Тягово-скоростные свойства имеют важное значение при экс­плуатации автомобиля, так как от них во многом зависят его средняя скорость движения и производительность. При благоприятных тягово-скоростных свойствах возрастает средняя скорость, уменьшаются затраты времени на перевозку грузов и пассажиров, а также повышается производительность автомобиля.

3.1. Показатели тягово-скоростных свойств

Основными показателями, позволяющими оценить тягово-скоростные свойства автомобиля, являются:

Максимальная скорость , км/ч;

Минимальная устойчивая скорость (на высшей передаче)
, км/ч;

Время разгона (с места) до максимальной скорости t р, с;

Путь разгона (с места) до максимальной скорости S р, м;

Максимальные и средние ускорения при разгоне (на каждой передаче) j max и j ср, м/с 2 ;

Максимальный преодолеваемый подъем на низшей передаче и при постоянной скорости i m ах, %;

Длина динамически преодолеваемого подъема (с разгона) S j ,м;

Максимальная сила тяги на крюке (на низшей передаче) Р с , Н.

В
качестве обобщенного оценочного показателя тягово-скорост­ных свойств автомобиля можно использовать среднюю скорость непрерывного движенияср , км/ч. Она зависит от условий движе­ния и определяется с учетом всех его режимов, каждый из кото­рых характеризуется соответ-ствующими показателями тягово-ско­ростных свойств автомобиля.

3.2. Силы, действующие на автомобиль при движении

При движении на автомобиль действует целый ряд сил, кото­рые называются внешними. К ним относятся (рис. 3.1) сила тяже­сти G , силы взаимодействия между колесами автомобиля и доро­гой (реакции дороги) R Х1 , R х2 , R z 1 , R z 2 и сила взаимодействия ав­томобиля с воздухом (реакция воздушной среды) Р в.

Рис. 3.1. Силы, действующие на автомобиль с прицепом при движении: а - на горизонтальной дороге; б - на подъеме; в - на спуске

Одни из указанных сил действуют в направлении движения и являются движущими, другие - против движения и относятся к силам сопротивления движению. Так, сила R Х2 на тяговом режи­ме, когда к ведущим колесам подводятся мощность и крутящий момент, направлена в сторону движения, а силы R Х1 и Р в - про­тив движения. Сила Р п - составляющая силы тяжести - может быть направлена как в сторону движения, так и против в зависи­мости от условий движения автомобиля - на подъеме или на спуске (под уклон).

Основной движущей силой автомобиля является касательная реакция дороги R Х2 на ведущих колесах. Она возникает в результа­те подвода мощности и крутящего момента от двигателя через трансмиссию к ведущим колесам.

3.3. Мощность и момент, подводимые к ведущим колесам автомобиля

В условиях эксплуатации автомобиль может двигаться на раз­личных режимах. К этим режимам относятся установившееся движение (равномерное), разгон (ускоренное), торможение(замедленное)

и
накат (по инерции). При этом в условиях города про­должительность движения составляет приблизительно 20 % для ус­тановившегося режима, 40 % - для разгона и 40 % - для тормо­жения и наката.

При всех режимах движения, кроме наката и торможения с отсоединенным двигателем, к ведущим колесам подводятся мощ­ность и крутящий момент. Для определения этих величин рассмот­рим схему,

Рис. 3.2. Схема для определения мощ­ ности и крутящего момента, подво­ димых от двигателя к ведущим ко­ лесам автомобиля:

Д - двигатель; М - маховик; Т - транс­ миссия; К - ведущие колеса

представленную на рис. 3.2. Здесь N e - эффективная мощность двигателя; N тр - мощность, подводимая к трансмис­сии;N кол - мощность, подводимая к ведущим колесам; J м - мо­мент инерции маховика (под этой величиной условно понимают момент инерции всех вращающихся частей двигателя и трансмис­сии: маховика, деталей сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи и др.).

При разгоне автомобиля определенная доля мощности, пере­даваемой от двигателя к трансмиссии, затрачивается на раскру­чивание вращающихся частей двигателя и трансмиссии. Эти зат­раты мощности

(3.1)

где А - кинетическая энергия вращающихся частей.

Учтем, что выражение для кинетической энергии имеет вид

Тогда затраты мощности

(3.2)

Исходя из уравнений (3.1) и (3.2) мощность, подводимую к трансмиссии, можно представить в виде

Часть этой мощности теряется на преодоление различных со­противлений (трения) в трансмиссии. Указанные потери мощности оцениваются коэффициентом полезного действия трансмис­сии тр.

С учетом потерь мощности в трансмиссии подводимая к веду­щим колесам мощность

(3.4)

Угловая скорость коленчатого вала двигателя

(3.5)

где ω к -угловая скорость ведущих колес; u т -передаточное число трансмиссии

Передаточное число трансмиссии

Где u k - передаточное число коробки передач; u д - передаточное число дополнительной коробки передач (раздаточная коробка, делитель, демультипликатор); и Г - передаточное число главной передачи.

В результате подстановки e из соотношения (3.5) в формулу (3.4) мощность, подводимая к ведущим колесам:

(3.6)

При постоянной угловой скорости коленчатого вала второй член в правой части выражения (3.6) равен нулю. В этом случае мощ­ность, подводимая к ведущим колесам, называется тяговой. Ее величина

(3.7)

С учетом соотношения (3.7) формула (3.6) преобразуется к виду

(3.8)

Для определения крутящего момента М к , подводимого от двигателя к ведущим колесам, представим мощности N кол и N T , в выражении (3.8) в виде произведений соответствующих моментов на угловые скорости. В результате такого преобразования получим

(3.9)

Подставим в формулу (3.9) выражение (3.5) для угловой скорости коленчатого вала и, разделив обе части равенства на к получим

(3.10)

При установившемся движении автомобиля второй член в пра­вой части формулы (3.10) равен нулю. Момент, подводимый к ведущим колесам, в этом случае называется тяговым. Его величина

(3.11)

С учетом соотношения (3.11) момент, подводимый к ведущим колесам:

(3.12)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТМЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО

ХОЗЯЙСТВА

Кафедра« Трактора и автомобили»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Основы теориии расчета трактора и автомобиля.

На тему: Тягово-скоростныесвойства и топливная экономичность

автомобиля.

Студента 5 курса 45 группы

Снопкова А.А.

Руководитель КП

Минск2002.
Введение.

1.Тягово-скоростныесвойства автомобиля.

Тягово-скоростнымисвойствами автомобиля называют совокупность свойств определяющих возможные похарактеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоныизменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона и торможенияавтомобиля при его работе на тяговом режиме работы в различных дорожныхусловиях.

