Содержание
стр.
Исходные данные………………………………………………………… |
3 |
1. РАСЧЕТ ТЯГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ……………………………………………………………… |
4 |
1.1Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля………………………………………………. |
4-5 |
1.2 Расчёт и построение скоростной характеристики двигателя……… |
5-7 |
1.3 Определение передаточного числа главной передачи……………... |
7-8 |
2. ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ……………………………….. |
9 |
2.1 Тяговый баланс автомобиля…………………………………………. |
9-11 |
2.2 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля………………………………………………………………… |
11-13 |
2.3 Приемистость автомобиля…………………………………………… |
13-16 |
3 ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ…………………………… |
17-18 |
Заключение…………………………………………………………………. 19
Исходные данные
Тип автомобиля КамАЗ-55111
Габаритные размеры 6680×2500×2710
Полная масса автомобиля, кг 22200
Масса снаряженного автомобиля, кг 9050
Масса перевозимого груза, кг 13000
Диаметр обода колеса в дюймах 20
Высота профиля покрышки в дюймах 9,0
Колесная база, мм 2840
Ширина колеи передних колёс, мм 2019
Ширина колеи задних колёс, мм 1870
Максимальная скорость, км/ч 90
Число передач (вперёд) 5
Приведённый коэффициент дорожного сопротивления (ψ) 0,04
РАСЧЁТ ТЯГОВОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ
Расчёт мощности и частоты вращения коленчатого
вала двигателя автомобиля
Выбор двигателя автомобиля нужно выбирать так, чтобы его мощность была достаточной, чтобы он мог двигаться с максимальной скоростью при полной нагрузке. Автомобили, работающие в сельском хозяйстве должны иметь запас динамического фактора в пределах 1… 1,5%, для преодоления дополнительных дорожных сопротивлений. Коэффициент дорожного сопротивления принимаю равным ψ=0,04.
Мощность двигателя для движения с полной нагрузкой при
где – сила тяжести автомобиля с грузом (Н);
- максимальная скорость движения автомобиля на прямой передаче в заданных дорожных условиях (км/ч);
ψ – приведённый коэффициент дорожного сопротивления;
- коэффициент лобового сопротивления автомобиля;
- механический КПД трансмиссии, для максимальной скорости принимаю равным 0,90.
Площадь лобового сопротивления определяется:
F=H∙B, где H – габаритная высота автомобиля;
В – ширина колеи автомобиля.
F=2,71∙2,019=5,47 м² по данным КамАЗ-55111 ;
где - собственный вес автомобиля
- грузоподъёмность автомобиля; =9200+13000=22200кг=222000 Н
Для средних эксплуатационных скоростей определяем максимальную мощность по формуле:
=(1,05…1,1);=1,05*321,54=337,91 (кВт). Обороты коленчатого вала при:
= (35…40);=35*90=3150 ()
Обороты коленчатого вала при :
=0,9*=0,9*3150=2835 ()
Расчёт и построение скоростной характеристики двигателя
Все данные для построения скоростной характеристики данного автомобиля сводим в таблицу 1
Таблица 1- Внешние скоростные характеристики двигателя.
n,% |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
n,мин |
567 |
1134 |
1701 |
2268 |
2835 |
3402 |
,% |
17 |
47 |
67 |
92 |
100 |
0 |
,кВт |
57,42 |
158,81 |
226,4 |
310,88 |
337,9 |
0 |
Отметим кривую крутящего момента двигателя, каждая точка, которой определяется по формуле:
/n;
Точки, соответствующие , отметим на графике.
=9550*57,45/567=967,63 (Н*м)
=9550*158,81/1134=1337,42 (Н*м)
=9550*226,4/1701=1271,09 (Н*м)
=9550*310,88/2268=1309,04 (Н*м)
=9550*337,91/2895=1138,29 (Н*м)
=9550*0/3402=0 (Н*м)
Таблица 2- Внешние скоростные характеристики двигателя.
n,% |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
n,мин |
567 |
1134 |
1701 |
2268 |
2835 |
3402 |
gе,% |
110 |
100 |
95 |
95 |
100 |
115 |
gе,г/кВт |
264 |
240 |
228 |
228 |
240 |
276 |
По данным таблицы 2 строим кривую удельного расхода топлива в зависимости от оборотов двигателя ge=f(n)
За 100% удельного расхода топлива при 100% следует принять для дизельных двигателей при степени сжатия 6,5…7, 240-250 г/кВт*ч
Часовой расход топлива для каждого значения частоты вращения коленчатого вала находим по формуле:
,(кг/ч)
Данные для расчёта этой формулы берём из таблиц 1,2
=264*57,45*=15,17(кг/час)
=240*158,81*=38,12 (кг/час)
=228*226,4*=51,61 (кг/час)
=228*310,88*=70,90 (кг/час)
=240*337,91*=81,10 (кг/час)
=0 (кг/час)
Все данные для построения кривых записываем в таблицу 3
Таблица 3- Внешние скоростные характеристики двигателя.
n, |
567 |
1134 |
1701 |
2268 |
2835 |
3402 |
,кВт |
57,42 |
158,81 |
226,4 |
310,88 |
337,9 |
0 |
,Н*М |
967,63 |
1337,42 |
1271,09 |
1309,04 |
1138,29 |
0 |
gе,г/кВт |
264 |
240 |
228 |
228 |
240 |
276 |
,кг/ч |
15,17 |
38,12 |
51,61 |
70,90 |
81,10 |
0 |
1.3 Определение передаточного числа главной передачи.
Пользуясь формулой для определения теоретической скорости автомобиля:
V=
Найдём передаточное число на прямой передаче. На данной передаче скорость будет максимальной.
- радиус ведущих колёс автомобиля;
- частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля на прямой передаче.
=λ*
λ=0,93
радиус шины в свободном состоянии
=0.0254(0,5*d+b)
d – диаметр колеса
B – ширина профиля покрышки (в дюймах)
(м)
(м)
(км/ч)
1.4 Подбор передаточных чисел в коробке передач.
Для определения передаточных чисел, найдем максимальную величину динамического фактора на первой передачи.
= 0,5…0,7 – коэффициент сцепления;
= 0,7…0,75 – коэффициент нагрузки задних колес.
У автомобиля с колесной формулой 6*6 на задние колеса приходится 70…75веса автомобиля, отсюда и выбираем=0,71
Воспользуемся зависимостью и найдем передаточные числа на первой передаче:
Первая передача: 5,95;
Вторая передача:
Третья передача:
Четвертая передача:
Пятая передача:1;
Зная передаточные числа коробки передач можно найти передаточные числа трансмиссии: