265 |
|
1164 |
23.73 |
17.424 |
0.958 |
22.555 |
95.92 |
0.235 |
220.59 |
1.878 |
9.343 |
45.779 |
|
1313 |
26.77 |
19.803 |
1.376 |
25.986 |
110.58 |
0.235 |
214.78 |
1.878 |
10.483 |
45.534 |
|
1461 |
29.80 |
22.227 |
1.898 |
29.601 |
124.60 |
0.238 |
211.20 |
1.896 |
11.687 |
45.602 |
|
1610 |
32.83 |
24.710 |
2.537 |
33.432 |
137.63 |
0.243 |
209.83 |
1.851 |
12.985 |
45.993 |
|
1759 |
35.87 |
27.265 |
3.309 |
37.515 |
149.30 |
0.251 |
210.68 |
1.823 |
14.407 |
46.703 |
|
1908 |
38.90 |
29.883 |
4.221 |
41.845 |
159.25 |
0.263 |
213.74 |
1.785 |
15.962 |
47.714 |
|
2057 |
41.94 |
32.586 |
5.290 |
46.474 |
167.14 |
0.278 |
219.03 |
1.735 |
17.663 |
48.970 |
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 4–ой передаче по грунту
|
|
Исходные данные для расчета:ηтр =0,815; т =0,86 г/см3;f2 =0,03; | |||||||||
|
ne, [об/мин] |
Vа,[км/ч] |
Nf2,[кВт] |
Nw, [кВт] |
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт] |
Ne,[кВт] |
U |
ge, [г/кВт час] |
Кu |
GT,[кг/час] |
Qs, [л/100км] |
|
420 |
8.57 |
10.238 |
0.045 |
12.618 |
25.69 |
0.491 |
282.88 |
1.191 |
4.252 |
57.698 |
|
569 |
11.60 |
13.900 |
0.112 |
17.193 |
38.12 |
0.451 |
265.99 |
1.273 |
5.821 |
58.352 |
|
718 |
14.63 |
17.600 |
0.225 |
21.871 |
51.72 |
0.423 |
251.31 |
1.336 |
7.343 |
58.358 |
|
866 |
17.67 |
21.361 |
0.396 |
26.695 |
66.13 |
0.404 |
238.85 |
1.382 |
8.809 |
57.968 |
|
1015 |
20.70 |
25.167 |
0.636 |
31.660 |
80.98 |
0.391 |
228.61 |
1.412 |
10.223 |
57.425 |
|
1164 |
23.73 |
29.041 |
0.958 |
36.808 |
95.92 |
0.384 |
220.59 |
1.431 |
11.622 |
56.948 |
|
1313 |
26.77 |
33.006 |
1.376 |
42.185 |
110.58 |
0.381 |
214.78 |
1.437 |
13.021 |
56.588 |
|
1461 |
29.80 |
37.045 |
1.898 |
47.783 |
124.60 |
0.383 |
211.20 |
4.432 |
14.451 |
56.388 |
|
1610 |
32.83 |
41.183 |
2.537 |
53.644 |
137.63 |
0.390 |
209.83 |
1.416 |
15.939 |
56.453 |
|
1759 |
35.87 |
45.442 |
3.309 |
59.818 |
149.30 |
0.401 |
210.68 |
1.389 |
17.504 |
56.742 |
|
1908 |
38.90 |
49.805 |
4.221 |
66.290 |
159.25 |
0.416 |
213.74 |
1.351 |
19.147 |
57.234 |
|
2057 |
41.94 |
54.311 |
5.290 |
73.130 |
167.14 |
0.438 |
219.03 |
1.302 |
20.863 |
57.842 |
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 5–ой передаче по асфальтобетону
|
|
Исходные данные для расчета: ηтр =0,799; т =0,86 г/см3; f1 =0,018; | |||||||||||
|
ne, [об/мин] |
Vа,[км/ч] |
Nf1,[кВт] |
Nw, [кВт] |
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт] |
Ne,[кВт] |
U |
ge, [г/кВт час] |
Кu |
GT,[кг/час] |
Qs, [л/100км] | ||
|
420 |
10.98 |
7.870 |
0.095 |
9.969 |
25.69 |
0.388 |
282.88 |
1.42 |
4.005 |
42.418 | ||
|
569 |
14.87 |
10.691 |
0.236 |
13.676 |
38.12 |
0.359 |
265.99 |
1.50 |
5.446 |
42.585 | ||
|
718 |
18.76 |
13.541 |
0.473 |
17.540 |
51.72 |
0.339 |
251.31 |
1.551 |
6.838 |
42.386 | ||
|
866 |
22.65 |
16.428 |
0.833 |
21.604 |
66.13 |
0.237 |
238.85 |
1.587 |
8.189 |
42.041 | ||
|
1015 |
26.54 |
19.360 |
1.340 |
25.908 |
80.98 |
0.320 |
228.61 |
1.606 |
9.513 |
41.679 | ||
|
1164 |
30.43 |
22.344 |
2.021 |
30.494 |
95.92 |
0.318 |
220.59 |
1.613 |
10.848 |
41.453 | ||
|
1313 |
34.32 |
25.388 |
2.899 |
35.403 |
110.58 |
0.320 |
214.78 |
1.606 |
12.212 |
41.377 | ||
|
1461 |
38.21 |
28.500 |
4.000 |
40.676 |
124.60 |
0.326 |
211.20 |
1.558 |
13.640 |
41.507 | ||
|
1610 |
42.09 |
31.679 |
5.347 |
46.340 |
137.63 |
0.337 |
209.83 |
1.558 |
15.152 |
41.859 | ||
|
1759 |
45.98 |
34.950 |
6.970 |
52.466 |
149.30 |
0.351 |
210.68 |
1.517 |
16.770 |
42.409 | ||
|
1908 |
49.87 |
38.310 |
8.894 |
50.079 |
159.25 |
0.371 |
213.74 |
1.464 |
18.492 |
43.117 | ||
|
2057 |
53.77 |
41.778 |
11.147 |
66.240 |
167.14 |
0.396 |
219.03 |
1.400 |
20.307 |
43.914 | ||
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 5–ой передаче по грунту
|
|
Исходные данные для расчета: ηтр =0,799; т =0,86 г/см3; f2 =0,03; | |||||||||
|
ne, [об/мин] |
Vа,[км/ч] |
Nf2,[кВт] |
Nw, [кВт] |
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт] |
Ne,[кВт] |
U |
ge, [г/кВт час] |
Кu |
GT,[кг/час] |
Qs, [л/100км] |
|
420 |
10.98 |
7.889 |
0.095 |
9.992 |
25.69 |
0.389 |
282.88 |
1.418 |
4.008 |
42.449 |
|
569 |
14.87 |
10.737 |
0.236 |
13.733 |
38.12 |
0.360 |
265.99 |
1.493 |
5.454 |
42.648 |
|
718 |
18.76 |
13.634 |
0.473 |
17.656 |
51.72 |
0.341 |
251.31 |
1.545 |
6.856 |
42.493 |
|
866 |
22.65 |
16.591 |
0.833 |
21.807 |
66.13 |
0.330 |
238.85 |
1.578 |
8.220 |
42.199 |
|
1015 |
26.54 |
19.622 |
1.340 |
26.235 |
80.98 |
0.324 |
228.61 |
1.594 |
9.562 |
41.895 |
|
1164 |
30.43 |
22.738 |
2.021 |
30.987 |
95.92 |
0.323 |
220.59 |
1.598 |
10.920 |
41.729 |
|
1313 |
34.32 |
25.954 |
2.899 |
36.111 |
110.58 |
0.327 |
214.78 |
1.587 |
12.312 |
41.713 |
|
1461 |
38.21 |
29.280 |
4.000 |
41.653 |
124.60 |
0.334 |
211.20 |
1.565 |
13.769 |
41.900 |
|
1610 |
42.09 |
32.722 |
5.347 |
47.645 |
137.63 |
0.346 |
209.83 |
1.532 |
15.312 |
42.302 |
|
1759 |
45.98 |
36.309 |
6.970 |
54.167 |
149.30 |
0.363 |
210.68 |
1.486 |
16.960 |
42.890 |
|
1908 |
49.87 |
40.044 |
8.894 |
61.249 |
159.25 |
0.385 |
213.74 |
1.429 |
18.709 |
43.623 |
|
2057 |
53.77 |
43.952 |
11.147 |
68.961 |
167.14 |
0.413 |
219.03 |
1.360 |
20.543 |
44.425 |