Показателитагово-скоростных свойств автомобиля (максимальная скорость, ускорение приразгоне или замедлении при торможении, сила тяги на крюке, эффективная мощностьдвигателя, подъем, преодолеваемый в различных дорожных условиях, динамическийфактор, скоростная характеристика) определяются проектировочным тяговымрасчетом. Он предполагает определение конструктивных параметров, которые могутобеспечить оптимальные условия движения, а также установление предельныхдорожных условий движения для каждого типа автомобиля.

Тягово-скоростныесвойства и показатели определяются при тяговом расчете автомобиля. В качествеобъекта расчета выступает грузовой автомобиль малой грузоподъемности.

1.1. Определение мощности двигателя автомобиля.

В основу расчета кладется номинальная грузоподъемностьавтомобиля />в кг (масса установленнойполезной нагрузки + масса водителя и пассажиров в кабине) или автопоезда />, она равняется из задания –1000 кг.

Мощность двигателя />, необходимая для движенияполностью груженого автомобиля со скоростью />взаданных дорожных условиях, характеризующих приведенным сопротивлением дороги />, определяют из зависимости:

/>собственная масса автомобиля, 1000 кг;

/>сопротивление воздуха(в Н) – 1163,7 при движении смаксимальной скоростью />= 25 м/с;

/> - КПД трансмиссии = 0,93. Номинальнаягрузоподъемность />указана в задании;

/>= 0,04 с учетом работы автомобиля в сельском хозяйстве(коэффициент дорожного сопротивления).

/>(0,04*(1000*1352)*9,8+1163,7)*25/1000*0,93=56,29кВт.

Собственная массаавтомобиля связана в его номинальной грузоподъемностью зависимостью:/>

/>1000/0,74=1352 кг.

где:/> - коэффициентгрузоподъемности автомобиля – 0,74.

У автомобиля особомалой грузоподъемности =0,7…0,75.

Коэффициентгрузоподъемности автомобиля существенно влияет на динамические и экономическиепоказатели автомобиля: чем он больше, тем лучше эти показатели.

Сопротивлениевоздуха зависит от плотности воздуха, коэффициент /> обтекаемостиобводов и днища (коэффициент парусности), площади лобовой поверхности F (в />) автомобиля и скоростногорежима движения. Определяется зависимостью: />,

/>0.45*1.293*3.2*625= 1163.7 Н.

где:/>=1,293 кг//> -- плотность воздуха притемпературе 15…25 С.

Коэффициентобтекаемости у автомобиля/> =0,45…0,60.Принимаю = 0,45.

Площадьлобовой поверхности может быть подсчитана по формуле:

F= 1.6*2=3.2 />

Где: В – колея задних колес,принимаю её = 1,6м, величина Н = 2м. Величины В и Н уточняют при последующихрасчетах при определении размеров платформы.

/>= максимальная скоростьдвижения по дороге с улучьшеным покрытием при полной подаче топлива, по заданиюона равна 25 м/с.

Так как />автомобиля развивает, какправило, на прямой передаче, то

где: />0,95…0,97 – 0,95 КПДдвигателя на холостом ходу; />=0,97…0,98– 0,975.

КПДглавной передачи.

/>0,95*0,975=0,93.

1.2. Выбор колесной формулы автомобиля игеометрических параметров колес.

Количество иразмеры колес (диаметр колеса /> и масса,передаваемая на ось колеса) определяются исходя из грузоподъемности автомобиля.

При полностьюгруженом автомобиле 65…75% от общей массы машины приходиться на заднюю ось и25…35% - на переднюю. Следовательно, коэффициент нагрузки передних и заднихведущих колес составляют соответственно 0.25…0.35 и –0.65…0.75.

/>/>; />0,65*1000*(1+1/0,45)=1528,7кг.

на переднюю: />. />0,35*1000*(1+1/0,45)=823,0кг.

Принимаю следующиезначения: на задней оси –1528,7 кг, на одно колесо задней оси – 764,2 кг; напередней оси – 823,0 кг, на колесо передней оси – 411,5кг.

Исходя из нагрузки />и давления в шинах, потаблице 2 выбираются размеры шин, в м (ширина профиля шины />и диаметр посадочного обода />). Тогда расчетный радиусведущих колес (в м);

Расчетные данные:наименование шины -- ; её размеры –215-380 (8,40-15) ; расчетныйрадиус.

/>(0,5*0,380)+0,85*0,215=0,37м.

1.3. Определение вместимости игеометрических параметров платформы.

По грузоподъемности/> (в т) выбираетсявместимость платформы /> в куб. м., изусловия:

/> />0,8*1=0,8 />/>

Для бортовогоавтомобиля />принимается = 0.7…0.8 м.,выбираю 0,8 м.

Определив объемподбираю внутренние размеры платформы автомобиля в м: ширину, высоту и длину.

Ширину платформыдля грузовых автомобилей принимаю (1.15…1.39) от колеи автомобиля, то есть =1,68 м.

Высоту кузоваопределяю по размерам похожего автомобиля – УАЗа. Она равна – 0,5 м.

Длину платформыпринимаю – 2,6 м.

По внутренней длине/>определяю базу Lавтомобиля (расстояние между осями передних и задних колес):

принимаю базуавтомобиля = 2540 м.

1.4. Тормозные свойства автомобиля.

Торможение –процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля сцелью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.

1.4.1. Установившееся замедление при движенииавтомобиля.

Замедление />=/>,

Где g – ускорениесвободного падения =9,8 м/с; />--коэффициент сцепления колес с дорогой, значения которого для различных дорожныхпокрытий берутся из таблицы 3; /> --коэффициент учета вращающихся масс. Значения его для проектируемого автомобиляравны 1.05…1.25, принимаю = 1,12.
Чем лучше дорога, тем больше может быть замедление машины при торможении.На твердых дорогах замедление может достигать 7 м/с. Плохие дорожные условиярезко снижают интенсивность торможения.

1.4.2. Минимальный тормозной путь.

Длина минимальноготормозного пути />/>может быть определена из условия,что работа совершенная машиной за время торможения, должна быть равна кинетическойэнергии, потерянной ею за то время. Тормозной путь будет минимальным принаиболее интенсивном торможении, то есть когда она имеет максимальное значение.Если торможение осуществляется на горизонтальной дороге с постояннымзамедлением, то путь до остановки равен:

Определяю тормознойпуть для различных значений />, трехразличных скоростей 14,22 и 25 м/с, и занесу их в таблицу:

Таблица№ 1.

Опорная поверхность.

