Министерство образования российской федерации московский государственный открытый университет
Кафедра "Автомобильное хозяйство и двигатели"
Курсовой проект
на тему " Проектирование междугороднего автобуса длиной 10,5 м
и максимальной скоростью 100 км/ч
Выполнил:.
Шифр: 703445
Преподаватель:
Кондратьев А.В.
Москва 2014 год
Содержание
стр.
1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов………………. 3
1.1. Определение массы автобуса……………………………………….. 3
1.2. Распределение полного веса по осям………………………………. 3
1.3. Определение размер шин и радиус качения……………………….. 3
1.4. Расчет параметров двигателя……………………………………….. 4
1.5. Определение силы сопротивления движению автобуса…………… 5
1.6. Выбор параметров трансмиссии…………………………………….. 9
2. Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля…………… 11
2.1. Расчет и построение характеристики мощностного баланса
автобуса…………………………………………………………………… 11
2.2.Расчет и построение характеристики силового баланса
автобуса………………………………………………………………….. 12
2.3.Расчет и построение характеристики времени разгона
автобуса до заданной скорости…………………………………………. 13
2.4.Расчет и построение топливно-экономической характеристики
автобуса…………………………………………………………………… 16
Литература………………………………………………………………… 19
1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов
1.1. Определение массы автобуса
Для междугородних автобусов длинной 11 метров принимаем коэффициент собственной массы Ко= 1000 кг/м [1], стр.150
Определяем снаряженную массу автобуса по формуле:
mсн = КО · А = 1000 · 10,5 = 10500 кг,
где А - длина автобуса.
Нагрузка для междугороднего автобуса задана количеством мест (сидений) и не меняется.
Определим нагрузку автобуса по формуле:
mг = 150 · А · В = 150·10,5·2,5 = 3940 кг,
где В = 2,5 м – габаритная ширина автобуса.
Полная масса автобуса:
mа = mсн + mг = 10500 + 3940 = 14440 кг
Вместимость междугороднего автобуса определим по формуле:
nп = (mг -75)/95 = (3940-75)/95 = 40 места,
где 75 кг – масса водителя;
95 кг – масса одного пассажира с 25 кг багажа.
1.2. Распределение полного веса по осям
Принимаем распределение полного веса автобуса по осям на примере автобуса ЛиАЗ-5256 при условии равномерного износа шин [1] стр.149. На переднюю ось автобуса приходится 35,5% веса автобуса, на заднюю 64,5%.
1.3. Определение размер шин и радиус качения
Принимаем для автобуса шины размером 320R508 [2]. Нагрузка на одинарное колесо составляет 26,85 кН, на сдвоенные колёса 48,78. Давление в шинах 8,5 бар, радиус качения 546 мм.
1.4. Расчет параметров двигателя
Принимаем для междугороднего автобуса тип двигателя – дизельный.
Для междугородных автобусов мощность двигателя рассчитываем на заданной максимальной скорости Vmax, лежащей в пределах 100-125 км/ч по формуле [2]:
где Кз =1,05…1,10 - коэффициент запаса;
f = 0,016 -коэффициент сопротивлению качения;
т = 0,85 - КПД трансмиссии;
А - 6,9 м2 - площадь лобового сопротивления автобуса;
Ga = ma · g = 14440 · 9,8 = 141512 Н
Сх = 0,80 - коэффициент сопротивления воздуха
Число оборотов двигателя при максимальной мощности по рекомендациям [2] принимаем равным
nр = 2200 об/мин.
Зная максимальную мощность и число оборотов при этой мощности рассчитываем внешнюю скоростную характеристику крутящего момента двигателя Tе = f(nд) и мощности двигателя Ре = f(nд). Для этого построения используем безразмерную характеристику прототипного дизельного двигателя по табл. 3,4 из [2] с коэффициентом приспособляемости Кт = 1,14. Расчет ведем по формулам
nд = n0 · nр Те = Т0 · Тер Pe = Т0 · n0 · Pemax
где n0 – безразмерная частота вращения вала двигателя;
Т0 – безразмерный крутящий момент.
Крутящий момент при максимальной мощности определим по формуле
.
Результаты расчетов приведены в таблице 1.
Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Таблица 1
|
n0 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
|
T0 |
1,084 |
1,128 |
1,14 |
1,13 |
1,106 |
1,104 |
1,0 |
|
|
nд, об/мин |
880 |
1100 |
1320 |
1540 |
1760 |
1980 |
2200 |
2300 |
|
Te, Н·м |
782 |
813 |
822 |
818 |
806 |
782 |
721 |
0 |
|
Ре, кВт |
72 |
94 |
114 |
133 |
149 |
163 |
167 |
0 |
Внешние скоростные характеристики двигателя приведены на рис.1, 2.
Рабочий объем двигателя рассчитываем по формуле
где ре – среднее эффективное давление
ре = (2,07-1,03·Кт)·(1+) = (2,07*-1,03·1,14)·(1+16) = 15 бар
= 16 – степень сжатия для дизелей.