- •Введение
- •1 Анализ компоновочных схем и выбор автомобиля прототипа
- •2 Тягово-динамический расчет
- •2.1 Определение полного веса автомобиля и подбор шин
- •1.2 Определение мощности двигателя и построение внешней скоростной характеристики
- •2.3 Определение передаточного числа главной передачи
- •2.4 Передаточные числа коробки передач
- •2.5 Силовой баланс автомобиля
- •2.6 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля
2 Тягово-динамический расчет
2.1 Определение полного веса автомобиля и подбор шин
Полный вес автомобиля может быть определен по следующей зависимости:
(2.1)
где — собственный вес автомобиля (Н);
— общее количество мест в кузове (кабине), включая место водителя;
— номинальная грузоподъемность автомобиля (Н);
— средний вес одного человека (750 Н);
— вес багажа, приходящийся на одного человека (150 Н).
Распределение веса по осям определяется координатами центра тяжести, зависит от типа автомобиля его компоновки и может быть установлено по данным анализа конструкций автомобилей, сведенным в таблицу 1.
Таблица 2.1 — Распределение веса по осям конструкции автомобилей
Величины, характеризующие центр тяжести автомобиля |
Автомобили |
Примечание |
|||
легковые |
грузовые |
автобусы |
|
||
L1/L |
0,45—0,55 |
0,55—0,75 |
0,4—0,55 |
С полной нагрузкой |
|
L2/L |
0,45—0,55 |
0,25—0,45 |
0,24—0,6 |
где L — продольная база автомобиля;
L1 — расстояние от передней оси автомобиля до его центра тяжести;
L2 — то же относительно задней оси автомобиля или оси тележки для трехосного автомобиля.
На основании таблицы 2.1 принимаем L2 /L = 0,55.
Вес, приходящийся на переднюю ось, Н:
(2.2)
Вес, приходящийся на заднюю ось, Н:
(2.3)
Нагрузка на одно колесо передней оси ,Н:
Нагрузка на одно колесо задней оси, Н:
Н.
По справочнику выбираем шины с типоразмером 175/70R13
Рабочий радиус колеса, мм:
где — коэффициент высоты профиля шины, = 0,7;
— ширина шины, = 175 мм;
— коэффициент радиальной деформации шин, = 0,14 (радиальная шина).
1.2 Определение мощности двигателя и построение внешней скоростной характеристики
Мощность двигателя при максимальной скорости движения, кВт:
(2.6)
где — коэффициент обтекаемости, . ;
= 0,9—0,92 — коэффициент полезного действия трансмиссии, принимаем = 0,9;
— площадь лобового сечения автомобиля;
— кинематический коэффициент сопротивления качению колеса.
где — усредненный коэффициент при малой скорости (14—16), принимаем асфальтобетон в удовлетворительном состоянии = 0,015.
.
Площадь лобового сечения автомобиля можно определить по формуле, м2:
где Нa — габаритная высота, м;
Вa — габаритная ширина, м.
Произведение называют фактором обтекаемости.
.
В некоторых случаях мощность двигателя несколько увеличивают по сравнению с расчетной, причем значительное увеличение мощности (до 8 %) относится к легковым автомобилям.
.
Используя эти данные можно рассчитать текущие значения эффективной мощности: , (2.9)
где — мощность двигателя при максимальной скорости, кВт , — коэффициенты, зависящие от типа двигателя и способа смесеобразования = = 1 — текущие значения угловой скорости. Конструктор задаётся этими значениями (80, 100, 200, 300, 400, 500 ) и рассчитывает текущие значения мощности ДВС. — угловая скорость коленчатого вала при номинальной мощности.
,
Последующие значения вычисляем аналогично, полученные результаты записываем в таблицу 2.2. Момент на коленчатом валу вычисляется по формуле: , (2,11)
Последующие значения вычисляем аналогично, полученные результаты записываем в таблицу 2.2. Таблица 2.2 — Значения мощности и крутящего момента
|
|
По результатам расчета строим внешнюю скоростную характеристику двигателя внутреннего сгорания.
Рисунок 2.1 — Внешняя скоростная характеристика ДВС