Замедление на дороге. Тормозная сила. Минимальный тормозной путь. Скорость движения. 14 м/с 22 м/с

1.Асфальт 0,65 5,69 14978 17.2 42.5 54.9 2. Гравийка. 0,6 5,25 13826 18.7 46.1 59.5 3. Булыжник. 0,45 3,94 10369 24.9 61.4 79.3 4. Сухая грунтовка. 0,62 5,43 14287 18.1 44.6 57.6 5. Грунтовка после дождя. 0,42 3,68 9678 26.7 65.8 85.0 6. Песок 0,7 6,13 16130 16.0 39.5 51.0 7. Снежная дорога. 0,18 1,58 4148 62.2 153.6 198.3 8. Обледенение дороги. 0,14 1,23 3226 80.0 197.5 255.0

1.5.Динамические свойства автомобиля.

Динамическиесвойства автомобиля в значительной степени определяются правильным выборомколичества передач и скоростным режимом движения на каждой из выбранныхпередач.

Количество передачиз задания – 5. Прямую передачу выбираю –4, пятая – экономичная.

Таким образом,одной из важнейших задач при выполнении курсовой работы по автомобилям являетсяправильный выбор количества передач.

1.5.1.Выбор передач автомобиля.

Передаточное число />=/>,

Где: /> - передаточное числокоробки передач; /> - передаточноечисло главной передачи.

Передаточное числоглавной передачи находиться по уравнению:

где: /> -- расчетный радиусведущих колес, м; принимается из предыдущих расчетов; /> -- частота вращениядвигателя при номинальной частоте вращения.

Передаточное числотрансмиссии на первой передаче:

где /> -- максимальныйдинамический фактор, допустимый по условиям сцепления ведущих колес автомобиля.Величина его находиться в пределах – 0,36…0,65, она не должна превышатьвеличины:

/>=0.7*0.7=0.49

где: /> -- коэффициент сцепленияведущих колес с дорогой, в зависимости от дорожных условий = 0.5…0.75; /> -- коэффициент нагрузкиведущих колес автомобиля; рекомендуемые значения = 0.65…0.8; максимальныйкрутящий момент двигателя, в Н*м, берется из скоростной характеристики длякарбюраторных двигателей; G – полный вес автомобиля, Н; - КПД трансмиссииавтомобиля на первой передаче, подсчитывается по формуле:

0.96 – КПДдвигателя при холостом прокручивании коленчатого вала; />=0.98 – КПД цилиндрическойпары шестерен; />=0.975 –КПДконической пары шестерен; - соответственно количество цилиндрическихи конических пар, участвующих в зацеплении на первой передаче. Их количествовыбирается, ориентируясь на схемы трансмиссий.

В первомприближении при предварительных расчетах передаточные числа грузовыхавтомобилей подбираются по принципу геометрической прогрессии, образуяряд, где q – знаменатель прогрессии; он подсчитывается поформуле:

где: z – числопередач, указываемых в задании.

Передаточное числопостоянно включенной главной передач автомобиля берется, сообразуясь спринятыми у прототипа = .

По передаточнымчислам трансмиссии подсчитывается максимальные скорости движения автомобиля наразных передачах. Полученные данные сводятся в таблицу.

Таблица № 1.

Передача Передаточное число Скорость, м/с. 1 30 6,1 2 19 9,5 3 10,5 17,1 4 7,2 25 5 5,8 31

1.5.2. Построение теоретической (внешней) скоростнойхарактеристики карбюраторного двигателя.

Теоретическаяскоростная внешняя характеристика /> = f(n) строитсяна листе миллиметровой бумаги. Расчет и построение внешней характеристикипроизводят в такой последовательности. На оси абсцисс откладываем в принятоммасштабе значение частот вращения коленчатого вала: номинальной, максимальнойхолостого хода, при максимальном крутящем моменте, минимальной, соответствующейработе двигателя.

Номинальная частотавращения задается в задании, частота />,

Частота />. Частота вращениямаксимальная принимается на основании справочных данных двигателя прототипа –4800 об/мин.

Промежуточные точкизначений мощности карбюраторного двигателя находят из выражения, задаваясьзначениями />(не менее 6 точек).

Значения крутящегомомента />подсчитывается позависимости:

Текущие значения />и/>берутиз графика />. Удельный эффективныйрасход топлива карбюраторного двигателя подсчитывают по зависимости:

/>, г/(кВт, ч),

где: /> удельный эффективныйрасход топлива при номинальной мощности, заданный в задании = 320 г/кВт*ч.

Часовой расходтоплива определяется по формуле:

Значения />и /> берут из построенныхграфиков, по результатам расчета теоретической внешней характеристикисоставляется таблица.

Данные дляпостроения характеристики. Таблица№ 2.

№

1 800 13,78 164,5 4,55 330,24 2 1150 20,57 170,86 6,44 313,16 3 1500 27,49 175,5 8,25 300 4 1850 34,30 177,06 9,97 290,76 5 2200 40,75 176,91 11,63 285,44 6 2650 48,15 173,52 13,69 284,36 7 3100 54,06 166,54 15,66 289,76 8 3550 57,98 155,97 17,49 301,64 9 4000 59,40 141,81 19,01 320 10 4266 58,85 131,75 19,65 333,90 11 4532 57,16 120,44 20,01 350,06 12 4800 54,17 107,78 19,97 368,64 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

1.5.4. Универсальнаядинамическая характеристика автомобиля.

Динамическаяхарактеристика автомобиля иллюстрирует его тягово-скоростные свойства приравномерном движении с разными скоростями на разных передачах и в различныхдорожных условиях.

Из уравнениятягового баланса автомобиля при движении без прицепа на горизонтальной опорнойповерхности, следует, что разность сил />(касательнойсилы тяги и сопротивления воздуха при движении автомобиля) в этом уравнении представляетсобой силу тяги, расходуемую на преодоление всех внешних сопротивлений движениюавтомобиля, за исключением сопротивления воздуха. Поэтому отношение />характеризует запас силытяги, приходящийся на единицу веса автомобиля. Этот измеритель динамических, вчастности, тягово-скоростных, свойств автомобиля, называется динамическим факторомD автомобиля.

Таким образом,динамический фактор автомобиля.

Динамический факторавтомобиля определяется на каждой передаче в процессе работы двигателя с полнойнагрузкой при полной подаче топлива.

Между динамическимфактором и параметрами, характеризующими сопротивление дороги (коэффициент />) и инерционные нагрузкиавтомобиля, существуют следующие зависимости:

/>/>--при неустановившемся движении;

/>при установившемся движении.

Динамический факторзависит от скоростного режима автомобиля – частоты вращения двигателя (его крутящегомомента) и включенной передачи (передаточное число трансмиссии). Графическоеизображение и называют динамической характеристикой. Её величина зависит такжеот веса автомобиля. Поэтому характеристику строят сначала для порожнегоавтомобиля без груза в кузове, а потом путем дополнительных построенийпреобразуют ее в универсальную, позволяющую находить динамический фактор для любоговеса автомобиля.

Дополнительныепостроения для получения универсальной динамической характеристики.

Наносим напостроенной характеристике сверху вторую ось абсцисс, на коэффициентторойоткладываю значения коэффициента нагрузки автомобиля.

На крайней слеваточке верхней оси абсцисс коэффициент Г=1, что соответствует порожнемуавтомобилю; на крайней точке справа откладываем максимальное значение,указанное в задании, величина которого зависит от максимального веса груженогоавтомобиля. Затем наносим на верхней оси абсцисс ряд промежуточных значенийкоэффициента нагрузки и проводим из них вниз вертикали до пересечения с нижнейосью абсцисс.

Вертикаль,проходящую через точку Г=2, принимаю за вторую ось ординат характеристики.Поскольку динамический фактор при Г=2 вдвое меньше, чем у порожнего автомобиля,то масштаб динамического фактора на второй оси ординат должен быть в два разабольше, чем на первой оси, проходящей через точку Г=1. Соединяю однозначныеделения на обеих ординатах наклонными линиями. Точки пересечения этих прямых состальными вертикалями образуют на каждой вертикали масштабную шкалу для соответствующегозначения коэффициента нагрузки автомобиля.

Результаты расчетовпоказателей заносятся в таблицу.

Таблица№3.

Передача V, м/с.

Крутящий момент, Нм.

D Г=1 Г=2.5 1 1,22 800 164,50 12125 2,07 0,858 0,394 2,29 1500 175,05 12903 7,29 0,912 0,420 3,35 2200 176,91 13040 15,69 0,921 0,424 4,72 3100 166,54 12275 31,15 0,866 0,398 6,10 4000 141,81 10453 51,86 0,736 0,338 6,91 4532 120,44 8877 66,27 0,623 0,286 7,3 4800 107,78 7944 66,03 0,557 0,255 2 1,90 800 164,50 7766 5,06 0,549 0,291 3,57 1500 175,05 8264 17,78 0,583 0,309 5,23 2200 176,91 8352 38,24 0,588 0,312 7,38 3100 166,54 7862 75,93 0,551 0,292 9,52 4000 141,81 6695 126,41 0,464 0,246 10,78 4532 120,44 5686 162,27 0,390 0,207 11,45 4800 107,78 5088 182,03 0,346 0,184 3 3,44 800 164,50 4292 16,56 0,302 0,160 6,46 1500 175,05 4567 58,26 0,317 0,168 9,47 2200 176,91 4615 125,21 0,319 0,169 13,35 3100 166,54 4345 248,61 0,289 0,154 17,22 4000 141,81 3700 413,92 0,231 0,123 19,51 4532 120,44 3142 531,34 0,183 0,098 20,64 4800 107,78 2812 596,04 0,155 0,083

5,02 800 164,50 2943 35,21 0,206 0,094 9,42 1500 175,05 3131 123,79 0,212 0,096 13,81 2200 176,91 3165 266,29 0,204 0,090 19,46 3100 166,54 2979 528,73 0,172 0,071 25,11 4000 141,81 2537 880,30 0,144 0,04 28,45 4532 120,44 2154 1130,03 0,069 0,015 30,12 4800 107,78 1928 1267,63 0,043 0,001 5 6,23 800 164,50 2370 54,26 0,164 0,087 11,69 1500 175,05 2522 190,77 0,164 0,088 17,15 2200 176,91 2549 410,36 0,150 0,080 24,16 3100 166,54 2400 814,78 0,110 0,060 31,17 4000 141,81 2043 1356,56 0,044 0,026 35,32 4532 120,44 1735 1741,40 0,001 37,42 4800 107,78 1553 1953,53 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
1.5.5. Краткий анализ полученных данных.

1.Определить,на каких передачах будет работать автомобиль в заданных дорожных условиях,характеризуемых приведенным коэффициентом />дорожныхсопротивлений (не менее 2…3 значений) и какие максимальные скорости сможет онразвивать при равномерном движении с различными значениями (не менее 2-х) коэффициентаГ нагрузки автомобиля, обязательно включая при этом Г макс.

Задаюсьследующими значениями дорожных сопротивлений: 0,04, 0,07, 0,1 (асфальт, грунтоваядорога, грунтовка после дождя). При коэффициенте =1 автомобиль может двигатьсяпри />= 0,04 со скоростью 31,17м/с на 5 передаче; />=0,07 – 28 м/с, 5передача; />= 0,1 – 24 м/с, 5 передача. При коэффициенте = 2,5 (максимальная нагрузка) автомобиль может двигаться при />= 0,04 – скорость 25 м/с, 4передача; />= 0,07 – скорость 19 м/с, 4передача; />= 0,1 – скорость 17 м/с, 3 передача.

2.Определить по динамической характеристике наибольшие дорожные сопротивления,которые сможет преодолевать автомобиль, двигаясь на каждой передаче с равномернойскоростью (на точках перегиба кривых динамического фактора).

Полученные данныепроверить с точки зрения возможности их реализации по условиям сцепления сдорожным покрытием. Для автомобиля с задними ведущими колесами:

где:/> - коэффициент нагрузкиведущих колес.

Таблица№ 4.

№ передачи Преодолеваемое дорожное сопротивление Сила сцепления с дорожным покрытием (асфальт). Г=1 Г=2,5 Г=1 Г=2,5 1 передача 0,921 0,424 0,52 0,52 2 передача 0,588 0,312 0,51 0,515 3 передача 0,319 0,169 0,51 0,51 4 передача 0,204 0,09 0,5 0,505 5 передача 0,150 0,08 0,49 0,5

По табличным даннымвидно что на 1 передаче автомобиль может преодолевать песок; на 2 –ой снежнуюдорогу; на 3-ей обледенелую дорогу; на 4 – ой сухую грунтовую дорогу; на 5–ой асфальт

3. Определить углыподъема, которые автомобиль способен преодолеть в различных дорожных условиях(не менее 2…3-х значений) на различных передачах, и скорости какие он при этомбудет развивать.

Таблица№5.

