Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
moy_tyagovyy.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
3.59 Mб
Скачать

Group 2 2 Тягово-динамический расчет проектируемого автомобиля и двигателя

2.1 Обзор автомобилей-прототипов

Тягово-динамический расчет выполняется в соответствии с методическими указаниями к выполнению курсового проекта по дисциплине: «Конструкция, теория и основы расчета автомобиля».

Приводим свободную таблицу характеристик автомобилей-прототипов данного класса

Таблица 1 – Характеристики прототипов, проектируемого типа автомобиля

Марка автомобиля

(фирма – производитель

страна)

Параметр

Fiat Idea 1.3 td multijet

Италия

Audi A2 1.4 tdi

Германия

Skoda Fabia 1.4 tdi

Чехия

1

2

3

4

1 Двигатель

1.1 Тип

1.2 Рабочий объем Vh , л

1.3 Максимальная мощность Рemax при частоте вращения вала np, кВт (л.с)/об/мин

1.4 Максимальный крутящий момент Memax при частоте вращения коленчатого вала nM Нм/об/мин

1.5 Удельная мощность Pудemax/ma/кВт/т

Дизель

1,3

52(70)/4000

180/1750

-

Дизель

1,4

55(75)/4000

195/2200

-

Дизель

1,4

59(80)/4000

195/2200

-

2 Трансмиссия

Тип

Привод

Колесная формула

Передаточные числа:

коробки передач: первой передачи U1

U2

U3

U4

U5

Uз.х.

главной передачи UГ.П.

Механическая

Передний

4х2

3,909

2,238

1,444

1,029

0,767

3,909

3,563

Механическая

Передний

4х2

3,45

2,10

1,39

1,03

0,81

3,18

3,88

Механическая

Передний

4х2

3,77

2,10

1,39

1,03

0,81

3,18

4,188

3 Шины, типоразмер

195/65 R15

175/60 R15

165/70 R14

Group 22 Продолжение таблицы 1

1

2

3

4

4 Габаритные размеры

4.1 Высота Нг, м

4.2 Ширина Вг, м

4.3 Колесная база L, м

4.4 Коэффициент обтекаемости Cx

1,660

1,698

2,508

0,28

1,553

1,673

2,405

0,28

1,498

1,642

2,462

0,28

5 Масса

5.1 Полная, т

5.2 Снаряженная, т

5.3 Сухая, т

1,700

1,200

-

1,535

1,020

-

1,665

1,150

-

6 Динамические характеристики

Максимальная скорость Vamax, км/ч

Время разгона tp, c

0 – 100 км/ч

159

15,4

173

12,1

171

13,7

7 Расход топлива, л/100 км:

При скорости 120 км/ч

4,5

4,5

4,8

8 Вместимость

Число мест для сидения, n

5

5

5

2.2 Техническое задание

Исходные данные для сравнения приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля

Параметр

Значения

1 Двигатель

1.1 Тип

1.2 Рабочий объем, л

1.3 Коэффициент приспособляемости по частоте вращения, Кn

1.4 Коэффициент приспособляемости по моменту, Км

1

Дизель

1,3

2,29

1,49

2 Трансмиссия: число передач

5

3 Масса

3.1 Сухая,

3.2 Снаряженная

3.3 Полная

-

-

1,700

4 Число мест для сидения n (включая водителя)

5

5 Максимальная скорость Vamax, км/ч

159

2.3 Параметры автомобиля

2.3.1 Снаряженная масса автомобиля

mcн=ma –n(mч+mб) (1)

где ma – полная масса, кг;

mч = 75кг – масса человека;

mб =10кг – масса багажа водителя и пассажиров;

n – число мест для сидения.

mcн=1700-5 (75+10)=1275 кг

2.3.2 Габариты

Основываясь на данных сравниваемых автомобилей, принимаем:

- габаритную высоту, ВГ = 1,698 м;

- габаритную ширину, НГ = 1,660 м;

- колёсную базу, L = 2,508 м;

- коэффициент обтекаемости, СХ = 0,28.

Рассчитываем коэффициент сопротивления воздуху КВ и площадь лобового сопротивления АВ:

КВ = 0,5СХ ρ, (2)

где ρ – плотность воздуха,

ρ = 1,225 кг/м3;

КВ = 0,5 0,28 1,225 = 0,171 Н с24,

Group 42 АВ = α ВГ НГ, м2 (3) где α – коэффициент заполнения площади,

α = 0,78…0,8

принимаем α = 0,78;

Ав = 0,78 1,698 1,660 = 2,198 м2.