Дорожные сопротивления. № передачи Угол подъема Скорость Г=1 Г=2,5 0,04 1 передача 47 38 3,35 2 передача 47 27 5,23 3 передача 27 12 9,47 4 передача 16 5 13,8 5 передача 11 4 17,15 0,07 1 передача 45 35 3,35 2 передача 45 24 5,23 3 передача 24 9 9,47 4 передача 13 2 13,8 5 передача 8 17,15 0,1 1 передача 42 32 3,35 2 передача 42 21 5,23 3 передача 22 7 9,47 4 передача 10 13,8 5 передача 5 17,15

4.Определить:

Максимальнуюскорость при установившемся движении в наиболее типичных для данного видаавтомобиля дорожных условиях (асфальтированное покрытие). Значения f приэтом для различных дорожных условий принимаются из соотношения:

При заданныхдорожных условиях т.е. асфальтированном шоссе сопротивление принимает значение– 0,026 и скорость равна 26,09 м/с;

Динамическийфактор на прямой передаче при наиболее употребительной для данного видаавтомобиля скорости движения (обычно берется скорость, равная половинемаксимальной) – 12 м/с;

n максимальное значениединамического фактора на прямой передаче и значение скорости – 0,204 и 11,96м/с;

n максимальное значениединамического фактора на низшей передаче – 0,921;

n максимальное значениединамического фактора на промежуточных передачах; 2 передача – 0,588; 3передача – 0,317; 5 передача – 0,150;

5. сравнитьполученные данные со справочными по автомобилю, имеющему близкие к прототипуосновные показатели. Данные полученные при расчете практически похожи на данныеавтомобиля УАЗ.

2.Топливная экономичность автомобиля.

Одним из основныхтопливная экономичность как эксплутационного свойства принято считатьколичество топлива, расходуемое на 100 км пути при равномерном движении сопределенной скоростью в заданных дорожных условиях. На характеристике наноситьсяряд кривых, каждая из которых соотвествует определенным дорожным условиям; привыполнении работы рассматривается три коэффициента дорожного сопротивления:0,04, 0,07, 010.

Расход топлива,л/100 км:

где: /> - мгновенный расход топливадвигателем автомобиля, л;

где /> - время прохождения 100 кмпути, =/>.

Отсюда приучитывании мощности двигателя затрачиваемую на преодоление сопротивления дорогии воздуха получаем:

Для наглядногопредставления о экономичности строится характеристика. На оси ординатоткладывается расход топлива, на оси абсцисс скорость движения.

Порядок построенияследующий. Для различных скоростных режимов движения автомобиля из зависимости

определяют значение частотывращения коленчатого вала двигателя.

Зная частотувращения двигателя из соответствующих скоростных характеристик определяютзначения g.

По формуле 17определяют мощность двигателя (выражение в квадратных скобках), требуемую длядвижения автомобиля с разными скоростями на одной из заданных дорог,характеризуемых соответствующим значением сопротивления: 0,04, 0,07, 0,10 .

Расчеты ведутся до скорости,при которой двигатель загружается на максимальную мощность. Переменнойвеличиной при этом является только скорость движения и сопротивление воздуха,все остальные показатели берутся из предыдущих расчетов.

Подставляянайденные для разных скоростей подсчитывают искомые значения расхода топлива.

Таблица№ 6.

/>л/100 км

5,01 800 940,54 46,73 5,36 330,24 5,5 13,1 9,39 1500 940,54 164,2 11,26 300 3,0 13,31 11,59 1850 940,54 250,11 14,97 290,76 2,4 13,91 13,78 2200 940,54 253,39 19,33 285,44 2,0 14,84 19,41 3100 940,54 701,68 34,58 289,76 1,4 19,12 22,23 3550 940,54 920,11 44,86 301,64 1,2 22,55 25 4000 940,54 1168 59,35 320,00 1,0 28,08

Сухой грунт

5,01 800 1654,8 46,73 9,20 330,24 5,5 22,46 7,20 1150 1654,8 96,55 13,61 313,16 3,9 21,92 9,39 1500 1654,8 164,28 18,44 300 3,0 21,82 11,59 1850 1654,8 249,90 23,83 290,76 2,4 22,15 13,78 2200 1654,8 353,39 29,88 285,44 2,0 22,93 16,59 2650 1654,8 512,75 38,84 284,36 1,7 24,66 19,41 3100 1654,8 701,68 49,43 289,76 1,4 27,33 0,1 5,01 800 2351,4 46,73 13,03 330,24 5,5 31,81 7,20 1150 2351,4 96,55 19,12 313,16 3,9 30,79 9,39 1500 2351,4 164,28 25,62 300 3,0 30,32 11,59 1850 2351,4 249,90 32,70 290,76 2,4 30,39 13,78 2200 2351,4 353,39 40,43 285,44 2,0 31,02 4000 4532 4800 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Дляанализа экономической характеристики на ней проводится две резюмирующие кривые:огибающая кривая а-а максимальных скоростей движения на разных дорогах, повеличине полного использования установленной мощности двигателя и кривая с-снаиболее экономичных скоростей.

2.1. Анализ экономической характеристики.

1. Определить на каждом дорожномпокрытии (почвенном фоне) наиболее экономичные скорости движения. Указать ихзначения и величины расхода топлива. Наиболее экономичная скорость, как иследовало ожидать на твердом покрытии, на скорости равной половине максимальнойрасход топлива равен 14,5 л/100 км.

2. Объяснить характер измененияэкономичности при отклонении от экономической скорости вправо и влево. Приотклонении вправо увеличивается удельный расход топлива на кВт, при отклонениивлево возрастает весьма резко воздушное сопротивление.

3. Определитьконтрольный расход топлива. 14,5 л/100 км.

4. Сравнитьполученный контрольный расход топлива с аналогичным показателемавтомобиля-прототипа. У прототипа контрольный расход равен полученному.

5. Исходя из запасахода автомобиля (суточного), пройденного по дороге с улучьшеным покрытием,определить ориентировочную вместимость />топливногобака (в л) по зависимости:

На прототипеемкость баков – 80 литров, принимаю такую емкость (ее удобно заправлять изканистр).

Послезавершения расчетов результаты сводятся в таблицу.

Таблица№ 7.

Показатели 1.Тип. Малый грузовой автомобиль. 2. коэффициент нагрузки автомобиля (по заданию). 2,5 3. Грузоподъемность, кг. 1000 4. Максимальная скорость движения, м/с. 25 5. Масса снаряженного автомобиля, кг. 1360 6. Число колес. 4

7. Распределение снаряженной массы по осям автомобиля, кг

Через задний мост;

Через передний мост.

8. Полная масса груженого автомобиля, кг. 2350

9. Распределение полной массы по осям автомобиля, кг,

Через задний мост;

Через передний мост.

10. Размеры колес, мм.

Диаметр (радиус),

Ширина профиля шины;

Внутреннее давление воздуха в шинах, Мпа.

11. Размеры грузовой платформы:

Вместимость, м/куб;

Длина, мм;

Ширина, мм;

Высота, мм.

12.База автомобиля, мм. 2540 13. Установившееся замедление при торможении, м/с. 5,69

14. Тормозной путь, м при торможении со скоростью:

Скорость максимальная.

15. Максимальные значения динамического фактора по передачам:

16. Наименьшее значение расхода топлива на почвенных фонах, л/100 км:

17. Наиболее экономичные скорости движения (м/с) на почвенных фонах:

18. Вместимость топливного бака, л. 80 19. Запас хода автомобиля, км. 550 20. Контрольный расход топлива, л/100 км (примерный). 14.5 Двигатель: Карбюраторный 21. Максимальная мощность, кВт. 59,40 22. Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, об/мин. 4800 23. Максимальный вращающий момент, Нм. 176,91 24. Частота вращения коленчатого вала при максимальном моменте, об/мин. 2200

Список литературы.

1. Скотников В.А., Мащенский А.А.,Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат,1986. – 383с.

2. Методические пособия по выполнениюкурсовой работы, старое и новое издание.

Согласно теории автомобиля для оценки его тягово-скоростных свойств проводятся тяговые расчеты.

Тяговые расчёты устанавливают зависимость между параметрами автомобиля и его агрегатов с одной стороны (масса автомобиля – G , передаточные числа трансмиссии – i , радиус качения колеса – r к и т.д.) и скоростными и тяговыми свойствами машины: скорости движения – V i , силы тяги - Р и т.д. с другой.

В зависимости от того, что задаётся в тяговом расчете и что определяется, могут быть два вида тяговых расчетов :

1. Если задаются параметры машины и определяются её скоростные и тяговые свойства, то расчет будет поверочным.

2. Если задаются скоростные и тяговые свойства машины, а определяют её параметры, то расчёт будет проектировочным.

Поверочный тяговый расчет

Любая задача, связанная с определением тяговых и скоростных свойств серийной машины, является задачей поверочного тягового расчёта, даже если эта задача касается определения каких-либо частных свойств автомобиля, например, максимальной скорости движения на данной дороге, силы тяги на крюке и т.д.

В результате поверочного тягового расчёта можно получить и общие тягово-скоростные свойства (характеристики) автомобиля. В этом случае производится полный поверочный тяговый расчёт.

Исходные данные поверочного тягового расчета. В качестве исходных данных поверочного расчёта должны быть заданы следующие основные величины:

l. Вес (масса) автомобиля: вес в снаряжённом состоянии или полный вес (G).

2. Полный вес (масса) прицепа (прицепов) - G" .

3. Колёсная формула, радиусы колес (r o – свободный радиус, r к - радиус качения).

4. Характеристика двигателя с учетом потерь в моторной установке.

Для автомобиля с гидромеханической трансмиссией - рабочая характеристика агрегатов двигатель - гидродинамический трансформатор.

5. Передаточные числа на всех ступенях коробки передач и общие передаточные числа (i ki , i o).

6. Коэффициенты вращающихся масс (δ).

7. Параметры аэродинамической характеристики.

8. Дорожные условия, для которых производится тяговый расчет.

Задачи поверочного расчёта . В результате поверочного тягового расчёта должны быть найдены следующие величины (параметры):

1. Скорости движения в заданных дорожных условиях.

2. Максимальные сопротивления, которые сможет преодолевать машина.

3. Свободные сипы тяги.

4. Параметры приёмистости.

5. Параметры торможения.

Графики поверочного расчёта . Результаты поверочного расчёта можно выразить следующими графическими характеристиками:

1. Тяговая характеристика (для автомобилей с гидромеханичес­кой передачей - тягово-экономическая характеристика).

2. Динамическая характеристика.

3. График использования мощности двигателя.

4. График разгона.

Эти характеристики можно получить также и опытным путём.

Таким образом, под тягово-скоростными свойствами автомобиля следует понимать совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колёс с дорогой диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях.

Тягово-скоростные свойства военной автомобильной техники (ВАТ) зависят от её конструктивных и эксплуатационных параметров, а также отдорожных условий и среды. Таким образом, при строгом научном подходе к оценке тягово-скоростных свойств ВАТ требуется системный метод исследования с определением, анализом и оценкой тягово-скоростных свойств в системе водитель - автомобиль-дорога-среда. Системный анализ - это самый современный метод исследования, прогнозирования и обоснования, применяемый в настоящее время для совершенствования существующей и создания новой военной автомобильной техники (составные части - поверочный и проектировочный тяговый расчёт). Появление системного анализа объясняется дальнейшим усложнением задач совершенствования существующей и создания новой техники, при решении которых появилась объективная необходимость установления, изучения, объяснения, управления и решения сложных задач взаимодействия между человеком, техникой, дорогой и средой.

Однако системный подход при решении сложных задач науки и техники нельзя считать абсолютно новым, так как этим методом пользовался еще Галлилей для объяснения построения Вселенной; именно системный подход позволил Ньютону открыть его знаменитые законы; Дарвину разработать систему природы; Менделееву создать знаменитую периодическую систему элементов, а Эйнштейну - теорию относительности.

Примером современного системного подхода при решении сложных задач науки и техники является разработка и создание пилотируемых космических кораблей, конструкция которых учитывает сложные связи между человеком, кораблём и космосом.

Таким образом, в настоящее время речь идёт не о создании этого метода, а о его дальнейшем развитии и применении для решения фундаментальных и прикладных задач.

Примером системного подхода в решении задач теории и практики военной автомобильной техники является разработка профессором Антоновым А.С. теории силового потока, позволяющей на единой методологической основе анализировать и синтезировать сложные механические, гидромеханические и электромеханические системы.

Однако отдельные элементы этой сложной системы имеют вероятностный характер и с большим трудом могут быть описаны математически. Так, например, несмотря на применение современных методов формализации систем, использование современной вычислительной техники и наличие достаточного экспериментального материала, пока не удалось создать модель водителя автомобиля. В связи с этим из общей системы выделяют трёхэлементные (автомобиль - дорога - среда) или двухэлементные (автомобиль - дорога) подсистемы и решают задачи в их рамках. Такой подход к решению научных и прикладных задач является вполне правомерным.

При выполнения дипломных, курсовых работ, а также на практических занятиях обучаемые будут решать прикладные задачи в двухэлементной системе - автомобиль - дорога, каждый элемент которой имеет свою характеристику и свои факторы, которые оказывают существенное влияние на тягово-скоростные свойства ВАТ и которые, безусловно, необходимо учитывать.