2.3.3 Трансмиссия

Колесная формула 4х2.

Передний привод.

Рисунок 10-Кинематическая схема трансмиссии

Находим КПД механической трансмиссии:

(4)

где = 0,95…0,98 – КПД коробки передач;

= 0,995 – КПД карданных шарниров;

n - число карданных шарниров;

= 0,93…0,97 КПД ГП;

p - количество ГП

= 0,97 0,9954 0,97 = 0,92.

2.4 Параметры двигателя

Определяем мощность двигателя PeV, необходимую для движения автомобиля с максимальной скоростью:

(5)

где Vamax – максимальная скорость автомобиля, км/ч;

- КПД трансмиссии

- 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения

ma - полная масса автомобиля

- коэффициент сопротивления дороги при движении автомобиля с максимальной скоростью;

Group 62 для легковых автомобилей - = 0,025…0,04

KB и SВ определены в пункте 2.3.2

Основываясь на данных по ДВС автомобилей прототипов принимаем для ДВС сравниваемых автомобилей:

nemin = 600об/мин – минимально устойчивую частоту вращения коленчатого вала;

np – частоту вращения коленчатого максимальной мощности, развиваемой ДВС

np=4000 об/мин

Так как двигатель дизельный то:

nemax = np (6)

где nemax – максимальная частота вращения коленчатого вала ДВС

nemax =4000 об/мин

Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте развиваемом ДВС:

nM=np/kn (7)

nM =4000/2,29=1746 об/мин

Group 82

Таблица 3-Значения характерных частот вращения коленчатого вала ДВС

Частота ДВС

Обозначение

Величина об/мин

Минимально устойчивая

nemin

600

При максимальном крутящем моменте Мemax

nM

1746

При максимальной мощности Pemax

np

4000

Максимальная

nemax

4000

Формулы для расчета значений внешней скоростной характеристики не учитывают особенностей турбонаддува современных дизельных двигателей. В связи с этим необходимо снизить значение коэффициента приспосабливаемости по моменту с 1,49 до любого значения из интервала 1,05-1,25. Принимаем Км=1,15

Определяем коэффициенты a,b и с, для данного ДВС:

(8)

(9)

(10)

Если коэффициенты a,b и с определены правильно, то должны выполняться следующие условия:

с<0

-0,47269<0

a+b+c=1,

1,05986+0,412835-0,47269=1

b+2c/kn=0,

0,412835+2 (-0,47269)/2,29 =0

a+b/kn+c/kn2 = kM,

1,05986+0,412835/2,29+(-0,47269)/2,292=1,15

Рассчитанные и проверенные коэффициенты a,b и с заносим в таблицу 4.

Таблица 4 – Коэффициенты для построения ВСХ

a

1,05986

b

0,412835

c

-0,47269

Pemax определим по формуле:

Pemax = Pev (11)

Pуд=Pemax/ma, кВт/т (12)

Pуд=55,1/1,7=32,41 кВт/т

Крутящий момент Mp при максимальной мощности Рemax:

Мр=9550 Рemax/np (13)

Мр=9550 55,1/4000 = 131,55 H м

где Рemax, кВт;

np, об/мин

Memaxр КМ Н м

Memax = 131,55 1,15=151,28 H м/об/мин;

Таблица 5 – Основные показатели ДВС

Pemax

кВт(л.с.)/об/мин

Memax

H м/об/мин

Руд

кВт/т

55,1 (73)/4000

151,28/4000

32,41

2.5 Тягово-динамический расчет проектируемого автомобиля

2.5.1 Построение внешней скоростной характеристики проектируемого автомобиля

Внешняя скоростная характеристика ДВС приближенно может быть представлена зависимостью для эффективной мощности:

(14)

эффективный крутящий момент ДВС определяется следующей зависимостью:

(15)

Таблица 6 – Внешняя скоростная характеристика первого автомобиля

Обозначение

nemin1

ne2

ne3

nм

nе

ne6

ne7

ne8

ne9

nemax10

ne, об/мин

600

1000

1400

1746

2200

2600

3000

3400

3800

4000

Ре, кВт

9,18

15,61

22,11

27,66

34,67

40,42

45,61

50,08

53,68

55,1

Ре, л.с.

12,48

21,23

30,06

37,61

47,14

54,96

62,02

68,1

73

74,93

Ме, Н м

146,17

149,11

150,48

151,28

150,48

148,45

145,17

140,66

134,89

131,55

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]