Так, к таким основным конструктивным факторам можно отнести:

Массу автомобиля;

Количество ведущих осей;

Расстановку осей по базе автомобиля;

Схему управления;

Тип привода колесного движителя (дифференциальный, блоки­рованный, смешанный) или тип трансмиссии;

Тип и мощность двигателя;

Площадь лобового сопротивления;

Передаточные числа коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи.

Основными эксплуатационными факторами , влияющими на тягово-скоростные свойства ВАТ, являются;

Тип дороги и её характеристика;

Состояние дорожного покрытия;

Техническое состояние автомобиля;

Квалификация водителя.

Для оценки тягово-скоростных свойств военной автомобильной техники применяются обобщенные и единичные показатели .

В качестве обобщенных показателей оценки тягово-скоростных свойств ВАТ обычно применяют среднюю скорость движения и динамический фактор . Оба эти показателя учитывают как конструктивные, так и эксплуатационные факторы.

Наиболее употребительными и достаточными для сравнительной оценки являются также следующие единичные показатели тягово-скоростных свойств:

1. Максимальная скорость.

2. Условная максимальная скорость.

3. Время разгона на пути 400 и 1000 м.

4. Время разгона до заданной скорости.

5. Скоростная характеристика разгон-выбег.

6. Скоростная характеристика разгона на высшей передаче.

7. Скоростная характеристика на дороге с переменным продоль­ным профилем.

8. Минимальная устойчивая скорость.

9. Максимально преодолеваемый подъём.

10. Установившаяся скорость на затяжных подъёмах.

11. Ускорение при разгоне.

12. Сила тяги на крюке. .

13. Длина динамически преодолеваемого подъёма. Обобщённые показатели определяются как расчётным, так и опытным путём.

Единичные показатели, как правило, определяются опытным путём. Однако некоторые из единичных показателей могут быть определены и расчётным путём, в частности, при применении для этого динамической характеристики.

Так, например, среднюю скорость движения (обобщённый параметр) можно определить по следующей формуле

где S д - путь, пройденный автомобилем при безостановочном движении, км;

t д - время движения, ч.

При решении тактико-технических задач на учениях расчёт средней скорости движения может производиться по формуле

, (62)

где K v 1 и K v 2 - коэффициенты, полученные опытным путём. Они характеризуют условия движения машины

Для полноприводных колёсных машин, движущихся по грунтовым дорогам, K v 1 = 1,8-2 и K v 2 = 0,4-0,45 , при движении по шоссе K v 2 =0,58.

Из приведенной формулы (62) следует, что чем выше удельная мощность (отношение максимальной мощности двигателя к полной массе машины или поезда), тем лучше тягово-скоростные свойства автомобиля, тем выше средняя скорость движения.

В настоящее время удельная мощность полноприводных автомобилей лежит в пределах: 10-13 л.с./т для автомобилей большой грузоподъемности и 45-50 л.с./т – для автомобилей командирских и малой грузоподъёмности. Предусматривается увеличить удельную мощность полноприводных автомобилей, поступающих в ВС РФ, до 11- 18л.с./т. Удельная мощность военных гусеничных машин в настоящее время составляет 12-24 л.с/т, предусмотрено ее увеличение до 25 л.с./т.

Следует иметь ввиду, что тягово-скоростные свойства машины могут быть улучшены не только за счёт увеличения мощности двигателя, но и за счёт совершенствования коробки передач, раздаточной коробки, трансмиссии в целом, а также системы подрессоривания. Это необходимо учитывать при разработке предложений по улучшению конструкции автомобилей.

Так, например, существенное увеличение средней скорости движения машины можно получить за счёт применения непрерывно-ступенчатых трансмиссий, в том числе и с автоматическим переключением передач в дополнительной коробке передач; за счёт применения систем управления с несколькими передними, с несколькими передними и задними управляемыми осями для многоосных автомобилей; регуляторов тормозных сип и антиблокировочных систем; за счёт кинематического (бесступенчатого) регулирования радиуса поворота военных гусеничных машин и т.п. Наиболее существенное увеличение средних скоростей движения, проходимости, управляемости, устойчивости, манёвренности, топливной экономичности с учётом экологических требований можно получить за счёт применения бесступенчатых трансмиссий.

Вместе с тем практика эксплуатации военной автомобильной техники показывает, что в большинстве случаев скорости движения военных колёсных и гусеничных машин, работающих в сложных условиях, ограничиваются не только тягово-скоростными возможностями, но и предельно допустимыми перегрузками по плавности хода. Колебания корпуса и колёс оказывают существенное влияние на основные тактико-технические характеристики и эксплуатационные свойства машины: сохранность, исправность и работоспособность установленного на машине вооружения и военной техники, на надёжность, условия работы личного состава, на экономичность, скорость движения и т.д.

При эксплуатации автомобиля на дорогах с большими неровностями и, особенно, по бездорожью, средняя скорость движения снижается на 50-60% по сравнению с соответствующими показателями при работе на хороших дорогах. Кроме того, следует также учитывать, что значительные колебания машины затрудняют работу экипажа, вызывают утомление перевозимого личного состава и в конечном итоге приводят к снижению их работоспособности.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНО ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО

ХОЗЯЙСТВА

Кафедра « Трактора и автомобили»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Основы теории и расчета трактора и автомобиля.

На тему: Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность

автомобиля.

Студента 5 курса 45 группы

Снопкова А.А.

Руководитель КП

Минск 2002.
Введение.

1.Тягово-скоростные свойства автомобиля.

Тягово-скоростными свойствами автомобиля называют совокупность свойств определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона и торможения автомобиля при его работе на тяговом режиме работы в различных дорожных условиях.

Показатели тагово-скоростных свойств автомобиля (максимальная скорость, ускорение при разгоне или замедлении при торможении, сила тяги на крюке, эффективная мощность двигателя, подъем, преодолеваемый в различных дорожных условиях, динамический фактор, скоростная характеристика) определяются проектировочным тяговым расчетом. Он предполагает определение конструктивных параметров, которые могут обеспечить оптимальные условия движения, а также установление предельных дорожных условий движения для каждого типа автомобиля.

Тягово-скоростные свойства и показатели определяются при тяговом расчете автомобиля. В качестве объекта расчета выступает грузовой автомобиль малой грузоподъемности.

1.1. Определение мощности двигателя автомобиля.

В основу расчета кладется номинальная грузоподъемность автомобиля

в кг (масса установленной полезной нагрузки + масса водителя и пассажиров в кабине) или автопоезда , она равняется из задания – 1000 кг.

Мощность двигателя

, необходимая для движения полностью груженого автомобиля со скоростью в заданных дорожных условиях, характеризующих приведенным сопротивлением дороги , определяют из зависимости: , где собственная масса автомобиля, 1000 кг; сопротивление воздуха(в Н) – 1163,7 при движении с максимальной скоростью = 25 м/с; -- КПД трансмиссии = 0,93. Номинальная грузоподъемность указана в задании; = 0,04 с учетом работы автомобиля в сельском хозяйстве (коэффициент дорожного сопротивления). (0,04*(1000*1352)*9,8+1163,7)*25/1000*0,93=56,29 кВт.

Собственная масса автомобиля связана в его номинальной грузоподъемностью зависимостью:

1000/0,74=1352 кг. -- коэффициент грузоподъемности автомобиля – 0,74.

У автомобиля особо малой грузоподъемности =0,7…0,75.

Коэффициент грузоподъемности автомобиля существенно влияет на динамические и экономические показатели автомобиля: чем он больше, тем лучше эти показатели.

Сопротивление воздуха зависит от плотности воздуха, коэффициент

обтекаемости обводов и днища (коэффициент парусности), площади лобовой поверхности F (в ) автомобиля и скоростного режима движения. Определяется зависимостью: , 0.45*1.293*3.2*625= 1163.7 Н. =1,293 кг/ -- плотность воздуха при температуре 15…25 С.

Коэффициент обтекаемости у автомобиля

=0,45…0,60. Принимаю = 0,45.

Площадь лобовой поверхности может быть подсчитана по формуле:

Где: В – колея задних колес, принимаю её = 1,6м, величина Н = 2м. Величины В и Н уточняют при последующих расчетах при определении размеров платформы.

= максимальная скорость движения по дороге с улучьшеным покрытием при полной подаче топлива, по заданию она равна 25 м/с. автомобиля развивает, как правило, на прямой передаче, то , 0,95…0,97 – 0,95 КПД двигателя на холостом ходу; =0,97…0,98 – 0,975.

КПД главной передачи.

0,95*0,975=0,93.

1.2. Выбор колесной формулы автомобиля и геометрических параметров колес.

Количество и размеры колес (диаметр колеса

и масса, передаваемая на ось колеса) определяются исходя из грузоподъемности автомобиля.

При полностью груженом автомобиле 65…75% от общей массы машины приходиться на заднюю ось и 25…35% -- на переднюю. Следовательно, коэффициент нагрузки передних и задних ведущих колес составляют соответственно 0.25…0.35 и –0.65…0.75.

; 0,65*1000*(1+1/0,45)=1528,7 кг.

на переднюю:

. 0,35*1000*(1+1/0,45)=823,0 кг.

Принимаю следующие значения: на задней оси –1528,7 кг, на одно колесо задней оси – 764,2 кг; на передней оси – 823,0 кг, на колесо передней оси – 411,5кг.

Исходя из нагрузки

и давления в шинах, по таблице 2 выбираются размеры шин, в м (ширина профиля шины и диаметр посадочного обода ). Тогда расчетный радиус ведущих колес (в м); .

Расчетные данные: наименование шины -- ; её размеры –215-380 (8,40-15) ; расчетный радиус.

ВВЕДЕНИЕ

В методических указаниях приводится методика расчета и анализа тягово-скоростных свойств и топливной экономичности карбюраторных автомобилей с ступенчатой механической трансмиссией. В работе содержатся параметры и технические характеристики отечественных автомобилей, которые необходимы для выполнения расчетов динамичности и топливной экономичности, указывается порядок расчета, построения и анализа основных характеристик указанных эксплуатационных свойств, даются рекомендации по выбору ряда технических параметров, отражающих особенности конструкции различных автомобилей, режима и условий их движения.

Использование данных методических указаний дает возможность определить значения основных показателей динамичности и топливной экономичности и выявить их зависимость от основных факторов конструкции автомобиля, его загрузки, дорожных условий и режима работы двигателя, т.е. решить те задачи, которые ставятся перед студентом в курсовой работе.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА

При анализе тягово-скоростных свойств автомобиля производится расчет и построение следующих характеристик автомобиля:

1) тяговой;

2) динамической;

3) ускорений;

4) разгона с переключением передач;

5) наката.

На их основе производится определение и оценка основных показателей тягово-скоростных свойств автомобиля.

При анализе топливной экономичности автомобиля производится расчет и построение ряда показателей и характеристик, в том числе:

1) характеристики расхода топлива в процессе разгона;

2) топливно-скоростной характеристики разгона;

3) топливной характеристики установившегося движения;

4) показателей топливного баланса автомобиля;

5) показателей эксплуатационного расхода топлива.

ГЛАВА 1. ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

1.1. Расчет сил тяги и сопротивления движению

Движение автотранспортного средства определяется действием сил тяги и сопротивления движению. Совокупность всех сил, дейс­твующих на автомобиль, выражает уравнения силового баланса:

Р i = Р д + Р о + P тр + Р + P w + P j , (1.1)

где P i - индикаторная сила тяги, H;

Р д, Р о, P тр, P , P w , P j - соответственно силы сопротивления двигателя, вспомогательного оборудования, трансмиссии, дороги, воздуха и инерции, H.

Значение индикаторной силы тяги можно представить в виде суммы двух сил:

Р i = Р д + Р е, (1.2)

где P е - эффективная сила тяги, H.

Значение P е рассчитывается по формуле:

где M е - эффективный крутящий момент двигателя, Нм;

r - радиус колес, м

i - передаточное число трансмиссии.

Для определения значений эффективного крутящего момента карбюраторного двигателя при той или иной подаче топлива используется его скоростные характеристики, т.е. зависимости эффективного момента от частоты вращения коленчатого вала при различных положениях дроссельной заслонки. При ее отсутствии может быть использована так называемая единая относительная скоростная характеристика карбюраторных двигателей (рис.1.1).

Рис.1.1. Единая относительная частичная скоростная характеристика карбюраторных автодвигателей

Указанная характеристика дает возможность определить приб­лиженное значения эффективного крутящего момента двигателя при различных значениях частоты вращения коленчатого вала и положе­ниях дроссельной заслонки. Для этого достаточно знать значения эффективного крутящего момента двигателя (M N) и частоты враще­ния его вала при максимальной эффективной мощности (n N).

Значение крутящего момента, соответствующее максимальной мощности (M N), можно рассчитать по формуле:

, (1.4)

где N е мах - максимальная эффективная мощность двигателя, кВт.

Принимая ряд значений частоты вращения коленчатого вала (табл.1.1), рассчитывают соответствующий ряд относительных частот (n е /n N). Используя последний, по рис. 1.1 определяют соответствующий ряд значений относительных величин крутящего момен­та (θ = M е /M N), после чего вычисляют искомые значения по формуле: M е = M N θ. Значения M е сводятся в табл. 1.1.